某山坪塘设计报告

1、精品文档目录1 工程概况 .- 1 -1.1工程基本情况 .- 1 -1.2* 山坪塘工程主要特性表 .- 2 -2水文 .- 4 -2.1概述 .- 4 -2.2基本资料 .- 4 -2.3设计洪水计算 .- 5 -2.4坝顶高程计算 .- 8 -3工程地质 .-12-3.1区域地质及地震 .- 12-3.2库区工程地质条件及评价 .- 12-3.3坝址工程地质条件及评价 . .- 12-3.4天然建筑材料 .- 13-4主要建筑物除险加固设计 .-14-4.1工程等级和洪水标准 .- 14-4.2设计依据 .- 14-4.3枢纽工程设计 .- 15-4.4大坝的渗流及坝坡稳定计算 . .-

2、 18-5工程投资概算 .-22-5.1工程概算指标 .- 22-。1欢迎下载精品文档附图：附图 1 *山坪塘设计平面图（ *-DJW-001 ）；附图 2大坝最大断面图（ *-DJW-002 ）；附图 3溢洪道设计图（ *- DJW -003）；附图 4放水卧管设计图（ *- DJW -004 ）；。2欢迎下载精品文档1 工程概况1.1 工程基本情况1.1.1 *山坪塘介绍* 山坪塘位于 * 县 * 镇三磊子村 3 社，是一座以灌溉为主，兼有养殖、防洪综合利用效益的山坪塘水利工程。* 山坪塘坝址处河床底部高程 806.00m（高程系统为假设高程系统） ，坝址以上控制流域面积0.06km2，主

3、河道长 0.50km，流域平均比降 141.56 。总库容30.87 万 m，灌面 110 亩。* 山坪塘工程由大坝、溢洪道、放水设施组成。最大坝高12.55m，按照总容积在 2 万立方米以上或坝高在 6m以上的山平塘工程。该工程为 等工程，工程主要建筑物为 5 级，次要建筑物为 5 级。主要建筑物设计洪水标准重现期为 10 年一遇，校核洪水标准重现期为 50 年一遇。坝型为均质土坝，最大坝高 12.55m，坝顶宽 3.50m，坝顶轴线长 40.00m。坝顶高程 813.00m，迎水面坡比为： 1：2.0 ，背水面坡比依次为 1：2.0 。内外坡为 C15混凝土六棱块护坡，六棱块边长为 250

4、mm，厚 100mm。在外坡坝脚建贴坡排水，顶高程为 805.60m，高 5.00m，内坡坡比为 1： 2.0 ，外坡坡比为 1：2.5 。贴坡排水和坝体接触处设 15cm厚粗砂和 15cm厚碎石的反滤层。溢洪道布置在左坝肩， 控制段高程为 812.00m，堰顶宽度为 2m，堰高 1.00m。堰底采用 20cm厚的 C20混凝土。边墙采用 C20混凝土的重力式挡土墙， 顶宽 0.5m，内坡垂直，外坡坡比为1:0.4 。边墙和底板下设10cm厚的 C15混凝土垫层。* 山坪塘放水设备位于大坝左坝上。放水设施布置在左侧坝体上，采用卧管和涵管的形式。卧管和涵管均采用 C20 钢筋混凝土结构。卧管进水

5、口孔径为200mm，上面采用钢板拍门结构，详见设计图。涵管净空断面为300× 400mm，壁厚为 150mm。1.1.2设计标准* 山坪塘最大坝高 12.55m，按照总容积在 2 万立方米以上或坝高在 6m以上的山坪塘工程整治，可参照小（二）型水库除险加固的有关技术规范。该工程为 等工程， 工程主要建筑物为 5 级，次要建筑物为 5 级。主要建筑物设计洪水标准重现期为 10 年一遇，校核洪水标准重现期为 50 年一遇。- 1 -欢迎下载精品文档1.2* 山坪塘工程主要特性表* 山坪塘工程主要特性见表 1-1 ：表 1-1*山坪塘工程特性表序号项目名称单位一流域特性1集雨面积2Km2主

