排版练习——水工建筑物课程设计.doc

'时间要求：5月6号前完成下述任务。排版要求：A4纸，页眉内容为：奇数页页眉“水工建筑物课程设计设计书”偶数页页眉为“三峡大学课程设计说明书”，页边距（单位cm）：上2，下2，左2.5，右2。各章节开始部分另起新页，要求有封面，目录页（页码格式为I,II,III,IV，），正文页页码为下方居中，采用阿拉伯数字，封面页无页码，目录页页码从I开始，正文页页码第1页依然从1重新开始。一级标题为黑体，4号字，段前、段后0。5行。二级标题为黑体，小四号字，段前、段后0。5行。三级标题为宋体，小四号字，加粗，段前、段后0行。正文为小四号字，行间距1.2倍行距。图表、公式必须每章独立编号，编号格式为（2－1）。2为章节号，1为本章公式序号。图名必须放在图的下方，表名放在表的上方。每段前空两格。目录必须采用自动生成方式。图表公式等的编号最好也采用自动生成方式。如在正文中加入了见公式（1），则在上文中必须写明为，。。。计算式见式（1）等语句。即引用。水工建筑物课程设计设计书 平山水利枢纽设计说明书Ⅰ枢纽布置一工程等别及建筑物级别1水库枢纽建筑物组成根据水库枢纽的任务，该枢纽组成建筑物包括：拦河大坝、溢洪道、水电站建筑物、灌溉渠道、水库放空隧洞（拟利用导流洞作放空洞）、筏道。2工程规模根据SDJ12-78《水利水电工程枢纽等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）》以及该工程的一些指标确定工程规模如下：（1）各效益指标等别：根据枢纽灌溉面积为20万亩，属Ⅲ 等工程，工程规模为中型；根据电站装机容量9000千瓦即9MW，小于10MW，属Ⅴ等工程，工程规模为小（2）型；根据总库容为2.00亿m3，在10～1.0亿m3，属Ⅱ等工程，工程规模为大（2）型。（2）水库枢纽等别：根据规范规定，对具有综合利用效益的水电工程，各效益指标分属不同等别时，整个工程的等别应按其最高的等别确定，故本水库枢纽属于Ⅱ等工程，工程规模为大（2）型。（3）水工建筑物的级别：根据水工建筑物级别的划分标准，Ⅱ等工程的主要建筑物为2级水工建筑物，所以本枢纽中的拦河大坝、溢洪道、水电站建筑物、灌溉渠道、水库放空隧洞为2级水工建筑物；次要建筑物筏道为3级水工建筑物。二各组成建筑物的选择1泄水建筑物的选择土石坝最适合采用岸边溢洪道进行泄洪。在坝轴线下游300m处的两岸河谷呈马鞍型，右岸有垭口，布置正槽式溢洪道。采用正槽式溢洪道可以节省土石方开挖量，若布置在基岩上，可以节省混凝土衬砌工程量，并有利于工程安全。由于正槽式溢洪道全部是开敞的，正向进流，水流平顺，泄洪能力大，结构比较简单，运行安全可靠，便于施工，管理和维修。2其它建筑物型式的选择（1）灌溉引水建筑物由于主要灌区位于河流右岸，但右岸坝区破碎深达60m的钻孔岩芯获得率仅为20%，岩石裂隙十分发育，可以考虑采用适当的地基处理，将溢洪道布置在右岸。（2）水电站建筑物由于土石坝不宜采用坝式和坝后式厂房，而宜采用岸边引水式厂房，采用单元供水式引水发电较为合理。（3）过坝建筑物根据枢纽任务，为满足航运及过木要求，需建竹木最大过坝能力为25t的干筏道。起运平台高程为115.00，平台尺寸为30×20m2,上游坡不陡于1：4，下游坡不陡于1：3。（4）施工导流洞及水库放空洞为便于检修大坝和其他建筑物，拟采用导流隧洞作为放空隧洞。洞底高程为70.00m，洞直径为3.50m.施工导流洞及水库放空洞,均采用有压。三枢纽总体布置方案的确定挡水建筑物——土石坝按直线布置在河弯地段的1#坝址线上，泄水建筑物——溢洪道布置在大坝右岸的天然垭口处；灌溉引水建筑物——引水隧洞紧靠在溢洪道的右侧布置；水电站建筑物——引水隧洞、电站厂房、开关站等布置在右岸，在副坝和主坝之间，厂房布置在开挖的基岩上，开关站布置在厂房旁边；施工导流洞及水库放空洞布置在左岸的山体内。