土石壩畢業(yè)設(shè)計

1、陜西廣播電視大學ZF水庫水利樞紐工程 土石壩課程設(shè)計分校（工作站） 水利廳工作站專 業(yè) 2014 水利水電本科學生姓名魏 鐸月1 年2016第一章基本資料第一節(jié)、工程概況及工程目的238。該工程以灌溉發(fā)電為4990km河干流上，控制面積m總庫容X 10水庫位于ZFQH 主，結(jié)合防洪，可引水灌溉農(nóng)田萬畝，遠期可發(fā)展到萬畝。灌溉區(qū)由一個引水流 量為3/s的總干渠和四條分干渠組成，在總干渠渠首及下游24km45n處分別修建樞紐電站和HZ電站，總裝機容量,年發(fā)電量11290完千瓦時。水庫建成后，除為 市區(qū)居民生活和工業(yè)提供給水外，還可使城市防洪能力得到有效的提高。 水庫防 洪標準為百年設(shè)計，萬年校核。

2、樞紐工程由擋水壩、溢洪道和輸水洞、灌溉發(fā)電 洞及樞紐電站組成。第二節(jié)、基本資料1、特征水位及流量擋水壩、溢洪道、輸水洞的特征水位及流量見表2-1。水庫工程特征值2-1 ZF表.序其中溢洪81200設(shè)計洪水時最大泄流/相應(yīng)下游水其中溢洪560683校核洪水時最 大泄流/相應(yīng)下游水水庫水=校核洪水位=1設(shè)計洪水位興利水汛限水死水水庫容50501總庫校核洪水位一下庫防洪高水位至汛期限防洪庫11360水防洪高水位至汛期限防洪庫1231水1興利庫3510其中共用庫111001050死庫1庫容系505多調(diào)解特導(dǎo)流泄洪工作閥門前為形明流隧隧洞直消能方挑123最大泄量=/最大流m/7mx閘門尺啟閉30檢修8m

3、x進口底部高灌溉發(fā)電隧3形壓力鋼內(nèi)灌溉支洞內(nèi)3最大流進口底部高樞紐電引水形39mx廠房面積裝機容量kw5*1250每臺機組過水能力3/ ms氣象、2。氣象資料見表2-2單項目位數(shù)備量注多年平均氣溫c412SWSSWSE向多年、S SSE m/s平均、8、（710、9最大風速m/s相應(yīng) 設(shè)計 水位 庫面 吹程km相應(yīng) 校核 水位 庫面 吹程km月）2-2氣象資料表表地質(zhì)3、壩址區(qū)工程地質(zhì)條件1、。主河槽770810m水庫的右岸較陡，坡度為30左右，大部分基巖出露高程為 ZF775n左右，山嶺 高程在米左右；左岸為堆積岸，左岸臺地寬 200m100在右岸，河寬月左右，岸坡 較平緩，大都為土層覆蓋。

4、水庫樞紐處施工場地狹窄，樞紐建筑物全部布置在左岸，施工布置較為困難。間夾同色礫巖及砂質(zhì)頁巖等巖壩區(qū)為上二迭系石千峰 組的紫紅色、紫灰色細砂巖，。高漫灘表層亞砂，覆蓋層厚度約5m層。右岸全部 為基巖，河床砂卵石層總厚度約 50m高程以下為基巖?；鶐r面向下游逐漸降低， 土層增厚。砂卵石728m土厚515m左岸層透水性不會很強，施工開挖排水作 業(yè)估計不會很困難。溢洪道工程地質(zhì)條件、2，沿建筑物軸線巖層傾向下游。巖性主要為堅硬的細757m上壩線方案溢洪道堰頂高程下壩線溢洪道高其中軟弱 層多為透鏡體，砂巖，溢洪道各部分的抗滑穩(wěn)定條件是好的。 左右為砂質(zhì)頁巖及 夾泥層，且單薄分水嶺巖層風化嚴重，透水 10