6、河槽长度Km3主河槽比降4多年平均降水量mm5设计洪峰流量3m/s6设计洪水总量3万 m7校核洪峰流量3m/s8校核洪水总量3万 m二山坪塘特性1死水位m2正常蓄水位m3设计洪水位m4校核洪水位m5死库容3万 m6正常库容3万 m7总库容3万 m主要指标0.060.50141.561049.61.050.581.550.80809.00812.00812.46812.590.220.720.87。- 2 -欢迎下载精品文档续表 1-1*山坪塘工程特性表序号项目名称单位主要指标三枢纽特性（一）大坝1坝型均质土坝2坝顶高程m813.003最大坝高m12.554坝顶长度m40.005坝顶宽度m3.5

7、0（二）泄洪建筑物1溢洪道型式正槽开敞式2堰顶宽度m2.003最大下泄流量31.28m/s4堰顶高程m812.00（三）放水设施1放水建筑物型式卧管卧管涵管2长度m3断面尺寸（宽×m直径 20cm0.3*0.4m高）4最低取水高程m809.005最大放水流量30.1m/s四工程效益1设计灌溉面积亩1102山坪塘对下游影110 亩田地和下游村庄响注: 本次复核工作中利用 1：500 实测地形图，高程系统采用假定高程系统，坐标系采用独立坐标系。- 3 -欢迎下载精品文档2水文2.1 概述2.1.1基本资料的收集、整理与复核 流域洪水复核资料本项目流域内无水文站和雨量站，属无实测资料地区。

8、 因此采用暴雨途径计算设计流量。按照小流域推理公式法方法计算，并进行成果合理性分析取值。本次根据流域 1/10000 地形图，经现场踏勘，核实流域分水岭， 量算流域面积、河长及河道平均比降，为： F=0.06km2， L=0.50km，J=141.56 。 山坪塘工程资料1）山坪塘库容曲线水位库容曲线根据库区万分之一地形图进行计算成果，见表2-1 。2）山坪塘面积曲线水位面积曲线根据库区万分之一地形图进行计算成果，见表2-1 。表 2-1*山坪塘库容曲线和面积曲线表水位面积（亩）库容（万 m3）18060.93028071.040.0738081.140.1448091.260.2258101

9、.940.3368113.070.4978123.680.7288134.310.98图 2-1*山坪塘水位库容、面积关系曲线2.2 基本资料本项目流域内无水文站和雨量站，属无实测资料地区。 因此采用暴雨途径计算设计流量。按照小流域推理公式法计算。- 4 -欢迎下载精品文档本次根据流域 1/10000 地形图，经现场踏勘，核实流域分水岭， 量算流域面积、河长及河道平均比降，为： F=0.06km2， L=0.50km，J=141.56 。2.3 设计洪水计算2.3.1暴雨特征流域处在亚热带季风气候区，气候湿润多雨，常出现大雨或暴雨，暴雨出现时间为 4 10 月，其中以 6 月和 7 月出现频率

10、最高，强度最大。与之相对应，年最大洪峰流量发生在49 月，多发生在6 7 月。2.3.2洪水特征工程区地形属于深丘区，河谷狭窄，汇流较快，河槽调蓄能力小，因此，洪水具有陡涨陡落的特点，洪水多为单峰型，一次洪水过程约持续七个小时左右。通过该河流域洪水过程线分析，P=10%洪水涨退全过程为6.93h ，形成洪峰时间为 0.45h ，峰型多为单峰。2.3.3 设计暴雨采用四川省中小流域暴雨洪水计算手册中最大1/6h 、1h、6h、24h 暴雨均值及变差系数等值线图的查值成果。暴雨资料统计参数见表2-2表 2-2*山坪塘区域暴雨参数表利用资料时段（ h）均值（ mm）CvCs1/6150.353.5C

11、v查手册1400.453.5Cv6700.43.5Cv24820.453.5Cv2.3.4 设计洪水2.3.4.1洪水计算方法及标准（1）计算方案* 山坪塘河道流域范围内无实测洪水资料 , 按照暴雨途径计算设计流量。 本次根据 SL44-2006水利水电工程设计洪水计算规范 ，查四川省中小流域暴雨洪水计算手册（以下简称手册）中的暴雨资料，采用推理公式法计算坝址设计洪水，并进行成果合理性分析。推理公式的基本关系式为Q0.278 i F0.278sn F。- 5 -欢迎下载精品文档式中： Q最大流量，（m3/s ）；洪峰径流系数；i 最大平均暴雨强度（毫米/ 小时）；s 暴雨雨力，即最大 1 小时

