万家寨水利枢纽混凝土重力坝设计gqgx.docx

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1、河北工程大学毕业设计摘要关键词: 混混凝土重重力坝 溢流流坝 挡水坝坝本设计为为万家寨寨水利枢枢纽设计计.万家家寨水利利枢纽工工程位于于黄河托托克托至至龙口峡峡谷,其其控制流流域面积积39550000平方公公里,正正常蓄水水位9777m,校核蓄蓄水位9980.4m,该坝为为实体混混凝土重重力坝,最大坝坝高为9928.16mm,设计计完成后后的万家家寨重力力坝具有有供水,发电,防洪的的作用.设计内容容包括枢枢纽布置置,枢纽纽泄水能能力验算算,坝体体剖面设设计,导导墙设计计,消能能设计,坝体应应力与抗抗滑稳定定验算,细部构构造,与与地基处处理.其其中溢流流表孔采采用WEES曲线线设计,底流消消能;

2、底底孔采用用无压形形式,底底流消能能.设计过程程中我们们大量翻翻阅了大大量的文文献、资资料，并并对实际际工程做做了改进进。设计计过程包包括初稿稿，修改改，复稿稿，再修修改，成成稿的过过程。AbsttracctKey worrds: cooncrretee grraviity damm sppilllwayy reetaiininng ddam TThe dessignn foor tthe Wannjiaazhaai WWateer CConttroll Prrojeect Dessignn. WWanjjiazzhaii Waaterr Coontrrol Proojecct oon tth

3、e Yellloww Riiverr vaalleey TTuokketuuo tto LLonggkouu, iits conntrool ddraiinagge aareaa 3995,0000 squuaree kiilommeteers, thhe nnormmal watter levvel 9777 m, chheckkingg waaterr leevell 9880.44 m, thhe ddam of conncreete enttitiies Damm, tthe larrgesst ddam heiightt too 9228.116 mm, aafteer tthe c

4、ommpleetioon oof tthe dessignn off thhe WWanjjiazzhaii Daam wwithh waaterr suupplly, powwer genneraatioon, floood conntrool rrolee. DDesiign eleemennts inccludde tthe genneraal llayoout, chheckkingg huub ddisccharrge cappaciity, thhe ddam proofille ddesiign, trrainningg waall dessignn, eenerrgy diss

5、sippatiion dessignn, tthe damm sttresss aand sliidinng sstabbiliity cheeckiing, deetaiil cconsstruuctiion, annd ggrouund treeatmmentt. OOverrfloow wwhicch uusedd WEES-ttablle ccurvve ddesiign, Att thhe eend of eneergyy diissiipattionn; BBotttom adooptss thhe fformm off prresssuree, aat tthe endd off

6、 ennerggy ddisssipaatioon.The dessignn prroceess, wee reead a llot a llot of litteraaturre, infformmatiion andd prractticaal pprojjectts tto ddo tto iimprrovee. TThe dessignn prroceess, inncluudinng ddrafft aamenndmeentss onn reehabbiliitattionn, rre-eeditts, a ddrafft oof tthe proocesss.1目 录录1.基本本资

7、料11.1.工程概况11.2.地形条条件11.3.地质条条件11.4.工程特特性21.5.其他41.6.万家寨寨水利枢枢纽坝址址形图和和坝轴线线地质剖剖面图552.坝段段坝线坝坝型选择择62.1.坝段选选择62.2.坝线选选择62.3.坝型选选择63.枢纽纽布置773.1.方案比比较73.2.泄洪调调度方式式74.调洪洪验算884.1.表孔过过流能力力计算884.2.中孔过过流能力计计算84.3.底孔过过流能力力计算884.4.排沙孔孔过流能能力计算算94.5.总泄流流能力995.坝体体布置1105.1.地基开开挖1005.2.计算坝坝顶高程程105.3.坝长及及坝段布布置1116.剖面面设计

8、1136.1.挡水坝坝段剖面面设计1136.1.1坝顶顶宽度的的确定1136.1.2折坡坡点位置置及坝底底宽度的的确定1146.2.中孔的的设计1156.2.1进水水口设计计156.2.2无压压明流段段176.2.3通气气孔1886.3.排沙孔孔的剖面面设计1186.3.1顶部部直线段段AB1886.3.2BCC段196.3.3侧面面曲线1196.3.4无压压明流段段196.3.5通气气孔1997.消能能设计2207.1.消能工工形式2207.2.中孔坝坝段的消消能设计计207.2.1中孔孔设计洪洪水位下下消能计计算2007.2.2中孔孔校核洪洪水位下下消能计计算2337.3.排沙孔孔坝段的的

