喜河水电站组织施工设计论文

'喜河水电站组织施工设计毕业论文目录第一部分毕业设计说明书1工程概况及基本资料21.1工程概况21.2工程条件21.2.1对外交通条件21.2.2施工场地41.2.3当地材料及其供应条件41.3自然条件61.3.1气象条件61.3.2水文条件61.3.3暴雨洪水特性71.3.4地形地质条件132坝址、坝轴线、坝型选择152.1坝型选择152.2坝址和坝轴线的选择173水文水利计算203.1工程等级、建筑物级别及防洪标准确定203.2调洪演算（半图解法）203.2.1计算下泄流量203.2.2已知水文资料203.2.3调洪演算233.2.4总结294剖面设计304.1非溢流坝段设计304.1.1坝高拟定304.1.2荷载类型及其计算公式314.1.3非溢流坝段剖面优化设计3412 4.2溢流坝段剖面设计434.2.1定型设计水头的确定434.2.2溢流坝剖面设计434.2.3反弧段的确定454.2.4闸门高度的确定464.2.5水舌的挑距及可能最大冲坑的深度估算465细部构造设计及基础处理485.1坝上结构485.2坝体分缝与止水485.2.1横缝505.2.2纵缝515.2.3施工缝525.3坝体廊道系统525.3.1坝基灌浆廊道525.3.2检查和坝体排水廊道535.3.3观测、交通廊道535.4重力坝的地基处理535.4.1坝基的开挖与清理535.4.2坝基灌浆555.4.3坝基排水58第二部分毕业设计计算书1水文水力计算591.1计算下泄流量：591.2洪水过程线601.3调洪演算：642剖面设计712.1坝高拟定712.3断面优化设计753溢流坝段剖面设计843.1定型设计水头的确定843.2溢流坝剖面设计843.4闸门高度的确定863.5水舌的挑距及可能最大冲坑的深度估算87参考文献：89附录外文文献及翻译90致谢语9812 1212山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料1工程概况及基本资料本章主要介绍喜河水利枢纽工程的概况、工程条件及自然条件，包括枢纽所在地的交通条件、施工场地、当地建筑材料及材料供应条件、气象条件、水文分析、工程地质等，以便在下一步设计中可依据以上情况确定坝线、坝型、枢纽布置、剖面设计、细部处理等工作。1.1工程概况喜河水电站位于汉江上游陕西省安康地区石泉、汉阴两县交界处，距石泉和汉阴县城公路里程分别为47km和84km。石泉县城通过汉(中)白(河)公路与汉中市及安康市相通。喜河水电站由拦河坝、河床式电站厂房、开关楼和垂直升船机组成。1.2工程条件1.2.1对外交通条件喜河位于汉江上游陕西省安康地区石泉、汉阴两县交界处，距石泉和汉阴县城公路里程分别为47km和84km。石泉县城通过汉(中)白(河)公路与汉中市及安康市相通。汉白公路为国家干线公路（316国道），等级为三级，其中部分路段正在改建为二级公路。汉白公路沿西乡、石泉、汉阴、安康通过。石泉县城至汉中166km，至安康102km。石泉县城至西安市有210公路相通，公路里程为259km。从石泉县城至工程区由汉江右岸的紫石公路相连，其间经过喜河镇和后柳镇，公路里程47km12 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料。现有公路等级接近山岭重丘四级公路，路基宽度6.0～7.5m，土石路面；现有桥梁设计荷载除一座为汽－13、挂－60级外，均为汽－15、挂－80级；路面高程除香芭岩一段约1km路段外均位于常遇洪水位以上。本段公路在水库蓄水以后，部分路段将处于20年一遇洪水影响范围之内。另外紫石公路自坝址下行约2.5km至石泉县藕阳乡，过藕溪沟桥达汉阴县汉阳坪镇后，通过轮渡与左岸冉家坝相通。紫石公路是紫阳县城通往石泉县城的一条沿江公路，根据当地政府规划，紫石公路改建工程即将进行，其中石泉县城至马岭关段10km改建为二级公路，成为316国道的一部分，此段改建工程2001年内完成；马岭关至汉王城段59.267km改建为山岭重丘三级公路，路面宽7m，路基宽7.5m，设计荷载为汽－20，挂－100，年内已开工；汉王城至紫阳段的改建工程也正在进行，现已基本完工，改建标准为山岭重丘三级。根据《紫石公路汉王城～石泉段改建工程可行性研究报告》，改建后的紫石公路沿汉江右岸通过工程区，从316国道（石泉马岭关）至坝址公路里程32.27km。经过坝址后，该公路继续沿汉江右岸下行约2.5km，跨过藕溪沟桥进入汉阴县境内，公路在漩涡镇（坝址下游约18km）跨过拟建的汉江大桥至汉江左岸后，沿汉江左岸下行至汉王城，与蒿汉公路相连。经过改建之后，紫石公路完全可以满足本工程的对外交通和重大件运输的要求，可作为本工程的主要对外交通路线。自冉家坝一侧码头经旋涡镇至汉阴县城有简易公路相通，至汉阴约8lkm，该路段需翻过凤凰山，现有公路路窄、坡陡、弯急，土石路面。翻过凤凰山一段海拨高程较高，遇雨雪交通中断，仅在工程筹建期和施工准备初期右岸公路施工期间可做为辅助交通线。汉江为通航河流，坝址下游汉阳坪有简易码头，坝址至石泉航道距离约40km、至安康145km，坝址上下游5km以内都有浅滩，小流量下通航困难。目前受石泉水电站调峰运用影响，河道流量极不稳定，航运中断。下游安康水库蓄水至高程330m12 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料后，安康水电站至喜河电站坝址间航运条件将大为改善，可做为施工期辅助运输。阳(平关)安(康)铁路线通过石泉县，石泉县火车站距阳平关269km，距安康88km。站内现有到发线四条，货物线一条，其中三条到发线用于会车调车，有效长度660～735m；另一条到发线主要用于客车停靠，有效长度713～715m；货物线用于装卸货物，有效长度358m。货物线内车辆需由牵出线牵出，牵出线有效长度274m。货场现有货台库房2510m2。石泉火车站经扩建后，可做为本工程的施工转运站。综上所述，本工程的对外交通条件较为便利。1.2.2施工场地坝址区及上下游为峡谷地形，河床高程325～327m，左岸较陡，山体高程550m，380m高程以下边坡坡度40°～45°，以上边坡坡度20°～30°；右岸较为平缓，360m高程以下边坡坡度为25°～30°，以上边坡坡度为20°左右。呈左陡右缓地形，相对高差175～225m。左岸下游2km冉家坝为一级阶地，长约500m、宽110～150m，高程346～350m，为勘探土料场，均为菜地，相邻有百余户住房，靠上游侧两条山沟附近山坡较缓，坡度10～20°，以上为菜园和耕地，因邻近居民，施工布置相对干扰较大，且占用良田较多。右岸一级阶地缺失，二级阶地沿坝轴线上下游2km范围内有断续分布，呈不规则的窄条状，并被冲沟切割，高程在370～380m之间。右岸350～380m高程之间缓坡坡地，坡度18～20°，宽80～120m，其上为旱地、林地及荒地，占用耕地少，交通便利，是施工布置的主要场地。1.2.3当地材料及其供应条件砂石土骨料，坝址上游7km，下游4km范围内天然砂砾料场共有4处，依次分布在坝址上下游汉江两岸的低漫滩上。长沙坝料场位于坝址上游5～7km汉江左岸，河床漫滩为“月牙状”，滩长1800m，宽110～190m，面积约24.80万m2，砂砾石总储量99.1万m3；12 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料长阳滩料场位于坝址上游3～4km汉江右岸，河床漫滩呈“条带状”，滩长约700m，宽70～110m，面积5.6万m2，砂砾石总储量22.3万m3；冉家坝料场位于坝址下游汉江左岸1.5～2.5km处，河床漫滩呈“扇形状”，滩面平坦，滩长约1000m，宽180～220m，面积约19.7万m2，砂砾石总储量118.3万m3；石阳滩料场位于坝址下游右岸2.5～3.5km处，河床漫滩呈“条带状”，滩面较为平坦，滩面长750m，宽100～160m，面积约11.3万m2，砂砾石总储量43.9万m3。四个料场总储量为286.6万m3，总储量、各级储量均可满足工程的要求，除骨料细度模数局部高于规范要求，粗细骨料有一定的碱活性含量外，其余各项指标均满足规范要求。各料场系汉江两岸的河漫滩，滩面起伏不大，枯水期（12月～次年4月）漫滩大部分露出水面，中水期（5、6、10、11月）漫滩前缘为江水淹没，洪水期（7～9月）漫滩大部分或全部被淹没，可能需要停采。料场附近均有简易公路（于今年开始改建为三级公路）通过，交通较为便利。长沙坝料场因位于右岸，交通不便，开采条件较差。长阳滩和石阳滩料场交通方便。冉家坝料场需解决跨江交通，开采条件较好。除了天然砂砾料场，还可利用坝基部位的开挖弃渣作为人工碎石骨料。土料，本工程勘查了2个土料场，其一位于坝址右岸新喜村及晨光村二级阶地上，二级阶地台面有起伏，以前缘至后缘地势逐渐升高，后缘均在基岩山坡坡脚下，高程约380～390m。料场在坝址区内零星分布，共有8块土料储料点，总储量约16万m3。除混凝土拌和系统位置处土料场储量约8万m3较为集中外，其它土料储料储量较小，开采条件不利，但不需跨江运输。其二为冉家坝土料场，位于坝址下游约2km左岸冉家坝一级和二级阶地上，一级阶地前缘为斜坡，坡高一般不超过10m，坡脚与冉家坝砂砾料场相接。一级阶地台地面较平坦，高程一般为346m，长600m，宽100～1500m。二级阶地台面起伏不平，有居民点分布，从前缘至后缘地势渐高，后缘高程接近397m。料场平面面积0.128km2，储量丰富，约为64万m312 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料。开采条件较好，宜于机械化开采，但需要跨江运输。块石料，库区挡护工程块石料场主要有2个，即石泉县水泥厂料场开采场和汉江河段6号铁路桥附近块石料场。石泉县水泥厂料场距石泉县6km，岩性为灰岩，块石料储量大于30万m3，但成品料少；6号铁路桥附近料场距石泉县为10km，为汉江河段闪长岩侵入体，岩体质量、储量均能达到块石料要求，料场紧邻公路，开采条件较好。此外，在池和镇水文站附近的池河干流上，有大量的冲流积块石、漂石，也可作为挡护工程的砌石料。施工供水、供电及通迅条件汉江江水丰富，水质可以满足施工用水的需要，可作为本工程的施工供水水源。生活用水也可取自汉江，但需要经过处理；施工供电可由距坝址10km的喜河镇王家庄接线引出35kV高压线至工程区35kV变电站；施工通信可由喜河镇邮电局架设通信光缆至工地，在工地设置程控交换机。钢筋、木材及火工材料，钢材、木材、水泥、粉煤灰、油料及火工产品均在市场采购1.3自然条件1.3.1气象条件气温、水温、地温。石泉县气候温和湿润，多年平均气温14.5℃，极端最高气温41.4℃，极端最低气温－10.8℃。夏季高温天气多出现在6月下旬至8月，7、8两月平均气温分别为25.6℃、25.4℃，平均最高气温33.7℃、35.1℃。11月～3月平均水温低于全年平均气温，可利用河水进行混凝土一、二期冷却。多年平均地温为17.6℃。降雨。喜河坝址以上流域降水量有明显的季节性和地域差异性。石泉多年平均降水量为873.9mm，最大年降水量1439.5mm（1983年），最小年降水量574.6mm（1966年）。全年降雨集中在5～10月，降水量占全年降水量的80%，其中7、8、9三个月份内降雨量占全年降雨量的51.4%。大风、雾及蒸发量。流域内以东南风为主，春季风速最大，多年平均风速为1.4m/s，最大风速可达21m/s12 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料。沿主要风向水库吹程均较短，风对施工围堰的风浪影响不显著。石泉多年平均蒸发量为1300.2mm，水面蒸发量为768.3mm。多年平均相对湿度为74.6%，多年平均大雾日数为51.5日。1.3.2水文条件喜河电站坝址多年平均流量361.0m3/s，多年平均迳流量113.9亿m3，实测最大流量15031m3/s(1955年9月)，实测最小流量0.71m3/s(1974年6月)。7、8、9三个月迳流量占全年迳流量的53％，是汉江的洪水期；12月～4月迳流量仅占全年迳流量的14％，是汉江的枯水期。坝址逐月平均流量见表1－。表1－1坝址处多年逐月平均流量资料(1954～1998年)项　目月份年统计123456789101112平均流量（m3/s）78.470.91132383303278176208545032421183611.3.3暴雨洪水特性喜河坝址以上流域属副热带季风区，流域内的洪水主要由暴雨形成。暴雨主要集中在6月中旬～7月底和8月下旬～10月上旬两个时段，称夏季暴雨和秋季暴雨。夏季暴雨主要为强烈的对流性阵雨，秋季暴雨则主要为持续性的降水。受流域内的地形的影响，暴雨的分布多呈东西向或东北西南向，暴雨中心多在汉中以南的米仓山区和牧马河镇巴两个地区。受流域的天气、地形地势、及植被覆盖等的影响，洪水具有猛涨猛落，峰型尖瘦的特点，一次洪水过程为3～5天，而洪量比较集中，最大24小时洪量约占3天洪量的一半，整个汛期水量的变化极大。根据石泉站1954～1998年实测洪水资料分析，年最大洪峰流量出现在3～10月，以7～9月居多。汛期分4～5月的桃汛和7～10月的大汛。6月多出现伏旱，流量往往是全年的最小值。实测最大洪峰流量为14300m3/s(1955年)，最小洪峰流量仅12 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料1240m3/s(1997年)，两者相差11倍。区间洪水石泉电站至喜河电站区间流域面积1807km2，石喜之间区间洪水资料见表1-2表1-2石～喜区间设计洪水过程线　　单位：m3/s月日时1983年典型P=0.1%P=1%P=2%P=5%P=20%7291885127#REF!#REF!56#REF!7292183124#REF!#REF!#REF!#REF!730083124#REF!#REF!#REF!#REF!730381121640#REF!#REF!234730679118#REF!#REF!#REF!2627309762432442061639173012812582592191739673015119381383323255142730181536364924153281827302125812307636164642757310518151093085063136073137501750116099778043573168882070143011809244957319125029101890166012707257311214304040278023901880111073115137031902120172013807957311810802520167014401070626731219831990132012109225608106031700113010008274008135021540101090070836781640113109058045663338193401110790688479302811230198367556542425981152618705704923692378118224832538461366226812120682053745836121582019280853445736021082317979853245035720582617478653044735619782916777852844135018812 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料82121537685264253481808215140755524419339166（3）喜河水电站坝址水位～流量关系及库水位～库容关系喜河坝址附近没有实测水文资料，无法直接分析坝址的水位流量关系曲线。