12、暴雨量（毫米 / 小时）； n 暴雨公式指数；F 集雨面积（平方公里）；L 自出口断面沿主河道至分水岭的河道长度（公里）；J 沿 L 的河道平均坡度；流域汇流时间（小时）；0 当1的流域汇流时间（小时） ；c 产流历时（小时）；u 产流参数，即产流历时内流域平均入渗强度（毫米 / 小时）； m 汇流参数。（2）洪水计算标准根据水利部颁发的水利水电工程等级划分及设计标准（ SL252-2000）的有关规定， * 山坪塘工程等别为等，永久性主要水工建筑物级别为 5 级，本次采用设计洪水标准 P10%，校核洪水标准 P 2%。2.3.4.2设计洪峰流量成果复核及合理性分析（1）推理公式计算洪水1）暴

13、雨参数：设计雨力Sp 及暴雨公式指数 n，参数 n 在不同暴雨历时范围内 , 其取值不同。 * 山坪塘暴雨历时t 在 16h 范围内，故按暴雨历时t=1 6h范围内的相应公式计算设计雨力Sp 及暴雨公式指数n。2）产流参数：根据 * 山坪塘所在的地理位置、地质概况、植被较差；垦植度大、水土保持能力较弱，采用手册中表3-1 盆地丘陵区的值统计系数公式： =4.8F -0.19 、 CV=0.18 、Cs=3.5CV 计算各设计值。3）汇流参数 m：根据手册中表 3-2 的 m值综合成果表，盆地丘陵区的 m 值计算公式：当 =130 时， m=0.400.204。成果见表 2-3 。表 2-3洪峰

14、流量计算成果表。- 6 -欢迎下载精品文档方法3）3P=10%洪峰流量（ m/sP=2%洪峰流量（ m/s ）手册推理公式1.051.55表 2-4*山坪塘设计洪水成果表频率 P（）10231.051.55洪峰流量 Q（m/s)30.580.80洪水总量 W（万 m）2.3.4.3设计洪水过程线该河流为山溪性河流，洪水过程具有陡涨陡落的特点，峰型为单峰尖瘦型，校核、设计洪水过程线见表 2-5 。表 2-5*山坪塘校核、设计洪水过程线序 号P 10P=2%时程 (h)流 量(m3)时程 (h)流 量(m3)1000020.030.05230.0280.077730.060.1050.0560.1

15、5540.090.2090.0840.31150.1360.4190.1260.62260.1960.6280.1820.93370.2710.8370.2521.2480.3620.9940.3361.4890.4521.050.4211.55100.6330.9940.5891.48110.8140.8370.7571.24121.10.6281.0230.933131.5520.4191.4440.622142.2450.2092.0890.311153.1640.1052.9440.155164.1890.05233.8980.0777176.93106.4490。- 7 -欢迎下载精

16、品文档图 2-2*山坪塘校核、设计洪水过程线图2.4 坝顶高程计算2.4.1调洪演算山坪塘工程资料1）山坪塘库容曲线和面积曲线水位库容曲线和水位面积曲线，见表2-1 。2）山坪塘泄流能力曲线3* 山坪塘正常蓄水位为812.00m，相应正常库容 0.72 万 m。山坪塘调洪设计、校核洪水采用坝址设计洪水过程线，设计洪水标准为P=10%，校核洪水标准为 P=2%，山坪塘无防洪限制水位，调洪按静库容水量平衡法从山坪塘正常水位812.00 起调。溢流进口宽度2.00 米，溢洪道按自由下泄进行计算，其泄流能力曲线成果见表 2-6 。溢流堰泄流流量采用宽顶堰堰流公式：Qs cmnb 2gH 3 / 2公式

17、中：b每孔净宽， b=2.0 米；n孔数， n=1；2H 0H0H0包括行近流速水头的堰前水头，即2g ；v0行近流速；m自由堰流的流量系数，它与堰型、堰高等边界条件有有关；c 收缩系数，它反映由闸墩（包括翼墙、边墩和中墩）对堰流的横向收缩，减小有效的过流宽度和加大局部能量损失对泄流能力的影响；s 淹没系数；当下游水位影响堰的泄流能力时，堰流为淹没出流，其影响用淹没系数来表达；当下游水位不影响堰的泄流能力时，为自由堰流，此时，s =1；表 2-6*山坪塘水位泄流曲线。- 8 -欢迎下载精品文档高程（ m）3高程（ m）3流量（ m/s ）流量（ m/s ）812.100.051812.601.