综合考虑各方面因素，最后确定枢纽布置直接绘制在指导书上。Ⅱ土石坝设计一坝型选择 影响土石坝坝型选择的因素有：1.坝高；2.筑坝材料；3.坝址区的地形地质条件、施工导流、施工进度与分期、填筑强度、气象条件、施工场地、运输条件、初期度汛等施工条件；5.枢纽布置、坝基处理型式、坝体与泄水引水建筑物等的连接；6.枢纽的开发目标和运行条件；7.土石坝以及枢纽的总工程量、总工期和总造价。枢纽大坝采用当地材料筑坝，据初步勘察，土料可以采用坝轴线下游1.5～3.5公里的丘陵区与平原地带的土料，且储量很多，一般质量尚佳，可作筑坝之用。砂料可在坝轴线下游1～3公里河滩范围内及平山河出口处两岸河滩开采。石料可以用采石场开采，采石场可用坝轴线下游左岸山沟较合适，其石质为石灰岩、砂岩，质量良好，质地坚硬，岩石出露，覆盖浅，易开采。（1）土料：主要有粘土和壤土，储量多，质量尚佳，可作为筑坝材料；（2）砂土：可从坝上下游0.3~3.5公里河滩上开采，储量多，可供筑坝使用；（3）石料：石质为石灰岩及砂岩，质地坚硬，储量丰富。从建筑材料上说，均质坝、多种土质分区坝、心墙坝、斜墙坝均可。1.均质坝。坝体材料单一，施工工序简单，干扰少；坝体防渗部分厚大，渗透比降比较小，有利于渗流稳定和减少通过坝体的渗流量，此外坝体和坝基、岸坡、及混凝土建筑物的接触渗径比较长，可简化防渗处理。但是，由于土料抗剪强度比用在其他坝型坝壳的石料、砂砾和砂等材料的抗剪强度小，故其上下游坝坡比其他坝型缓，填筑工程量比较大。坝体施工受严寒及降雨影响，有效工日会减少，工期延长，故在寒冷及多雨地区的使用受限制。故不选择均质坝。2.多种土质分区坝。该坝型虽然可以因地制宜，充分利用包括石渣在内的当地各种筑坝材料；土料用量较均质坝少，施工受气侯的影响也相对小一些，但是由于多种材料分区填筑，工序复杂，施工干扰大，故也不选用多种土质分区坝。3.斜墙坝。由于不透料（土料）位于上游，不便于土料上坝；土质斜墙靠在透水坝壳上，如果坝壳沉降大，将使斜墙开裂；与岸坡及混凝土建筑物连接不如心墙坝方便，斜墙与地基接触应力比心墙小，同地基结合不如心墙坝；断面较大，特别是上游坡较缓，坝脚伸出较远，填筑工程量较心墙大。故也不选用斜墙坝。4.心墙坝。用作防渗体的土料位于坝下游1.5～3.5公里的丘陵区与平原地带的土料，且储量很多，一般质量尚佳，可作筑坝之用；用作透水料的砂土可从坝上下游0.3~3.5公里河滩上开采，储量多，可供筑坝使用，这样便于分别从上下游上料，填筑透水坝壳，使施工方便，争取工期。心墙坝的优点还有：心墙位于坝体中间而不依靠在透水坝壳上，其自重通过本身传到基础，不受坝壳沉降影响，依靠心墙填土自重，使得沿心墙与地基接触面产生较大的接触应力，有利于心墙与地基结合，提高接触面的渗透稳定性；当库水位下降时，上游透水坝壳中水分迅速排泄，有利于上游坝坡稳定，使上游坝坡比均质坝或斜墙坝陡；下游坝壳浸润线也比较低，下游坝坡也可以设计得比较陡；在防渗效果相同的情况下，土料用量比斜墙坝少，施工受气候影响相对小些；位于坝轴线上的心墙与岸坡及混凝土建筑物连接比较方便。通过以上分析认为宜选用心墙坝。二坝体各部分尺寸的确定土石坝的剖面设计指坝坡、坝顶高程、坝顶宽度。1坝坡因最大坝高约115.60-62.50=53.10m,故采用三级变坡。（1）上游坝坡：从坝顶至坝踵依次为1：2.5；1：2.75；1：3.0。 （2）下游坝坡：从坝顶至坝趾依次为1：2.0；1：2.50；1：2.75。