2022年本科毕业设计方案D江水利枢纽设计方案.docx

D江水利枢纽工程设计张霞<甘肃农业高校工学院 05级水利水电工程）摘要 ： 适当修建大坝可以实现一个流域地区发电、防洪、浇灌的综合效益 D 江位于我国西南部地区，通过对其地势地质、水文资料、气候特点的分析，结合当地的建筑材料，设计适合的枢纽工程来帮忙流域地区实现很好的经济效益；依据防洪要求，对水库进行洪水调剂运算，确定坝顶高程及泄洪建筑物尺寸；通过分析，对可能的方案进行比较，确定枢纽组成建筑物的形式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案；具体作出大坝设计，通过比较，确定坝的基本剖面与轮廓尺寸，拟定地基处理方案与坝身构造，进行水力、静力运算；对泄水建筑物进行设计，挑选建筑物的形式、轮廓尺寸，确定布置方案，拟定细部构造，进行水力、静力运算；水库建成后，可建装机容量约为 24MW 的水电站，多年平均发电量可达1.05 亿度；可增加浇灌面积约10 万亩；水库协作下游河道整治等措施，可以很大程度的减轻洪水对下游城镇、厂矿、农村、大路、铁路以及旅行景点的威逼；可为进展养殖制造有利条件；关键字 ： 坝型挑选 枢纽布置 大坝设计 基础处理综合说明D 江是我国西南部的一条河流，依据河流规划拟建一座水库，本设计的任务是进行水库水利枢纽工程设计；水库建成后，可建装机容量约为24MW的水电站，多年平均发电量可达 1.05亿度；可增加浇灌面积约10 万亩；水库协作下游河道整治等措施，可以很大程度的减轻洪水对下游城镇、厂矿、农村、大路、铁路以及旅行景点的威逼；可为进展养殖制造有利条件；经对所给流域简况、地势地质条件、水文、气候和库区建筑材料进行分析，D江水利枢纽工程设计报告分 5 部分：1、工程等级及建筑物级别确定；分析工程级别确定因素，确定工程等级为二；2、调洪演算与泄洪方案的挑选；调洪演算依据水量平稳，采纳列表试算法，对不同泄39 / 38洪方案进行运算，最终选定最优方案；3、坝型挑选和枢纽布置；分析坝址区地势、地址条件和坝址区的建筑材料，从经济角度考虑坝型确定为砂砾石坝；对挡水建筑物、泄水建筑物和水电站建筑物，依据地势地质条件做出了总体布局；4、大坝坝型的挑选；定性的分析了均质坝、堆石坝、塑性心墙坝、塑性斜墙坝和斜心墙坝的优缺点，选定斜心墙坝作为本设计的大坝形式；5、坝基处理方案；依据坝址地质条件，对不同地质条件的坝基，采纳相应的处理方法；设计依据水工设计手册 <土石坝）、水利水电枢纽工程等级划分及设计标准<山区、丘陵区部分） <试行）补充规定 <SDJ12-78）、土石坝安全监测技术规范<SL60-94）以及国家、水利颁发的现行规范，结合该水库设计、施工、竣工、运行、情形等资料，在许建老师的指导下，对设计中的不合理之处进行了进一步地修改，最终编制完成了 D江水利枢纽工程设计任务书；1 设计基本资料1.1 枢纽任务及设计要求1.2 自然地理与水文气候特点1.2.1 流域简况D 江位于我国西南部地区，流向自西向东南，全长约 122 公里，流域面积为 2558 平方公里，在坝址以上流域为 780 平方公里；本流域大部分为山岭地带，山脉、盆地相互交叉期间，地势变化猛烈，流域内支流很多，但多为小的河流；地表大部分为松软砂岩、页岩、玄武岩以及石灰岩的分化层，讯期河流含沙量较大，冲击层较厚，两岸有倒塌现象；本流域内因山脉连绵，交通不便，故居民较少，全区农田面积仅占全区面积的 20%， 林木面积占全区面积的 30%，其种类有松、杉等；其余为荒山及草皮掩盖；1.2.2 气候特点< 1 ）气温年平均气温约为12.8，最高气温约为30.5 ，发生在7 月份，最低气温为-5.3 ，发生在 1 月份；< 2 ）湿度本区域气候特点为冬干夏湿，每年11 月至次年 4 月特殊干燥，其相对湿度在 5173%之间，夏季因降雨日较多，想对湿度随之增大，一般变化范畴为6786%；< 3 ）降雨量最大年降雨量可达 1213 毫 M，最小为 617 毫 