5、m基礎(chǔ)以下750m程 性大，對建筑安全不利。第二章、樞紐布置第一節(jié)、 壩軸線選擇選擇壩址時，應(yīng)根據(jù)地形、地址、工程規(guī)模及施工條件，經(jīng)過經(jīng)濟和技術(shù)的綜合 分析比較來選定。應(yīng)盡量選在河谷的狹窄段。 這樣壩軸線短， 工程量小， 但必須與施工場地和泄水 建筑物的布置情況以及運用上的要求等同時考慮對于兩岸壩段要有足夠的高程 和厚度。 壩基和兩岸山體應(yīng)無大的不利地質(zhì)構(gòu)成問題。 巖石應(yīng)較完整， 并應(yīng)將壩 基置于透水性小的堅實地層或厚度不大的透水地基上。 壩址附近要有足夠數(shù)量符 合設(shè)計要求的土、砂、石料且便于開采運輸。通過以上分析，ZF水庫壩軸線的選擇，在地形上，應(yīng)盡量選在河谷狹窄段。由 地形圖上可知， 上游

6、坡壩軸線、 壩軸線以及和下游壩軸線三者的比見地形圖， 下 游的壩軸線最符合。因為它是河谷的狹窄段，這樣壩軸線短，工程量小，可減少 投資，庫容較大，淹沒少。第二節(jié)、 樞紐布置 樞紐布置應(yīng)做到安全可靠，經(jīng)濟合理，施工互不干擾，管理運用方便。 高中壩和地震區(qū)的壩， 不得采用布置在非巖石地基上的壩下埋管型式， 低壩采用 非巖石地基上的壩下埋管時， 必須對埋管周圍填土的壓實方法， 可能達到的壓實 密度及其抵抗?jié)B透破壞的能力能否滿足要求進行保證。 樞紐布置應(yīng)考慮建筑物開 挖料的應(yīng)用。 土石壩樞紐通常包括攔河壩、 溢洪道、泄洪洞輸水或引水洞及水電 站等，應(yīng)通過地形地質(zhì) 條件以及經(jīng)濟和技術(shù)等方面來確定。 壩址

7、應(yīng)選在地形地質(zhì)有利的地方，使壩軸線較短，庫容較大，淹沒少。附近有豐 富的筑壩材料， 便于布置泄水建筑物。 在高山深谷區(qū)常將壩址選在彎曲河段， 把 壩布置在彎道上， 利用凸岸山脊抗滑穩(wěn)定和滲透穩(wěn)定， 并采取排水灌漿等相應(yīng)加 固措施，應(yīng)盡量避免將壩址選在工程地質(zhì)條件不良的地段。 如活斷層含形成整體 滑動的軟弱夾層，以及粉細砂、軟粘土和淤泥等軟弱地基上。 壩軸線一般宜順直， 如布置成折線，轉(zhuǎn)折處山曲線連接。如壩軸平面形成弧形，最好試凸向上游，如 受地形限制，不得凸向下游，曲度應(yīng)小些，防滲體不要過薄，以免蓄水后防滲體 產(chǎn)生拉力而出現(xiàn)順水流方向的裂縫。根據(jù)樞紐布置原則， 樞紐中的泄水建筑物應(yīng)做到安全可靠

8、、 經(jīng)濟合理、 施工互不 干擾、管理運用方便。樞紐布置應(yīng)滿足以下原則： 樞紐中的泄水建筑物應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范的運用條件和要求。 選擇泄洪建筑物形式時， 宜優(yōu)先考慮采用開敞式溢洪道為主要泄洪建筑物， 并經(jīng)濟比較確定。 泄水引水建 筑物進口附近的岸坡應(yīng)有可靠的防護措施， 當有平行壩坡方向的水流可能會沖刷 壩坡時，壩坡也應(yīng)有防護措施。 應(yīng)確保泄水建筑物進口附近的岸坡的整體穩(wěn)定性 和局部穩(wěn)定性。 當泄水建筑物出口消能后的水流從刷下游壩坡時， 應(yīng)比較調(diào)整尾 水渠和采取工程措施保護壩坡腳的可靠性和經(jīng)濟性， 可采取其中一種措施， 也可 同時采用兩種措施。 對于多泥沙河流， 應(yīng)考慮布置排沙建筑物， 并在進水口采取