（3）马道：第一级马道高程为82.50m，第二级马道高程102.50m，马道宽度取2.0m。2坝顶宽度本坝顶无交通要求，对中低坝B取5～10m，这里取B=8.0m。3坝顶高程坝顶高程等于水库静水位与超高d之和，并分别按以下运用情况计算，取最大值：①设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高；②校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高。最后需预留一定的坝体沉降量，此处取坝高的0.4%。计算公式采用下列两式：,表1-1安全加高（单位：m）运用情况坝的级别1级2级3级4、5级正常1.51.00.70.5非常0.70.50.40.3该坝属于2级水工建筑物，安全加高分别取：正常运用情况下1.0m，非常运用情况下0.5m。由于风壅水面高度一般不到10cm，可忽略，故坝顶超高计算式可简化为d=R+A。下面采用我国水利水电科学研究院推荐的计算波浪在坝坡上的爬高，式中：m；m=2.5；n=0.025。由于所给的设计资料中只有多年平均风速，故在正常和非常运用情况下，坡高均为：则两种计算成果见表1-2。表1-2坝顶高程计算结果运用情况静水位（m）波浪爬高R（m）风浪引起坝前壅高e(m)安全超高A（m）计算坝顶高程Z计（m）0.4%沉陷（m）竣工时的坝顶高程Z（m）设计情况（正常水位）113.101.010801.0115.11080.46044115.5712 校核情况113.501.010800.5115.01080.46004115.4708按此方法计算得坝顶高程最后结果：115.5712m，取115.60m。验算：坝顶高程115.60m均大于：设计洪水位+0.50m即113.10+0.50=113.60m；校核洪水位113.50m。满足要求。三防渗体设计（在此选用粘土心墙）1防渗体尺寸土质防渗体的尺寸应满足控制渗透比降和渗流量要求，还要便于施工。心墙顶部考虑机械化施工的要求，取3.0m，边坡取1：0.3。上下游最大作用水头差H=113.50-62.50=51.00m（下游无水工况），粘土心墙坝的允许渗透坡降[J]=4，故墙厚T≧H/[J]=51.00/4=12.75m。心墙底宽为3+（51.00+0.5）×0.3×2=33.90m>12.75m，满足要求2防渗体超高防渗体顶部在静水位以上超高，对于正常运用情况（如正常蓄水位、设计洪水位）心墙为0.3～0.6m，取0.5m，最后防渗体顶部高程取为113.10+0.50=113.60m。3防渗体保护层心墙顶部应设保护层，防止冰冻和干裂。保护层可采用砂、砂砾或碎石，其厚度不小于该地区的洞深或干燥深度，此处取0.80m，上部碎石厚50cm；下部砾石厚30cm，具体见坝顶部构造。四坝体排水设计1排水设施选择常用的坝体排水有以下几种型式：贴坡排水、棱体排水、坝内排水、以及综合式排水。选择棱体排水方式。2堆石棱体排水尺寸顶宽2.0m，内坡1：1.5，外坡1：2.0，顶部高程须高出下游最高水位对1、2级坝不小于1.0m。通过设计洪水位113.10m（正常蓄水位）流量时，相应下游最高洪水位74.30m；通过校核洪水位113.50m流量时，相应下游最高洪水位75.00m。超高取1.3m，所以顶部高程为75.00+1.3=76.30m。五反滤层和过滤层1设计规范及标准（1）保护无粘性土料（粉砂、砂、砂砾卵砾石、碎石等）根据SL274—2001《碾压式土石坝设计规范》规定，当被保护土为粘性土，且不均匀系数时，对于与被保护土相邻的第一层反滤料，建议按太沙基准则选用 ，，同时要求两者的不均匀系数及不大于5～8，级配曲线形状最好相似。