M，多年平均降水量为 905 毫 M；< 4 ）风力及风向一般 1 4 月风力较大，实测最大风速为19.1M/秒，相当于8 级风力，风向为西北偏西；水库吹程为 15 公里；1.2.3 水文特点D 江径流的主要来源为降水，在次山区流域内无湖泊调剂径流；依据实测短期水文气象资料讨论，一般是每年五月至六月初河水开头上涨，汛期开头，十月以后，洪水下降，就枯水期开头，直到次年五月；D 江洪水外形陡涨猛落，峰高而瘦，具有山区河流的特点，实测最大流量为700 立方M/ 秒，而最小流量为 0.5 立方 M/ 秒；年日常径流：坝址邻近水文站有实测资料8 年，参考邻近测站水文资料，经延长后有22 年水文系列，多年平均流量为 17 立方 M/ 秒；洪峰流量：经频率分析，求得不同频率的洪峰流量如下表所示表 1-1流量、频率关系表频率0.05%1%2%5%10%流量232016801420118010401.3 工程地质及水文地质1.3.1 工程地质库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾岩与凝灰岩等；经地质勘探认为库区渗露问题不大；但水库蓄水后，两岸的坡积与残积等物质的塌岸是不行防止的，经过勘测估量可能塌方量约为 300 万立方 M；<在考虑水库淤积是可作参考）坝址位 D 江中游地段的峡谷地带，河床比较平缓，坡降补台大，两峰高山高耸，构成高山峡谷的地貌特点；河床冲积层主要为砂砾石类，砂质粘土与砂层均较少，且多出现透镜状体，并有大漂石渗杂其中；卵砾石成分以玄武岩为主，石灰岩和砂岩占极少数，沿河谷内分布；坝基部分冲基层厚度最大为 32M，一般为 20M 左右，靠岸边最薄为几M，其颗粒组成以卵砾石为主，细少颗粒为数极少，卵石直径一般为 10-100 毫 M，砾石直径一般为 2-10 毫 M，砂粒直径 0.05-0.2 毫 M，细小颗粒直径小于 0.1 毫 M；经抽水试验；测得冲积层渗透系数 K 值为3×10？ -1 ×10？厘 M/秒；坝址邻近无大的断层，但两岸露出的岩石节理特殊发育，可以分为两组，一组走向与岩石走向几乎一样，即东北方向，倾向西北；另一组的走向与岩石倾向大致相同，倾角一般都较大，近似垂直，裂隙清楚，且为钙质泥质物所充填，节理间距密者0.5M 即有一条， 疏者 3-5你即有一条，所以沿岸常见有岩块崩落的现象；上述节理主要在砂岩、泥灰岩及玄武岩之类的岩层中产生；本地区地势高差大，缺乏猛烈水层，故地下水不丰富，对工程比较有利；依据压水试验资料，玄武岩中透水性不同，裂隙少坚硬完整的玄武岩为不透水性，其压水试验的单位吸水量小于 0.001<min.m）；加于玄武岩中的凝灰岩以及裂隙甚少的火山角砾岩均为不透水性岩，正由于这些隔水层与透水的玄武岩的存在，是玄武岩产生很多互不连贯的地下 水；一般砂岩也是细粒至微粒结构，除因构造裂隙较发育，上部裂隙水较多外，深处岩层因隔水层的层次多，难以形成泉水；石灰岩地区外围岩石较多为不透水层；渗露问题不存在；1.3.2 水文地质条件固体径流： D江为山区性河流，含沙量大小而变化，平均含沙量达0.5 公斤/ 立方 M；枯水极少，河水清亮见底，初估量30 年后坝前淤积高程为 2765M；水文资料 :< 1 ）水库水位与库容关系曲线；< 2）设计洪水位过程线和校核洪水位过程线；1.3.3 地震情形本地区地震烈度定为 7 度，基岩与砼之间的摩擦系数取0.65；1.4 建筑材料料场的位置和储量见坝区地势图；由于河谷内地势平整，采纳较便利；坚硬玄武岩可作为堆石坝料，储量较丰富，在坝区邻近有石料场一处，掩盖层浅，开采条件好；< 1） 坝址上游 3 公里处和下游 2 公里处各有一处砂卵石料场，储量分别为4000 万立方M和 2600 万立方 M，经试验，其砂砾含量为 5565%，干容重为 2.12 吨/ 立方 M，摩擦角为 31o，相对紧密度为 D=0.75，渗透系数为 0.003cm/s ；< 2）粘土料场据库区 170 公里，经试验其自然干密度为1.62 吨/ 立方 