9、 放淤措施。溢洪道應(yīng)選擇在地形開闊、 岸坡穩(wěn)定、 巖土堅實和地下水位較低的地點， 宜選用 地質(zhì)條件好良好的天然地基。壤土、中砂、粗砂、砂礫石適于作為水閘地基，盡 量避免淤泥質(zhì)土和粉砂、 細砂地基， 必要時應(yīng)采取妥善處理措施。 從地質(zhì)地形圖 可知壩體右岸有天然的埡口， 地質(zhì)條件好， 且有天然的石料廠， 上下游均有較緩 的灘地，兩岸巖體較陡，巖體條件好，施工起來更快捷更經(jīng)濟合理。因此，溢洪道修建于QH右岸山坡上，緊鄰右壩肩。由于閘址段地形條件好，所 以采用正槽式溢洪道。第三章、壩工設(shè)計第一節(jié)、壩型確定根據(jù)所給資料，選擇大壩型式，還應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、建筑材料、工程量以及施 工條件等綜合方面確定壩型。

10、水庫處于平原地區(qū)。由基本資料可知，庫區(qū)土料豐富，料場距壩址較近，運輸條 件良好。施工簡便，地質(zhì)條件合理，造價低。通過以上幾方面的綜合分析比較， 所以選用土石壩方案。第二節(jié)、 擋水壩體斷面設(shè)計1、壩頂高程的確定、 風區(qū)長度 由題目已知該流域多年平均最大風速為 9m/s ，水位時水庫吹程為。 、壩頂高程計算壩頂在靜水位以上的超高值按下式計算 ; y=R+e+A式中 y 壩頂超高， m;R 最大波浪在壩坡上的爬高， m;A 安全加高， m ；在之間。R+e,近似估計由上可知等效吹程 所以，正常運行條件時 R+e 取非常運行條件時 R+e 取 由基本資料可知大壩級別為 3 級 正常運行條件時 安全加高

11、 A 取 非常運行條件時 安全加高 A 取 壩頂高程等于水庫靜水位與超高之和， 應(yīng)按下列四種情況計算， 并取其中最大值； 設(shè)計洪水位 +正常情況的壩頂超高；H= 正常蓄水位 +正常情況的壩頂超高；H= 校核洪水位 +非常情況的壩頂超高；H= 正常蓄水位 +非常情況的壩頂超高；H=由計算可知，計算壩頂高程為，考慮壩頂上設(shè)與防滲體緊密連接的高防浪墻，取設(shè)計壩頂高程為。2、壩頂寬度壩頂寬度根據(jù)構(gòu)造、施工等因素確定，由碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范(SL27 2001) .高壩選用1015 m,中低壩可選用510 m,根據(jù)所給資料，初步擬定壩體 斷面，。3-1見圖8m壩頂寬度為圖3-1壩頂結(jié)構(gòu)圖3、上下游邊坡上

12、下游邊坡比見表3-2表3-2上下游邊坡比壩咼(m)上游101：1： 2111：1：10 20111 :2030： 31 1130: 3：下：根據(jù)資料，大壩為中低壩，故定上游壩坡 1：，下游壩坡1：4、馬道為了攔截雨水，防止壩面被沖刷，同時便于交通、檢測和觀測，并且利于壩坡穩(wěn) 定，下游常沿高程每隔1030 m設(shè)置一條馬道，其寬度不小于 m,馬道一般設(shè) 在坡度變化處，均質(zhì)壩上游不宜或少設(shè)馬道，故本壩不設(shè)馬道。第三節(jié)、壩體滲流計算滲流計算方法采用有限深透水地基上設(shè)灌漿帷幕的土石壩滲流，帷幕灌漿的防滲作用可以用相當于不透水底版的等效長度代替。滲流分三種情況：上游為設(shè)計洪水位、校核洪水位、正常蓄水位和相