式中：——反滤料的特征粒径，小于该粒径的土占总土重的15%；——被保护土的控制粒径和特征粒径，小于该粒径的土分别占总重的15%及85%。上述两式同样适用于选择第二、三层反滤料,当选择第二层反滤料时，以第一层反滤料为被保护土，二选择第三层反滤料时，则以第二层反滤料为被保护土。按此标准天然砂砾料一般不能满足要求，须对土料进行筛选。（2）保护粘性土料粘性土有粘聚力，抗管涌能力一般比无粘性土强，通常不用上述两式设计反滤层，而用以下方法设计。①满足被保护粘性土的细粒不会流失根据被保护土的小于0.075mm含量的百分数不同，而采用不同的方法。当被保护土含有大于5mm的颗粒时，则取其小于5mm的级配确定小于0.075mm的颗粒含量百分数及计算粒径。如被保护土不含有大于5mm的颗粒时，则按全料确定小于0.0075mm的颗粒含量百分数及。a.对于小于0.075mm的颗粒含量大于85%的粘性土，按式设计反滤层，当，取等于0.2mm。b.对于小于0.075mm的颗粒含量为40%～85%的粘性土按式设计反滤层。c.对于小于0.075mm的颗粒含量为15%～39%的粘性土按式设计反滤层。式中，为小于0.075mm时颗粒含量1%。若，应取0.7mm。②满足排水要求以上三种土还应符合式，以满足排水要求。式中应为被保护粘性土全料的，若时不小于0.1mm。（3）护坡垫层 同样应满足土粒不流失及足够的透水性要求，但标准可降低些，建议按下式的简便方法选择粒径。，。2设计结果由于设计原始资料中没有提供各土、砂、石料的颗粒级配情况，这里无法用计算的方法进行反滤层的设计，只能参考相关规范和已建工程进行初步设计。初步拟定结果分述如下。（1）棱体排水部位尺寸如图1和图2。图1 图2（2）心墙上下游反滤层如图3。图3（3）护坡垫层见下面的护坡设计如图4。六护坡设计1上游护坡采用目前最常用的浆砌石护坡。护坡范围从坝顶一直到坝脚，厚度为40cm，下部设厚度均为30cm的碎石和粗砂垫层，如图4所示。图4 2下游护坡下游设厚度为40cm的碎石护坡，护坡下面设厚度为40cm的粗砂垫层。见图5。图5七顶部构造1坝顶宽度对中低坝可取5～10m，此处取B=8.0m。2防浪墙采用C20水泥浆砌块石防浪墙，墙身每隔15m布置一道设有止水的沉陷缝，墙顶设有高2.8m的灯柱。3坝顶盖面以防止防渗体——粘土心墙干裂、冻结和雨水冲蚀，在粘土心墙顶部设置保护层，厚度为80cm，分为两层，上层碎石厚度为50cm，下层砂砾厚度为30cm。八马道和坝顶、坝面排水设计1马道第一级马道高程为82.50m，第二级马道高程为102.50m，马道宽为2.0m。2坝顶排水坝顶设有防浪墙，为了便于排水，坝顶做成自上游倾向下游的坡，坡度为2%，将坝顶雨水排向下游坝面排水沟。3坝面排水（1）布置 在下游坝坡设纵横向排水沟。纵向排水沟（与坝轴线平行）设在各级马道内侧。沿坝轴线每隔200m设置1条横向排水沟（顺坡布置，垂直于坝轴线），横向排水沟自坝顶直至棱体排水处的排水沟，再排至坝趾排水沟。纵横向排水沟互相连通，横向排水沟之间的纵向排水沟应从中间向两端倾斜，坡度取0.2%，以便将雨水排向横向排水沟。坝体与岸坡连接处应设置排水沟，以排除岸坡上游下来的雨水。（2）排水沟尺寸及材料①尺寸拟定：由于缺乏暴雨资料，所以无法用计算的方法确定断面尺寸，根据以往已建工程的经验，排水沟宽度及深度一般采用20～40cm。具体的尺寸见图6。②材料：排水沟通常采用浆砌石或混凝土预制块。综合考虑选用浆砌石块石。九地基处理及坝体与地基岸坡的连接结合本坝坝基情况，从坝轴线剖面图可知，地基处理如下：1地基处理（1）河槽处：水流常年冲刷，基岩裸露，抗风化能力强，吸水量也较低，故只需清除覆盖层即可，挖至基岩即可。