第二部分計算書

1、四川省阿壩州松潘縣燕云電站初步設(shè)計（代可行性研究）報告第二部分 計算書1. 調(diào)洪演算1.1基本計算公式1.1.1底孔流量計算 （1）底孔用閘孔出流的水力計算，定為平板閘門的自由出流 (3)式中閘孔流量系數(shù)，其大小可按經(jīng)驗公式計算。 （應(yīng)用范圍為0.1<e/H<0.65.） (4) 設(shè)計流量 m³/s （2）底孔及溢流壩流量 校核流量m³/s m³/s1.1.2水位計算 2. 重力壩壩設(shè)計2.1高程擬定(1)超高值h 的計算  h = h1% + hz + hc  

2、 （5） 式中：h防浪墻頂與設(shè)計洪水位或校核洪水位的高差，m;  H1%累計頻率為1%時的波浪高度，m; hz波浪中心線至設(shè)計洪水位或校核洪水位的高差，m;  hc安全加高，m;表1-1 安全超高hc 壩的級別相應(yīng)水位IIIIIIIV正常情況0.70.50.40.3校核情況0.50.40.30.2 （6）式中計算的壩頂（或防浪墻頂）距設(shè)計洪水位的高度，m; 計算的壩頂（或防浪墻頂）距校核洪水位的高度，m。 對于內(nèi)陸峽谷水庫，當吹程D<20km,風(fēng)速V<20m/s,時采用官廳水庫公式計算h和 （7）式中h-波浪高度，m; -計算風(fēng)速，m/s,設(shè)計情況取50年一遇風(fēng)

3、速，校核情況取多年平均最大風(fēng)速；D-吹程，m,可取壩前沿水面到水庫對岸水面的最大直線距離。由于波浪在空氣和水兩種介質(zhì)中行進所受的阻力不同，波浪并不對稱于靜水面，而是波浪中心線高出靜水位，其數(shù)值按式計算 （8）式中-壩前水庫水深，m; 反雙曲函數(shù)，取值為0,1。設(shè)計情況的風(fēng)速為15.7m/s，校核情況的風(fēng)速為1.3m/s由公式得基本情況：,求出h=0.43 ,求出=5.34 校核情況：,求出h=0.02 ,求出=0.44 3. 非溢流壩段抗滑穩(wěn)定計算3.1 自重自重在正常蓄水位、設(shè)計洪水位、校核洪水位完全一樣計算步驟如下； 壩體自重的計算公式： （9）式中：可知： W1=242.5817.230

4、.5=534.16KN W2=25.84245=3100.8 KN W3=0.524（18.75-5）18.33=3025KN W=W1+W2+W3=6659.96KN3.2 靜水壓力 靜水壓力與作用水頭有關(guān)，所以在正常蓄水位、設(shè)計洪水位、校核洪水位時靜水壓力各不相同，應(yīng)分別計算； 靜水壓力是作用在上下游壩面的主要荷載，計算時常分解為水平壓力和垂直壓力兩種。的計算公式為： （10）式中： 計算點的作用水頭，； 水的重度，常??；（1） 基本組合：正常蓄水位情況： 水平水壓力 上游F=0.59.81252=3065.63KN 下游F=0.5×9.81×3.8²=70.

5、83KN 垂直水壓力 上游F=0.59.812.584²=32.75KN 下游F=0.5×9.81×13.75²=927.35KN （2）特殊組合：校核蓄水位情況： 水平水壓力 上游 F1=0.59.8125.45²=3176.98KN 下游F2=0.59.813.8²=70.83KN 垂直水壓力 上游F=0.59.812.584²=32.75KN 下游F=0.5×9.81×13.75²=927.35KN3.3 揚壓力的計算規(guī)范：當壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔時，壩底面上游（壩踵）處的揚壓力作用水頭

6、為， 排水孔中心線處為（，下游（壩趾）處為，其間各段依次以直線連接,則：A壩踵處的揚壓力強度為,壩址處的揚壓力強度為,帷幕灌漿和排水孔處的滲透壓力為（,的取值如表2-1所示）。B揚壓力的大小等于揚壓力分布圖的面積。 表 1.2 壩底面的滲透壓力、揚壓力強度系數(shù)壩型及部位壩 基 處 理 情 況（A） 設(shè)置防滲帷幕及排水孔（B） 設(shè)置防滲帷幕及主、副排水孔并抽排部位壩 型滲透壓力強度系數(shù)主排水孔前的揚壓力 強度系數(shù)1殘余揚壓力強度系數(shù)2河 床 壩 段實體重力壩0.250.20.5寬縫重力壩0.20.150.5大頭支墩壩0.20.150.5空腹重力壩0.25-岸 坡實體重力壩0.35-寬縫重力壩0.