13、應(yīng)的下游水 位。3-2見圖.校核水位設(shè)計水位正常蓄水位圖3-2各水位示意圖設(shè)計洪水位時 壩頂高程為，設(shè)計洪水位為，河床高度為，壩頂寬度為8m,壩高為 38m m= 2iL=L+ m m- H 22im+B+ m- H= H2 ii2mP1i=123mL=L-L=117m 31 上游水深 H=下游水深 H= 2i22LH)?_(H?h= 1112 = m k22q= )HH?i?21 L23m6? X =10m?Sq22x?H y= 1kx .41325.9?11=x(0,3-3 設(shè)計水位浸潤線計算成果表表.50 30 4020x(m) 0 10y(m)10070 90 80 60 110校核洪

14、水位時壩頂高程為，設(shè)計洪水位為，河床高度為，壩頂寬度為8m壩高為 38m m= m= 21L=L+ m m -H 221m+ m+B+ m- H= H 2n2m?11=120mL=L-L= 31 上游水深 H=下游水深 H=。2122L?H)?_(H h=1211 = mk22 q=)?HhH ?2L23m6?X 10=ms?2q 2xH ? y= 1kx6?121342.=x(0,3-4校核水位浸潤線計算成果表表 ，50 3020 10x(m) 0 40 y(m)70 100 809060 110正常蓄水位時壩頂高程為，正常蓄水位為m,河床高度為m,壩頂寬度為8m壩高為 38n, m= m=

15、。 21L=L+ m m -H 221 m+ m+B+ m- H=H 2n2m?11= mL=L-L= m31 上游水深 H=下游水深 H=2122L)?LgHHh=1112 = nk22)H?h?H(q= ?21L23itp? =x 10ms (0,q22X?Hy=1k1136.32?9.33xx表3-5正常蓄水位浸潤線計算成果表x(m) 0 10 20 30 40 50y(m)70100 8060 110 90第四節(jié)、土壩穩(wěn)定計算壩坡穩(wěn)定計算采用計及條塊間作用力的簡化畢肖普法公式如下。?ianbc sectan1/(1?)( WVsecub?sectan)?K= ?|/sinR?MV(W?

16、)c式中 W土條重量；Q V分別為水平和垂直的地震慣性力；U作用于土條底面的空隙壓力；?土條重力線與通過此條塊底面中點的半徑之間的夾角; b土條寬度；2 土條地面的有效應(yīng)力和抗剪強度指標；、M水平地震慣性力對圓心的力矩；c R圓弧半徑；穩(wěn)定計算系數(shù)見表3-6。物理力學指標表 3-6表.位置序號壩殼1土料名稱濕容重飽和容重）gg ()33cmcm堆石粘土心墻2 砂躒石反濾3碎石4反濾砂礫料壩基5黃土 壩基6（kPa （度233穩(wěn)定計算有三種情況 施工期、穩(wěn)定滲流期和水庫水位驟降期均質(zhì)壩材料為粘土?=浮容重濕容重=飽和容重KNKNKWsatmmm壩基為砂礫料?=浮容重濕容重 飽和容重=18KNKN

17、Wsatmmm施工期上游邊坡穩(wěn)定計算見表3-7計算圖見附圖1下游邊坡表3-8計算圖見附16371.3 第一次試算假定 k=1, 求得 k=故取 k=第二次試算假定k=求得k= 第一次試算假定k=1 求得k=故取 k= 第二次試算假定 k= 求得 k= 23.?1. 5171.1 穩(wěn)定滲流期下游邊坡穩(wěn)定計算見表4-9計算見附圖26460?1.31 k=求得第一次試算假定k=1k= 第二次試算假定求得故取 k= k= . 2.4931.水位降落期上游邊坡穩(wěn)定計算見表4-10計算見附圖38714.9 k=第一次試算假定 k=1, 求得1.21?7202.48694.4故取表3-7施工期上游邊坡穩(wěn)定計

18、算成果表(rbh) h )(1-B 土條 ii ?Sin cos sinw bGii ?tanw w 編號(m) ii (2) NO (3)(6) (1)-31-2 -1610216 1718457 3184 45716 5146148810 7 25438刀1 6733表3-8施工期下游邊坡穩(wěn)定計算成果表(rbh) h (1-)B 土條 ii編號(m)?sin w i?cos ii?sinw ii?wtan ibC-NO(1)(3)(4)(5)-23842-1 047681344701013119201 192 10122 2304393 13 3 2496 426