为此，初设阶段在坝址处设立专用水位站进行了水位观测和低水流量测验，同时在坝址附近河段进行了洪水调查。因此，本次根据选定的坝址位置及已有的实测和调查资料计算坝址水位流量关系。喜河水电站坝址水位～流量关系见图1―1和喜河坝址受安康回水影响的水位流量关系见图1-2。喜河水电站水库水位、面积～库容关系见表1－3。喜河洪水资料见表1-6表1－3喜河水电站坝址水位、面积～流量关系表高程（m）(吴松标高)面积（万m2）天然库容（万m3）3250033059.0598.42335118.11463.60340268.321472.71345438.603346.19350685.496152.78355825.669905.15357901.8411636.793601035.8914541.723621129.4816705.62362.31144.5717052.883651274.6120309.35367.61378.5123754.723701478.1827189.683751735.7035223.2图1―1（附图1）喜河水电站坝址水位～流量关系图1-2（附图2）喜河坝址受安康回水影响的水位流量关系曲线12 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料12 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料12 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料　表1-6　石泉坝址设计洪水过程线单位：m3/s月日时1983年典型P=0.1%P=1%P=2%P=5%P=20%7291846307780611056504950361072921446074905890544047703480730044707510590054504780349073034720793062305760505036807306556093407340678059504340730957209500744066905770412073012556092307230671055604000730158870147201153010180855063907301810400172401352012170102007490730211330020250154601416011800837073101490022670172801529012960908073131570024100183801636013880969073161590025600193801747014670101707319160202710020400184001558010690731121607028400215001930016400113007311514300233701766015540136109200731181350020900157001448011700830073121112001802014160128801070078608109290154201198010870929066908137780129001001091007780560281661001013078307140660045908195380914069906560575041008112465078106140567049803630811541006890541050004390320030 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料（4）地形地质条件坝址区河谷较为狭窄，枯水期河水位329m，河中心水深2.0～7.5m，河面宽度160～180m，以正常蓄水位362m高程计，河谷宽度255m。坝址区汉江干流两岸边坡呈不对称分布，左岸较陡，380m高程以下边坡坡度40°～45°，以上边坡坡度20°～30°；右岸较为平缓，360m高程以下边坡坡度为25°～30°，以上边坡坡度为20°左右。沿河床两岸有不连续的基岩漫滩。左岸漫滩宽度较窄，坡度较大，高程为329～340m，宽度为10～30m；右岸漫滩较宽，较为平缓，连续性较好，高程为334～340m。漫滩基岩起伏不平，呈锯齿状。沿汉江两岸分布有Ⅱ、III级阶地，Ⅱ级阶面高程365～370m，宽度约30～60m。III级阶面高程385～390m，为一长约100m，宽约60m的平台。坝址区附近共有4条冲沟，左岸有杨子明沟，右岸有柳木沟、青山沟、藕溪沟等。冲沟常年有流水，其流量随季节变化，遇大暴雨有小规模山洪发生。杨子明沟与柳木沟近平行地分布在坝线上游两岸，距坝线距离分别为150m、180m。坝址岩体为震旦系下统耀岭河群浅变质凝灰岩，多呈块状，碎裂状构造，节理、裂隙发育。坝区有不规则辉绿岩脉侵入，与周围岩体接触良好。坝址区位于凤凰山复背斜的西南翼，地层总体为一单斜构造，倾向上游略偏左岸，产状为NW290°～340°NE∠40°～70°。坝址区断层较发育，共有断层48条，基本上分为4组。第一组断层最发育，占断层总数的58.33%，近垂直于河流方向，走向NW308°～340°，倾向NE或SW，倾角50°～85°，断层一般为压性或压扭性，宽度一般为0.10～0.50m，个别宽度达15～50m，一般胶结良好，少数胶结较差；第二组较发育，占断层总数的18.75%，走向NW280°～305°，倾向NE倾角45°～72°，断层为压性，宽度一般为0.10～0.40m；第三组、第四组均不发育，分别占断层总数的30 山东科技大学学士学位论文工程概况及基本资料8.33%、14.58%，产状分别为NW350°～360°NE或SW∠50°～86°和NE0°～50°SE∠63°～84°，断层为均张性或张扭性，宽度分别为0.1～2.0m和0.1～0.4m。坝址区裂隙发育，按其产状可分为五组。第一组裂隙最发育，主要位于河床右侧的基岩漫滩及河床中部，多平行于河流方向分布，产状分别为走向NE30°～64°倾向NW或SE倾角42°～59°，裂隙间距一般10～20cm，该组裂隙与第四、第五组缓倾角裂隙交切，致使局部岩体呈碎块状；第二组裂隙较为发育，产状为走向NW280°～358°倾向NE或SW倾角50°～85°；第三组裂隙不发育，产状为走向NE10°～25°倾向SE或NW倾角72°～79°；第四、第五组二组裂隙为缓倾角裂隙,第四组裂隙产状为走向NW275°～320°倾向NE倾角16°,第五组裂隙产状为走向NE22°～64°倾向NW或SE倾角5°～20°。其分布的一般规律是：右岸多于左岸，局部呈密集带状，主要分布于坝线上游至F1断层下游及F14下游附近。缓倾角裂隙从地表往下逐渐减少、闭合、延伸变短。坝址区地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两类。孔隙水分布在河床冲积砂砾石层及岸边滩地中，主要靠河水及基岩裂隙水补给；基岩裂隙水主要分布于河床及两岸的基岩中，含水量不丰富，主要靠大气降雨补给。枯水期内左岸岸边基岩有多处渗水。坝址区岩石透水性较小，大部分属微～极微透水层。坝址区地形左岸较陡，右岸较缓，岩体风化程度差异较大，风化深度一般右岸大于左岸，两岸大于河床。强风化深度左岸山体为2.0～7.0m，右岸7.45～16.5m，河床及漫滩0.0～5.8m。弱风化深度左岸山体为10.0～12.5m，右岸为19.0～20.0m，河床及漫滩为0.0～13.6m。局部由于构造影响，风化深度更大。左岸主河床存在岩石破碎带，宽8～20m。30山东科技大学学士学位论文坝址、坝轴线、坝型选择30 山东科技大学学士学位论文坝址、坝轴线、坝型选择2坝址、坝轴线、坝型选择2.1坝型选择坝型选择应根据当地地址，地形条件，施工条件，建筑材料，中和效益，宣泄供水能力，以及抗震性等特点，通过定性分析，初步选择两种坝型进行较详细的技术比较，选取既满足工程要求，有比较经济的坝型，经济比较紧要求对坝体的砼方量及三材用量作初略的计算和比较。以下分别就各种坝型进比较分析。修建水坝首先应考虑土石坝，土石坝可就地取材，节省三材，适应地基变形，施工方便，而且我国拥有丰富的建坝经验。土石坝与砼坝相比，其造价为砼坝的1/10，工程量为砼坝的4倍，由此可见土石坝经济性又与砼坝，但由以给资料可知，坝址附近主要为砂石料场，无大量的土石坝所需的粘性土及沙壤土料，需从外地运进，而砂石料得储量足以满足建坝，各料场的物理性、实验指标基本满足技术要求，可做大坝混凝土骨料使用，由此可见在此处修建砼坝比土石坝埂经济合理，而且本工程由水利部某工程局施工，机械化程度较高，更适合建筑砼坝。如果选择砼坝应考虑采用拱坝还是重力坝，工坝相比于重力坝具有节省工程量，较好的超载能力可达设计荷载的5~11倍，具有很强的抗震能力，但建筑拱坝要求河谷的宽高比小于4.5，由水库坝轴线工程地质剖面图量得河谷长为820米，高87米，L/H>4.5，不宜修建拱坝，而且拱坝对坝肩的岩体要求坚固完整，但从坝址河谷段构造分析图可发现河谷左岸有大的断层，右岸又存在一个滑坡体，也不宜选择拱坝。重力坝又分为宽缝重力坝、空腹重力坝、支墩重力坝、实体重力坝。30 山东科技大学学士学位论文坝址、坝轴线、坝型选择宽缝重力坝，坝体设置宽缝后，坝基的渗透水可自宽缝排出，减小了渗透压力，但宽缝坝增加了模板用量，立模也较复杂，分期导流不便，而且由资料可知当地无霜期较短（90~180天）冰冻期较长（120~200天），对宽缝坝需要采取保温措施，工程造价大大增加，不宜选用。空腹坝与实体坝相比具有以下优点：（1）由于空腹下部设地板，减小了把底面上的扬压力，可节省坝体砼方量20%左右；（2）减小了坝基开挖量；（3）坝体前后腿嵌固于岩体内，有利于坝体的抗滑稳定；（4）前后腿应力分布均匀，坝踵压应力较大；（5）便与砼散热；（6）坝体施工可不设纵缝；（7）便于监测和维修；（8）空腹内可以布置水电站厂房。缺点有：（1）施工复杂；（2）钢筋用量大；（3）如在空腹内布置水电站厂房，施工干扰大，基于以上缺点，将难以进行大型机械化施工，不能实现机械化程度较高的快速施工，选此坝型不够经济合理。支墩坝，自重较轻，坝体工程量小，支墩可随受力情况调整厚度，节省坝基开挖量和固结灌浆工作量，可加快施工速度，但施工期坝体对温度变化较敏感，容易产生裂缝，不宜在此地修建，而且支墩坝有一个致命的缺点，抗压性差，据资料库区附近历史活动较为频繁，1977年6月国家地震局地震地质大队对本区与地震问题作了鉴定，水库的基本烈度为7度，考虑到枢纽的重要性和水库激发的地震的可能性，拦河坝设防烈度采用8度，基于此种情况，当地是不能选用支墩坝的。30 山东科技大学学士学位论文坝址、坝轴线、坝型选择实体重力坝安全可靠，对地形、地质条件适应性强，枢纽泄洪问题容易解决，便于施工导流，施工方便，结构作用明确，基于以上各种坝型的比较分析，本水库应采用实体重力坝。2.2坝址和坝轴线的选择坝址和轴线的选择是根据地形、地质、河流走势等条件综合考虑决定的。就地形而言，坝址一般以选在狭窄河谷处，一节省工程量；但对于一个具体的枢纽来说，必须从各个方面综合考虑：是否便于布置泄洪、发电建筑物，是否便于施工导流，技术可行，经济合理等综合衡量。坝址地质条件是水利枢纽设计的重要依据之一，对坝型的选择和枢纽的布置起着决定性作用。坝址最好的地质条件是强度高、透水性小、不易风化、没有构造缺陷的岩基。但理想的天然的地基很少，因而在选择坝址时应从实际出发，针对不同的情况采取不同的地基处理方式，来满足工程需要。亦可通过选择不同的坝型或将坝轴线转折以适应地质条件，同时应考虑两岸的地质因素，使库区及两岸便颇有足够的稳定性，以防止因蓄水而引起的滑坡现象。就河势，坝址要选在河流顺直段，靠近坝址上、下有河流如有急湾队不利，因予避免；枢纽两岸坝肩的山体要较雄厚，并尽可能离上下游两岸的冲沟远一些；水库周缘应没有难处理的缺口。坝址岩体为震旦系下统耀岭河群浅变质凝灰岩，多呈块状，碎裂状构造，节理、裂隙发育。坝区有不规则辉绿岩脉侵入，与周围岩体接触良好。坝址区位于凤凰山复背斜的西南翼，地层总体为一单斜构造，倾向上游略偏左岸，产状为NW290°～340°NE∠40°～70°。坝址区断层较发育，共有断层48条，基本上分为4组。第一组断层最发育，占断层总数的58.33%，近垂直于河流方向，走向NW308°～340°，倾向NE或SW，倾角50°～85°，断层一般为压性或压扭性，宽度一般为0.10～0.50m，个别宽度达15～50m30 山东科技大学学士学位论文坝址、坝轴线、坝型选择，一般胶结良好，少数胶结较差；第二组较发育，占断层总数的18.75%，走向NW280°～305°，倾向NE倾角45°～72°，断层为压性，宽度一般为0.10～0.40m；第三组、第四组均不发育，分别占断层总数的8.33%、14.58%，产状分别为NW350°～360°NE或SW∠50°～86°和NE0°～50°SE∠63°～84°，断层为均张性或张扭性，宽度分别为0.1～2.0m和0.1～0.4m。坝址区裂隙发育，按其产状可分为五组。第一组裂隙最发育，主要位于河床右侧的基岩漫滩及河床中部，多平行于河流方向分布，产状分别为走向NE30°～64°倾向NW或SE倾角42°～59°，裂隙间距一般10～20cm，该组裂隙与第四、第五组缓倾角裂隙交切，致使局部岩体呈碎块状；第二组裂隙较为发育，产状为走向NW280°～358°倾向NE或SW倾角50°～85°；第三组裂隙不发育，产状为走向NE10°～25°倾向SE或NW倾角72°～79°；第四、第五组二组裂隙为缓倾角裂隙,第四组裂隙产状为走向NW275°～320°倾向NE倾角16°,第五组裂隙产状为走向NE22°～64°倾向NW或SE倾角5°～20°。其分布的一般规律是：右岸多于左岸，局部呈密集带状，主要分布于坝线上游至F1断层下游及F14下游附近。缓倾角裂隙从地表往下逐渐减少、闭合、延伸变短。坝址区地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两类。孔隙水分布在河床冲积砂砾石层及岸边滩地中，主要靠河水及基岩裂隙水补给；基岩裂隙水主要分布于河床及两岸的基岩中，含水量不丰富，主要靠大气降雨补给。枯水期内左岸岸边基岩有多处渗水。坝址区岩石透水性较小，大部分属微～极微透水层。坝址区地形左岸较陡，右岸较缓，岩体风化程度差异较大，风化深度一般右岸大于左岸，两岸大于河床。强风化深度左岸山体为2.0～7.0m，右岸7.45～16.5m，河床及漫滩0.0～5.8m。弱风化深度左岸山体为10.0～12.5m，右岸为19.0～20.0m，河床及漫滩为0.0～13.6m30 山东科技大学学士学位论文坝址、坝轴线、坝型选择。局部由于构造影响，风化深度更大。左岸主河床存在岩石破碎带，宽8～20m。因此要满足以下条件：1、避开大的断层2.避开右岸不稳定岩体3．坝轴线最短原则。综上所述:为同时满足坝基坐落在第四大岩层上,左岸与第三大岩层保持一定距离,右岸避开不稳定岩体,河床部位使上游坝踵避开F2断层，故此坝轴线合理可行。可见给定坝轴线满足以上要求，坝轴线选择是合理的。选择完毕。30山东科技大学学士学位论文坝址、坝轴线、坝型选择30山东科技大学学士学位论文水文水力计算30 山东科技大学学士学位论文水文水力计算3水文水力计算3.1工程等级、建筑物级别及防洪标准确定初步拟定工程等别为二等，工程规模为大（Ⅱ）型，由永久性建筑物洪水标准表可查得：对应建筑物级别为二级的设计洪和校核洪水分别为：1%，1‰。