TL水库重力坝枢纽设计

1、浙江水利水电学院重力坝设计说明书 课题名称： TL水库重力坝枢纽设计 专业年级： 水工11-3 指导教师（签字）： 温新丽 学生签字： 贾斯玮 学 号： 201128025 设计时间：2013年 6月14日至7月5日 编写日期： 2013年6月28日 水利工程系 目 录第一章 基本资料 .2 第一节工程概况及工程目的.2 第二节 基本资料2 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc360436679 (一) 气象 PAGEREF _Toc360436679 h 3 HYPERLINK l _Toc360436680 (二) 水文分析 PAGEREF _Toc360436

2、680 h 5 HYPERLINK l _Toc360436681 (三) 工程地质 PAGEREF _Toc360436681 h 5 HYPERLINK l _Toc360436682 (四) 当地建筑材料 PAGEREF _Toc360436682 h 7 HYPERLINK l _Toc360436683 (五) 交通条件 PAGEREF _Toc360436683 h 7 HYPERLINK l _Toc360436684 (六) 施工条件 PAGEREF _Toc360436684 h 7 HYPERLINK l _Toc360436685 (七) 效益(以1984年价格水平及费用

3、标准计算) PAGEREF _Toc360436685 h 7 HYPERLINK l _Toc360436686 (八) 地形图和地质剖面图 PAGEREF _Toc360436686 h 8 HYPERLINK l _Toc360436687 第二章 枢纽布置 PAGEREF _Toc360436687 h 9 HYPERLINK l _Toc360436688 第一节坝轴线选择 PAGEREF _Toc360436688 h 9 HYPERLINK l _Toc360436689 第二节 坝型选择 PAGEREF _Toc360436689 h 9 HYPERLINK l _Toc360

4、436690 第三节 枢纽布置 PAGEREF _Toc360436690 h 9 HYPERLINK l _Toc360436691 （一）枢纽布置原则： PAGEREF _Toc360436691 h 10 HYPERLINK l _Toc360436692 （二）主要坝段及主要建筑物的布置 PAGEREF _Toc360436692 h 10第三章 坝体剖面设计 11第一节 坝体高程确定 11第二节 溢流面剖面设计 20 HYPERLINK l _Toc360436693 第四章 坝体细部构造设计与基础处理 PAGEREF _Toc360436693 h 24 HYPERLINK l _

5、Toc360436694 第一节 坝顶构造 PAGEREF _Toc360436694 h 24 HYPERLINK l _Toc360436695 （一） 非溢流坝坝顶构造 PAGEREF _Toc360436695 h 24 HYPERLINK l _Toc360436696 （二） 溢流坝坝顶构造 PAGEREF _Toc360436696 h 24 HYPERLINK l _Toc360436697 （三） 分缝与止水 PAGEREF _Toc360436697 h 24 HYPERLINK l _Toc360436698 （四） 廊道系统 PAGEREF _Toc360436698

6、h 24 HYPERLINK l _Toc360436699 （五） 坝体的防渗与排水 PAGEREF _Toc360436699 h 25 HYPERLINK l _Toc360436700 （六） 坝基排水 PAGEREF _Toc360436700 h 25 HYPERLINK l _Toc360436701 （七） 地基处理 PAGEREF _Toc360436701 h 25 HYPERLINK l _Toc360436702 （八） 混凝土材料分区 PAGEREF _Toc360436702 h 25 HYPERLINK l _Toc360436703 参考文献 PAGEREF _

7、Toc360436703 h 26基本资料第一节 工程概况及工程目的TL水库位于QL河上，控制流域面积5 060km2，占全流域的80%。QL河水量充沛，但年内及年际的水量分配极不均匀，必须兴建大型的控制工程进行调节，丰富的水资源方可得到充分地利用。水库主要任务是调节水量，为工业、农业和生活提供水量，结合引水发电、水面养殖、洪水错峰等，可以综合利用。供水原则是：在满足城市生活、工业用水的同时，对农业也给予一定的重视，特别是移民迁建灌区用水应优先保证。枢纽工程在三个坝址选择了二条坝线，二种坝型。I83坝线采用混凝土重力坝。“红层”坝线采用当地材料坝。枢纽建筑物包括主坝、泄水设施及电站等。枢纽工程