19、 2496 134426 2496 13 5 1284 426192010 6 11521344 7 78961(k(k=1(10(8(9(1175表4-9穩(wěn)定滲流期下游邊坡穩(wěn)定計算成果表(rbh) h )(1-B 土條 ii ?in sin wcos bC r ?tanw 編號 w(m) “ (6)(3)(4)(2) (1) NO (7) (5)-21921-1 047761560801011948102 3233612132532252813 41262 13 52524193610 6 1384 230 7 782 384 刀1(k=1(k(9(8(11(1056586373646表3-

20、10水位降落期上游邊坡穩(wěn)定計算成果表土條編 號NO計 算工況上 游邊坡穩(wěn) 定滲流期 水位降落 期(rbhh i (m)(m)isin w i(3)穩(wěn)定系 數(shù)(K)5.1:1?Cos ii下游 邊坡（m1:1?si nw (5)穩(wěn)定系數(shù)K()(1- B?wta ni (6) 允許穩(wěn)定 系數(shù)KbC(7)-32252.5-267561:-135-111 1:0150101172 3 419 19 191192678517 14 6308710 7216 1 8刀1 表3 - 11壩坡穩(wěn)定計算成果表 .1：施工期 1：根據(jù)上述計算成果，采用上游1：,下游1：,滿足邊坡穩(wěn)定要求。第五節(jié)、細部構(gòu)造1、護坡

21、因壩的上游坡面受波浪淘刷，下游坡面受雨水沖刷，壩的上下游坡面需設(shè)置護坡， 本方案為砌石護坡，厚。上下游護坡需設(shè)碎石或礫石墊層，本方案為碎石墊層厚。下游坡面上要設(shè)置表面排水系統(tǒng)，縱橫向排水溝及壩坡與岸坡連接處的排水溝。此外，。還應(yīng)布置階梯等通行道路2、 反濾層設(shè)計既要求把壩體滲水排除壩外，又要求不產(chǎn)生土壤的滲透破壞，在滲流的出口或進 入排水處。由于水力坡降往往很大，流速較高，土壤易發(fā)生管涌破壞，為了防止這種滲透破壞，在這些地方應(yīng)設(shè)置反濾層。反濾層一般由13層級配均勻，耐風化的砂、礫、卵石或碎石構(gòu)成，每層粒徑 隨滲流方向而增大，水平反濾層的最小厚度可采用 m,垂直或傾斜反濾層的最小 厚度可采用m,

22、（反濾層應(yīng)有足夠的尺寸以適應(yīng)可能發(fā)生的不均勻變形，同時避 免與周圍土層混摻）。其在上游坡避免沖刷并在庫水位降落時把壩體的水作用是 防止襯砌的護坡石陷入壩身體中，排出去又不帶走壩體土料。因土壩為均質(zhì)壩，所以采用反濾層位于被保護土的上部，滲流。方向主要由下向上見圖3-12圖反濾層示意圖3、防滲體的土料要求 防滲體要具有足夠的不透水性和塑性，要求防滲體的滲透系數(shù)比壩主體至少小 100cm5?，防滲體要有足夠的塑性。 這樣，防滲體能適倍，且其透水系數(shù)不宜大于101000s應(yīng)壩基和壩體的沉陷和不 均勻變形，從而不致斷裂。長期的筑壩經(jīng)驗告訴我們，粘粒含量為1530%或塑性指數(shù)為1017的中壤土、重壤土粘粒

23、含量為3540或塑性指數(shù)為1720的粘土都是填筑防滲體的合適土料。粘性土的天然含水量最好，稍高于塑限 含水量，使土料處于硬塑狀態(tài)。4、排水結(jié)構(gòu)選用棱體排水，是在下游壩腳處用塊石堆成棱體，頂部高程應(yīng)超出下游最高水位， 超出高度應(yīng)大于波浪沿坡面的爬高。 大壩為3級，不應(yīng)小于，并使壩體浸潤距壩 坡的距離大于冰凍深度。堆石棱體內(nèi)坡一般為1:1:，外坡為1:1:或更緩， 應(yīng)避免棱體排水上游坡腳出現(xiàn)銳角，頂寬應(yīng)根據(jù)施工條件及檢查觀測需要確定，向上游或向下游傾斜的豎式排為了有效地降低壩內(nèi)浸潤線， 在均質(zhì)壩內(nèi)設(shè)置垂直 的、水是控制滲流的一種有效型式。 這種排水頂部可伸到壩面附近， 厚度由施工 條件確定，但 不