3.2调洪演算（半图解法）3.2.1计算下泄流量：假定堰顶高程为355m。由水力学知识可知：下泄流量Q为m----流量系数，与堰型有关。一般取m=0.49～0.50，此处取0.50。-----侧收缩系数，与闸墩尺寸、形状有关。一般=0.90～0.95，此处取0.95。g----重力加速度，此处取9.8m/s。L---溢流前缘总宽度，取180m。-----为堰顶水头，，对于自由出流，即H=而H=库水位−堰顶高程下泄流量Q列表计算如下：表3-1下泄流量计算表库水位Z358359360361362363364365366下泄流量Q196730294232556370108564102191197013810库水位Z36736836937037137237337437530 山东科技大学学士学位论文水文水力计算下泄流量Q1573417742198292199024226265322890731349338573.2.2已知水文资料。考虑区间洪水的影响由已知资料表3-2石喜区间设计洪水过程线和表3-3石泉坝址设计洪水过程线现计算出表四对应频率下的考虑了区间洪水影响的洪水过程线：表3-2石～喜区间设计洪水过程线　　单位：m3/s月日时1983年典型P=0.1‰P=1%P=2%P=5%P=20%7291885127#REF!#REF!56#REF!7292183124#REF!#REF!#REF!#REF!730083124#REF!#REF!#REF!#REF!730381121640#REF!#REF!234730679118#REF!#REF!#REF!2627309762432442061639173012812582592191739673015119381383323255142730181536364924153281827302125812307636164642757310518151093085063136073137501750116099778043573168882070143011809244957319125029101890166012707257311214304040278023901880111073115137031902120172013807957311810802520167014401070626731219831990132012109225608106031700113010008274008135021540101090070836781640113109058045663338193401110790688479302811230198367556542425981152618705704923692378118224832538461366226812120682053745836121582019280853445736021082317979853245035720530 山东科技大学学士学位论文水文水力计算82617478653044735619782916777852844135018882121537685264253481808215140755524419339166　表3-3　　　石泉坝址设计洪水过程线单位：m3/s月日时1983年典型P=0.1‰P=1%P=2%P=5%P=20%72918463077806110565049503610729214460749058905440477034807300447075105900545047803490730347207930623057605050368073065560934073406780595043407309572095007440669057704120730125560923072306710556040007301588701472011530101808550639073018104001724013520121701020074907302113300202501546014160118008370731014900226701728015290129609080731315700241001838016360138809690731615900256001938017470146701017073191602027100204001840015580106907311216070284002150019300164001130073115143002337017660155401361092007311813500209001570014480117008300731211120018020141601288010700786081092901542011980108709290669081377801290010010910077805602816610010130783071406600459030 山东科技大学学士学位论文水文水力计算3.2.3调洪演算库水位Z库容V下泄流量Q　　　　　　　　　　　3581260519679841167112655106883591357330291515125681408211053360145424232211613465155811134936115624556327821446717248116853621670670103505154691897411964363179078564428216581208631229936419108102195110176932280212583365203091197059851880524790128203662168513810690520079269841317436723061157347867213532922013486368244381774288712262831499137573692581419829991523902338161398737027190219901099525176361711418130 山东科技大学学士学位论文水文水力计算371287962422612113266633877614550372304032653213266281514141714885373320102890714454296394409215185374336173134915675311274680115452375352233385716929326144954215685表3-5：对应1‰和1%洪水的入库流量过程线的计算。（考虑了区间洪水的影响）时段182103691215182103p=1‰84168720902096801141012410132701791019760201012337022009p=1%660266536830739087709330100101365015190167802028519390时段691215182103691215p=1‰215602100020079199871906418840162281369810916991885787645p=1%1900318964184301823016238146971251410542836075186666593430 山东科技大学学士学位论文水文水力计算由上面表三和表四的计算结果可以看出：对应p=1‰和p=1%水库的起调水位分别为363m和362m.调洪计算半图解法列表计算如下表五和表六：表3-6：p=1‰的洪水计算表（即非常运用）时间t入库流量Q平均入库流量水库水位下泄流量q水库水位z188416363122998564363.018568218720363.0112301.84208678580.55363.16887009020363.1612344.4421171.848828.8363.43935039680363.4312421.1221694.449275.65364.0810545611410364.0812601.9622966.1210359.08364.861191030 山东科技大学学士学位论文水文水力计算912410364.8612786.8224511.9611409.68365.38128401213270365.3812954.5225626.8212699.2366.7155901517910366.713392.428544.5215156.8368.31188351819760368.3113828.332227.418388.97368.98199312120101368.9813882.433758.819787.26369.7721736023370369.7714136.3835617.921492.97370.2322690322009370.2314265.8736825.8822540.28369.6921785621560369.6914028.3536050.3721320.09212809210002054030 山东科技大学学士学位论文水文水力计算表3-7：p=1%的洪水计算表（即正常运用）时间t入库流量Q平均入库流量水库水位下泄流量q水库水位z06830362119647010362.05711037390362.0511980.75190747087.7362.58808068770362.5812158.320060.757911.32363.12905099330363.1212333.0821208.38762.6363.7196701210010363.7112500.6422230.39739.05364.77118301513650364.7712765.4924330.711462.21366.0930 山东科技大学学士学位论文水文水力计算144201815190366.0913202.0827185.513983.16366.99159852116780366.9913482.8829187.115714.76368.2218533020285368.2213807.632015.918201.14368.7319383319390368.7313924.933190.719265.51368.719197619003368.71391833121.919202.9368.2618984918964368.2613816.83290218284.6218697调洪计算完。30 山东科技大学学士学位论文水文水力计算特征水位上游水位（m）下游水位（m）库容校核370.333527671.8设计368.8334.2825538.8由上述表五和表六的计算结果可知喜河水库的设计洪水位和校核洪水位分别为368.73m和370.23m。列表陈述如下：表3-8调洪成果表3.2.4总结：（1）计算结果和假设的工程级别相符，即工程等别为二等，工程规模为大（Ⅱ）型，由永久性建筑物洪水标准表可查得：对应建筑物级别为二级的设计洪和校核洪水分别为：1%，1‰。（2）计算成果：堰顶高程355m溢流前缘总净宽180m设计洪水位368.8m校核洪水位370.3m30山东科技大学学士学位论文水文水力计算30山东科技大学学士学位论文水文水力计算30 山东科技大学学士学位论文剖面设计4剖面设计剖面设计是重力坝设计的重要环节，主要任务是选择一个既要满足稳定和强的要求，又使得坝体工程量最小，外形轮廓简单，施工方便，运行可靠的剖面.4.1非溢流坝段设计4.1.1坝高拟定坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差，可由式（4.1.1）计算，应选择两者中防浪墙较高者作为选定高程。（4.1.1）Δh—防浪墙顶与正常蓄水位或校核洪水位的高差m；—波高m；----波浪高度（m），,hz—波浪中心线至正常蓄水位或校和洪水位的高差m；—安全超高按表4.1.1采用安全级别运用情况Ⅰ（1级）Ⅱ（2级）Ⅲ（2级）正常蓄水位校核洪水位0.70.50.50.40.40.3表4.1.1必须注意，在计算h（1%）和hz时，正常蓄水位和校核42 山东科技大学学士学位论文剖面设计洪水位采用不同的计算风速值。正常蓄水为时，采用重现期为100年的年最大风速；校核洪水位时，采用多年平均最大风速。坝顶高程或坝顶上游防浪墙顶高程应按下式计算：坝顶高程=max式中，Δh设、Δh校分别为计算的坝顶（或防浪墙顶）距正常蓄水位和校核洪水位的高度。由于正常蓄水位和校核洪水在计算坝顶超出静水位Δh时，所采用的风速计算值及安全超高值不一样，所以在决定把顶高程时，应按正常蓄水情况（持久状况）和校核洪水情况（偶然状况）分别求出坝顶高程，但坝顶高程应高于校核水位。由已知资料可知：，,D=3km计算结果:设计情况下：风速取1.5~2倍的。=2.56m,,校核情况下：风速取，，坝顶高程=max=372.8m防浪墙高度取1.2m。即坝顶实际高程为374m.4.1.2荷载类型及其计算公式：1.自重（包括永久设备重），坝体自重是维持大坝的主要何在，其大小可根据坝的体积和材料重度计算确定42 山东科技大学学士学位论文剖面设计式中：V—坝的体积，m3；γc—材料重度，kN/m3。取242.水压力，挡水坝持久状况的水压力为静水压力，可按水力学的原理计算。式中：P—单位坝体的上游水平压力，kN/m，作用在压力图形的形心；y—该点距水面深度，m；γ0—水的重度，kN/m3，一般取10kN/m3。3.坝基面上的扬压力，扬压力是由上、下游水位差产生的渗透水压力和下游水深产生的浮托力两部分组成，其大小可按扬压力分布图进行计算（见《水工建筑物》）。4.浪压力(1).波浪要素水库水面在风的作用下产生波浪，波浪对坝面的冲击力称为浪压力。计算浪压力时，首先要计算波浪高度2hl、波浪长度2Ll和波浪中心现超出静水面的高度h0等波浪要素（图3—3）。由于影响波浪的因素很多，目前仍用已建水库长期观测资料所建立的经验公式进行计算。对于山区峡谷水库，推荐采用官厅水库公式计算2hl和2Ll。（《水工建筑物》29页式2—7）42 山东科技大学学士学位论文剖面设计图3—3波浪要素式中：2hl—当gD/V2=20~250时，为累计频率5%的波高；当gD/V2=250~1000时，为累计频率10%的波高。而在计算浪压力时，规范规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应乘以1.24；对应于10%波高，应乘以1.41。V—计算风速，m/s。设计情况采用50年一遇风速，校核情况采用多年平均最大风速。D—吹程，m。可取坝前沿水库到对岸水面的最大直线距离。当水库水面特别狭长时，以5倍平均水面宽为限。该式的适用范围是：吹程D<20km，风速V<20m/s，库水较深。对于丘陵、平原水库，宜安鹤地水库公式计算（适用范围是：库水较深，V<26.5m/s，D<7.5km），即：由于波浪在空气和水两种介质中进行所收的阻力不同，波高并不对称于静水面，而是波高中心线高出静水位（见图3—3），其数值h0安下式计算。（《水工建筑物》30页式2—8）（《水工建筑物》30页式2—9）该式所得2hl为累积频率2%的波高，求累积频率1%波高是应乘以1.08。（《水工建筑物》30页式2—10）式中：H1—坝前水库水深，m；42 山东科技大学学士学位论文剖面设计cth—双曲线余切。当H1>Ll时，，上式可简化为：（《水工建筑物》30页式2—11）(2).浪压力当重力坝的迎水面为铅直或接近铅直时，波浪推进到坝前受到坝的阻挡而使波浪壅高成为主播，计算浪压力和坝顶超高时，坝前波浪在静水位以上的高度为2hl+h0。