9、消能设设计2667.3.1排沙沙孔设计计洪水位位下消能能计算2267.3.2排沙孔孔校核洪洪水位下下消能计计算2998.水力力计算3338.1.中孔水水面线计计算3338.1.1不掺掺气水面面线的确确定3338.1.2掺气气水面线线的确定定358.1.3净空空验算3358.2.排沙孔孔水面线线计算3368.2.1不掺掺气水面面线的确确定3668.2.2掺气气水面线线的确定定378.2.3净空空验算3388.2.4修改改方案3389.抗滑滑稳定和和应力分分析3999.1.概述3999.2.计算内内容3999.2.1设计计工况3399.2.2抗滑滑稳定截截面的选选择3999.3.计算公公式及控控制

10、标准准399.3.1抗滑滑稳定计计算3999.3.2应力力计算4409.3.3在水水库运用用期间的的应力控控制标准准409.4.荷载组组合4119.5.挡水坝坝正常蓄蓄水位情情况下的的稳定与与应力计计算4229.5.1坝体体自重4429.5.2静水水压力4429.5.3扬压压力4339.5.4泥沙沙压力4449.5.6荷载载简化4469.5.7挡水水坝正常常蓄水位位的抗滑滑稳定计计算4669.5.8挡水水坝正常常蓄水位位的应力力计算4479.6.挡水坝坝正常蓄蓄水位加加地震情情况下稳稳定及应应力计算算489.6.1地震震荷载4489.6.2荷载载简化5509.6.3挡水水坝正常常洪水位位加地震

11、震情况下下稳定抗抗滑稳定定计算5509.6.4挡水水坝正常常洪水位位加地震震情况下下应力计计算5009.7.计算结结果分析析529.7.1稳定定抗滑分分析表5229.7.2应力力分析结结果52210.细细部构造造5410.11.材料料及坝顶顶构造55410.11.1坝坝体材料料5410.11.2坝坝体材料料分区55410.11.3坝坝顶构造造5510.22.坝体体分缝与与止水55610.22.1横横缝56610.22.2横横缝止水水5610.22.3纵纵缝56610.22.4水水平施工工缝57710.33.廊道道及排水水系统55710.33.1廊廊道系统统5710.33.2基基础灌浆浆廊道尺尺

12、寸拟定定5810.33.3排排水系统统5811.地地基处理理6011.11.开挖挖清理66011.22.坝基基的加固固处理66011.22.1基基岩固结结灌浆66011.22.2断断层破碎碎带的处处理60011.33.防渗渗帷幕661结语622谢辞633参考文献献641041. 基本资料料1.1. 工程概况况万家寨水水利枢纽纽位于黄黄河干流流上、中中游交接接处，山山西省关关县境内内，控制制流域面面积39950000kmm2，总库库容8.96亿亿m3，实测测多年平平均径流流量2446.33亿m3，设计计多年平平均径流流量1995亿mm3，多年年平均输输沙量11.533亿吨，年年平均含含沙量66.

13、244kg/mm3。两岸临临近地区区蕴藏着着丰富的的煤炭资资源，本本枢纽的的主要任任务是利利用黄河河水利资资源安排排调峰电电站，担担任华北北电网1102万万kW的尖尖峰负荷荷，同时时为山西西雁北、晋晋中和内内蒙准格格尔能源源基地及及北京市市提供工工业和城城市用水水14亿亿m3。水库枢纽纽由主坝坝、电站站、溢流流表孔、中中孔、底底孔及排排沙孔等等组成。根根据水库库的工程程规模及及其在国国民经济济中的作作用，枢枢纽为一一等工程程，主坝坝为1级级建筑物物。1.2. 地形条件件黄河过龙龙羊峡、刘刘家峡、黑黑山峡后后入宁夏夏自治区区银川平平原和内内蒙自治治区河套套平原，到到托克托托县河口口镇折会会南流，