8、的推荐方案为I83坝线混凝土坝方案(见坝址位置图1)。根据本工程的规模及其在国民经济中的作用，按设计规范规定，水库枢纽工程属大(一)型。主要建筑物按一级设计，辅助建筑物按三级设计，临时建筑物按四级设计。第二节 基本资料(一) 气象全流域属于季风大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均降水量约700mm，且多集中在夏季七、八两月。流域多年平均气温为10左右，日温度变化较大。离坝址较近的气象站实测最高气温39。全年无霜期约180d，结冰期约120d，河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，冰厚为0.40.6m，岸边可达1m。多年平均最大风速为23.7m/s，水库吹程为3km。图1 坝址位置图

9、(二) 水文分析(1) 年径流：QL河流域水量丰沛，年径流主要由年降雨产生。年径流在地区与时间上的分布与年降水基本一致。径流在年际间变化悬殊。根据实测资料，19561982年的27年中，丰水年1977年来水量达21.34108m3，枯水年1981年仅1.667108m3，相差19.37108m3，约合12.8倍，且丰、枯水年常连续发生。坝址处多年平均年径流量为9.6108m3。(2) 洪水：洪水一般由暴雨形成。本地区暴雨历时短、强度大、地面坡度陡，洪峰陡涨陡落。一次洪水历时一般为35d。洪水具有峰高量大的特点。本流域洪水多发生在七、八两月，出现在七月的占34%，出现在八月的占66%。多年平均6

10、9月洪量占年径流量的70%左右，三天洪量占六天洪量的70%以上，大水年尤为集中。如1962年最大六天洪量占年径流量的比例达70%。由频率分析法求得不同频率的洪水结果，见表1。表1 洪水计算成果表项 目洪峰流量/(m3.s-1)洪量/108m31d3d6d30d特征值均 值2 0001.402.202.805.37CV1.351.351.351.251.00CS/CV2.502.502.502.502.50频率(%)0.0132 04022.4335.2439.9655.400.0229 60020.7532.6536.9051.500.122 48015.7424.7328.3440.500.

11、219 68013.7821.6524.9236.200.516 00011.2317.6020.4130.40113 2809.3014.5017.1426.10210 6807.4811.7513.9221.7057 3605.158.109.8016.20105 0003.505.506.8312.10202 9202.043.214.178.18(3) 泥沙。流域植被较好，泥沙来源在地区上分布和洪水在地区上的分布是一致的。泥沙在年内分配比径流更集中。汛期输沙量约占年输沙量的95%，而汛期沙量又都集中在几次大洪水中。年际之间沙量变化悬殊。由统计分析得知，坝址处多年平均输沙量为386104

12、t，多年平均侵蚀模数为762t/km2，多年平均含沙量为4.0kg/m3。从泥沙的组成情况来看，泥沙颗粒较粗，中值粒径为0.075mm，淤沙浮重度为9kN/m3，内摩擦角为1.2。(三) 工程地质(1) 区域地质该水库库区属中高山区，构造剥蚀地形。QL河在本区内河曲发育，侧蚀能力较强，沿河形成不对称河谷，由于构造运动影响，河流不断下切，于堆积岸形成阶地，侵蚀岸形成陡岸。组成本区地层计有：太古界、下元古界、震旦系、侏罗系及火成岩侵入体和第四纪等，其中分布最广的为震旦系地层。以太古界、震旦系、侏罗系三者与工程关系密切，为库区的主要岩层。(2) 地质构造与地震本地区地质构造复杂，全区地震频繁，特别是

13、坝址区南段尤为突出。库区及其周边控制性的断层有两条大断裂。第一条在坝址下游小暖泉村穿过QL河，沿线有泉群出现。从控制泉群、控制地貌及岩相作用分析，列为活动性断裂较合适。第二条向北东方向延伸，在距TL水库库区67km处尖灭。属第四纪以来活动性较强的断裂，沿该断层时有地震发生。这二条活动性断裂在三坝址以西5km处汇而不交。按断层交汇部分易发震的原则，这种汇而不交是值得注意的。近期坝址地区未发生大于4级以上地震，邻区地震活动有一定影响。1983年8月经省级地震局鉴定确定，一、二坝址位于北区，属相对稳定区，基本烈度为6度，三坝址位于区，基本烈度为7度。邻区强震的影响，烈度可高达67度。(3) 库区工程