M，凝结力为 0.4千克/ 平方 M；料场距大路有 6 公里的山路，不能满意5 吨以上的汽车行驶；< 3）距库区 790 公里的 L 市有一大型石油化工厂，生产各种型号的建筑沥青；距工地120 公里的铁路干线也经过 L 市；1.5 库区经济及其他1.5.1 库区经济库区经济：流域内都为农业人口，多种植稻M、玉 M 等；库区尚未发觉可开采的矿产；1.5.2 交通运输交通运输：坝址下游 120 公里处有铁路干线通过，已建成大路离坝址仅20 公里，因此交通便利；1.5.3 其他坝区地势图一张；坝轴线邻近地质剖面图<- 、 - 两个）、隧洞纵剖面地质图一张；水库库容、面积与水位关系曲线、坝区流量与水位关系曲线、典型洪水过程线图各一张；2 工程等级及建筑物级别依据水利电力部颁发的 SDJ12-78 规范规定： 1 > 该水库可浇灌面积为 10 万亩，确定工程等级为三等，大型工程； 2 > 装机容量为 24MW，工程等级为二等，中型工程； 3 > 正常蓄说位时库容为 3.86 亿立方 M，属二等大 <2）型工程；结合该枢纽工程本身防洪要求，依据河流不同洪峰流量及设计与校核洪水位过程线，确定库容为该工程掌握因素，就确定该水利枢纽为二等大 <2）型工程，主要建筑物级别为2 级，确定永久性建筑物正常运用洪水标准为100 年，相应洪峰流量Q正常1680m3 / s，特别运用洪水标准为 2000 年，洪峰流量Q特别2320m3 / s；3 洪水调剂运算3.1 设计洪水及校核洪水已知一典型洪水过程线，采纳同倍比放大法将其放大成一条设计洪水过程线和一条校核洪 水过程线；对于设计洪水采纳频率为1%的洪水过程，将频率为1%的洪水最大流量和典型洪水最大流量相除得到一放大倍比 <14.06），用这个比值将典型洪水过程线放大成设计洪水过程线；同理，采纳频率为0.05%的洪水过程线得到校核洪水过程线，放大倍比为19.41；3.2 调洪演算及方案挑选3.2.1 泄洪方式及水库运用方式 1 > 泄洪方式坝址邻近及上游均无合适的马鞍形垭口来布置溢洪道，所以如布置溢洪道须采纳开挖方 式，依据坝址地势，坝址位于河床较平缓的峡谷地带，坡降不太大，两峰高山高耸，右岸等高线较平顺，左岸等高线弯曲，开挖量太大，经济上不合理，所以本案泄洪方式可采纳水工遂洞，沿右岸布置，穿过右峰，利用左岸凸出地势，排向下游河道，且此方案与施工导流结合在一起，初期开挖遂洞，用于施工导流，工程完工后在适当高程开挖泄洪遂洞与导流遂洞相通，再将前段堵塞，形成“龙抬头”的导流泄洪结合的遂洞； 2 > 水库运用方式当洪水来暂时来多少泄多少，当来水量小时，采纳闸门掌握，使得来水量等于下泄量；闸门随着来水量的增大而增大，直至全开，当最大下泄流量达到下游答应的安全泄量时， 采纳闸门掌握使得最大下泄流量不大于下游答应的安全泄量；来水量变小后闸门逐步关 小，当来水量再次等于下泄量时，水库水位达到最高，闸门也不再关小，水库连续泄水， 水库水位逐步回降；3.2.2 防洪限制水位的挑选由于 D江洪水外形陡涨猛落，峰高而瘦，具有山区河流特性，就采纳防洪库容和兴利库容完全分开的方法；从防洪安全要求动身，应按洪水最迟来临情形预留防洪库容；此时，水库正常蓄水位既是防洪限制水位；3.2.3 调洪演算 1 > 洪水调剂运算原理：Q1Q2t 2q1q22tV2q（fV）水库水量平稳方程：V1<31）蓄泄方程：<32）泄流方程：qmB2gh3/ 2<33）其中：Q1 、 q1 时段初入库、出库流量；Q2 、 q2 时段末入库、出库流量；V1、V2 时段初、末水库蓄水量；B溢洪道净宽；h堰上水头；m流量系数； m=0.502；依据所选曲线型有用堰的剖面形式，流量系数m取决于上游堰高与剖面定型设计水头之比P/h 和堰上全水头与堰剖面定型设计水头之比 H/h；由体会和已知条件确定； 侧收缩系数； =0.86 ；WES剖面型有用堰的侧收缩系数可由下体会公式=1- 0.2 k+n-1> 0 H/b 确定k 、0 边墩、闸墩外形影响系数 <本设计中边墩、闸墩取尖角型） H、b 堰上全水头和闸孔的宽度n 堰顶闸孔数 2 > 运算方法对于假定的 t时段内，已知 Q、Q2 、q、V，欲求 q2 、V2；假定一个 V2，在库容水位曲线上可以查得与 V2 相对应的 Z2，由选定的堰顶高程 得 h = Z 2- ，代入式 <3 3）求得 q2 ，再将 q2 代入式<3 1）中反算出 V2，如 V2 = V2，就试算完成；否就重新假定 V2，直到满意为止，再转入下一时段运算，此即采纳的列表试算法方案一表3-1运算方案二三四堰顶高程 <m）2809281028112810堰顶宽度 B<m）7788堰顶高程及泄洪形式的挑选：< 1）由于本水库属大 2> 型枢纽，所以，采纳有闸门掌握的泄洪道；< 2）本设计中取 =0.86 、m=0.502；< 3）具体调洪演算过程见表 3-3 至表 3-10 ；3.2.4 方案挑选时段 m3/s>Q m3/s>qm3/s>q m3/s> V105m3>V105m3>Zm）1>2>3>4>5>6>7>8>7.9455.24455.2436002819.51382.72493.4819213.92310.2531.7237922820.641855.1589.9627319.91400648.240652822.34方案11工1况0q666.1 596正常m3/s>V ×10m3>上游水位蓄水位超高25.982068441612822.828091%59039282821.522819.52.02一710684.85570.05%691.641762822.902819.53.4031.9600685.741662822.81328101%537.639652821.742819.52.24二528681.65-3370.05%63742302823.152819.53.6537.9456677.641332822.7428111%56040002822.002819.52.50三40366698-56438.93500.05%64684.385.942262823.1540278719.528223.4.652810四1%60239282821.522819.52.0280.05%775.1541762822.902819.53.40从表 3-2 中可以看出，校核情形下，溢洪道宽度增大，就水库的最高洪水位越低，最大下泄流量越大；本工程下游防洪要求较小，所以对所取的B=8m、7m，都满意答应最大单宽流量要求；从经济上分析工程存在溢洪道越宽，闸门及溢流体等费用增加超过坝高降低带来的费用削减情形；既期望溢洪道宽度越小越经济，所以满意要求又费用最小的方案一B=7 m、=2809 m 为所选；表 3-2调洪演算结果汇总表表 3-3方案一 p=1%调洪演算过程表表 3-4方案一 p=0.05%调洪演算过程表表 3-5方案二 p=1%调洪演算过程表时间<1） m3/s><2）Q m3/s ><3）qm3/s><4）q m3/s><5）5 V10 m3><6）5V10 m3><7）Zm）<8）8.97455.241067.12455.24483.1212636002819.514.9716791303.5511543.216437262820.3520.97928575.438902821.3747.5582.43626.97567493589.4584.5-2039262821.532.97419579.639062821.33368570.5-4438.97317561.438622821.144.97245281表 3-6方案二 p=0.05% 调洪演算过程表时间 m33/ss>>QQ m3/ss>qqmm33/s>q mm33/s>V1055m3>V1055m3>Zm）V10m3>V10m3>Z