14、穿穿行于山山西、陕陕西黄土土高原峡峡谷至潼潼关后再再向东流流，至河河南小浪浪底出峡峡谷，到到桃花峪峪后进入入华北大大平原。万万家寨水水利枢纽纽位于黄黄河中上上游的交交接处，山山西、陕陕西黄土土高原峡峡谷的起起点，流流向由北北向南，两两岸坡势势陡峭，山山脉高程程属于我我国天然然地势的的第二阶阶梯，山山顶高程程10000220000m，坝坝址处河河谷呈扁扁宽U型型，河谷谷宽高比比为5.5。当当地属干干旱半干干旱性气气候，平平均气温温低，约约-414。降雨雨量较少少，区域域内暴雨雨形成常常发生在在7、88月份。年年平均降降雨量月月5000mm。1.3. 地质条件件万家寨枢枢纽库区区，黄河河穿行于于寒

15、武系系白云岩岩、灰岩岩和奥陶陶系灰岩岩地层中中位于新新华夏系系和祁吕吕贺山字字型两个个构造体体系展布布范围内内的相对对稳定地地块，区区内寒武武、奥陶陶系碳酸酸盐地层层有溶岩岩发育，多多表现为为溶洞、溶溶槽、溶溶孔、溶溶蚀裂隙隙面，一一般规模模不大，多多呈孤立立状。水水库区的的主要地地质问题题为库区区右岸渗渗漏，水水库蓄水水后，自自龙王沟沟下游22km处处至黑岱岱沟口下下游5.5kmm处长约约13kkm一段段中奥陶陶系马家家沟组灰灰岩出露露区入渗渗，顺右右岸低槽槽带排向向榆树湾湾黄河地地段。岩岩溶渗漏漏形式为为岩溶裂裂隙式渗渗漏，其其渗漏量量在不考考虑工程程措施条条件下，从从宽估算算最大值值在1

16、00m3/s以以下。不不致影响响水库正正常效益益，如采采取一定定的堵漏漏工程措措施尚可可进一步步减少其其渗漏量量。坝址区两两岸为下下奥陶系系、上寒寒武系白白云岩、灰灰岩、页页岩、泥泥灰岩。坝坝基为中中寒武系系灰岩、页页岩与泥泥灰岩。岩岩性致密密坚硬，地地质构造造简单，无无较大断断层。河河床坝基基底部分分布有张张夏第六六、四、二二层为灰灰岩、泥泥灰岩、页页岩互层层，岩性性相对较较为软弱弱，其中中张夏第第四层在在在坝基基下埋藏藏较浅（基基岩面下下14.7220.33m），位位于持力力层范围围内，其其层面局局部范围围内有剪剪切带和和泥化夹夹层，是是坝的深深层滑动动控制面面，但该该岩层岩岩石的最最小饱

17、和和抗压强强度任在在80MMPa以以上。控控制深层层滑动的的张夏组组第五层层与第四四层的交交界面附附近的钻钻孔岩芯芯多数界界面胶结结良好。据据18个个河床中中的钻孔孔统计，界界面附近近岩芯采采取率为为1000%以及及在岩芯芯上见到到界面胶胶结良好好者有113孔，界界面岩芯芯采取率率不足1100%者5个个。为安安全计，并并综合考考虑构造造成因、两两岸平峒峒、地表表层间剪剪切带和和泥化夹夹层连通通率的统统计值，深深层滑动动控制面面的层间间剪切带带和泥化化夹层的的连通率率按坝基基宽的11/3考考虑。其其滑动面面的综合合抗剪断断强度参参f=00.7,c=00.7MMPa。为实现水水库年内内冲淤平平衡，

18、控控制淤积积末端不不上延，保保持水库库长期使使用，本本枢纽采采用蓄清清排浑运运用方式式，调节节周期为为8月至至次年77月。水水库最高高洪水位位9800.4mm，汛限限水位9970mm，最低低冲沙水水位9448.00m。运运行情况况如下：（1）冲冲沙期（88、9月月），冲冲沙时水水库从汛汛限水位位降低至至95229557m运运行，此此间电站站实行日日调节。汛汛期遇有有大水大大沙时降降低水位位至9448.00m冲沙沙。（2）蓄蓄水期（11044月），蓄蓄水发电电，100月末水水位蓄到到9700m，111月水水位在99709744m运行行，1223月月水位最最高不超超过9777m，44月底蓄蓄至正常