当H1>Ll，且上游坝面陡于1：1时（其他情况在重力坝上很少遇到，故从略），可假定波浪顶及水深等于Ll处的浪压力强度为零，静水位处的浪压力强度最大，并近似呈三角形分布，铅直坝面上的浪压力可按下式求得：4.1.3非溢流坝段剖面优化设计根据剖面最小原则在满足：（1）坝体和地基应力不超过允许值；（2）抗滑稳定满足规范要求；的前提下为节省材料和工程量，进行下面的优化设计。根据工程经验，一般上游坝坡n=0～0.2，下游坝坡m=0.6～0.85。所以假设两种方案：42 山东科技大学学士学位论文剖面设计（一）方案一，n取0.1，m取0.8（1）方案一设计简图：图4-1方案一非溢流坝剖面设计简图设372.1校372.8374m340m325m（2）方案一荷载分布简图：→→PwH1PL1↓↓↓↓↓↓←W1W2W3PWV2PWV1PWV3PWH2↑↑↑↑U1U2U3U4图4-2方案一荷载分布简图42 山东科技大学学士学位论文剖面设计作用标准值作用力臂力矩标准值水平力垂直力荷载→←↓↑↙↘坝体自重W111254.818.87212378.08W2470416.3777004.48W32570-5.6-14392水压力（水平）Pwh111424.215.93181987.51Pwh2430.593.091330.52水压力（垂直）PwV1199219.1238087.04PwV21612.519.3731234.125PwV31492.6417.425971.936浪压力PL1263.144.3911679.01浮托力U13641.4720.00渗透压力U22093.9518.1237942.374U3401.62518.77510.39U4310.897.792412.83小计11687.3430.5923625.946447.94345642.245247504.05总计11256.711717878138.195表4-1方案一荷载计算表（力的单位：kN，力矩的单位：KN.M）42 山东科技大学学士学位论文剖面设计（4）方案一稳定分析：抗滑稳定系数K得满足设计规范K=式中：抗滑稳定安全系数K的取值表安全系数荷载组合坝的级别1.002.003.00K基本组合1.101.051.05特殊组合（1）1.051.001.00特殊组合（2）1.001.001.00K"基本组合3.00特殊组合（1）2.50特殊组合（2）2.30由上面计算表一可求得对应方案一的K=（0.8*17178）/11256.71=1.22>1.05,稳定满足要求。（5）方案一应力分析应力计算简图：42 山东科技大学学士学位论文剖面设计1）.水平截面上的边缘正应力2).上下游边缘主应力计算公式：计入扬压力时：不计入扬压力时:式中：n,m—上下游坝坡坡率；n=0.1，m=0.842 山东科技大学学士学位论文剖面设计,——上下游坝面水压力强度；，——上下游边缘扬压力强度。由上面式子计算得：计入扬压力时：=；==900.28Kpa；=0Kpa=488.146Kpa；=0Kpa计算结果可知：坝体上游面最小主应力≥0，满足要求；坝体下游最大压应力=900.28Kpa<9.8Mpa,满足要求。不计入扬压力时：=895.97Kpa；=430.59Kpa=428.75Kpa；=92.8Kpa计算结果可知：坝体上游面=430.59Kpa≥（0.25～0.4）=119.5Kpa～191.2Kpa，满足要求；下游坝面=428.75Kpa<9.8Mpa,满足要求。综上所述方案一既满足稳定要求又满足应力要求，是可以选择的截面。42 山东科技大学学士学位论文剖面设计（二）方案二：n取0.2，m取0.8（1）方案二设计简图设372.1校372.8374m340m325m图4-3方案二溢流坝剖面设计简图(2)方案二荷载分布简图→→PwH1PL1↓↓↓↓↓↓←W1W2W3PWV2PWV1PWV3PWH2↑↑↑↑U1U2U3U4图4-4方案二荷载分布简图42 山东科技大学学士学位论文剖面设计(3)表4-2方案二荷载计算表（力的单位：kN，力矩的单位：kN·m）作用标准值作用力臂力矩标准值水平力垂直力荷载→←↓↑↙↘坝体自重W111254.818.45207651.06W2470415.1271124.48W33540-4.37-15469.8水压力（水平）Pwh111424.215.93181987.51Pwh2430.593.091330.52水压力（垂直）PwV1198419.1237934.08PwV2172519.7934137.75PwV31447.5918.6526997.55浪压力PL1263.144.3911679.01浮托力U13919.8720.00渗透压力U22093.9518.1237942.37U345919.128776.08U4355.33.041080.112小计11687.3430.5924655.396828.122336708.09268462.632总计11256.7117827.2768245.4942 山东科技大学学士学位论文剖面设计(4)方案二稳定分析K=（参数含义同上）计算结果：K=(0.8*17827.27)/11256.71=1.27>1.05，稳定满足要求。（5）方案二应力分析1）.水平截面上的边缘正应力同上面的公式计入扬压力时：=；==821.332Kpa；=0Kpa=580.888Kpa；=0Kpa计算结果可知坝体上游面最小主应力≥0，满足要求；坝体下游最大压应力=821.332Kpa<9.8Mpa,满足要求。不计入扬压力时：=817.027Kpa；=430.59Kpa=521.496Kpa；=92.8Kpa计算结果可知坝体上游面=430.59Kpa≥（0.25～0.4）=119.5Kpa～191.2Kpa，满足要求；下游坝面=521.496Kpa<9.8Mpa,满足要求。71 山东科技大学学士学位论文剖面设计综上所述方案二满足稳定要求又满足应力要求，也是可以选择的截面。(三)优化结果：通过上面方案一和方案二的计算和分析，可以看出方案一比方案二截面小，省材料、相比之下施工交易，因此选择剖面一（即n=0.1,m=0.8）。4.2溢流坝段剖面设计4.2.1定型设计水头的确定堰上最大水头；定型设计水头取；4.2.2溢流坝剖面设计参数选择按下表取值上游面坡度knR1aR2b型号　3：0　2.0001.850　0.5Hd　0.175Hd　0.2Hd　0.282HdⅠ、Ⅱ　3：1　1.9361.8360.68Hd　0.139Hd　0.21Hd　0.237Hd　Ⅲ　3：2　1.9391.8100.48Hd　0.115Hd　0.22Hd　0.214Hd　Ⅳ　3：3　1.8731.7760.45Hd0.119Hd　　-　-　Ⅴ本次设计k=2.000，n=1.850.确定WES曲线，堰顶O点上游三圆弧的半径及其坐标值为71 山东科技大学学士学位论文剖面设计O点上游的曲线方程为按上式算得的坐标值如下表：表4-3计算WES下游曲面坐标值表yx0.0531.0000.1912.0000.4053.0000.6904.0001.0425.0001.4606.0001.9427.0002.4868.0003.0919.0003.75610.0004.48111.0005.26312.0006.10313.0007.00014.00071 山东科技大学学士学位论文剖面设计7.95315.0008.96216.00010.02517.00011.14318.00012.31519.00013.54120.000下游直线坡率m=0.8，WES下游曲线与直线相切于点C，对WES曲线求导得：令求得：即切点C的坐标为（11.825，5.122）4.2.3反弧段的确定：根据地形地质条件选用挑流消能，参考已建工程经验取挑射角，挑流鼻坎应高出下游最高水位(1～2)m，则鼻坎高程为335+2=337m。挑坎顶的水流平均流速按公式计算：其中：按经验公式计算：计算得：71 山东科技大学学士学位论文剖面设计则计算坎顶水深，由；其中，;反弧半径取圆心高程：4.2.4闸门高度的确定由计算门的高度。取门高为8.00m。4.2.5水舌的挑距及可能最大冲坑的深度估算由估算公式71 山东科技大学学士学位论文剖面设计计算；其中，代入参数求得。计算冲坑深度，由其中，则所以，则说明挑流消能形成的冲坑不会影响大坝的安全。溢流坝段设计完毕。71山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理71 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理5细部构造设计及基础处理5.1坝上结构1.非溢流坝坝顶上游设置防浪墙，高为1.2m，厚度为0.5m，其结构为钢筋混凝土结构。防浪墙在坝体横缝处留有伸缩缝，缝内设止水片。坝顶路面采用混凝土材料，由中心向两边倾斜，坡度为2%，两边设有集水管，汇集到上游，从上游排出到水库。两边设有行人道，宽度0.6m，高出坝顶0.3m。下游设有护栏，高为1.2m。2．溢流坝溢流坝的上部设有闸门、闸墩、门机、交通桥等机构和设备。5.2坝体分缝与止水1.作用横缝：减小温度应力，适应地基不均匀变形和满足施工要求；纵缝：适应砼的浇筑能力和减小施工期的温度应力，在平行坝轴线方向设置。一般情况下横缝为永久缝，也有临时缝，纵缝为临时缝，纵缝缝面应设水平向缝槽，槽面大到沿主应力方向，在缝面上布置灌浆系统进行接缝灌浆，为了灌浆时不使浆液从峰内流出，必须在缝的四周设止浆片。2.间距横缝：由工作条件和运行条件确定（挡水：12~15m；电站：由机组尺寸确定；溢流：由孔宽+闸墩尺寸确定；底孔：由孔宽确定）；纵缝：根据砼浇筑能力和温度控制要求确定，一般为15~13m。3.止水横缝内需设止水，止水材料有金属片、橡胶、塑料及沥青等，对于高坝应采用两道止水片，中间设沥青井，金属片止水一般采用1.0~171 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理.6mm后的紫铜片，第一道止水治上游面的距离应有利于改善坝体头部应力，一般为0.5~2.0m（本设计采用1.0m），每侧埋入砼的长度约为20~25cm（本设计采用25cm），在止水片的安装时要注意保证施工质量，沥青井为方形或圆形（本设计采用方形），其一侧可用预制砼块，预制块长1.0~1.5m，厚5~10cm（本设计采用1m*10cm），沥青井尺寸大致为15cm~15cm至25cm~25cm（本设计采用20cm*20cm），井内灌注的填料由二号或三号是由沥青，水泥和石棉粒组成，井内设加热设备（通常采用电加热的方法），将钢筋埋入井中，并以绝缘体固定，从底部一直通到坝顶，在井底设置沥青排出管，以便排除老化的沥青，重填新料，管径可为15~20cm。止水片及沥青井需伸入岩基一定深度，约30~50cm，井内填满沥青砂，止水片必须延伸到最高水位以上，沥青井需延伸到坝顶。图4—1止水设计1—第一道止水铜片；2—沥青井；3—第二道止水铜片；4—预制块；5—横缝；6—沥青油毡；7—加热电极在施工期间，水泥在水化凝固时要发热，使砼升温而膨胀，由于受到基岩的约束，坝体内产生拉应力。但是由于砼的初期弹模低，后期弹模高，因此后期产生的拉应力比初期产生的压应力大，最终在坝体产生的是拉应力，这个拉应力会导致坝体砼裂缝。为此，应在坝体内设置温度收缩缝，以减少基岩的约束，降低坝体施工的温度拉应力，防止产生裂缝。71 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理如相邻段修建在不同的岩基上，不同岩基承受荷载作用后的沉降量不同，从而将在坝体内造成应力集中，会导致产生裂缝。砼重力坝需设三种缝：横缝、纵缝和施工缝。5.2.1横缝横缝垂直于坝轴线，将坝体分为若干坝段。其作用是减小温度应力，适应地基不均匀变形和满足施工要求。横缝可兼作伸缩缝和沉降缝，横缝间一般为12～20米，本坝体横缝间距采用18米，横缝又可分为永久性和临时性两种横缝。1、永久性横缝永久性横缝常做成竖直平面，不设键槽，不进行灌浆，使各坝段独立工作。根据地基和温度变化情况，可不留缝宽。横缝内需设止水，止水材料有金属片、橡胶、塑料及沥青等。本坝体属于高坝，设两道止水片，中间设沥青井。金属止水片采用1.6mm厚的紫铜片，第一道止水至上游面的距离应有利于改善坝体头部应力，取1.5米，每侧埋入砼的长度为20cm，沥青井设为方形，尺寸为25cm×25cm，井内所灌注的填料由II号和III号石油沥青、水泥和石棉粉组成，井内设加热设备，防止沥青老化。止水片及沥青井需伸入岩基一定深度为40cm，井内填满沥青砂。止水片后面设检查井，检查井的断面尺寸为1.2m×0.8m，井内设爬梯，休息平台，并与检查廊道相连通。沿溢流坝面，坝体下游最高尾水位以下和穿越横缝的廊道及孔洞周边均需要设止水。71 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理溢流坝段的横缝，有两种布置方式：一是设在闸墩中间，此时各坝段产生不均匀沉陷时不影响闸门启闭，工作可靠，缺点是闸墩厚度增大。二是设在溢流孔跨中，此时闸墩可以较薄，但易受地基不均匀沉陷的影响，且水流在横缝上流过，易造成局部水流不顺。适用于基岩较坚硬完整的情况。2.临时性横缝临时性横缝的缝面设置键槽和灌浆系统。设置键槽是为了增强缝面的抗剪能力。有横向布置和纵向布置。缝槽深约10cm，槽底宽20cm，两边做成缓坡。5.2.2纵缝为了适应砼的浇筑能力和减少施工期的温度应力，常在平行坝轴线方向设纵缝，将一个坝段分为若干个坝块，待坝体降到稳定温度后再进行接触灌浆。纵缝是平行于坝轴线设置的温度缝和施工缝，间距一般为15－30m。纵缝按其布置形式可分为：铅直纵缝、错缝、斜缝三种。有时不设纵缝，采取通仓浇筑方法。1.铅直纵缝铅直纵缝是最常采用的一种纵缝，纵缝间距一般为15-30m，为使缝面更好的传力，需在缝面设三角形键槽，槽面大致顺主应力方向。为保证坝段的整体性，沿缝面应布设灌浆系统，待坝体温度冷却到稳定温度，坝块收缩，缝的张开度达到0.5mm以上时再进行灌浆。纵缝两侧的坝块可以单独浇筑上升，但高差不宜过大。2.错缝错缝式浇筑块的厚度一般为3～4m，错缝间距为10～15m，缝的错距为1/3～1/2浇筑块的厚度。采用错缝布置时，缝面间不需做灌浆处理，施工简便，但整体性差，适用于低坝。3.斜缝大致沿主应力方向设置，因缝面的剪应力很小，可以不必灌浆，但斜缝施工复杂，极少采用。71 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理4、通仓浇筑施工简便，可以加快施工进度，坝的整体性较好，但温度应力大，必须进行严格的温度控制，按重力坝设计规范要求，高坝采用通仓浇筑，必须有专门论证。本设计只设垂直纵缝。5.2.3施工缝水平施工缝是浇筑块之间新老砼的接合面，是临时性的，在工程完成后，是不允许出现的缝。新砼浇筑前，必须清除施工缝面的浮渣、灰尘和水泥乳膜，用风水枪或压力水冲洗，使表面成为干净的麻面，再均匀铺一层2-3cm水泥砂浆，然后浇筑。普遍采用薄层浇筑法，浇筑块厚度一般为1.5-4.0m，在基岩表面需用0.75-1.0m薄层浇筑，以便通过表面散热，减弱砼温升，防止开裂。上、下层之间常间歇3-7d。水平施工缝的处理质量关系到大坝的强度、整体性和防渗性，处理不好将成为坝体内的薄弱面，必须予以高度重视。5.3坝体廊道系统为了满足灌浆、排水、观测、检查和交通等的要求，需要在坝体内设置各种不同用途的廊道，这些廊道相互连通，构成廊道系统。本工程的砼坝属于较高的坝，沿坝高每隔15m设置一层。底层廊道应尽可能靠近基础，以便兼作帷幕灌浆和排水及检查之用。