14、地质条件库区左岸非可溶性岩层广泛分布，其中主要由云母千枚岩、石英砂岩、砂质页岩等组成，其透水性较小，也没有发现沟通库内外的大断层。因此，在非可溶性岩层分布区，没有向库外渗漏的可能性。库区可溶性岩层分布不至于影响水库蓄水，即水库蓄水以后，向邻谷沙河渗漏的可能性不大。经过对库内断层，灰岩地区的勘探分析，水库向外流域及下游漏水的可能性很小。库区内岩层抗压强度较高，抗风化能力较强，未发现可能发生塌滑的岩体，库岸基本上是稳定的。库区内未发现有开采价值的矿藏，不存在对库周边产生的浸没问题。(4) 坝址坝线工程地质条件坝址内出露的断裂构造如F103、F105、F108、F112、F114、F117、F122

15、等大小断层共十余条，断层走向以北西为主，北东者少，多为高角度正断或平移正断层。(i) F103断层，产状走向近EW，倾向N，倾角4050，逆断层。大红峪组第三段砾岩被切割。下盘有牵引褶曲，破碎带宽约1020m。出露于I83坝线右岸上游约150200m，宽约1020m。(ii) F105断层，产状走向NW310，倾角8090，为平移断层。水平断距400m，两侧岩石破碎严重、无胶结现象，出露于I83坝线右岸坝头附近。(iii) F108断层，产状走向NW345，倾向NE，倾角56，逆断层。由大红峪组第一段薄层板岩、石英砂岩逆于大红峪组第二段中厚石英砂岩之上。破碎带宽约6.0m、未见胶结现象。其中夹

16、有30cm厚的断层泥。断层两盘岩石影响带宽10.4m。在上盘薄层板岩夹石英砂岩中有牵引褶曲。岩层有直立或倒转现象，具有强烈挤压特征。(iv) 根据坝址两岸构造，地层岩性出露分析，推测河床中可能有顺河断层通过。原因是两岸出露的断裂构造均未过河，如F103断层走向近东西，规模较大，左岸无迹象；且地层出露两岸高程有明显差异。I83坝线主要工程地质条件见表2。表2 I83坝线主要工程地质条件地形地貌构造剥蚀中低山地形，不对称“U”型峡谷，右岸较陡，左岸坡缓，阶地不发育。坝线长480m。覆盖层河床57m砂石层，左岸山麓堆积31.0m。地层岩性震旦系大红峪组第一、二段，为中厚层石英砂岩与板岩互层。岩层产状

17、层面倾向上游。软弱夹层据平洞、竖井资料，右岸有软弱夹层13条，系顺层夹泥。左岸顺层夹泥6条，切层泥3条。建议磨擦系数f0.20.24。风化情况弱风化下限、河床1028m深(高程：左边75m，右边55m)。左岸弱风化下限为115105m高程，右岸为120908m高程。地质构造右岸小断层67条：左岸F122断层一条。构造简单，基本地震烈度为6度。岩层透水层坝基下部80100m深的范围内W值均大于0.02l/m.min，均需灌浆处理。岩 溶I83坝线上游2km处，马圈子电站附近见溶洞。稳定性右坝肩上、下游存在I、II号不稳定岩体。岩石力学指 标石英砂岩单块岩石室内指标：抗压强度134338MPa.弹

18、性模量50010 000MPa。泊桑比0.110.13。各岩层层面磨擦系数的估计建议值：(1) 石英砂岩层面磨擦系数为0.600.65，凝聚力0.380.50 MPa(2) 板岩层面磨擦系数为0.40.45，凝聚力0.330.38MPa(3) 层面夹泥膜磨擦系数为0.30.35，凝聚力0.200.27 MPa(4) 切层泥层磨擦系数为0.20.24，凝聚力0.150.18 MPa(四) 当地建筑材料天然建筑材料分布于坝址区上、下游河滩及两岸阶地。其中土料场主要有七处。地下水位以上储量为1 183.44104m3。砂砾卵石料场主要有八处。地下水位以上储量为1 088.95104m3，全部储量有待