m）<1）<2）<3）<4）<5）<6）<7）<8）8.7378.91378.9136002819.58.8391.78391.7836002819.51035.89421.2913314.81680450.837332820.371310.25484.417820.8940.551839112821.41756.75526.45026.8573534.839612821.7496.65533.6-832.8420.3370.65532.4526.6-3439532821.6638.8321520.839192821.4544.8247284表3-7方案三p=1%调洪演算过程表 m 3/s> 2>Q m3/s> 3>qm3/s> 4>q m3/s>55>6>>V105m3>Z m） 7>8>391.78391.7836002819.5时段1>V10 m37.41320.89421.8219413.42250451.8537942820.671860518.5329019.41470585.240842822.441159601.312125.4848733617.4636.582142052823.0231.4618655.7642262823.47542642.18-2137.4466628.642052823.0243.4360413613.2620.9-4541602822.791029.54409.46134时14间.7168m03.1/7s>Q m3/s> 1315.09q4m403/s>q m3/s> 447.255181375332Z82m0.36）20.7950514.539142821.43762.5525.355126.7575536.239652821.74499.5534.1-732.742453239582821.69373525-3338.732251839252821.49284.6544.7247.3V10m3>V10m3>表 3-8方案三 p=0.05%调洪演算过程表时段1> m 3/s> 2>Q m3/s> 3>qm3/s> 4>q m3/s>55>6>5V10 m3>7>Z m） 8>7.2378.911264.46378.91380.2119136002819.513.22150381.537912820.631825486.8528919.21500592.240802822.421180615.312225.2860638.442022823.02740643.32131.2620648.242232823.17545646.1-2237.247064442212823.143.2363416.5628.6636.3-4741742822.88表3-9方案四p=1%调洪演算过程表V10 m3><1）<2）<3）<4）<5）<6）<7）<8）8.94447.711063.71447.71479.3612636002819.514.941679.751137262820.351304.85546.716420.94930582.438902821.3750590.453426.94570495598.5592.25-2139242821.4932.9442058639032821.325370576.57-4538.9444.94320246283567.1438582821.09表 3-10方案四 p=0.05% 调洪演算过程表4 大坝挑选及枢纽布置时段1> m 3/s> 2>Q m3/s> 3>qm3/s> 4>q m3/s> 5>5 V10 m3>6>V105m3>7>Z m） 8>7.8447.711378.86447.71490.9119236002819.513.82310534.137922820.6419.814031870665.7599.927440662822.351130684.69625.8830703.541622822.81717.5704.75331.860570741652822.85530697.9-3637.8455688.841292822.6243.8354404.5670.6679.7-5940702822.394.1 