19、常高水位位9800.0mm。（3）供供水期（557月月），供供水发电电，5月月份水位位开始下下降，77月末以以前水位位降至9970.0m。88月进入入排沙期期水位骤骤降至9952.09957.0m。采用以上上运用方方式，可可使水库库保持44.488亿m33调洪库库容。1.4. 工程特性性万家寨枢枢纽工程程特性见见表1.1表1.11 工程特特性表项目单位数量备注（1）水水文控制流域域面积Km23950000.0多年平均均年径流流量(实实测/设设计)亿m3246.3/1195多年平均均流量(实测/设计)m3/ss780/6188万年一遇遇洪峰流流量m3/ss212000.00千年一遇遇洪峰流流量m

20、3/ss165000.00多年平均均输沙量量亿吨/年年1.533多年平均均含沙量量Kg/mm36.244（2）水水库下游尾水水位校核洪水水（0.01%）m980.4905.1设计洪水水位（00.1%）m977.0904.7正常蓄水水位m980.0900.5死水位m948.0汛期限制制水位m970.0冲沙期运运用水位位m952.09957.0最低冲沙沙水位m948.0淤沙高程程m910.0总库容亿m38.966调洪库容容亿m34.488（3） 洪水流流量万年一遇遇洪水m3/ss92744.0千年一遇遇洪水m3/ss84977.0（4） 工程效效益1）发电电装机容量量万kW102.0保证出力力万k

21、W18.77多年平均均发电量量亿度28.22年利用小小时数时27655.02）年供供水量亿m314.00（5） 主要建建筑物尺寸仅供供考1）主坝坝型式混凝土重重力坝坝顶高程程m982.0最大坝高高m90.00坝顶长度度m435.32）底孔孔进口高程程m915.0孔数-孔孔口宽高m8-4.06.003）中孔孔进口高程程m948.0孔数-孔孔口宽高m4-4.08.004）表孔孔进口高程程m970.0孔数-孔孔口宽高m1-144105）排沙沙孔进口高程程m912.0孔数-孔孔口宽高m6-2.436）电站站孔进口高程程m932.0孔数-孔孔口宽高m6-7.58.55压力钢管管直径m7.56）厂房房型式

22、坝后式引水口进进口高程程m932.0主厂房尺尺寸m1952857.7机组安装装高程m895.07）水轮轮机台数台6型号HL-（2200）-LJ6600单机容量量万kW17.00转速转/分90.99吸出高程程m-4.55最大工作作水头（毛毛）m80.55最小工作作水头（毛毛）m53.33设计工作作水头m67.00输电线电电压kV500.01.5. 其他多年平均均最大风风速166m/ss，水库库吹程为为5kmm；地震震基本烈烈度7度度。1.6. 万家寨水水利枢纽纽坝址形形图和坝坝轴线地地质剖面面图2. 坝段坝线线坝型选选择2.1. 坝段选择择水库坝址址选择一一般是根根据综合合利用的的要求，结结合河

23、道道地形、地地质等的的调查资资料和判判断进行行选择适适合坝段段，对坝坝段和坝坝线进行行综合比比较，选选出有利利的坝轴轴线，确确定坝型型和枢纽纽布置方方案。黄黄河经过过龙羊峡峡，刘家家峡，黑黑山峡后后进入宁宁夏自治治区银川川平原和和内蒙古古河套平平原，到到托克托托县河口口镇折会会南流，穿穿行于山山西、陕陕西黄土土高原峡峡谷至潼潼关后再再向东流流，至河河南小浪浪底出峡峡谷，到到桃花峪峪后进入入大平原原。山西西、陕西西黄土高高原峡谷谷的起点点，流向向由北向向南，两两岸坡势势陡峭，山山脉高程程属于我我国天然然地势的的第二阶阶梯，山山顶高程程1000020000米。万万家寨水水利枢纽纽位于黄黄河中上上游

24、的交交接处，托托克托至至龙口河河段的峡峡谷处，坝坝址处河河谷呈扁扁宽U型型，河谷谷宽高比比为5.5。此此坝址的的选择考考虑了充充分利用用了基岩岩的抗滑滑作用且且使坝轴轴线不长长；坝轴轴线与地地形线垂垂直，改改善坝体体结构与与受力；有利于于整体枢枢纽的布布置等原原则。2.2. 坝线选择择坝轴线的的正确选选择在水水利枢纽纽布置中中，是很很关键的的，坝轴轴线的选选择是一一个复杂杂过程，综综合性很很强，影影响因素素很多，也也很复杂杂，初步步设计时时，根据据坝地质质地形条条件，定定性分析析，确定定出坝轴轴线。坝坝段内有有上坝线线、下坝坝线、中中坝线、中中2坝线、中中上坝线线，上坝坝线与中中坝线间间距1.