18、317812.200.153812.701.659812.300.286812.802.027812.400.717812.902.419812.501.002813.002.833图 2-3*山坪塘水位泄流曲线图调洪成果* 山坪塘正常蓄水位为 812.00m。山坪塘调洪设计、校核洪水采用坝址设计洪水过程线，设计洪水标准为 P=10%，校核洪水标准为 P=2%，山坪塘无防洪限制水位，下游无限制泄量要求， 调洪按静库容水量平衡法， 溢洪道自由下泄进行计算，其调洪成果见表 2-7 。表 2-7*山坪塘调洪演算结果洪水频率（ %）2%10%起调水位（ m）812.00812.0031.280.89洪

19、峰流量（ m/s ）最高洪水位（ m）812.59812.4630.870.84最大库容（万 m）3）1.280.87最大泄流量（ m/s由表2-17可知：调算结果山坪塘校核、设计洪水位分别为812.59m 和812.46m，最大下泄流量分别为1.28m3/s 和 0.89m3/s ，相应库容分别为0.87 万3和 0.843m万 m。2.4.2坝顶高程计算按小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范（SL189-2013）要求，坝顶超高（指坝顶高于正常运用或非常运用情况时静水位的高度）按公式计算确定为：设计洪水位（ P=10%）812.46m，校核洪水位 (P=2%)812.59m。* 山坪塘大坝

20、为均质土坝。溢流道为无闸开敞式溢流。超高按下式确定： yRA。- 9 -欢迎下载精品文档式中： y坝顶超高， m；R最大波浪在坝坡上的爬高，m；A安全加高， m。波浪的波高和平均波长采用官厅山坪塘公式：Gh0.0076W1/ 12gD1/ 3；gLm0.331W1/ 2.15gD 1 / 3. 75W 2（2）W2（W 2）W式中：2时，为累积频率为 5%的波高 h（5%2h当 gD/W=20-250m）；当 gD/W=250-1000时，为累积频率为10%的波高 h10%（m）；W计算风速 （ m/s）。正常运用情况下取W=1.5V；非常运用情况下取W=V。V 为多年平均最大风速， V=17

21、m/s。D风作用于水域的长度（km），在此取 D 0.36km；Lm平均波长（ m）。由该公式求得 hw。风雍水面高度计算公式如下：2eKW D cos2gH m式中：e计算点处的风雍水面高度（m）；D风作用于水域的长度（ km），在此取 D 0.36km；K综合摩阻系数，取 3.6 ×10-6 ；计算风向与坝轴线法线的夹角（°）；Hm水域平均水深（ m）；平均波浪爬高计算公式如下：Rm = K K wh m Lm1 +m 2式中：Rm平均波浪爬高（ m）；m单坡的坡度系数；。- 10 -欢迎下载精品文档K 斜坡的糙率渗透性系数，根据坡面类型确定，本工程为砼护坡，取K =0

22、.9 ；K W 经验系数；hm平均波高（ m）；经计算，坝高复核成果见表2-8 ：表 2-8*山坪塘坝高复核成果表项目山坪塘水位R(m)A(m)坝顶高程(m)设计情况812.460.470.5813.43校核情况812.590.420.3813.31从表中可以看出坝顶高程小于计算坝顶高程， 故山坪塘现状的泄洪和大坝的防洪能力不满足相关规范要求。设计洪水位 +0.50m 和校核洪水位均低于坝顶高程，所以可以采用增设防浪墙高 1.2 米，兼作防护栏杆使用，以保证大坝安全运行，既可以满足设计要求。- 11 -欢迎下载精品文档3工程地质3.1 区域地质及地震* 山坪塘位于 * 县三磊子村 3 社，所属

23、的大地构造单元为重庆陷褶束 （1级）万州凹褶束（1 级），为一系列北东 南西背、向斜构造，晚近期以来未见活动断裂发育，工程区位于石柱向斜的南东翼。据1 400 万中国地震动参数区划图（ GB183062015），工程区地震动峰值加速度为0.05g ，反应谱特征周期为 0.35s ，相应地震基本烈度为 度，地震设计分组为第一组，属构造相对稳定弱震环境，无影响工程建设的区域构造存在。3.2 库区工程地质条件及评价库区属构造剥蚀低山地貌， 山体呈北西向展布， 地表覆盖层为第四系残坡积粘土、粉质粘土，多为硬塑，部分可塑，厚度变化不一，两岸山坡可见零星的裸露基岩，覆盖层厚度一般小于1.5m，坡脚及山谷处