7、3-則：帷幕灌漿處的，排水孔處的。（1）正常蓄水情況下： H1=3098.4-3094.6=3.8m H2=3119.6-3094.6=25m U1= 9.813.821.334=795.29KN U2=0.52.584(0.39.8121.2+9.8121.2)=349.31KN U3=0.521.20.39.8118.75=584.92 KN U=795.29+349.31+584.92=1729.52KN （2）校核洪水位情況： H1=3098.4-3094.6=3.8m H2=3120.05-3094.6=25.39m U1= 9.813.821.334=795.29KN U2=0.5

8、2.584(0.39.8121.6+9.8121.6)=355.90KNU3=0.521.60.39.8118.75=595.96 KN U=795.29+355.90+595.96=1747.15KN3.4 淤沙壓力及其推力（1）水平泥沙壓力為： （11）式中: pn泥沙壓力，KN/m； n泥沙的浮重度，一般為6.59.0KN/m³； hn泥沙的淤積厚度，m； n泥沙的內(nèi)摩擦角，對于淤積時間較長的粗顆粒泥沙，n=18°20°，對于粘土質(zhì)泥沙，n=12° 14 °，對于淤泥、粘土和膠質(zhì)顆粒，n=0。 擬定參數(shù)：n=18°，hn=3m,

9、n=8。1）水平方向： KN2）豎直方向： Pn=80.155²0.5=15KN抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)：= （12）= （13）4. 非溢流壩應(yīng)力計算上游面壩基正應(yīng)力： （14）下游面壩基正應(yīng)力: （15）5. 溢流壩段抗滑穩(wěn)定計算5.1 自重自重在正常蓄水位、設(shè)計洪水位、校核洪水位完全一樣計算步驟如下； 壩體自重的計算公式： （16）式中：可知： W1=242.5817.230.5=534.16KN W2=25.84245=3100.8 KN W3=0.524（18.75-5）18.33=3025KN W=W1+W2+W3=6659.96KN5.2 靜水壓力 靜水壓力與作用水頭有關(guān)，所

10、以在正常蓄水位、設(shè)計洪水位、校核洪水位時靜水壓力各不相同，應(yīng)分別計算； 靜水壓力是作用在上下游壩面的主要荷載，計算時常分解為水平壓力和垂直壓力兩種。的計算公式為： （17）式中： 計算點的作用水頭，； 水的重度，常取；（2） 基本組合：正常蓄水位情況： 水平水壓力 上游F=0.59.81252=3065.63KN 下游F=0.5×9.81×3.8²=70.83KN 垂直水壓力 上游F=0.59.812.584²=32.75KN 下游F=0.5×9.81×13.75²=927.35KN （2）特殊組合：校核蓄水位情況： 水平水

11、壓力 上游 F1=0.59.8125.45²=3176.98KN 下游F2=0.59.813.8²=70.83KN 垂直水壓力 上游F=0.59.812.584²=32.75KN 下游F=0.5×9.81×13.75²=927.35KN5.3 揚壓力的計算規(guī)范：當壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔時，壩底面上游（壩踵）處的揚壓力作用水頭為， 排水孔中心線處為（，下游（壩趾）處為，其間各段依次以直線連接,則：A壩踵處的揚壓力強度為,壩址處的揚壓力強度為,帷幕灌漿和排水孔處的滲透壓力為（,的取值如表2-1所示）。B揚壓力的大小等于揚壓力分布圖的面積

12、。 表 1.2 壩底面的滲透壓力、揚壓力強度系數(shù)壩型及部位壩 基 處 理 情 況（A） 設(shè)置防滲帷幕及排水孔（B） 設(shè)置防滲帷幕及主、副排水孔并抽排部位壩 型滲透壓力強度系數(shù)主排水孔前的揚壓力 強度系數(shù)1殘余揚壓力強度系數(shù)2河 床 壩 段實體重力壩0.250.20.5寬縫重力壩0.20.150.5大頭支墩壩0.20.150.5空腹重力壩0.25-岸 坡實體重力壩0.35-寬縫重力壩0.3-則：帷幕灌漿處的，排水孔處的。（1）正常蓄水情況下： H1=3098.4-3094.6=3.8m H2=3119.6-3094.6=25m U1= 9.813.821.334=795.29KN U2=0.52

13、.584(0.39.8121.2+9.8121.2)=349.31KN U3=0.521.20.39.8118.75=584.92 KN U=795.29+349.31+584.92=1729.52KN （2）校核洪水位情況： H1=3098.4-3094.6=3.8m H2=3120.05-3094.6=25.39m U1= 9.813.821.334=795.29KN U2=0.52.584(0.39.8121.6+9.8121.6)=355.90KNU3=0.521.60.39.8118.75=595.96 KN U=795.29+355.90+595.96=1747.15KN5.4 淤沙壓力及其推力（1）水平泥沙壓力為： （18）式中: pn泥沙壓力，KN/m； n泥沙的浮重度，一般為6.59.0KN/m³； hn泥沙的淤積厚度，m； n泥沙的內(nèi)摩擦角，對于淤積時間較長的粗顆粒泥沙，n=18°20°，對于粘土質(zhì)泥沙，n=12° 14 °，對于淤泥、粘土和膠質(zhì)顆粒，n=0。 擬定參數(shù)：n=18°，hn=3m,n=8。1）水平方向： KN2）豎直方向： Pn=80.155²0.5=15KN抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)：= （19）= （