（2）右岸河滩：覆盖层和坡积物相对较厚，上层岩芯获得率只有20%，岩层裂隙较为发育，拟采用局部帷幕灌浆。（3）平山咀大溶洞：经勘探后分析对大坝及库区均无影响，为安全起见，可修筑土铺盖，用水泥砂浆填缝。铺盖同时还应与粘土心墙相连，向上库区及右岸延伸展布，将岩溶封闭。2坝体与地基的连接（1）河槽部位：吸水量能达到要求，采用在心墙底端局部加厚的方式与地基相连。（2）右岸河滩：上部岩层裂隙较发育，岩芯获得率只有20%。而覆盖层也较左岸厚，采用截水槽的方式与基岩相连。截水槽可挖至基岩以下0.5m深处，内填壤土。截水槽横断面拟定：边坡采用1：2.0；底宽，渗径不小于（1/3～1/5）H，其中H为最大作用水头（下游无水时为51.00m），底宽取1/3.4×51.00=15.0m。3坝体与岸坡的连接左坝肩到左滩地，坡积风化层5～10m，需彻底清除，左岸坡上修建混凝土齿墙，岸坡较陡，开挖时基本与基岩大致平行。右坝肩到右滩地坡积风化层处理与左岸相同，基岩开挖角不宜太大。十渗流计算1渗流计算的基本假定（1）心墙采用粘土料，可以把粘土心墙看作相对不透水层，因此计算时可以不考虑上游楔行降落水头的作用。下游设有棱体排水，可近似的假设浸润线的逸出点为下游水位与堆石棱体内坡的交点。下游坝壳的浸润线也较平缓，接近水平，水头主要在心墙部位损失。（2）土体中渗流流速不大且处于层流状态，渗流服从达西定律，即平均流速v等于渗透系数K与渗透比降i的乘积，v=K×J。（3）发生渗流量时土体孔隙尺寸不变，饱和度不变，渗流为连续的。2渗流计算条件根据相关资料，按如下工况进行渗流计算：设计洪水位（取正常蓄水位）113.10m，相应下游水位74.30m。 校核洪水位113.50m，相应下游水位75.00m。3渗流分析的方法采用水力学法进行土石坝渗流计算，将坝内渗流分为若干段，应用达西定律和杜平假设，建立各段的运动方程式，然后根据水流的连续性求解渗透流速、渗透流量和浸润线线等。4计算断面及公式本设计仅对河槽处最大断面进行渗流计算。假设地基为不透水地基。，5单宽流量将心墙看作等厚的矩形，则其平均宽度为：坝轴线到下游坝趾处的宽度：D=3.5+（115.6-102.5）×2.0+2.0+（102.5-82.5）×2.5++2.0+（82.5-76.3）×2.75+2.0+（76.3-62.5）×2.0=130.35m还从图中知：L=D--[（76.3-62.5）×2.0+2.0+（76.3-Z下）×1.5]=-22.525+1.5Z下已知，。通过心墙段的单宽流量为；通过心墙下游坝壳段的单宽流量为。具体计算结果见表1-3。表1-3心墙及其下游坝壳单宽流量计算结果计算情况Z上（m）Z下（m）H1（m）H2（m）（m）D（m）L(m)q(×10-7m3/(s·m))He(m)正常蓄水位113.1074.3050.6011.8018.45130.3588.9256.55811.848113.5075.0051.0012.5018.45130.3589.9756.61612.546 校核洪水位6总渗流量的计算从地形地质平面图上可大致量得大坝沿坝轴线长L=400m，沿整个坝段的总渗流量Q=Lq,式中是考虑到坝宽、坝厚、渗流量沿坝轴线的不均匀性而加的折减系数，取，Q正=0.8×400×6.558×10-7=2.099×10-4m3/sQ校=0.8×400×6.616×10-7=2.117×10-4m3/s7浸润线方程（1）正常蓄水位情况下的浸润线方程=（2）校核洪水位情况下的浸润线方程=将x取不同的值代入以上两式得如图所示浸润线图6十一坝坡稳定计算（只作下游坡一个滑弧面的计算）心墙坝的下游坝坡采用的是砂土，粘聚力c=0，为无粘性土，常形成折线形的滑弧面。