25、1Kmm,中坝坝线与下下坝线间间距1.3Kmm，针对对各坝线线地形、地地质、施施工、交交通条件件、材料料等因素素进行比比较，采采用最优优方案。比比较如下下：上坝段：两岸裂裂隙发育育，有泉泉水出露露，建坝坝后存在在渗漏问问题，坝坝基内有有泥化夹夹层，不不利于坝坝体稳定定，从地地形上看看，位于于弯道末末端，固固不利于于作为坝坝址，舍舍弃。下坝线：两岸山山体破碎碎，断层层发育，渗渗漏严重重，稳固固基岩层层薄对坝坝体不利利，虽地地形上河河流顺直直，但由由于地质质原因，工工程量大大，不利利用此坝坝线，舍舍弃。中坝线：坝段在在2000米内有有三条坝坝线，中中1线是最最初的地地址勘探探线，在在河弯道道下，右

26、右岸呈喇喇叭状，下下游有串串沟，岸岸坡呈半半悬状，串串沟有汇汇流面积积，鉴此此舍弃。中中上坝线线的位置置是将中中1线左端端不动，右右端上移移1500米。河河谷窄，工工程量小小是有利利的，但但布置电电站要扩扩挖，对对枢纽不不利，坝坝线位于于中1下游2200米米处，是是原来中中1的备用用坝线，此此处较中中1窄2000米，右右岸下游游山体收收缩，利利于坝体体稳定，两两岸山顶顶比中11处低220米，且且右岸有有三阶台台地，便便于施工工布置，从从地质上上看中22略优于于中1坝线，故故选中22线。2.3. 坝型选择择坝型有三三种：土土坝、拱拱坝、重重力坝。由由于坝址址位于上上中游，土土料不丰丰富，建建坝要

27、大大量粘性性、沙性性土料，故故不采用用；坝址址河床断断面宽高高比5.5，按按现在技技术，可可用拱坝坝。河谷谷呈U型型，采用用单曲拱拱坝。但但考虑本本枢纽布布置6各各电站孔孔、5各各排沙孔孔、8个个底孔、44个中孔孔和1个个表孔，孔孔口多，尺尺寸大，对对拱圈承承载力有有大的削削弱，结结构复杂杂，不合合理；坝坝址处河河流顺直直，右岸岸收缩，重重力坝简简单，安安全性高高，适宜宜于采用用。重力力坝包括括混凝土土实体重重力坝、浆浆砌石实实体重力力坝、宽宽缝重力力坝、碾碾压重力力坝。此此处结构构复杂，不不宜于采采用碾压压，浆砌砌石重力力坝用于于中低坝坝，本坝坝采用混混凝土实实体重力力坝为宜宜，宽缝缝重力坝

28、坝作为备备选。3. 枢纽布置置万家寨水水利枢纽纽的任务务是为华华北电网网提供调调峰电源源，并有有利于解解决华北北及能源源基地严严重缺水水问题，经经过上述述坝型选选择确定定为混凝凝土直线线重力坝坝，其枢枢纽组成成包括溢溢流坝、挡挡水坝、电电站和泄泄水孔。3.1. 方案比较较该枢纽所所处河段段两岸坡坡势陡峭峭，坝址址处河谷谷呈扁宽宽U型，河河谷宽高高比为55.5。坝坝址区两两岸为下下奥陶纪纪、上寒寒武纪白白云岩、灰灰岩、页页岩、泥泥灰岩，坝坝基为灰灰岩、页页岩、泥泥灰岩、岩岩性致密密坚硬，地地质构造造简单，无无较大断断层。河河床坝基基为灰岩岩、泥灰灰岩、页页岩互层层，岩性性相对较较为软弱弱。据此此