坝址及坝型挑选4.1.1 坝址挑选< 1）地势、地貌条件分析地势平面图， D 江在 I-I剖面处形成峡谷，河床比较平缓，坡降不太大，两岸高山高耸，构成高山深谷的地貌特点；上游地势开阔，有利于形成较大库容的水库；下游地 形平整，有利于布置发电厂房和各类水工建筑物；该处地势相宜于修建高坝；< 2）地质条件分析地质剖面图， I-I地质面图显示：该断面河床冲积层以碎石为主，砂质粘土层和砂层均较少，且多呈透镜体状并有大漂石掺杂其中，卵砾石以玄武岩为主，石灰岩和砂砾岩占极少数，最大冲积层厚度为32M，平均厚度 20M左右，靠岸边最薄为几 M，冲积层下部岩层以坚硬的玄武岩为主我，夹杂少量破裂玄武岩和火山角砾岩，是较为抱负的土石坝地基；综合地质、地势条件，坝址选在 I-I剖面较为抱负4.1.2 坝型挑选< 1）拱坝拱坝主要是利用了拱形结构的特点，获得安全经济的成效，拱的作用越大，拱坝的优越性越大；拱的作用发挥得是否充分，在很大程度上取决于地势和地质条件；<a）地势条件修建拱坝的抱负地势，应当是狭窄而对称的河谷断面，岸坡平顺无突变，在平面上顺水流方向呈漏斗形，两岸岩体雄厚；b> 地质条件拱坝对地质条件的要求比其他任何坝型都高，两岸岩体必需能够承担拱端的巨大推力，在任何情形下都应保持稳固，以确保大坝安全；且修建拱坝的抱负地质条件应当是比较匀称、完整、地质构造简洁、抗压强度高、抗水性能好和不易变形的牢固岩石地 基，特殊必需特殊留意两岸拱座岩石的稳固性；但这样抱负的地基是不多的； 2 > 重力坝重力坝是主要依靠自身重量保持坝体稳固和满意强度要求，与其他坝型比较具有以下的主要特点；a> 泄洪和施工导流比较简洁解决；b> 材料强度一般不能充分发挥；c> 受扬压力影响较大；d> 水泥用量多、需要温控散热措施；e> 对地势地质的适应性较好；地势条件对重力坝影响不大，几乎任何外形的河谷断面均可建造重力坝；重力坝对地基的要求虽比土石坝高，但一般强度岩基均可满意要求，由于重力坝在沿坝轴线的方向被横缝分割成如干独立的坝段，所以能很好的适应岩石物理情形的变化和各种非均质的地基； 3 > 土石坝土石坝的适应变形才能较强，对地基的要求低，几乎在任何地基上都可修建；在相宜修建混凝土高坝的优良坝址越来越少的情形下，土石坝将得到更大的进展；<a）土石坝的抗冲才能低，决不答应水流漫坝，<b）必需实行防渗措施<c）土石坝体积巨大，一般不会产生整体滑动<d）在自重及水压力作用下，会有较大的沉陷库区有丰富的土石坝筑坝材料，坝基冲积层的渗透系数小，可以做混凝土防渗墙或粘土截水墙来进行坝基防渗 ，因而采纳土石坝；4.2 枢纽建筑物组成< 1） 挡水建筑物： 土石坝；< 2） 泄水建筑物： 包括泄洪洞和放空洞，均与导流隧洞结合；< 3） 水电站建筑物： 包括引水隧洞、调压井、压力管道、电站厂房等；4.3 枢纽总体布置4.3.1 挡水建筑物挡水建土石坝挡水建筑物按直线布置，坝布置在河弯地段上；4.3.2 泄水建筑物 - 泄洪隧洞泄水建筑物泄洪隧洞泄洪采纳隧洞方案，为缩短长度、减小工程量、泄洪隧洞布置在凸岸，这样对流态也较为有利，考虑到引水发电洞也布置在凸岸，泄洪隧洞布置以远离坝址和厂房为宜；为削减泄洪时影响发电，引水发电洞和泄洪隧洞进出口需相距肯定距离；4.3.3 水电站建筑物引水隧洞、电站厂房布置于凸岸，在泄洪隧洞与大坝之后，由于风化岩层较深，厂房布在开挖后的坚硬玄武岩上，开关站布置在厂房的旁边；综合考虑各方面因素，最终确定枢纽布置；5 大坝设计5.1 土石坝坝型挑选影响土石坝选型的主要因素有：坝址邻近的筑坝材料、地势地质条件、气候条件、施工技术条件、地基处理方法、抗震要求等；挑选几种比较优秀的坝型进行工程量、工期、造价的比较，最终挑选技术上可行、经济上合理的坝型由于本设计限于资料条件所以只作定性分析，确定合适的土石坝坝型；< 1 ）均质坝-均质坝坝体基本上由一种透水性较弱的粘性土料 <如壤土、砂壤土等）填筑而成，整个坝体起防渗作用；均质坝材料单一，施工便利简洁；但坝体对材料的要求较高 <一般渗透系数 k<1× 104cm/s）；对本工程来说，没有足够的材料来作均质坝，故该方案不于选用；< 2 ）堆石坝堆石坝由堆石体、防渗体、和它们之间的过渡层组成，包括心墙防渗堆石坝和斜墙防渗堆石坝；堆石坝的剖面小，工程量少，施工期受气候条件影响较小；在施工期肯定的条间下，坝身可以过水，从而在肯定程度上缓解了土坝的施工导流困难，并且抗震性能好；在本设计中，坝址邻近有坚硬的玄武岩石料厂，开采条件良好，从材料角度可以考虑堆石坝；但是，由于河床地质条件较差，冲积层厚，堆石坝需建造在不透水层上；因此， 做堆石坝将导致大量的开挖；从工程期限和经济角度来衡量，此方案不予考虑；< 3）塑性心墙坝塑性心墙坝由透水性较小的粘性土筑成防渗体，设置于坝体的中心或靠上游部位；塑性心墙坝的工程量较小，适应于不匀称地势变化，抗震性能好；但要求心墙与坝壳同时上升，施工干扰大，工期长；< 4）塑性斜墙坝塑性斜墙坝由透水性较小的粘性土筑成防渗体，设置于坝体的上游面；斜墙坝的防渗斜墙和坝体两者施工干扰较小，施工期短；但上游坝坡较缓，防渗体和坝体工程量均较大；斜墙对坝体和坝基的沉降敏锐，简洁产生纵向裂缝；斜墙的抗震性能较弱；< 5）斜心墙坝心墙设置于坝体偏上游部位，心墙向下游有肯定的偏角；斜心墙坝综合了心墙坝与斜心墙坝的优点，克服了它们的缺点；心墙有足够的斜度，坝壳对心墙的拱效应作用减弱，斜心墙对下游支撑体的沉降敏锐度降低，应力状态好；综合分析以上各坝型特点，结合筑坝材料、地势地质条件、施工、导流等因素，最终选定斜心墙坝作为本设计的大坝形式；5.2 大坝轮廓尺寸的拟定5.2.1 坝顶宽度坝顶宽度依据坝高、施工、构造、交通、防洪、抢险要求以及以往工程统计资料, 坝顶宽度采纳 10M；5.2.2 坝坡及栈道土石坝坝坡的坡度取决于坝型、坝高、筑坝土料性质、地质条件及地震情形等因素；本设计依据选定的坝型，参照已建工程处步选定为：上游采纳自下而上38M 处变坡一次，上部坡率采纳0.25 ，下部采纳3.0 ，变坡处设置马道；下游坝坡自坝体排水体顶向上每隔 25M 采纳一次变坡，变坡坡率自下而上采纳2.2 、2.25和 2.5变坡处设置马道；为了便于观测、修理、拦截坝坡雨水并兼作交通之用，马道宽度设为2.0M；5.2.3 坝顶高程h ；hhBe为保证库水位不溢过或溅过坝顶，坝顶高程在水库正常应用和特别应用的静水位以上应有足够的超高hc<5-1）H=H1+h<5-2）其中 hc -安全加高， me -在坝前引起静水位的最大风雍高度， mhB -波浪在坝坡上的爬高， mH1-调洪演算得出的上游设计与校核静水位，m< 1） hc 的确定该工程为 2 级工程，所以正常情形取hc =1.0M，校核情形取hc =0.5M；<水工建筑物表3-1 ）< 2）e 的确定v2 Dek2gHcos5-3>k -综合摩阻系数 , 一般可取D -吹程,15 千 M.H-坝前水的平均水深， M；3.610 6 .正常情形下 H=2821.52-2750=71.52M特别情形下 H=2822.90-2750=72.9M-风向与水域中线或坝轴线的法线间的夹角, 取 =25ov - 按碾压土石坝设计规范第 4.4.5 条规定: 正常运用情形下采纳多年平均最大风速的 1.52.0 倍, v =1.8 × 19.1 =34.38m/s ；特别运用情形下采纳多年平均最大风速 v =19.1 m/s正常情形：v2 D3.610 634.38215000cos25ek2gHcos=29.873.20.040特别情形：v2 D3.610 61.91215000cos25ek2gHcos=29.873.820.012< 3） hB 的确定平均爬高 hB 按莆田试验站公式运算 <适用于 n=1.5 5.0 坝坡）BhK KV2h 2L ll21n4）<5-K-坝坡的糙率渗透性系数；砌石护面为0.75 0.80 ，本设计取 0.78 ；K V -体会系数；是由风速v、坝前水深H、重力加速度g 所组成的无量纲v /gH ；