19、进一步探查。各料场材料的物理性质，试验指标等基本满足技术要求，可作大坝混凝土骨料及围堰土料。如采用当地材料方案，其粘性土料的储量足以满足施工要求。(五) 交通条件施工现场对外交通方便，仅需将工地与交通要道的连线公路修通即可。坝顶无重要交通要求。(六) 施工条件采用低围堰、底孔导流、分期施工的导流方法进行施工。各项施工辅助企业、仓库及生活等临时建筑布置在坝址下游两岸。混凝土骨料取自下游料场。施工用电由刘田庄引接。(七) 效益(以1984年价格水平及费用标准计算)水库建成以后，除了满足城市生活、工业及农业用水外，还可获得发电、防洪、养鱼等效益，总效益是显著的。(1) 灌溉效益。灌溉效益分析成果见表

20、3。表3 灌溉效益分析成果表项 目旱地灌溉旱改水稻垦荒水稻灌区不灌产值差(元/亩)162.00354.20412.00分摊系数法亩效益(元/亩)81.00177.10206.00单方水效益(元/m3)0.250.170.17减去成本法亩效益(元/亩)124.00378.00261.00单方水效益(元/m3)0.390.260.22(2) 城市及钢铁基地供水效益按城市总净产值中水的效益分摊系数以10%计，则每立方米水的效益为0.53元/m3。(3) 防洪效益防洪效益按建库以后，与临近水库联合运用。在削峰、错峰过程中减少下游地区洪水灾害的效益计算。水库年平均效益为443.16万元/年。(4) 发电

21、效益以水电的价格代替水电的效益按0.093元/kWh计算。本水库的规划及建筑物特性指标见表2-4。(八) 地形图和地质剖面图坝址处地形图见附图1，I83坝轴线地质剖面图见附图2。表 水库规划及建筑物特性指标项 目单 位指 标备 注水位校核供水位m156.30P=0.02%P=0.1%发 电设计供水位m153.70正常蓄水位m153.20死 水 位m110.00校核尾水位m99.10设计尾水位m97.00正常尾水位m84.10坝前堆砂高程m97.60库容总 库 容108m314.93调洪库容108m32.11兴利库容108m310.33死 库 容108m30.94堆沙库容108m311.66主坝

22、坝 型混凝土实体重力坝坝顶高程m157.24最大坝高m89.24坝顶长度m519.00坝顶溢流孔数孔15堰顶高程m141.70每孔净宽m15.00工作闸门尺寸mm15125启闭机(245t固定式)台15设计洪水下泄能力m3.s-118 276.00校核洪水下泄能力m3.s-124 527.00进水口进口底高程m90.00底孔数及尺寸孔mm456弧形工作闸门扇mm456工作门启闭机台4设计水位泄水能力m3/s3584校核水位泄水能力m3/s3663第二章 枢纽布置坝轴线选择坝轴线以直线型为主，亦可适当调为弯曲型。经论证，该库区有三条坝线可供选择，它们分别是83，69，50，因后两条坝线距上下游较

23、远而天然建筑材料分布于坝址区上、下游河滩及两岸阶地而且后两种坝线处于破碎岩层带，施工较为困难，经综合考虑，选择第一种坝线，天然材料中土料场主要有七处。地下水位以上储量为1 183.44104m3。砂砾卵石料场主要有八处。地下水位以上储量为1 088.95104m3，全部储量有待进一步探查。各料场材料的物理性质，试验指标等基本满足技术要求，可作大坝混凝土骨料及围堰土料。如采用当地材料方案，其粘性土料的储量足以满足施工要求。第二节 坝型选择该水库库区位于中高山区，构造属剥蚀地形。QL河在本区内河曲发育，测蚀能力较强，沿河形成不对称山谷， 重力坝主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝

24、体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。其优点是：相对安全可靠,耐久性好，抵抗渗漏、洪水 重力坝漫溢、地震和战争破坏能力都比较强；设计、施工技术简单，易于机械化施工；对不同的地形和地质条件适应性强，任何形状河谷都能修建重力坝，对地基条件要求相对地说不太高；在坝体中可布置引水、泄水孔口，解决发电、泄洪和施工导流等问题。缺点是：坝体应力较低，材料强度不能充分发挥；坝体体积大，耗用水泥多；施工期混凝土温度应力和收缩应力大，对温度控制要求高。拱坝是一种建筑在峡谷中的拦水坝,做成水平拱形,凸边面向上游,两端紧贴着峡谷壁。是指一种在平面上向上游弯曲，呈曲线形、能把一部分水平荷载传给两