29、地形条条件，提提出以下下两种布布置方案案：方案：沿坝线线自左岸岸向右岸岸依次布布置左岸岸挡水坝坝段、电电站坝段段、底孔孔坝段、中中孔坝段段、溢流流坝段和和右岸挡挡水坝段段。该方方案优点点是靠近近左右岸岸的表孔孔和电站站尾水对对左右岸岸冲刷小小，有利利于保护护河床。为为水位高高程稍高高，不易易被淹没没，底孔孔泄流布布置在河河槽部位位，便于于下泄水水流与下下游河道道顺畅衔衔接，并并兼作排排沙孔。缺缺点是底底孔放水水时影响响尾水位位稳定性性。方案：自左岸岸向右岸岸依次布布置中孔孔坝段、底底孔坝段段、电站站坝段、表表孔溢流流坝段、右右岸挡水水坝段。该该方案优优点为电电站水流流顺直、流流量大，靠靠近溢流

30、流坝段更更稳定，减减少震动动。底孔孔靠近电电站，有有利于电电站排沙沙，缺点点是电站站厂房高高程降低低，底孔孔放水时时容易影影响尾水水稳定性性。中孔孔泄洪对对左岸下下游边坡坡冲刷较较小，有有利于坝坝体稳定定。故选择方方案进行布布置。3.2. 泄洪调度度方式方案：溢流坝坝段采用用坝面泄泄洪方式式，即表表孔溢流流；泄水水孔采用用无压泄泄洪方式式；电站站不参与与泄洪。方案：电站、表表孔、中中孔、底底孔均参参与泄洪洪，电站站参与泄泄洪是对对电站不不利，影影响发电电。故采用方方案作为泄泄洪方案案。4. 调洪验算算初步拟定定各孔口口尺寸见见表1.1，验验算拟定定孔口的的调洪能能力。4.1. 表孔过流流能力计

31、计算（4.11）闸墩墩侧收缩缩系数，00.9m流量量系数，00.499s淹淹没系数数，1.0 设计计洪水时时 校核核洪水时时 4.2. 中孔过流流能力计计算（4.22）流量量系数，00.8Ac出出口断面面面积H水库库水位与与进口断断面中心心高差 设计计洪水位位时H=9777.00-9448.00-4=25mm 校核核洪水位位时H=9880.44-9448.00-4=28.4m4.3. 底孔过流流能力计计算设计洪洪水位时时H=9777.00-9115.00-3=59.0m 校核核洪水位位时H=9880.44-9115.00-3=62.4m4.4. 排沙孔过过流能力力计算设计洪洪水位时时H=977

32、7.00-9112.00-1.5=663.55m 校核核洪水位位时H=9880.44-9115.00-1.5=666.99m4.5. 总泄流能能力设计洪水水位时泄泄洪流量量为:506.22+22666.772+552233.3+10116.003=990122.27784497.0校核洪水水位时泄泄洪流量量为:916.74+24115.995+553711.7+10442.888=997477.27792274.0拟定孔口口尺寸满满足调洪洪要求，故故按拟定定尺寸布布置各坝坝段，枢枢纽布置置如下:修建直直线型混混凝土重重力坝，溢溢流坝顶顶布置在在河床右右岸，电电站厂房房布置在在河床左左岸，装装机

33、容量量617=62万万千瓦。5. 坝体布置置重力坝剖剖面设计计的主要要任务是是选择一一个既满满足稳定定和强度度要求，又又使得坝坝体工程程量最小小，外形形轮廓简简单，施施工方便便，运行行安全可可靠的剖剖面。重重力坝的的剖面设设计原则则是在确确保坝体体安全运运用，在在满足稳稳定和强强度要求求的前提提下获得得最小的的剖面尺尺寸和美美观简单单的外形形，以达达到最大大限度的的节省坝坝体工程程量的目目的。重重力坝的的基本剖剖面是指指坝体在在重力、水水压力、扬扬压力等等三种重重要荷载载作用下下，满足足稳定要要求时所所求得的的最小三三角形剖剖面。5.1. 地基开挖挖将坝基及及边坡表表层风化化破碎岩岩层挖除除，