见图7所示： 图7图中所示各物理量之间满足以下方程：，，。查设计资料砂土抗剪强度指标，由于设计原始资料中无相关数据，在此也无法提供实验数据，故假设，，，，代入上述方程得（2级水工建筑物正常运用情况下），。从以上分析可知该假想滑动面是稳定的。Ⅲ.溢洪道设计一溢洪道基本数据拟定溢洪道水力计算成果见表1-4。表1-4溢洪道水力计算成果计算情况上游水位（m）下泄最大流量(m3/s)相应的下游水位(m)设计113.10134074.30校核113.50168075.00其中：设计洪水位取与正常蓄水位相同。二溢洪道路线选择和平面位置的确定 根据本工程地形地质条件，选择正槽式溢洪道，引水渠末端设置圆形渐变段，泄槽不设收缩、弯曲段和扩散段，尾水渠设护袒。成直线布置在右岸的天然垭口，如地形地质平面图所示。三工程布置1引水渠引水渠的作用是将水流平顺的引至溢流堰前。为提高泄洪能力，渠内流速。渠底宽度大于堰宽，渠底末端高程与控制堰顶高程相同，取为107.50m。引水渠断面尺寸的拟定，具体计算结果和过程见表1-5。表1-5引水渠断面尺寸计算成果（设计流速）计算情况上游水位（m）下泄最大流量Q(m3/s)水深H（m）边坡坡率m底宽B(m)设计113.1013405.601.571.36校核113.5016806.001.584.33由计算可以拟定引水渠底宽B=90m，引水渠与控制堰之间设渐变段，采用圆弧连接，圆弧半径R=10m，圆弧的圆心角为90°；引水渠前段采用梯形断面，边坡采用1：1.5；底坡均为1：10的逆坡。最后引水渠总长L=65m。2控制段其作用是控制泄洪能力。本工程是以灌溉发电为主的中型工程，采用平面钢闸门控制。溢洪道轴线处岩石破碎，深达60m的钻探岩芯获得率约为20%，岩石裂隙十分发育，因为宽顶堰堰矮荷载小，经比较选用无坎宽顶堰，断面为矩形，顶部高程为107.50m，堰厚拟取30m(2.5H<<10H)，堰宽由流量方程求得，具体计算见表1-6。表1-6溢洪道控制段宽顶堰堰宽计算（忽略行进流速水）计算情况上游水位（m）泄量Q(m3/s)堰上水头H0（m）流量系数m′控制堰宽nb（m）设计113.1013405.600.38559.29校核113.5016806.000.38567.03式中：控制堰宽由计算知控制堰取为宜，孔口数n=7，闸门尺寸10m×6.5m（宽×高），宽高比为10/6.5=1.54满足（1.5～2.0），中墩宽3.0m，边墩宽1.0m，闸室宽度B=7×10+2×1.0+6×3.0=90m,闸墩尺寸见图8和图9所示。 图8图93泄槽由地形地质平面图上量得堰顶到下游74.30m高程处的水平距离为120m，高差为33.20m，故从堰顶到下游水面连一直线，直线的斜率大约等于0.25。因为堰顶到下游水面的水平距离不大，只有120m左右，考虑到泄槽设计、施工的方便和简单，以及水流的流态等各种因素，泄槽采用等宽，同一坡率，初步拟定为i=1/4，矩形断面，宽b=90m，长。4出口消能 溢洪道出口段为冲沟，岩石比较坚硬，离大坝较远，可以采用挑流消能，水流冲刷不会危及大坝安全。但如果大坝下游（溢洪道出口）的假想逆断层存在的话，还需对该断层进行处理，以防止溢洪道出口冲坑太深而危及大坝安全。5尾水渠其作用是将消能后的水流较平稳的泄入原河道，同时为了防止小流量产生贴流、淘刷鼻坎，鼻坎下游设置长L=50m的护袒。四溢洪道水力计算1引水渠流速计算其具体计算见溢洪道工程布置中的引水渠，设计洪水位和校核洪水位时均取，而实际的引水渠底宽大于计算所需要的宽度，而且因为渠底是逆坡，其高程都比107.50m要低，所以引水渠实际的流速均比要小，均能满足要求。