24、小于，底部用水平排水帶或褥墊排水將滲水引出壩外。對于由 粘性土材料填筑的均質(zhì)壩， 為了加速壩殼內(nèi)空隙水壓力的消散， 降低浸潤線， 以 增加壩的穩(wěn)定， 可在不同高程處設(shè)置壩內(nèi)水平排水層， 其位置、 層數(shù)和厚度可根 據(jù)計算 1 。確定，但其厚度不宜小于。多數(shù)情況下，伸入壩體內(nèi)的長度一般不 超過各層壩寬的 3第四章、溢洪道設(shè)計第一節(jié)、 溢洪道地形資料庫區(qū)兩岸分水嶺高程均在750m以上。庫區(qū)外圍斷裂較發(fā)育，在庫內(nèi)被第四系及 第三系玄武巖覆蓋。 庫區(qū)地下水類型有兩種， 第四系松散層孔隙潛水和前第四系 基巖裂隙水。水庫不存在永久性滲漏問題，庫岸穩(wěn)定性較好，水庫蓄水后，局部 地段可能產(chǎn)生浸沒， 但浸沒面積甚

25、小， 庫區(qū)兩岸居民及耕地分散， 庫區(qū)范圍內(nèi)無 礦點分布，庫區(qū)無水庫淤積問題，水庫蓄水后不致產(chǎn)生構(gòu)造性誘發(fā)地震。第二節(jié)、 溢洪道地質(zhì)資料 溢洪道地基為晚元古代第三期侵入混合花崗巖，灰白色 - 肉紅色，巖體風化程度 均為弱風化帶， 地下水類型為基巖裂隙水， 對砼無腐蝕性； 溢洪道部位斷層規(guī)模 均較小， 以陡傾角為主， 完整性及強度與兩側(cè)巖體相差較??； 閘室段基礎(chǔ)巖體中 等透水性，完整性較差，應(yīng)進行淺層固結(jié)和深部帷幕灌漿防滲處理。第三節(jié)、 溢洪道的位置選擇溢洪道在水利樞紐中位置的選擇，關(guān)系的工程的總體布置，影響到工程的安全、 工程量、投資、施工進度和運用管理，原則上應(yīng)通過擬定各種可能方案，全面考 慮

26、，則優(yōu)選定。一般應(yīng)考慮以下因素： 溢洪道應(yīng)位于路線短和土石方開挖量少的地方。 壩址附近有高程合適的馬鞍形埡 口，則往往是布置溢洪道較理想之處。 攔河壩兩岸順河谷方向的緩坡臺地也適合 布置溢洪道。 溢洪道應(yīng)力爭位于較堅硬的巖基上。 位于好巖基上的溢洪道可以減 省工程量，甚至不襯砌。應(yīng)避免在可能坍塌的地帶修建溢洪道。 溢洪道開挖出渣 路線及棄渣場所應(yīng)能合理安排，是開挖量的有效利用更具有經(jīng)濟意義。 此外還要 解決與相鄰建筑物的施工干擾問題。綜上所 述，本樞紐溢洪道應(yīng)選上壩線方案。.第四節(jié)、溢洪道布置1、弓冰渠引水渠進口布置應(yīng)因地制宜，體形簡單。當進口布置在壩肩時，靠壩的一側(cè)應(yīng)設(shè)置順應(yīng)水流的曲面導(dǎo)水墻