5.3.1坝基灌浆廊道帷幕灌浆需要在坝体浇筑到一定高度后进行，以便利用砼压重提高灌浆压力，保证灌浆质量。为此，需在坝踵附近设置灌浆廊道，以便降低渗透压力。坝基灌浆廊道断面采用城门洞形，宽度和高度应能满足灌浆作业的要求，本工程廊道底宽为3.0m，高4.0m71 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理。灌浆廊道距上游坝面的距离可取为0.05～0.1倍作用水头、且不小于4～5m，这里取5米。廊道底面距基岩面不宜小于1.5倍廊道宽度，以防廊道底板被灌浆压力掀动开裂，。廊道底面上游侧设排水沟，下游侧设排水孔及扬压力观测孔。灌浆廊道沿地形向两岸逐渐升高，坡度不宜大于40°～45°，以便进行钻孔，灌浆操作和搬运灌浆设备。5.3.2检查和坝体排水廊道为了检查、观测和排除坝体渗水，在靠近坝体上游沿高度方向隔20m设置检查和排水廊道。其断面形式采用城门洞形，最小宽度为1.2m，最小高度为2.2m，距上游面距离应不小于0.05～0.07倍水头，且不小于3m，上游侧设排水沟。各层廊道左右两岸应各有一个出口，并用垂直井道连通。坝体内设有电梯井，则各层廊道均应与电梯井相通。检查和坝体排水廊道应沿不同高程设专门的排水设备。灌浆廊道的高程低于尾水位，设置集水井用水泵排水，水泵设备为两台。5.3.3观测、交通廊道上层纵向廊道一般兼作检查、观测、交通及接缝等用途。本工程坝体有多层廊道，应在两岸将各层相互连通。因为廊道较长，沿坝长每隔200m在上、下层廊道之间设置交通廊道，设有梯子与竖井相通。5.4重力坝的地基处理天然地基，由于经受长期的地质作用，一般都有风化、节理、裂隙等缺陷，有时还有断层、破碎带和软弱夹层，所有这些都需要采取适当的处理措施。地基处理的主要任务是：①防渗，②提高基岩的强度和整体性。5.4.1坝基的开挖与清理71 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理天然地基，由于经受长期的地质作用，一般都有风化、节理、裂隙等缺陷，有时还有断层、破碎带和软弱夹层，所有这些都需要采取适当的处理措施，地基处理的主要任务是：（1）防渗；（2）提高基岩的强度和整体性。1.清基开挖地基开挖与清理的目的是石坝体坐落在稳定、坚固的地基上。开挖深度应根据坝基应力、岩石强度及完整性，结合上部结构对地基的要求和地基加固处理的效果、工期和费用等研究确定根据《混凝土重力坝设计规范》（DL5108-1999）要求：砼重力坝的建基应根据大坝稳定、坝基应力、岩体物理力学质、岩土类别、基础变形和稳定性，上部结构对基础的要求、基础加固处理效果及施工工艺、工期和费用等经技术经济比较确定，原则上应考虑技术加固处理后，在满足坝的强度和稳定的基础上，减少开挖。坝高超过100m时，可建在新鲜、微风化或弱风化下部的基岩上。靠近坝基面的缓倾角软弱夹层应尽可能清除。顺河流流向的基岩面尽可能略向上倾斜，以增强坝体的抗滑稳定性，基岩面应避免有高低悬殊的突变，以避免造成坝体内应力集中。在坝踵和坝址处可开挖齿坎以利稳定。采用爆破开挖时应避免放大炮，以避免造成新的裂隙或是原有裂隙张开。基岩开挖到最后0.5~1.0m，应采用受风钻钻孔，小药量爆破；遇有宜风化的页岩、粘土岩等，应留0.2~0.3m的保护岩层，待到浇筑混凝土前在挖除。从改善坝体应力分布的角度考虑，地基刚度较低反而能改善坝踵的应力情况，所以，。国外有的工程适当放宽了对坝踵附近地基开挖的要求。对岸坡坝段，在平行坝轴线方向宜开挖成台阶状，但须避免尖角，或不用台阶而采取其他结构措施。基岩开挖后，在浇灌混凝土前，需要进行彻底的清理和冲洗，包括：清除松动的岩块，打掉突出的尖角。基坑中原有的勘探钻孔、井、洞等均应回填封堵2、开挖的依据和要求71 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理砼重力坝的基础开挖，应根据坝基应力、基岩强度及其完整性，结合上部结构对基础的要求，由地质和设计人员共同拟定基岩利用标准，绘出基岩利用等高线，确定开挖深度，并在施工中根据实际情况加以修正。同一工程中两岸较高部位的坝段，其利用基岩的标准可比河床部位适当放宽。开挖线参考地质剖面图。3、开挖形状和坡度本次设计的坝址，河床右岸坡度较陡，约60O左右，为了坝段的横向稳定，在斜坡上按坝体分段开挖成台阶。顺河流方向的基岩面尽可能略向上游倾斜，以增加抗滑稳定性；基岩面应避免有高低悬殊突变，以免造成坝体内应力集中，在坝址和坝踵处开挖成齿状以利于稳定。开挖边坡的拟定：当边坡走向与节理走向一致时，边坡坡度不宜陡于节理的坡度。永久的、浸水的或开挖深度较大的边坡应比临时的、不浸水的或开挖深度小的边坡平缓一些。设计中采用1：1。4.软弱夹层的处理具有软弱夹层的坝基，由于夹层的抗剪强度很低，遇水易软化或泥化，通常都须进行加固处理，以满足抗滑稳定要求。根据软弱夹层的埋深、产状、厚度、充填物的性质，结合工程的具体情况，为了阻止软弱夹层滑动，一般采用的处理措施有：（1）对于浅埋的夹层，多用明挖处理，将软弱夹层清除，回填混凝土或者在上游坝踵、下游坝趾设置深齿坎，切断软弱夹层直达完整基岩。当夹层埋藏较浅时，此方法施工方便，工程量小，采用的较多。（2）对于埋藏较深、较厚，倾角较缓的软弱夹层，可在夹层内设置混凝土洞塞。（3）采用大型钢筋混凝土抗滑桩。（4）若有两层以上的软弱夹层时，可采用预应力锚索，锚索可在水库正常运行的情况下施工，特别适合于已建工程的施工。5.4.2坝基灌浆坝基灌浆包括固结灌浆和帷幕灌浆。71 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理1、固结灌浆固结灌浆的目的是：提高基岩的整体性和强度，降低地基的透水性。其布置范围主要根据基岩的工程地质条件并结合坝的高度，参照水泥灌浆试验资料确定。本工程属于高坝，且地基开挖后的基岩强度满足设计要求，所以固结灌浆可不作。2、帷幕灌浆帷幕灌浆的目的是：降低坝底渗透压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减少坝基渗流量。灌浆材料最常用的是水泥浆，有时也采用化学灌浆。防渗帷幕的深度根据基岩的透水性、坝体承受的水头和透水层的深度确定。当地基内的透水层厚度不大时，帷幕可以穿过透水层并深入到不透水层3～5m。形成理论上的封闭阻水幕。当透水层很厚时，帷幕深度可按设计要求确定，常在0.3～0.7倍坝高范围内选择，形成悬挂式帷幕。帷幕灌浆孔的排数，根据工程地质条件、水文地质条件、作用水头及灌浆试验资料选定。孔距一般为1.5～4.0m。防渗帷幕应布置于靠近上游面坝轴线附近，自河床向两岸延伸一定距离。钻孔和灌浆常在坝内特设的廊道内进行，靠近岸坡处也可在坝顶、岸坡或平洞内进行。钻孔方向一般为铅直，必要时也可有一定斜度，以便穿过主节理裂隙，但角度不宜太大，以便施工。帷幕灌浆必须在浇筑一定厚度的坝体砼后施工。所浇注的砼作为盖重，可提高灌浆压力，防止灌液外溢。防渗帷幕的深度根据作用水头和基岩的工程地质、水文地质情况确定。当地质内的不透水层厚度不大时，帷幕可穿过透水层深入相对隔水层3~5m。当相对隔水层埋藏较深，则帷幕深度可根据防渗要去确定，通常采用坝高的0.3~0.7倍。71 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理帷幕深入两岸的部分，原则上也应达到上述标准，并于河床部位的帷幕保持连续。当相对隔水层距地面不远时，帷幕应深入岸坡与该层相衔接。当相对隔水层埋藏较深时，可深到原地下水位线与最高枯水位的交点B处，如图4—3，再BC‘以上设置排水，以降低水库蓄水后库岸的地下水位。防渗帷幕的厚度应当满足抗渗要求，即帷幕的渗透坡降不能超过规定的容许值，见表4—3。灌浆所能到的帷幕厚度l与灌浆孔排数有关，如图所示，当由n排灌浆孔时，图4—3防渗帷幕沿坝轴线的布置1—灌浆廊道；2—山坡钻进；3—坝顶钻进；4—灌浆平洞；5—排水孔；6—最高库水位；7—原河水位；8—防渗帷幕底线；9—原地下水位线；10—蓄水后地下水位线防渗帷幕的容许渗透坡降表4—3帷幕区的单位吸水量ω[L/(min*m)帷幕区的渗透系数k(cm/s)容许渗透坡降J<0.05<1*10-41071 山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理<0.03<0.01<6*10-5<2*10-51520此处，c1为灌浆孔排距，一般c1=（0.6~0.7）c；c为孔距；c’为单排灌浆时的帷幕厚度，c’=（0.7~0.8）c。帷幕灌浆孔的排数，在一般情况下，高坝可设两排，中、低坝设一排，对地质条件差的地段还可适当增加。当帷幕由n排灌浆孔组成时，一般仅其中一排孔钻灌至设计深度，区域各排的孔深可取设计深度的1/2~1/3。孔距一般为1.5~4.0m，排距宜比孔距略小。钻孔方向可以是铅直的，也可有一定的倾斜度，依工程地质情况而定，见溢流坝剖面设计图（003），帷幕灌浆必须在浇灌一定后的坝体混凝土后施工。灌浆压力一般应通过实验确定，通常在帷幕表面段不宜小于1~1.5倍坝前静水头，在孔底段不宜小于2~3倍坝前静水头，但应以不破坏岩体为原则。本次设计属高坝，所以帷幕设两排，孔距取3.0m5.4.3坝基排水为进一步降低坝底面的扬压力，应在防渗帷幕后设置排水孔幕。排水孔幕距防渗帷幕下游面约0.5～1.0倍帷幕孔距，在坝基面上相距不宜小于2米。排水孔幕一般向下游倾斜，与帷幕成10°～15°交角。主排水孔孔距2～3m（在砼坝体内预埋钢管），孔径为15～20cm，高、中坝孔深不宜小于10m，同时设辅助排水孔幕2～3排，布置在坝基面纵向排水廊道内，孔距约3～5m，孔深约6～12m。71山东科技大学学士学位论文细部构造设计及基础处理71山东科技大学学士学位论文水文水力计算71 山东科技大学学士学位论文水文水力计算1水文水力计算1.1计算下泄流量：假定堰顶高程为355m。由水力学知识可知下泄流量Q为：m----流量系数，与堰型有关。一般取m=0.49～0.50，此处取0.50。-----侧收缩系数，与闸墩尺寸、形状有关。一般=0.90～0.95，此处取0.95。g----重力加速度，此处取9.8m/s。L---溢流前缘总宽度，取180m。-----为堰顶水头，，对于自由出流，即H=计算如下：71 山东科技大学学士学位论文水文水力计算...…同样可求得。列表如下：表1-1下泄流量计算表库水位Z358359360361362363364365366下泄流量Q196730294232556370108564102191197013810库水位Z367368369370371372373374375下泄流量Q157341774219829219902422626532289073134933857下泄流量计算完毕。1.2洪水过程线此次设计考虑了区间洪水的影响：石喜之间的洪水过程线和石泉坝址的洪水过程线如下表1-2、1-3所示：表1-2石～喜区间设计洪水过程线　　单位：m3/s71 山东科技大学学士学位论文水文水力计算月日时1983年典型P=0.1‰P=1%P=2%P=5%P=20%7291885127#REF!#REF!56#REF!7292183124#REF!#REF!#REF!#REF!730083124#REF!#REF!#REF!#REF!730381121640#REF!#REF!234730679118#REF!#REF!#REF!262730976243244206163917301281258259219173967301511938138332325514273018153636492415328182730212581230763616464275731051815109308506313607313750175011609977804357316888207014301180924495731912502910189016601270725731121430404027802390188011107311513703190212017201380795731181080252016701440107062673121983199013201210922560810603170011301000827400813502154010109007083678164011310905804566333819340111079068847930281123019836755654242598115261870570492369237811822483253846136622681212068205374583612158201928085344573602108231797985324503572058261747865304473561978291677785284413501888212153768526425348180821514075552441933916671 山东科技大学学士学位论文水文水力计算　表1-3　　　石泉坝址设计洪水过程线单位：m3/s月日时1983年典型P=0.1‰P=1%P=2%P=5%P=20%72918463077806110565049503610729214460749058905440477034807300447075105900545047803490730347207930623057605050368073065560934073406780595043407309572095007440669057704120730125560923072306710556040007301588701472011530101808550639073018104001724013520121701020074907302113300181111546014160118008370731014900216701915515290129609080731315700204691838016360138809690731615900202501809817470146701017073191602019890181741840015580106907311216070190961775519300164001130073115143001911717660155401361092007311813500182321570014480117008300731211120018020141601288010700786081092901542011980108709290669081377801290010010910077805602816610010130783071406600459081953809140699065605750410071 山东科技大学学士学位论文水文水力计算81124650781061405670498036308115410068905410500043903200初步拟定工程等别为二等，工程规模为大（Ⅱ）型，由永久性建筑物洪水标准表可查得：对应建筑物级别为二级的设计洪和校核洪水分别为：1%，1‰。考虑区间洪水的影响由已知资料表一石喜区间设计洪水过程线和表二石泉坝址设计洪水过程线现计算出表四对应频率下的考虑了区间洪水影响的洪水过程线，对应1‰和1%洪水的入库流量过程线的计算。