25、岸的挡水建筑，是一个空间壳体结构。在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物，借助拱的作用将水压力的全部或部分传给河谷两岸的基岩。与重力坝相比，在水压力作用下坝体的稳定不需要依靠本身的重量来维持，主要是利用拱端基岩的反作用来支承。拱圈截面上主要承受轴向反力，可充分利用筑坝材料的强度。因此，是一种经济性和安全性都很好的坝型。拱坝主要的缺点是对坝址河谷形状及地基要求较高。土石坝的优点是：就地取材，节省钢材水泥木材等重要建筑材料，从而减少了建坝过程中的远途运输；结构简单，便于维修和加高扩建；坝身是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求低；施工技术简单，工序少，便于组合机械快速施工。缺点是坝身

26、一般不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便，粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。综合以上各坝优缺点，考虑该库区位于河谷且所选坝址处于岩层破碎带，需要部分坝段溢流，当地筑坝材料较为丰富，因此坝型选择实体重力坝。第三节 枢纽布置（一）枢纽布置原则：枢纽布置应遵循的一般原则是：(1) 坝址、坝及其他主要建筑物的型式选择和枢纽布置要做到施工方便，工期短，造价低；(2) 枢纽布置应当满足各个建筑物在布置上的要求，保证其在任何工作条件下都能正常工作；(3) 在满足建筑物强度和稳定的条件下，降低枢纽总造价和年运转费用；(4) 枢纽中各建筑物布置紧凑，尽量将同一工种的建筑物布置在一起，以减少联结建筑；(5) 尽可

27、能使枢纽中的部分建筑物早期投产，提前发挥效益(如提前蓄水，早期发电或灌溉)；(6) 枢纽的外观应与周围环境相协调，在可能条件下注意美观。（二）主要坝段及主要建筑物的布置1溢流坝段的布置布置原则：溢流坝的位置应使下泄洪水时与下游平顺连接，不致冲淘坝基和其他建筑物的基础，其流态和冲淤不致影响其他建筑物的使用。溢流坝段分15每段长15m，2 泄水孔及导流底孔布置布置原则：泄水孔一般设在河床部位的坝段内，进口高程、孔数、尺寸、形式应根据主要用途来选择。狭窄河谷泄水孔宜与溢流坝段相结合，宽敞河谷二者可分开；排沙孔应尽量靠近发电进水口、船闸等需要排沙的部位。3非溢流坝的布置布置原则：非溢流坝通常布置在河岸

28、部分并与岸坡相连，非溢流坝与溢流坝或其他建筑物相连处，常用边墙、导墙隔开。第三章 坝体剖面设计第一节 坝顶高程确定（一）坝顶高程的拟定坝顶高程分别按设计和校核两种情况计算。坝顶高程主要根据重力坝的级别、库区风浪作用，按照混凝土重力坝设计规范确定。一般来说，坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙的高程应高于波浪顶高程，其与设计洪水位或校核洪水位的高差，由公式(1)计算，应选择两者之中防浪墙顶高程的较大值作为选定高程。 h=h1%+hz+he (1)式中 h防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差(m)； h1%波高(m)； hz 波浪中心线至正常蓄水位或校核洪水位的高差(m)； he 安全超高，按表

29、6计算。防浪墙的高度一般可取1.2m。表6 安全超高he (m)相应水位坝的安全级别IIIIII设计洪水位0.70.50.4校核洪水位0.50.40.3 分别按设计洪水位、校核洪水位计算：设计风速，校核风速Vo吹程3km，且， ，h为累计频率5%的波高，由公式 设计=1.01m校核=0.71m = 1.25m =0.88m = 0.47m =0.3m安全超高由表6知he设计=0.7 he校核=0.5则设计=设+hz设计+h1%设计=153.42m校核=校+ hz校核+h1%校核=155.48m实际坝顶高程取两者中的较大值=155.48实际坝顶高程取156m，拟定最大坝高为90（二） 坝顶宽度拟