27、， 靠山一側(cè) 應(yīng)開挖或襯砌規(guī)則曲面；當進口布置在埡口面臨水庫時，宜布置成對稱或基本對稱的喇叭口型式。的直，邊坡1:1，引水渠首端為,初擬引水渠段長103,底 寬14底高程730mmmm。線段，其后接一半徑為80的圓心角為的圓弧段。引 水渠進口段剖面見圖4-150m,743.61:11:1 730引水渠進口段的剖面圖4-1圖引水渠的布置應(yīng)遵循以下原則：選擇有利的地形、地質(zhì)條件；引水渠軸線方向，應(yīng)有利于進水，在平面上最好布置成直線，以減小 水頭損失，增 加其泄水能力；引水渠較長時，宜在控制段之前設(shè)置漸變段， 其長度應(yīng)據(jù)流速等條件確定，不宜小 倍堰上水深；2于4倍的渠底寬；若受地形、地質(zhì)條件限制，引

28、水渠必須轉(zhuǎn)彎時，其彎曲半徑不宜小于2倍堰上水頭；彎道至控制堰之間宜設(shè)計直線段，其長度不小于 之 間。引水渠底寬順水流方向收縮時，其首、末端底寬之比宜在 3引水渠的橫 斷面應(yīng)有足夠大的尺寸，以降低流速，減少水頭損失。渠內(nèi)設(shè)計流速大于 m。橫 斷面的側(cè)坡懸移質(zhì)不淤流速，小于渠道不沖流速，且水頭損失小，一般采用35s 根據(jù)穩(wěn)定要求確定。為了減小造率和防止沖刷，引水渠宜做襯砌。石基上的引水渠如能開挖整齊，也可以不做襯砌?？v斷面應(yīng)做成平底或底坡不大 的逆坡當溢流堰為實用堰時，渠底在溢流堰處宜低于堰頂至少，以保證堰頂水流 穩(wěn)定和具有d較大的流量系數(shù)。2、控制段控制段設(shè)計，包括溢流堰和兩側(cè)連接建筑物。溢流堰

29、的位置是溢洪道縱斷面的最 高點，其堰頂高程與工程量的關(guān)系很大，所以控制堰軸線的選定應(yīng)滿足下列要求： 統(tǒng)籌考慮進水渠、泄槽、消能防沖設(shè)施及出水渠的總體布置要求； 建筑物對地基的強度、穩(wěn)定性、抗?jié)B性及耐久性的要求； 便于對外交通和兩側(cè)建筑物的布置； 當控制堰靠近壩肩時，應(yīng)與大壩布置協(xié)調(diào)一致； 便于防滲系統(tǒng)布置，堰與兩岸的止水、防滲排水應(yīng)形成整體?？刂蒲叩男褪?、基本尺寸和布置方式是溢洪道泄流能力的決定性因素。由于隨著泄流能力的不同，洪水期可能出現(xiàn)的最高水庫洪水位也不同，即壩高也要不同。 所以控制堰的合理設(shè)計，歸結(jié)為擬定不同方案，進行調(diào)洪演算，對包括攔河壩和 溢洪道在內(nèi)的樞紐總體 的技術(shù)經(jīng)濟條件加以比

30、較，從而選定。 設(shè)置控制堰段要解決的主要問題包括選擇溢流堰斷面型式、決定堰頂是否設(shè)閘門控選定閘門型式以及與控制堰有關(guān)的結(jié)構(gòu)的平制、 通過調(diào)洪演算選定堰頂高程和 孔口尺寸、 面和剖面布置等。溢流堰型式應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水力條件、運用 要求和技術(shù)經(jīng)濟指標等因素，經(jīng)綜合比較選定。堰型可選用開敞式型式，但與溢 流壩相比， 其堰體高度很低； 與泄水閘相比， 在泄流時不產(chǎn)生空蝕或誘溢流堰體 型設(shè)計的要求是盡量增大流量系數(shù)，其閘后落差較大。 發(fā)振動的負壓。溢流堰 前緣長度和孔口尺寸的擬定以及單寬流量的選擇， 可參考重力壩的有關(guān)內(nèi)容。 得 出水庫的設(shè)計洪水位然后進行調(diào)洪演算， 選定調(diào)洪起始水位和泄水建筑物的運