34、河床床底部开开挖成一一平面，高高程8992.00m。两两岸边坡坡较陡，开开挖成顺顺水向有有足够宽宽度的三三层台阶阶，开挖挖线如图图1.22。5.2. 计算坝顶顶高程坝顶应具具有足够够的安全全超高，坝坝顶或防防浪墙顶顶高出水水库静水水位的高高度可按按下式计计算：h正常常=h+h0+hc (5.1)式中：hh 波波高 （米米） ho波浪中中心线至至净水位位的高度度 （米米） hc安全超超高 （米米）对于设计计洪水位位和校核核洪水位位情况，分分别采用用不同的的计算风风速值，求求得相应应的和以后，坝坝顶高程程或防浪浪墙高程程按下式式计算：坝顶高程程=设计计洪水位位+ 坝顶高高程=校校核洪水水位+（5.

35、2）选用其中中计算后后结果较较大的一一个。对对1、22级坝，坝坝顶高程程不得低低于相应应最大洪洪水位时时的静水水位，防防浪墙高高程不得得低于波波浪顶高高程。由设计资资料可知知，该水水库的吹吹程为55千米，多多年平均均最大风风速为117米每每秒，且且为山区区峡谷水水库，故故采用官官厅公式式计算波波高和波波长。(5.33)L=100.4hh0.88 (5.4)由于空气气阻力小小于水阻阻力，波波浪中心心线高出出水库静静水面一一定高度度h0, (5.5)上式中: h波波高，即即波峰至至波谷底底的垂直直距离。mml波长长，即相相邻波峰峰（谷）之之前的水水平距离离。 mm波浪中中心线高高出静水水位的水水位

36、高度度。m V计算算风速，mm/s。 对1、22 级坝坝，再正正常高水水位和设设计洪水水位时，宜宜采用相相应的洪洪水期多多 年平平均最大大风速的的1.552.0倍。在在校核洪洪水位和和3、44、5级级坝，宜宜采用相相应洪水水期多年年平均最最大风速速。D库面面波浪吹吹程，即即坝前沿沿至对岸岸的最大大直线距距离。 km坝前水水深。 m坝顶安全全超高按按1 中表表1111中选选取。（1）正正常蓄水水位情况况：风速值采采用相应应洪水期期多年平平均最大大风速的的1.552.0倍。由1表1-11查查得： 级混混凝土闸闸坝在正正常运用用情况下下的超高高是0.7m。防浪墙顶顶高程=（2）校校核洪水水位情况况：

37、风速值VV采用相相应洪水水期多年年平均最最大风速速。由1表1-11查查得：级混凝凝土闸坝坝非正常常运用情情况下安安全超高高是0.5米。=0.991+00.277+0.5=11.688m防浪墙顶顶高程= 9880.44+1.68=9822.088 m取正常蓄蓄水位和和校核洪洪水位情情况下坝坝顶高程程较大值值，即9982.24mm，设计计防浪墙墙高度为为1.33m，防防浪墙顶顶高程为为：9883.33m，坝坝顶高程程设为9982.0m。5.3. 坝长及坝坝段布置置坝长L的的确定需需由坝顶顶高程与与坝基开开挖线共共同确定定. 由由坝顶高高程量取取坝长为为5433.3mm，始末末桩号分分别为00+00

38、00，00+4335.33。各坝坝段布置置为：左岸挡水水坝段 190=90mm电站坝段段 6615.5993m 边墩33m，中中墩8mm，缝中中间布置置排沙孔孔隔墩 12020mm底孔 81080 边墩33m，中中墩6mm，孔口口4m中孔 22040 边墩33m，中中墩6mm，孔口口4m表孔 12020 边墩33m，孔孔口144m右岸挡水水坝段 192.3992.33m。坝段布置置图5.1。6. 剖面设计计6.1. 挡水坝段段剖面设设计挡水坝剖剖面采用用最优化化原则，在在确保坝坝体安全全运用，满满足稳定定和强度度要求下下力求获获得最小小剖面尺尺寸和美美观简单单的外形形，其尺尺寸确定定通过计计算