（考虑了区间洪水的影响）表1-4洪水过程线成果表时段18210369p=1‰84168720902096801141012410p=1%660266536830739087709330时段6912151821p=1‰215602100020079199871906418840p=1%190031896418430182301623814697时段1215182103p=1‰132701791019760201012337022009p=1%100101365015190167802028519390时段03691215p=1‰162281369810916991885787645p=1%12514105428360751866665934由上面计算结果可以看出：对应p=1‰和p=1%水库的起调水位分别为363m和362m.71 山东科技大学学士学位论文水文水力计算1.3调洪演算：1)取，列表计算两关系曲线表1-6库水位Z库容V下泄流量Q35812605196798411671126551068835913573302915151256814082110533601454242322116134651558111349361156245563278214467172481168536216706701035051546918974119643631790785644282165812086312299364191081021951101769322802125833652030911970598518805247901282071 山东科技大学学士学位论文水文水力计算366216851381069052007926984131743672306115734786721353292201348636824438177428871226283149913757369258141982999152390233816139873702719021990109952517636171141813712879624226121132666338776145503723040326532132662815141417148853733201028907144542963944092151853743361731349156753112746801154523753522333857169293261449542156852）P=0.1‰的洪水的调洪演算。a）.调洪计算从第18小时开始。此时水库初始水位=363.0m，相应的下泄流量q1=8564，列于下表第18小时之第（4）、（7）栏由各时段的入库流量计算平均入库流量，将各Q及值列于下表第（2）、（3）两栏。b）.在上表中用差值法求出=12299，列于下表第18小时的第（5）栏。已知时段平均流量71 山东科技大学学士学位论文水文水力计算=8568。于是=+=8568+12299=20867，将此值列入下表第21小时的第（6）栏。c）.再在上表中查出=20867处的Z值为363.01m，此时即为第18～21小时（即第一时段）的，或第21小时的值，将其填入下表第18～21小时的第（8）栏和第21小时的第（6）栏。d).按上述=363.01m，在上表中查出=8580.55，也是第21小时的值，填入下表，如此往复计算计算结果如下表所示：表1-7P=0.1‰的洪水的调洪计算表时间t入库流量Q平均入库流量水库水位下泄流量q水库水位z（1）（2）（3）(4)(5)(6)(7)(8)188416363122998564363.01856871 山东科技大学学士学位论文水文水力计算218720363.0112301.84208678580.55363.16887009020363.1612344.4421171.848828.8363.43935039680363.4312421.1221694.449275.65364.0810545611410364.0812601.9622966.1210359.08364.8611910912410364.8612786.8224511.9611409.68365.38128401213270365.3812954.5225626.8212699.2366.7155901517910366.713392.428544.5215156.8368.31188351819760368.3113828.332227.418388.97368.9871 山东科技大学学士学位论文水文水力计算199312120101368.9813882.433758.819787.26369.7721736023370369.7714136.3835617.921492.97370.2322690322009370.2314265.8736825.8822540.28369.6921785621560369.6914028.3536050.3721320.092128092100020540122007920033同样对于p=1%的洪水计算结果如下表所示：表1-8p=1%的洪水的调洪计算表71 山东科技大学学士学位论文水文水力计算时间t入库流量Q平均入库流量水库水位下泄流量q水库水位z06830362119647010362.05711037390362.0511980.75190747087.7362.58808068770362.5812158.320060.757911.32363.12905099330363.1212333.0821208.38762.6363.7196701210010363.7112500.6422230.39739.05364.77118301513650364.7712765.4924330.711462.21366.09144201815190366.0913202.0827185.513983.16366.99159852116780366.9913482.8829187.115714.76368.2218533020285368.2213807.632015.918201.14368.731938371 山东科技大学学士学位论文水文水力计算319390368.7313924.933190.719265.51368.719197619003368.71391833121.919202.9368.2618984918964368.2613816.83290218284.6218697调洪计算完毕。调洪成果如下表1-9所示：表1-9调洪计算成果表特征水位上游水位（m）下游水位（m）库容校核370.333527671.8设计368.8334.2825538.83）总结：（1）计算结果和假设的工程级别相符，即工程等别为二等，工程规模为大（Ⅱ）型，由永久性建筑物洪水标准表可查得：对应建筑物级别为二级的设计洪和校核洪水分别为：1%，1‰。（2）计算成果：堰顶高程355m；溢流前缘总净宽180m；设计洪水位368.8m；校核洪水位370.3m。71山东科技大学学士学位论文水文水力计算71山东科技大学学士学位论文水文水力计算71 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计2非溢流坝剖面设计2.1坝高拟定坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差，可由式（4.1.1）计算，应选择两者中防浪墙较高者作为选定高程。（4.1.1）Δh—防浪墙顶与正常蓄水位或校核洪水位的高差m；—波高m；----波浪高度（m），,hz—波浪中心线至正常蓄水位或校和洪水位的高差m；—安全超高按表2.1采用安全级别运用情况Ⅰ（1级）Ⅱ（2级）Ⅲ（2级）正常蓄水位校核洪水位0.70.50.50.40.40.3表2.1必须注意，在计算h（1%）和hz时，正常蓄水位和校核洪水位采用不同的计算风速值。正常蓄水为时，采用重现期为100年的年最大风速；校核洪水位时，采用多年平均最大风速。坝顶高程或坝顶上游防浪墙顶高程应按下式计算：坝顶高程=max式中，Δh设、Δh校分别为计算的坝顶（或防浪墙顶）距正常蓄水位和校核洪水位的高度。由于正常蓄水位和校核洪水在计算坝顶超出静水位Δ82 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计h时，所采用的风速计算值及安全超高值不一样，所以在决定把顶高程时，应按正常蓄水情况（持久状况）和校核洪水情况（偶然状况）分别求出坝顶高程，但坝顶高程应高于校核水位。由已知资料可知：，,D=3km计算结果:设计情况下：风速取1.5~2倍的。=2.56m,,校核情况下：风速取，，坝顶高程=max=372.8m防浪墙高度取1.2m。即坝顶实际高程为374m.2.2荷载类型及其计算公式：1.自重（包括永久设备重），坝体自重是维持大坝的主要何在，其大小可根据坝的体积和材料重度计算确定式中：V—坝的体积，m3；γc—材料重度，kN/m3。取242.水压力，挡水坝持久状况的水压力为静水压力，可按水力学的原理计算。82 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计式中：P—单位坝体的上游水平压力，kN/m，作用在压力图形的形心；y—该点距水面深度，m；γ0—水的重度，kN/m3，一般取10kN/m3。3.坝基面上的扬压力，扬压力是由上、下游水位差产生的渗透水压力和下游水深产生的浮托力两部分组成，其大小可按扬压力分布图进行计算（见《水工建筑物》）。4.浪压力(1).波浪要素水库水面在风的作用下产生波浪，波浪对坝面的冲击力称为浪压力。计算浪压力时，首先要计算波浪高度2hl、波浪长度2Ll和波浪中心现超出静水面的高度h0等波浪要素（图3—3）。由于影响波浪的因素很多，目前仍用已建水库长期观测资料所建立的经验公式进行计算。对于山区峡谷水库，推荐采用官厅水库公式计算2hl和2Ll。（《水工建筑物》29页式2—7）图3—3波浪要素式中：2hl—当gD/V2=20~250时，为累计频率5%的波高；当gD/V2=250~82 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计1000时，为累计频率10%的波高。而在计算浪压力时，规范规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应乘以1.24；对应于10%波高，应乘以1.41。V—计算风速，m/s。设计情况采用50年一遇风速，校核情况采用多年平均最大风速。D—吹程，m。可取坝前沿水库到对岸水面的最大直线距离。当水库水面特别狭长时，以5倍平均水面宽为限。该式的适用范围是：吹程D<20km，风速V<20m/s，库水较深。对于丘陵、平原水库，宜安鹤地水库公式计算（适用范围是：库水较深，V<26.5m/s，D<7.5km），即：由于波浪在空气和水两种介质中进行所收的阻力不同，波高并不对称于静水面，而是波高中心线高出静水位（见图3—3），其数值h0安下式计算。（《水工建筑物》30页式2—8）（《水工建筑物》30页式2—9）该式所得2hl为累积频率2%的波高，求累积频率1%波高是应乘以1.08。（《水工建筑物》30页式2—10）式中：H1—坝前水库水深，m；cth—双曲线余切。当H1>Ll时，，上式可简化为：（《水工建筑物》30页式2—11）(2).浪压力82 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计当重力坝的迎水面为铅直或接近铅直时，波浪推进到坝前受到坝的阻挡而使波浪壅高成为主播，计算浪压力和坝顶超高时，坝前波浪在静水位以上的高度为2hl+h0。当H1>Ll，且上游坝面陡于1：1时（其他情况在重力坝上很少遇到，故从略），可假定波浪顶及水深等于Ll处的浪压力强度为零，静水位处的浪压力强度最大，并近似呈三角形分布，铅直坝面上的浪压力可按下式求得：2.3断面优化设计（一）方案一，n取0.1，m取0.8（1）方案一设计简图：设372.1校372.8374m340m325m（2）方案一荷载分布简图：→→PwH1PL1↓↓↓↓↓↓←W1W2W3PWV2PWV1PWV3PWH2↑↑↑↑U1U2U3U482 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计作用标准值作用力臂力矩标准值水平力垂直力荷载→←↓↑↙↘坝体自重W111254.818.87212378.08W2470416.3777004.48W32570-5.6-14392水压力（水平）Pwh111424.215.93181987.51Pwh2430.593.091330.52水压力（垂直）PwV1199219.1238087.04PwV21612.519.3731234.125PwV31492.6417.425971.936浪压力PL1263.144.3911679.01浮托力U13641.4720.00渗透压力U22093.9518.1237942.374U3401.62518.77510.39U4310.897.792412.83小计11687.3430.5923625.946447.94345642.245247504.05总计11256.711717878138.195（3）方案一荷载计算表（力的单位：kN，力矩的单位：KN。M82 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计（4）方案一稳定分析：抗滑稳定系数K得满足设计规范K=式中：抗滑稳定安全系数K的取值表安全系数荷载组合坝的级别1.002.003.00K基本组合1.101.051.05特殊组合（1）1.051.001.00特殊组合（2）1.001.001.00K"基本组合3.00特殊组合（1）2.50特殊组合（2）2.30由上面计算表一可求得对应方案一的K=（0.8*17178）/11256.71=1.22>1.05,稳定满足要求。（5）方案一应力分析应力计算简图：82 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计1）.水平截面上的边缘正应力2).上下游边缘主应力计算公式：计入扬压力时：不计入扬压力时:式中：n,m—上下游坝坡坡率；n=0.1，m=0.882 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计,——上下游坝面水压力强度；，——上下游边缘扬压力强度。由上面式子计算得：计入扬压力时：=；==900.28Kpa；=0Kpa=488.146Kpa；=0Kpa计算结果可知：坝体上游面最小主应力≥0，满足要求；坝体下游最大压应力=900.28Kpa<9.8Mpa,满足要求。不计入扬压力时：=895.97Kpa；=430.59Kpa=428.75Kpa；=92.8Kpa计算结果可知：坝体上游面=430.59Kpa≥（0.25～0.4）=119.5Kpa～191.2Kpa，满足要求；下游坝面=428.75Kpa<9.8Mpa,满足要求。综上所述方案一既满足稳定要求又满足应力要求，是可以选择的截面。