24、 4.0 6.0m。下伏地层为侏罗系中统沙溪庙组（ J2 s），岩性为紫红、棕红、灰紫色泥岩、粉砂质泥岩及泥钙质胶结的粉砂岩与浅灰绿色泥质胶结的长石石英砂岩互层，岩层倾向NW，倾角5° 9°，砂岩裂隙较发育，推测强风化厚度1 3m。库区无断层及构造破碎带发育，两岸山体雄厚， 下伏地层为相对隔水的粘土岩组成，库周近距离无低矮垭口、单薄分水岭及低邻谷存在，蓄水条件较好；库岸植被发育，树木茂密，无滑坡、崩塌等不良工程地质现象， 水库蓄水后对库岸整体稳定无影响，水库浸没及淤积问题不严重。总体而言，* 山坪塘库盆封闭条件较好，具备成库条件。3.3坝址工程地质条件及评价坝址发育构造剥蚀

25、低中山地貌，两岸基本对称，地形坡度35° 45°，局部砂岩裸露地段坡度陡立。两坝肩为薄层的第四系残坡积层覆盖，成分以粘土、粉质粘土夹碎石为主，多为硬塑状，厚度小于1.5m；河谷地形平坦，为阶梯式农田平台组成，覆盖层为残坡积粘土、粉质粘土，多为硬塑，部分可塑，厚度5.0 6.0m。坝址大地构造位于石柱向斜的南东翼，单斜岩层，产状 301°315° 5°9°，发育地层为侏罗系中统沙溪庙组（ J2s），岩性为紫红、棕红、灰紫色泥岩、粉砂质泥岩及泥钙质胶结的粉砂岩与浅灰绿色泥质胶结的长石石英砂岩互。- 12 -欢迎下载精品文档层，推测强风化厚

26、度 13m。地下水类型为基岩裂隙水、 第四系松散岩类孔隙水，主要受大气降水补给，水量贫乏，对枢纽建筑物无影响。坝址区无区域性活动断裂及构造破碎带通过， 地质构造稳定； 也无滑坡、崩塌、危岩等不良工程地质现象发育， 建议坝基置于下部经碾压密实的粘土、 粉质粘土层或强、弱风化基岩之上；为减少坝基、坝肩渗漏问题的处理难度，建议坝线应尽量避开砂岩区，坝肩应尽量开挖至弱风化岩体。坝基岩（土）物理力学参数主要根据工程经验并类比周边同类工程提出，见表3.3-1及 3.3-2 。表 3.3-1坝基土物理力学指标建议值名称密度（ g/cm3 ）天然固结抗剪强度饱和固结抗剪强度渗透系数物理力学指标天然密度饱和密度

27、c（ kPa）（ °）c（ kPa）（° ）（ 10-5 cm/s ）坝体粉质粘土1.901.9518.4318.0013.416.00120表 3.3-2坝基岩体物理力学指标建议值天然密度饱和密度抗剪强度 (MPa)变形模量弹性模量地基承载岩性（ g/cm3）（g/cm3）（Mpa）（ Mpa）力（ Mpa)f Cf强风化泥岩2.352.40/0.30/300弱风化泥岩2.512.530.500.180.40850950800强风化砂岩2.252.30/0.35/350弱风化砂岩2.372.430.600.300.457000750012003.4 天然建筑材料（1）土料

28、本工程拟修建均质土坝， 所用土料建议就近在库区开采， 土料由残坡积粘土、粉质粘土构成，夹有少量的碎石，呈硬塑状，局部可塑，渗透系数一般小于-4310cm/s，储量大于 15000m，质量、储量基本能满足山坪塘填筑要求，平均运距500m，局部表层 1.0m 含有植物根系及腐殖质层，土质均一性差，施工遇该层时建议清除作弃土处理。（2）混凝土骨料本工程混凝土骨料用量不大， 山坪塘附近无可供开采的砂料、 碎石料，建议在离工程区最近的 * 镇购买，运距约 15km。- 13 -欢迎下载精品文档4主要建筑物除险加固设计4.1 工程等级和洪水标准4.1.1工程等别及建筑物级别* 山坪塘是一个以灌溉为主，兼有