30、定坝顶宽度的拟定。为了适应运用和施工的需要，坝顶必须有一定的宽度。一般地坝顶宽度取最大坝高的8%10%，且不小于3m。若有交通要求或移动式启闭设施时，应根据实际需要确定。初拟坝顶宽度为9m（三）坝坡的拟定坝体上游面取铅直面，下游坝坡根据稳定和应力要求确定，一般在1:0.61:0.8之间（四）上游起坡位置确定 下游起坡点的位置应根据坝的实用剖面型式、坝顶宽度，结合坝的基本剖面计算得到(最常用的是其基本剖面的顶点位于校核洪水位处)。由于起坡处的断面发生突变，故应对该截面进行强度和稳定校核。初拟以校核洪水位作为起坡点。坝段长度一般为1520m，主要取决于地基特性、河谷地形、温度变化、结构布置和浇筑能

31、力等。（五）画出图形1-1（六）抗滑稳定应力分析1.61设计情况下的应力分析计算式垂直力水平力对坝底截面形心的力臂(m)力矩(KN.m)荷载+-自重8*(156-66)*2416128.00 25.19 406242.97 (143.63-66)*(143.63-66)*0.75*24*0.554189.49 (0.54)(29100.29)（125.63-66）*（125.63-66）*0.15*24*0.58042.51 33.05 265788.16 水平水压力P11/2*(151.7-66)2*1031157.00 26.57 827737.67 P21/2*(95-66)2*1025

32、95 7.67 19893.05 垂直水压力Q1（143.63-66）*0.15*40*102477.31 34.98 86650.06 Q21/2*（151.7-125.63）*（151.7-125.63）*0.15*10466.71 36.91 17225.06 Q31/2*（95-66）*（95-66）*0.75*102205.53 34.25 75538.76 扬压力U175.17*(95-66)*1018396.21 0.00 U21/2*(75.17-10)*0.3*(151.7-95)*9.85968.26 (6.92)(41312.93)U3(151.7-95)*0.3*10*

33、9.81668.68 35.77 59682.58 U41/2*(151.7-95)*0.7*10*9.811946.79 34.10 66385.02 浪压力Pw1/2*10*(LM/2)*(LM/2+hz+h1%)-1/8*10*LM244.50 Y1=c23-c21-(c38/2+c39+c40) Y2=c23-c21-2/3*(c38/2)3650.660594淤沙压力Pskh=1/2*9.81501.26 493.745047.87 39.19 19646.04 3884.13 合计78360.00 33129.50 31695.25 2595 1187946.70 593964.2

34、4 45230.50 29100.50 (593982.45)抗滑稳定校核： 33满足抗滑稳定要求强度校核 ：计入扬压力时 1090.870满足抗压强度要求18.630满足要求108.910满足要求259.110满足要求128.930满足要求293.26134Mpa满足要求第二节 溢流坝的剖面设计（一）溢流孔口设计拟定q设计=q校核=100 m3 /s*mQ设=QS=18276 m3 /s Q校=Qs=24527 m3 /sB设= Q设/q=18276/100=182.76 m3 /s B校= Q校/q=24527/100=245.27 m3/sb设= B设/n=182.76/15=12.18

35、4 m3/sb校= B校/n=245.27/15=16.35 m3/s 取最大的 b=16.35 m3/sH0设=10.75 mH0校=13.09 m堰顶高程=154.3-13.09=141.21 m闸门顶高程=正常蓄水位+=151.2+0.5=151.7 m门高=闸门顶高程-堰顶高程=151.7-141.21=10.49 m门高取11 m堰上最大水头Hmax=校核洪水位-堰顶高程=154.3-141.21=13.09 m定型设计水头Hs=(75%-95%)Hmax Hmax取Hs=11 m, 11/13.09=0.84泄洪能力校核闸墩用半圆形0=0.45 k=0.4 , =1-0.2(n-1

36、) 0+k) 设=0.94 校=0.93拟定流量系数m=0.49（二）溢流坝剖面设计溢流坝面曲线上游堰面曲线a.b系数，a=0.28-0.30 ，=0.87+3a 根据计算为Hs=11 m，取a=0.28.代入公式计算得b=0.16椭圆方程为：WES曲线设计。原点下游采用WES曲线，其方程为 n.k系数.上游面垂直时,n=1.85, k=2.0 Hs定型设计水头.m.其坡度一般与非溢流坝下游坡率相同,即为1:0.85 =12.53 m反弧半径确定。根据工作经验，挑射角为25度。挑流鼻坎应高出下游最高水位1-2m，鼻坎高程为97.1+1=98.1 m上游水面至挑坎顶部的高差H0=校核水位-坎顶高