39、进行行最优化化选择。参考11所述述三种剖剖面。1）上游游铅直，适适用于混混凝土与与基岩接接触的ff、c值值较大或或坝内布布置有泄泄水孔或或引水管管道的情情况，铅铅直的上上游面便便于布置置进水口口控制闸闸门和拦拦污设备备，但同同重心偏偏向上游游，库空空或低水水位时，下下游坝易易产生拉拉应力。2）上游游面上部部铅直，下下部倾斜斜，即便便于布置置坝内泄泄水孔管管进口控控制设备备，又可可利用一一部分水水重增加加自重，是是工程中中常用的的一种形形式。上上游坡起起点高度度一般设设在（11/32/33）坝高高处。3）上游游面略向向上游倾倾斜，起起坡点设设于基本本剖面三三角形起起点，可可更多的的利用水水重增加

40、加坝体稳稳定，但但不利于于布置泄泄水孔、管管进口设设备，适适用于基基岩间ff、c值值较低的的情况。对于三种种坝型的的分析比比较，本本设计采采用第二二种剖面面形式，如如图4.2所示示。 图6.1 坝坝体实用用剖面形形式根据工程程经验，当当为基岩岩时，一一般取上上游坡率率n=000.2,下下游坡率率0.660.8 ,本设计计中初步步拟定nn取0.1，mm取0.7。6.1.1 坝顶宽度度的确定定 坝坝顶应有有足够的的宽度，以以满足交交通、施施工和运运行管理理的需要要，坝顶顶宽度一一般取坝坝高的88%10%，且不不小于22米. （11）最大大坝高的的确定 由由已知资资料知坝坝的最地地面高程程为8992

41、米，有有大坝的的高程为为9822.0米米，故最最大坝高高为=9822.08922=900m （22）坝顶顶宽度的的确定 本本设计取取坝顶宽宽度为88米。6.1.2 折坡点位位置及坝坝底宽度度的确定定（1）=校核水水位挡水坝坝底高程程=米（2）上上游折坡坡点高程程本设计上上有折坡坡点的高高度取为为倍坝前前设计水水深，则则 取Y11=30mm，故上上游折坡坡点高成成为：8892+30=9222m（3）坝坝底宽度度的确定定m（4）下下游折坡坡点高程程m 故下下游折坡坡点高程程为：mm如图 66.2。图6.22 挡水水坝剖面面 6.2. 中孔的设设计本设计中中孔为无无压泄水水孔，有有工作闸闸门后的的压

42、力短短管与无无压明流流段组成成。明流流段采用用矩形。中中孔为无无压孔口口出流，孔孔口高程程为9448米，尺尺寸为。图6.33中孔剖剖面图 中孔体体形采用用短有压压段形式式；工作作闸门为为平面钢钢板闸门门，后为为明流段段泄洪槽槽，事故故闸门位位于工作作闸门之之前，为为矩形平平板闸门门，事故故闸门前前的胸腔腔厚度为为7.44米，事事故闸门门后的胸胸腔厚度度为3mm。设置置横逢止止水，使使深孔有有压段的的前半部部分，止止水前两两侧横缝缝间的水水压力对对深孔的的内水压压力起到到平压作作用，从从而减少少该部分分的孔口口应力。6.2.1 进水口设设计进水口段段设计的的目的是是：在宣宣泄各种种流量时时，均能

43、能保证无无压，以以免产生生空蚀 ，压强强平缓变变化，以以使进口口段损失失减少，尽尽量使进进口断面面小，便便于闸门门迅速关关闭，同同时应使使结构简简单，便便于施工工。无压进水水口是指指工作闸闸门前的的压力管管段。它它包括进进口曲线线段ACC，检修修门槽CCE和门门槽后部部的压坡坡段EFF三部分分组成。如如图6.4进水口口体型平平面图.（1）顶顶部曲线线AB段段 为使水流流平顺，减减h1少局部部水头损损失，提提高泄水水能力，防防止孔壁壁孔蚀，进进口表面面轮廓应应尽量符符合流线线变化规规律，因因此，进进口段中中AB曲曲线的形形状常做做成三面面或四面面收缩的的喇叭口口形状。进口轮廓廓曲线采采用椭圆圆曲线，其其方程为为【3】（6.1） 式中 x,yy曲线坐坐标轴-系数数通常取取1，-进口口段末端端孔高由于段管管的阻力力小，水水流收缩缩大，为为满足收收缩特性性与孔口口压力稳稳定，在在曲线曲曲率为的的的B点点处接yy以斜率率为的压压板BCC，长度度1米，按按经验