31、用 方式，和溢洪道的最大下泄量。滿足條件后，在此基礎(chǔ)上，通過分析研究在擬定 若干方案， 分別并相應(yīng)定出樞紐中各主要建筑進行調(diào)洪演算， 得出不同的水庫設(shè) 計洪水位和最大下泄量，物的布置尺寸、工程量和造價。最后，從安全、經(jīng)濟以 及管理運用等方面進行綜合分析論 證，從而選出最優(yōu)方案。 3、泄槽段 洪水 經(jīng)溢流堰后， 多用泄水槽與消能設(shè)施連接。 為不影響溢流堰的泄洪能力， 此段縱 坡常做成大于臨界底坡的陡坡。 破陡、流急是泄水槽的特點。 槽內(nèi)水流速度往往 超過m。所以，防止和減小高速水流所引起的摻氣、空蝕、沖擊波和脈動等是泄 槽段 1620s 。 設(shè)計的關(guān)鍵泄槽在平面上宜盡量成直線、等寬、對稱布置，使

32、水 流平順，避免產(chǎn)生沖擊波等不良現(xiàn)象。但實際工程中受地形、地質(zhì)條件的限制， 有時泄槽很長， 為減少開挖量或避開地質(zhì)軟弱帶等， 往往做成帶收縮段和彎曲段 的型式。泄槽段水流屬于急流， 如必須設(shè)置收縮段時， 其收縮角也不宜太大。 當收縮角較 大時，必須進行沖擊波計算， 并應(yīng)通過水工模型實驗驗證。 收縮段最大沖擊波波 高由總偏轉(zhuǎn)角大小決定，而與邊墻偏轉(zhuǎn)過程無關(guān)。因此，為了減小沖擊波高度， 采用直線形收縮段比圓弧 形收縮段為好。泄槽段如設(shè)置彎道， 由于離心力及彎道沖擊波作用， 將造成彎道內(nèi)外側(cè)橫向水面 差，流態(tài)不利。要設(shè)置彎道是時，宜滿足下列要求：橫斷面內(nèi)流速分布均勻，沖 擊波對水流擾動影響小， 在直

33、線段和彎曲段之間， 可設(shè)置緩和過渡段， 為降低邊 墻高度和調(diào)整水流， 宜在彎道幾緩和過渡段渠底設(shè)置橫向坡， 矩形斷面彎道的彎 曲半徑宜采用610倍泄槽寬度。 泄槽縱剖面設(shè)計主要是決定縱坡，其根據(jù)自然條件及水力條件確定。 水流通過控制段后為急流， 為了不在泄槽段上產(chǎn)生水躍， 泄槽縱坡應(yīng)大于水流的 臨界坡，在地質(zhì)條件許可的情況下， 盡量使開挖和襯砌工程量最省。 同時縱坡還 要考慮泄槽底板和邊墻結(jié)構(gòu)的自身穩(wěn)定及施工方便等因素。 泄槽縱坡以一次坡為 好，當受地形條件限制或為了節(jié)省工程量而需邊坡度時也宜先緩后陡， 因為水流 經(jīng)過控制段入泄槽時， 流速不大； 當接近消能設(shè)施時， 加大底坡以便與消能設(shè)施 相連接，此段長度較短， 防空蝕措施比較好解決。 但為防止水流脫離槽底產(chǎn)生負 壓，在變坡處宜采用符合水流軌跡的拋物線連接。 如采用先陡后緩的變坡方式，泄槽易被動水壓力破壞，連接必須采用反弧曲線， 反弧半徑應(yīng)不小于 36 倍的變坡方式。反弧半徑越小，離心力越大，壓力變化 值越大， 故初了采用較大反弧半徑外， 還應(yīng)比較周密地考慮底板的分縫、 分塊及 止水、排水的設(shè)置， 以消除告訴水流離心力在底板下形成的高水頭的揚壓力， 保 持泄槽底板的穩(wěn)定。 泄槽底部襯砌的表面若不平整，特別是橫向接縫處下游有生坎，接縫止水不良， 施工質(zhì)量差；地基處理不好，襯砌與地基接觸較差； 襯砌底板下排水