2控制堰最大泄流能力的验算计算所需闸门总净宽为67.00m(校核洪水时),实际取为70m（7孔10m×6.5m），而整个闸室宽90m，从定性分析可知满足最大泄流量的要求。如图10和图11所示。图10 图113泄槽水面线的计算（1）基本公式，，，，，，，，，；n——取n=0.030。（2）临界水深和临界坡降的计算见表1-7。表1-7临界水深和临界坡降计算结果计算情况Qn设计水位13409014.892.828254.5395.6562.6610.03039.240.00676校核水位16809018.443.262293.5996.5243.0420.03040.120.00653，故泄槽段属急流，槽内形成bⅡ型降水曲线，属明渠非均匀流计算。（3）溢洪道泄槽正常水深计算计算结果见表1-8 表1-8溢洪道泄槽正常水深计算结果计算情况QBi假设h0n设计水位1340901/40.94384.8791.8860.9240.03032.8952683.11341.55校核水位1680901/41.07396.5792.1461.0480.03033.5953321.221660.614泄槽水面线计算假设堰下泄槽起始断面的计算水深取泄槽临界水深，设计洪水位（正常蓄水位）：，校核洪水位：，采用分段求和法，按水深进行分段。5掺气水深的计算（1）自然掺气开始发生点的计算L按经验公式计算：设计：校核：取L=84.7m。（2）掺气水深计算计算公式——修正系数，此处取。 计算结果见表1-10表1-10掺气水深计算结果计算情况L（m）h　设计洪水84.70.96315.51.31.157045校核洪水97.71.10616.71.31.346113由计算结果知掺气水深均小于溢洪道的边墙顶部的高程，水流均不会溢出，满足要求6消能防冲计算选择挑流消能进行消能。（1）鼻坎型式选用结构简单、施工方便、鼻坎上水流平顺、挑距较远、应用广泛的连续式鼻坎。鼻坎挑角。鼻坎高程高出下游最高水位（设计时74.30m、校核时75.00m）1～2m，取76.00m，反弧半径R=10m。见图12所示。图12（2）水舌挑射距离计算计算结果见表1-11。表1-11水舌挑射距离计算结果 计算情况hL设计洪水17.380.9430.39070.92050.868013.5108.634215.99846.1091281.613440.638校核洪水18.701.0860.39070.92050.999713.5125.762317.21353.3790284.193445.105（3）冲刷坑深度的计算（由河床表面至坑底），，——冲坑系数，取。冲坑计算结果见表1-12。表1-12冲刷坑深度计算结果计算情况Z上（m）Z下（m）H（m)　qH2(m)设计水位113.1074.3038.801.814.88888911.8017.33455.53校核水位113.5075.0038.501.818.44444412.5019.25626.76（4）安全验算，安全。五构造设计包括衬砌、排水、止水和分缝。泄槽中的水流流速较大，采用厚50cm的混凝土衬砌，引水渠的流速较低可选用石灰浆砌块石水泥勾缝。衬砌纵向接缝采用平接缝，沿水流向横缝采用搭接型式。纵横向分缝距离分别取为10m、20m，缝下设纵横向排水沟，并设有铜片止水装置，在排水沟顶面铺沥青麻片，以防止施工时水泥浆或运用时泥沙堵塞排水沟，各横向排水沟的水流应通过泄槽两侧的纵向排水沟排往下游，纵向排水管设置两排，以保证排水通畅。六地基处理及防渗堰顶处来自水重和底板的重量较大，泄槽段高速水流的冲击作用也较大，再加上此处的岩芯获得率较小，故需进行地基处理，初步拟定采用局部水泥灌浆，挑流消能的鼻坎由连接面板（即泄槽衬砌之延续）和齿墙两部分组成，起到防滑兼防渗的作用。'