29、防洪、养殖等综合利用的山坪塘。山坪塘枢纽由大坝、放水设备、溢洪道组成。正常蓄水位812.00m，相应库容0.7233812.59 m ，相应万 m，设计洪水位 812.46m，相应库容 0.84万 m，校核洪水位3库容 0.87 万 m，有效灌溉面积110 亩。根据水电部颁发水利水电工程等级划分及洪水标准 (SL 2522000) 规定，参照 V 等工程，主要建筑物为5 级，次要建筑物为 5 级。4.1.2设计洪水标准及相应特征水位按防洪标准 （ GB50201-2014）水利水电工程等级划分及洪水标准（ SL252-2000）标准执行。（1）洪水标准山坪塘挡水坝坝型为均质土坝，枢纽工程永久建

30、筑物设计洪水标准为10 年一遇，校核洪水标准为50 年一遇。（2）特征水位校核洪水（ P=2%）时，最大下泄流量 1.28m3 /s ，校核洪水位 812.59m；设计洪水（ P=10%）时，最大下泄流量 0.87m3 /s ，设计洪水位 812.46m；正常蓄水位为 812.00m。4.2 设计依据4.2.1 基本资料（1）重庆市水利局、重庆市发改委等部门对工程的各项要求；（2）重庆市 * 县* 山坪塘枢纽地质勘察。4.2.2 规程规范（1）工程建设标准强制性条文( 水利工程部分 ) ；（2）水利水电工程初步设计报告编制规程（SL619-2013）；（3）防洪标准（GB50201-2014）

31、；（4）水利水电工程等级划分及洪水标准 （ SL2522000）；。- 14 -欢迎下载精品文档（5）小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则（SL189-2013）；（6）碾压式土石坝设计规范 （SL274-2001）；（7）水利水电工程设计洪水计算规范 （SL442006）；（8）溢洪道设计规范（SL253 2000）；（9）土石坝安全监测技术规范 （SL551-2012）；（10）水工建筑物抗震设计规范 （SL203 97）；（11）水利水电工程地质勘察规范 （GB50487-2008）；（12）水利水电工程结构可靠度设计统一标准（ GB50199-2013）；（13）四川省暴雨洪水计算实用

32、手册 。4.3 枢纽工程设计4.3.1 坝体设计4.3.1.1内坡设计内坡坡比为 1:2.0 ，为了防渗在坝坡整平夯实后铺设复合土工膜，复合土工膜须嵌入坝脚齿墙和防浪墙基础 200mm以上，上垫层采用 0.1m 厚的碎石垫层，保护层采用 C15厚 100mm，边长 250mm的六边形预制砼块。在坝脚设置 0.6m×0.6m的 C15齿墙。4.3.1.2坝顶设计坝顶高程 813.00m，宽 3.5m；上游侧设置防浪墙，采用M7.5 浆砌砖结构，厚度 240mm，基础（高×宽）为300mm×400mm的 C15 混凝土。坝顶为100mm厚C15混凝土路面，下设100m

33、m厚碎石垫层。每隔10m设置一道 2cm伸缩缝，缝内设低发泡沫板；4.3.1.3外坡设计外坡从坝顶到坝脚坡比依次为1:2.0,1:2.0和 1:2.5 ，在高程为 809.30 的位置设有 1m宽的马道。在外坡坝脚建贴坡排水，顶高程为805.60m，高 4.85m，内坡坡比为 1：2.0 ，外坡坡比为 1：2.5 。贴坡排水和坝体接触处设15cm厚粗砂和 15cm厚碎石的反滤层。4.3.2 溢洪道溢洪道布置在左坝肩， 控制段高程为 812.00m，堰顶宽度为 2m，堰高 1.00m。堰底采用 20cm厚的 C20混凝土。边墙采用 C20混凝土的重力式挡土墙， 顶宽 0.5m，内坡垂直，外坡坡比

34、为1:0.4 。边墙和底板下设10cm厚的 C15混凝土垫层。- 15 -欢迎下载精品文档4.3.2.1溢洪道水面线计算按照溢洪道设计规范SL2532000，泄槽水面线由能量方程采用分段求和法推算，校核下泄流量按1.09m3/s 计。计算公式：q2hc3gh 2cos2 v22h1cos1v122g2gl1 2iJ2Jn2 v4R 3式中：hc临界水深；流速不均匀系数，取1.05 ；q 单宽流量；g 重力加速度； l 1-2 分段长度；h1、h2分段始、末端面水深；v1、v2分段始、末断面平均流速； 1、 2 流速分布不均匀系数；泄槽底坡角度；i 泄槽底坡， i=tg ；J 分段内平均摩阻坡降