37、程=154.3-98.1=56.2 m B0=287.25流能比 =0.06坝面流速系数=0.92 =19.7坎顶水深 =4.33 m反弧段半径 R=（4-10）h=17.33-43.34 取R=20 m m挑流消能计算 =71.46 m最大冲坑水垫厚度按下式估算 =85.39 由公式得 tK=27.95 消能防冲验算 =38.62 2.5验算满足要求（三）溢流坝顶部布置1、闸墩闸墩的墩头形状，上下游均采用半圆型，其中上游布置于工作桥顶部，高程取非溢流坝坝顶高程，总长14.3m，中墩边敦厚均取3m，溢流坝分缝设在闸孔中间，故没有分缝，工作闸门槽深0,.8m宽1.3m，检修闸门槽深0.5m，宽0

38、.5m, 2、工作桥布置工作桥布置固定或移动式启闭机，本工程采用固定式启闭机，宽7m,高程为156m.导墙布置，边墩向下游延伸成导墙，其中延伸挑流鼻坎末端，导墙需分缝，间距为15m,其横断面为梯形，顶宽厚0.5m.3.画出图型第四章 坝体细部构造设计与基础处理第一节 坝顶构造（一） 非溢流坝坝顶构造坝顶上游侧应设置防浪墙，宜采用与坝体连成整体的钢筋混凝土结构，墙身应有足够的厚度以抵挡波浪及漂浮物的冲击，墙高为1.01.2m，在坝的横缝处应留有伸缩缝，并设置止水。下游侧应设置栏杆、灯柱，以保护行人和行车安全。坝顶路面应有适当的横向坡度，并设置相应的排水设施，以便排除路面雨水。路面排水应与坝体排水

39、连通或直接排入坝体内。（二） 溢流坝坝顶构造溢流坝重力坝的上部构造，应根据运行要求布置。有交通要求时，应按公路等级设置交通桥；无交通要求时，需设置人行道。对大中型工程溢流坝，坝顶常设置门、闸墩、工作桥、启闭机等。1、闸门布置。在工作实践中，常把工作闸门布置在坝顶点稍偏向下游一点，以便闸门部分开启时，能压低水舌，使其形成贴面流，以免形成局部负压，检修闸门应布置在工作闸门之后。2、闸墩。闸墩形状应使水流平顺，并尽量减小对泄流能力的影响，一般采用半圆形墩头、流线形墩尾，墩高与非溢流坝坝顶齐平或略高。墩厚应满足强度、稳定及门槽布置要求，弧形闸门闸墩的最小厚度为1.52.0m，如果是缝墩，墩厚要增加0.

40、51.0m。墩长应满足上述结构布置要求。工作门槽宽14m；检修门槽最小尺寸为0.5*0.5m。3、工作桥。多采用钢筋混凝土结构，大跨度的工作桥也可采用预应力钢筋混凝土结构。工作桥上布置启闭机，采用移动式启闭机时，工作桥和交通桥可以合二为一，当采用固定式启闭机时，二者宜分开布置。工作桥和交通桥相互间的位置，应由非溢流那的交通要求确定。桥面高程:最大洪水的摻气水面不得淹没桥面，并使闸门吊起最后点与溢流坝水面线保持足够的距离。（三） 分缝与止水横缝、间距、缝宽等横缝与坝轴线垂直。将坝体分成若干坝段，横缝间距一般为1520m。缝距大小主要取决于地基地质特性、河谷地形、混凝土的浇筑能力、结构布置和温度变化等。横缝有永久性的和临时性的两种。纵缝纵缝是平行于坝轴线方向的缝，其作用是为了适应混凝土的浇筑能力、散热和减小施工期的温度应力，按其布置形式可分为：竖直纵缝错缝斜缝止水、设置止水片、防水沥青止水片及沥青井需伸入基岩内3050cm，止水片必须延伸到最高水位以上，沥青井须延伸到坝顶。止水后面有时设排水孔，必要时还设检查井，检查井的断面尺寸一般为1.2m*0.8m，井内设爬梯、休息平台，并与检查廊道相同。（四） 廊道系统为了