82 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计（二）方案二：n取0.2，m取0.8（1）方案二设计简图设372.1校372.8374m340m325m(2)方案二荷载分布简图→→PwH1PL1↓↓↓↓↓↓←W1W2W3PWV2PWV1PWV3PWH2↑↑↑↑U1U2U3U482 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计(3)方案二荷载计算表（力的单位：kN，力矩的单位：kN·m）作用标准值作用力臂力矩标准值水平力垂直力荷载→←↓↑↙↘坝体自重W111254.818.45207651.06W2470415.1271124.48W33540-4.37-15469.8水压力（水平）Pwh111424.215.93181987.51Pwh2430.593.091330.52水压力（垂直）PwV1198419.1237934.08PwV2172519.7934137.75PwV31447.5918.6526997.55浪压力PL1263.144.3911679.01浮托力U13919.8720.00渗透压力U22093.9518.1237942.37U345919.128776.08U4355.33.041080.112小计11687.3430.5924655.396828.122336708.09268462.632总计11256.7117827.2768245.4982 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计(4)方案二稳定分析K=（参数含义同上）计算结果：K=(0.8*17827.27)/11256.71=1.27>1.05，稳定满足要求。（5）方案二应力分析1）.水平截面上的边缘正应力同上面的公式计入扬压力时：=；==821.332Kpa；=0Kpa=580.888Kpa；=0Kpa计算结果可知坝体上游面最小主应力≥0，满足要求；坝体下游最大压应力=821.332Kpa<9.8Mpa,满足要求。不计入扬压力时：=817.027Kpa；=430.59Kpa=521.496Kpa；=92.8Kpa计算结果可知坝体上游面=430.59Kpa≥（0.25～0.4）=119.5Kpa～191.2Kpa，满足要求；下游坝面=521.496Kpa<9.8Mpa,满足要求。99 山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计综上所述方案二满足稳定要求又满足应力要求，也是可以选择的截面。(三)优化结果：通过上面方案一和方案二的计算和分析，可以看出方案一比方案二截面小，省材料、相比之下施工交易，因此选择剖面一（即n=0.1,m=0.8）。99山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计99山东科技大学学士学位论文非溢流坝剖面设计99山东科技大学学士学位论文溢流坝断面设计99 山东科技大学学士学位论文溢流坝断面设计3溢流坝段剖面设计3.1定型设计水头的确定堰上最大水头；定型设计水头取；3.2溢流坝剖面设计参数选择按下表取值上游面坡度knR1aR2b型号　3：0　2.0001.850　0.5Hd　0.175Hd　0.2Hd　0.282HdⅠ、Ⅱ　3：1　1.9361.8360.68Hd　0.139Hd　0.21Hd　0.237Hd　Ⅲ　3：2　1.9391.8100.48Hd　0.115Hd　0.22Hd　0.214Hd　Ⅳ　3：3　1.8731.7760.45Hd0.119Hd　　-　-　Ⅴ本次设计k=2.000，n=1.850.确定WES曲线，堰顶O点上游三圆弧的半径及其坐标值为O点上游的曲线方程为99 山东科技大学学士学位论文溢流坝断面设计按上式算得的坐标值如下表：计算WES下游曲面坐标值表yx0.0531.0000.1912.0000.4053.0000.6904.0001.0425.0001.4606.0001.9427.0002.4868.0003.0919.0003.75610.0004.48111.0005.26312.0006.10313.0007.00014.0007.95315.0008.96216.00010.02517.00011.14318.00012.31519.00013.54120.000下游直线坡率m=0.8，WES下游曲线与直线相切于点C，对WES曲线求导得：令求得：即切点C的坐标为（19.99，24.69）99 山东科技大学学士学位论文溢流坝断面设计3.3反弧段的确定：根据地形地质条件选用挑流消能，参考已建工程经验取挑射角，挑流鼻坎应高出下游最高水位(1～2)m，则鼻坎高程为335+2=337m。挑坎顶的水流平均流速按公式计算：其中：按经验公式计算：计算得：则计算坎顶水深，由；其中，;反弧半径取3.4闸门高度的确定由计算门的高度。取门高为8.00m。99 山东科技大学学士学位论文溢流坝断面设计3.5水舌的挑距及可能最大冲坑的深度估算由估算公式计算；其中，代入参数求得。计算冲坑深度，由其中，则所以，则说明挑流消能形成的冲坑不会影响大坝的安全。溢流坝段设计完毕。99 山东科技大学学士学位论文溢流坝断面设计99山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译99 山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译参考文献：【1】潘家铮.重力坝的设计与计算.北京:中国工业出版社，1965【2】汝乃华.重力坝.北京:水利电力出版社,1983【3】邱大洪.工程水文学.北京:人民交通出版，1999【4】武永新,吴正桥,于玉森.水工建筑物设计与加固.郑州:黄河水利出版社,2004【5】顾辉.水工建筑物优化设计.郑州:黄河水利出版社  ，2001【6】张光斗，王光纶.水工建筑物.北京：水利电力出版社，1992【7】索丽生等编著，水利水电工程专业毕业设计指南，中国水利水电出版社，2001【8】潘家铮，重力坝的设计和计算，中国工业出版社·第一版，1965【9】水力计算手册·武汉水利电力学院水力学教研室编·水利电力出版社,1980-12【10】Grishin,M.M.,Dang,PremKumar·Hydraulicstructures·Mirpublishers,1982【11】V.G.Orekhov;A.E.Baranov;G.I.Shimel"mits;V.F.Zakharov·Modelinvestigationofthepowerhousesectionofaconcretegravitydam  ·KluwerAcademicPublishers-PlenumPublishers【12】R.S.Varshney，concretedoms，印度，1978【13】TheStateEconomicandTradeCommission,P.R.China，《DesignSpecificationsforConcreteGravityDams》，ChinaElectricPowerPress，2006【14】MathieuRochon-CyrandPierreLeger•Shaketableslidingresponseofagravitydammodelincludingwaterupliftpressure•KluwerAcademicPublishers-PlenumPublishers99 山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译附录外文文献及翻译Gravityisthefirsttypeofadam.Usingmaterialssuchasconcreteormasonryconstruction,mainlydependsonthestabilityofthedamtomaintainself-respect.Concretegravitydamsafeandreliable,thegeologicalconditionsoftheterrainadaptability,canbearrangedinthedamdischarge,waterpipes,designedtobesimpleinconstructioncanbemechanized,butthelargedam,theuseofcement,andconcretetemperaturecontrolrequirements.Masonrygravitydamwillsavecement,timber,withouttemperaturecontrolmeasures,butitisdifficulttomechanicalconstruction,longperiod,theuseofartificialandmore.Bythedamstructurearedividedinto:physicalgravity;thebodyjoints(withthedamaxisandtheverticaljointsofthedamsectionisdividedintosurface)formedbywideningthecentralslitwidthgravity;damtherealongthedamaxislarge-sizecavity,butstillthroughtheentireloadtothefoundationofthedamattheendoffastinggravity;damalongthedamaxis,therearethelarge-sizecavity,andrelyonthecavitybeforeandafterthetwolegswillloadtothedamfoundationoftheventralarchofgravitydam.Bythewayjointsaredividedinto:keywayjointsandgroutingbasedmonolithicgravitydam;jointsbasedkeywaybutnotarticulatedgravitygrouting;nokeywayjoints,non-gravitycantilevergrouting.Whethertoallowaccordingtothetopofthedamoverflowintotheoverflowandnon-overflowgravitydamgravity.Axisgravitydaminthegenerallayoutforastraightline,andsometimestheuseofcurveorline.Itshighestfloodcrestfromsomeultra-high.Widethetopofthedaminaccordancewithtraffic,construction,operationandmanagementrequirementsofthedecision.Damupstreamfaceverticalorgeneral1:0.2upstreamslopebelowthedump99 山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译Tourang;downstreamfaceslopeisgenerally1:0.6~1:0.8.Damforthepurposeofobservation,groutinganddrainageneedsofapermanentbodywithinthecorridorsystemandthedrainagenetwork.Oftentheneedforanti-foundationtreatmentandconsolidationtreatment.2900BC,EgyptiansintheNilehasbuilta15metershigh,thenthemaximumblocklengthof240metersdam.1962Swiss-builtconcretegravitydam,285metersuptothebigdamdixence.Indiansin1974builtmasonrygravitydam,125metersuptothesagaofthedam纳加琼.ChinaWujiangdubuiltin1983concretearchgravitydamhydropowerstation,upto165meters;builtin1981inHebeiProvinceZhuzhuangMasonrygravitydamreservoir,upto95meters.IntheUnitedStatestobuildthe219mhighdamDvorak.TheSovietUnioninthecoldregionsmorethantheconstructionofconcretegravitydam,215mhighdamofToktogul,inChina,60intheearlycompletionoftheSanmenxiadam106mhighand105mhighslitwidthofXinanjianggravity;70"sandbuiltahigh-Liujiaxiagravityof147mand90.5mhighfastingcattleGravityRidgeRoad.80"salsobuilta165mhigharchdamofWujiangdu.After1970,theworldofrollercompactedconcretedamtocreateadamconstructiontechniques.Itischaracterizedbydryhardconcrete,materialtransportedbytruckwarehousing,bulldozerspositions,vibrationrollermill,customswarehousespouringthin,withnolongitudinalseam,notthecoolingwaterpipes,jointsbycuttingmachine切割.Ithastosavecement,temperaturecontrolandtosimplifytheconstructionprocess,shorteningtheconstructionperiod,lowercostadvantages.WillowCreekDam,theUnitedStates(alsotranslatedLiushdam),JapanandKawasakiIslanddam,damHanginFujianandSouthChinaPanjiangTianshengqiaofirsttwohubstationalsoadoptedthesameconstructiontechnique.Hangdamheightof56.8m,Qualcommpouringposition99 