35、；n泄槽槽身糙率系数；v 分段平均流速， v =（v1+v2）/2 ；R 分段平均水力半径， R =（R1 +R2）/2 。掺气水深按如下公式计算：hb(1) h100式中： h不掺气水深， m；。- 16 -欢迎下载精品文档h b 掺气后的水深， m；V不掺气情况下计算断面的流速，m/s；修整系数，可取1.0 1.4s/m ，流速大者取大值；本次取1.3s/m 。按规范规定，安全加高可取0.5 1.5m，因本工程为山坪塘，单宽下泄流量不大，下泄较高标准洪水频率不高， 安全加高取 0.5m。水面线计算结果见表4-4 。表 4-4溢洪道泄槽水面线计算成果表距陡槽首端0+000.000+031.5

36、0项目流速 V(m/s)2.256.75计算水深 (m)0.530.32掺气高 (m)0.030.03安全加高 (m)0.500.50计算墙高 (m)1.060.85设计墙高 (m)1.001.00从表中可以看出， 溢洪道经整治后过流能力满足要求，边墙高度满足 溢洪道设计规范要求。4.3.2.2消力池水力计算根据溢洪道设计资料，其消能结构采用的挖深式消力池。消力防冲按10 年一遇洪水设计，设计下泄流量为0.76m3 /s 。消力池池深计算式：d= h2-h t -Z式中： d 池深（ m） 水跃淹没度，取1.05h2 池中发生临界水跃时的跃后水深（m）ht 下游水深（ m）z 消力池出口水面跌

37、落（ m）z =Q 2（11）2gb22 h t22 h22 水流消力池出流的流速系数，取0.95 ；。- 17 -欢迎下载精品文档b 消力池宽度（ m）；3Q 流量（ m/s ）；Lk=0.8LLk 消力池长度（ m）；L 自由水跃的长度（ m）；经计算：产生远离水跃， b=2.00m，L=4.81m，Lk=3.85m，d=0.86m，所以下游需要修建消力池，本次设计消力池的尺寸为4.00m×2.00 ×1.00m（长×宽×高）。4.3.8.4溢洪道边墙稳定计算fWK C计算公式：PKC：按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；f ：边墙与基岩接触面的抗剪摩

38、擦系数；W：作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的法向分量；P：作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的切向分量。溢洪道结构主要复核边墙结构稳定，选取墙高1.0m 为典型计算断面。计算按最不利情况考虑， 即边墙墙内无水， 墙外有土压力及墙后地下水情况进行溢洪道边墙稳定计算。 计算参数依照相似条件的工程参数值取用： 地基抗剪摩擦系数 3 3计算成果见表 4-5 ：表 4-5溢洪道边墙稳定计算成果表计算断面项目抗滑安全系数抗倾覆安全系数墙高 1.00m1.462.68计算结果表明，新建溢洪道边墙稳定满足要求。4.3.3 放水设施放水设施布置在左侧坝体上，采用卧管和涵管的形式。卧管和涵管均采用C20 钢筋

39、混凝土结构。卧管进水口孔径为200mm，上面采用钢板拍门结构，详见设计图。涵管净空断面（高×宽）为400×300mm，壁厚为 150mm。4.4大坝的渗流及坝坡稳定计算。- 18 -欢迎下载精品文档4.4.1 坝体渗流计算取山坪塘大坝最大横剖面， 按照水力学达西定律进行渗漏分析，渗漏分析采用北京理正软件设计研究院有限公司开发的理正岩土计算软件，采用有限元法进行渗漏计算分析。1、计算工况根据小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范（ SL189-2013）规定，进行了以下 4 种水位组合工况的渗流计算。（1）死水位与下游相应的最低水位；（2）正常蓄水位与下游相应的最低水位；（3）设计洪水位与下游相应的水位；（4）校核洪水位和下游相应的水位。2、计算结果* 山坪塘大坝渗流稳定计算成果，渗透最大坡降计算见表4-2 。表 4-2大坝渗流稳定计算成果表大坝名称工 况单宽渗流量渗透最大坡降允许渗透坡降（ m3/d · m）J J死水位水位0.0810.