山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译withnojoints,butyingshuimianadditionalimpervioussurface,simplifyingthedamstructure.80"scompletedthe165mhigharchdamandhighWujiangduof107.5mPanjiakoulowgravitysuchasslitwidth.OneoftheYangtzeRiverThreeGorgesdam,thedamheightof185meters.Then,asaresultofpollution-freecleanwater,gravitywillbeabletoplayagreaterroleconcretegravitydamssharecertainfeatureswithalltypesofconcretedams.runninginvirtuallyastraightlineacrossabroadvalley,theyresistthehorizontalthrustoftheretainedwaterentirelybytheirownweight;ateachlevelintheirheightthewater’sthrustisdeflecteddowntowardthefoundationbytheweightoftheconcrete.Inthisactiontheirpurposeresemblesthatoftheabutmentofanarchedbridgeorthebuttressesandpinnaclesofachurch.Agravitydamisaright-angledtriangle;itshypotenuseformstheslopingdownstreamface.Thebasewidthisapproximatelythree-quarterstheheightofthedam.Severalvariationsarepossibleinthedesignofthejunctionbetweeneachbuttressatthewaterface.Wherenorelativemovementinthebuttressfoundationsisanticipated,thedesigncanlinkindividualbuttressheadsrigidly,bymeansofarches,toformamultiple-archdam.ArecentCanadianexampleofthistypeisthe214-metre-high(703-foot)multiple-archDanielJohnsonDamontheManicouaganRiver,Quebec.Thedamhasatotalof14buttressesusedinitscrestlengthof1,310metres(4,297feet);twoverymuchlargerbuttressessupportthestructureovertheoriginalriverbed.Aboundary-elementapproachforthedynamicanalysisofcontinuoussystemsthatmayconsistofwater,viscoelasticandfluid-filledporoelasticzonesofarbitraryshapeisappliedtothestudyofaconcretegravitydam,whichis99 山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译subjecttogroundmotionandinteractswiththewater,foundationandbottomsediment.Thepresentapproachisveryversatileandcanbeappliedwithoutdifficultytotheanalysisofproblemsinregionswithverygeneralgeometries.Existingfinite-elementtechniquesarerestrictedtomoreparticulargeometriesSpringtheriveriscontainingtherichhydro-electricresources,valleysectionsuitsintheconstructionhydro-junction,thehydro-junctionmaingoalispreventsfloodstheelectricitygeneration.Thisarticleunifiesopensthevalleyterraingeologycharacteristic,thehydrologycharacteristic,hascarriedonthepreliminarydesigntoitshydro-junction.Themaincontentopensthevalleyhydro-junctionincludingthespringriverthebasicdocument,themainbuildingdesign,thekeypositionschemeofarrangement,groundprocessingaswellastheconstructionleadsdamsthecurrentandsoonthecontent.Inhadconsideredundereachkindoffactor,thechoicesecondgrade-secondgradetookthiskeyprojectthedamspoolthread,inthedamchoice,carriesonthegoodandbadpointscomparisonaftereachkindofdam,unifiesthisprojectthelocalcharacteristic,chosetheconcreteentitygravitydamtotakethishydro-junctionthedam.AdjustsHongtocalculateusesthequiteuniversalsemigraphicalmethod,afterhascomparedthreeaccentsHongplanhaddeterminedanappropriateplan,itsdesignfloodlevelis306.3meters,theexaminationfloodlevel307.1meters,thedefinitetopofdamelevationis310.9meters.Thiskeypositionmainbuildingbykeepsoffthewaterbuilding,thedrainagebuilding,theelectricitygenerationbuilding,blowsoffthebuildingtobecomposed.Passesthechargingaftertocalculate(gravitydamisstableandstresscomputationalprocedure)andthestressandstablycomparesthenucleus,99 山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译obtainsthenon-overfalldamtheeconomicalsectionplane,thetopofdamwidth12.5meters,theheight125.9meters;Thedrainagebuildingusesthetableholeoverflowtheway,thetopofdamcurveusesthepracticalWEScurve,disappearscanthewayadoptselectsclassdisappearingenergy;Theworkshopdamsectionincludingthreeflowconditionsandinstallmentfieldsections,aftertheworkshopusesthedamthetype;Usesthedeepholeachievementtoblowoffthebuilding,theholefigureselectsdoesnothavepressesinthedamthesluiceway.Finallyconstructstheconductioncurrenttoselecttwoissuesoftwosectionofconductioncurrentmethods,anissuebytiesthenarrowriverbedtoreleasetheclass,twoissuesreleasetheclassbytheconductioncurrentbottomhole,openedthevalleyhydro-junctiontothespringrivertoproduceaquitecompletedesignproposal译文：重力坝是最早出现的一种坝型。用混凝土或浆砌石等材料修建，主要依靠自重维持稳定的坝。混凝土重力坝安全可靠，对地形地质条件适应性强，在坝体中可布置泄水、引水管道，设计简单，可机械化施工，但坝体积大，使用水泥多，对混凝土温度控制要求高。浆砌石重力坝可节省水泥、木材，不需温度控制措施，但难以机械化施工，工期长，使用人工多。按坝身结构分为：实体重力坝；将坝体横缝（与坝轴线垂直并将坝分为坝段的缝面）中部扩宽而形成的宽缝重力坝；坝内有沿坝轴线的99 山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译大尺寸空腔，但荷载仍通过整个坝底传给地基的空腹重力坝；坝内有沿坝轴线的大尺寸空腔，并依靠空腔前后两个坝腿将荷载传给地基的腹拱重力坝。按横缝处理方式分为：横缝设键槽并灌浆的整体式重力坝；横缝设键槽但不灌浆的铰接式重力坝；横缝不设键槽，不灌浆的悬臂式重力坝。按坝顶是否允许溢流分为溢流重力坝和非溢流重力坝。重力坝的坝轴线一般布置为直线，有时也采用曲线或折线。其坝顶距最高洪水位有一定超高。坝顶宽根据交通、施工、运行管理的要求决定。坝体上游面一般直立或以1∶0.2以下的坡度向上游倾钭；下游面坡度一般为1∶0.6～1∶0.8。为进行坝内观测、灌浆、排水的需要，坝体内常设廊道系统和排水管网。坝基常需进行防渗处理和固结处理等。公元前2900年，埃及人已在尼罗河上修建了一座高15米、顶长240米的挡水坝。1962年瑞士人建成的混凝土重力坝，为高达285米的大迪克桑斯坝。1974年印度人建成的浆砌石重力坝，为高达125米的纳加琼那沙加坝。中国1983年建成的乌江渡水电站的混凝土拱形重力坝，高达165米；1981年建成的河北省朱庄水库坝的浆砌石重力坝，高达95米。在美国修建了高219m的德沃夏克坝。苏联在严寒地区多修建混凝土重力坝，如高215m的托克托古尔坝，在中国，60年代初建成高106m的三门峡重力坝和高105m的新安江宽缝重力坝；70年代建成了高147m的刘家峡重力坝和高90.5m的牛路岭空腹重力坝。80年代又建成了高165m的乌江渡拱形重力坝。1970年以后，世界上创造出碾压混凝土坝筑坝技术。它的特点是采用干硬性混凝土，用自卸汽车运料入仓，推土机平仓，振动碾碾压，通仓薄层浇筑，不设纵缝，不进行水管冷却,横缝用切缝机切割。它具有节省水泥,简化温度控制和施工工艺,缩短工期,降低造价的优点。美国威洛克里克坝（又译柳溪坝）、日本岛地川坝、中国福建坑口坝和南盘江天生桥二级水电站首部枢纽都采用了这种施工技术。坑口坝坝高56.8m,通仓浇筑，不设横缝，但在迎水面增设防渗面,简化了坝体构造。80年代建成了高165m的乌江渡拱型重力坝和高107.5m的潘家口低宽缝重力坝等。其中长江三峡水利枢纽重力坝，坝高185米。以后，由于水能的清洁无污染，重力坝必能发挥更大的作用99 山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译混凝土重力坝和所有类型的混凝土水坝都拥有某些相似的特点。以直线形式横跨一个宽阔的山谷，水坝用自身的重量抵制水流的横向冲击。在大坝的每一个位置，水流在横向冲击大坝基座时都会被混凝土的重量而抵挡。通过这种方式他们起到的作用类似于拱桥的桥台或者是教堂的飞拱和尖塔。一座重力坝是一个直角三角形。它的斜边形成了一个倾斜面。底座的宽度大概是整个大坝高度的四分之三。水冲面每个扶壁之间的接合处可能有很多不同的设计。在预料扶壁根基没有相关移动的地方，这个设计可通过拱形物紧密地将各个扶壁连接在一起以形成一个多拱水坝。加拿大最近有一个这种类型的水坝，即建于魁北克(加拿大省名)马尼夸根河之上的高达214米（703英尺）多拱丹尼尔约翰逊大坝。大坝顶部所用到的扶壁总计14座，长度为1310米（4279英尺）；还有两座大的多的扶壁支撑着原河床上方的桥梁。影响多孔沉积物对地震反应的混凝土重力坝。边界元方法的动态分析连续系统可能构成的水，粘弹性和充液孔隙区任意形状，是研究中的应用一混凝土重力坝，这是受地面运动和相互作用，与水，地基及底泥。目前的做法是非常灵活的和可用于无困难，分析问题，在地区很笼统的几何构型。现有的有限元技术的限制更多，特别是几何。例春河蕴藏着丰富的水力资源，其中张谷段适合于修建水利枢纽，水利枢纽的主要目的是防洪发电。本文结合张谷地形地质特点、水文特性，对其水利枢纽进行了初步设计。主要内容包括春河张谷水利枢纽的基本资料、主要建筑物设计、枢纽布置方案、地基处理以及施工导截流等内容。99 山东科技大学学士学位论文外文文献及翻译在考虑了各种因素下，选择乙－乙作为本枢纽工程的坝轴线，在坝型的选择上，对各种坝型进行优缺点比较之后，结合本工程的当地特点，选择了混凝土实体重力坝作为本水利枢纽的坝型。调洪演算采用比较普遍的半图解法，在比较了三个调洪方案之后确定了一个合适的方案，得其设计洪水位为306.3米，校核洪水位307.1米，确定坝顶高程为310.9米。本枢纽主要建筑物由挡水建筑物、泄水建筑物、发电建筑物、放空建筑物组成。通过电算（重力坝稳定和应力计算程序）和应力及稳定较核之后，得出非溢流坝的经济剖面，坝顶宽12.5米，高125.9米；泄水建筑物采用表孔溢流的方式，坝顶曲线采用实用的WES曲线，消能方式采取挑流消能；厂房坝段包括三个机组段和一个安装场段，厂房采用坝后式；采用深孔作为放空建筑物，孔身段选用无压坝内泄水道。最后施工导流选用两期两段的导流方法，一期由束窄河床泄流，二期由导流底孔泄流，对春河张谷水利枢纽给出了一个比较完整的设计方案。99山东科技大学学士学位论文致谢语99 山东科技大学学士学位论文致谢语致谢语在学士学位论文即将完成之际，我想向曾经给我帮助和支持的人表示衷心的感谢。经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的导师王炳军老师。王炳军老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是王老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩王老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。另外还要感谢陈士海教授、逄老师、陈燕老师，他们在学习方面给了我大量的指导，让我学到了知识，也获得了实践锻炼的机会。他们严谨的治学态度、对我的严格要求以及为人处世的坦荡将使我终身受益。除此之外，他们对我生活的关心和照顾也使得我得以顺利完成本科的学业。在此祝愿他们身体健康，全家幸福！其次要感谢和我一起作毕业设计的张铁明同学，他在本次设计中勤奋工作，克服了许多困难来完成此次毕业设计，并承担了大部分的工作量。如果没有他的努力工作，此次设计的完成将变得非常困难。然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下坚实的水利专业知识；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。最后感谢土建学院和我母校—山东科技大学四年来对我的大力栽培。99'