溢洪道坝体稳定计算书.docx

1、溢洪道坝体稳定计算书1 洪水调节11建筑物等级 本枢纽等别为等，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。1.2 调洪步骤（1）溢洪道型式及堰顶高程的选择：由于本枢纽主要任务为发电，兼做防洪之用，故决定采用无闸门控制的溢洪道。溢洪道无闸门时，正常蓄水位就是溢洪道堰顶的高程；本枢纽的正常高水位为345.0m，故溢洪道堰顶高程取345.0m。（2）溢洪道宽度的选择：根据坝址地质条件，确定大致的泄洪单宽流量q为80 m3/（sm）（一般为60120 m3/（sm）。溢流坝段下泄流量Q溢：Q溢=Qs-Q0式中：Qs最大下泄流量或下游河道安全下泄流量，m3/s；安全系数，正常运用情况，取0.750.9，非常情

2、况取1.0；Q0其他建筑物下泄的流量，m3/s。本枢纽水库下游防洪标准，安全泄量为3500 m3/s，按百年一遇，取允许最大设计流量Q溢为3200m3/s。根据Q溢与单宽流量q，初拟溢流堰净宽B= Q溢/q=3200/80=40m，在该工程中取B=40m。1.3 调洪演算1.3.1计算公式溢洪道的下泄流量可按堰流公式计算，即：q溢=M1BH3/2式中：q溢溢洪道的下泄流量，m3/s；H溢洪道堰上水头，m； M1流量系数；M1=m（2g）1/2式中：m溢流系数，一般取0.4650.485；侧向收缩系数，初步设计中可取=0.900.95；淹没系数。在本枢纽中，取= m=0.40，则q溢=0.4B（

3、2g）1/2H3/2。水库q=f（V）关系曲线计算表如表1-1：表1-1 水库q=f（V）关系曲线计算表 库水位Z（m）溢洪道堰顶水头H（m）溢洪道泄量q溢（m3/s）库容V（亿m3）345004.63345.50.5264.783461745.04346.51.51375.2534722105.59347.52.52945.834833876.15348.53.54876.3634945956.6635058327.15水库的q=f（V）关系曲线见图1-1：图1-1： 水库的q=f（V）关系曲线计算洪水来量，见表1-2：表1-2 洪水来量计算表时段（天）流量（%）设计洪量Q（m3/s）校核洪

4、量Q（m3/s）010405 7001893605 62301.061004050 70002572309 3990332.51316 2275419770 1330512486 840洪水来量过程曲线如图1-2：图1-2 洪峰过程线1.3.2计算步骤如下：（1）引用水库的设计洪水过程线。（2）根据已知水库q=f（V）关系曲线计算表做z-q , z-v ,辅助曲线，求出下泄流量与库容的关系曲线q-v图1-3 z-q关系曲线 图1-4 z-v关系曲线图1-5 q-v关系曲线（3）根据水库汛期的控制运用方式，确定调洪计算的起始条件，即确定起调水位和相应的库容、下泄流量。（4）取t=4小时=1440

5、0s，由设计洪水过程线摘录Q1, Q2,。（5）决定起始计算时刻得q1，V1值，然后列表计算，计算过程中，对每一计算时段的q2，V2值都要进行试算。试算方法：由起始条件已知时段的q1，V1和入库流量Q1, Q2,，假设时段末的下泄流量q2，就能根据式q益M1BH3/2求出时段末水库的蓄水增量V，而V1+V= V2,由V2查q=f（V）曲线得q2。将其与假定的q2相比较，如两者相等，则所设q2同时满足式q益M1BH3/2和q=f（V），即为所求，否则需要重新假设一个q2值，重复上述试算过程，直至两者相等或很接近为止，这样便完成了一个时段的计算工作，接下去，把这一时段末的q2，V2作为下一时段的q

6、1，V1，再进行下一时段的试算，如此下去便可 求得整个泄流过程q-t。，（6）将入库洪水Q-T过程和计算所得的泄流q-t过程绘制在同一张图上，如计算素的的最大下泄流量qm正好是两线的交点，说明计的qm正确，否则应缩小qm附近的计算时段t，重新进行试算，直至计算的qm正好是两线的交点为止。（7）由qm查q=f（V）关系线，可得最高洪水位时的库容V总。由V总减去起调水位相应库容，即得水库为调节该次入库洪水所需调洪库容Vm。再由V总查水位库容曲线，就可得到最高洪水位Zm。显而易见，当入库洪水为相应枢纽设计标准的洪水，而起调水位为汛期水位时，求得Vm和Zm即是设计调洪库容和设计洪水位。当入库洪水位校核

7、标准的洪水、起调水位位汛限水位时，求得的Vm和Zm即是校核洪水位。1.3.3调洪计算过程见下表表1-6 设计调洪计算表时间t(h)入库洪水流量（m3/s）时段平均入库流量（m3/s）时段入库水量（万m3)下泄流量（m3/s）时段平均下泄流量（m3/s ）时段下泄水量（万m3）时段内水库存水量变化（万m3）水库存水量（万m3）水库水位（m）04050463003454950677.5975.6201014.4961.247261.2345.368146012051735.2503550.41684.848946345.7212201017352498.411080115.22383.251329

8、.2346.2316253022703268.81901502163052.854382346.7820307028004032360275396363658018347.542436053337.54806447403.5581.044224.9662242.96348.1625.440503827.51929.06530488.5246.2041682.85663925.816348.5728387039603706.56618574537.2643169.29667095.112349.132355037105342.48267221039.684302.7271397.832349.9

9、363200337548608708487221.123638.887199.98350.1640287030354370.4114010051447.22923.27419.89350.34425752722.53920.4160013701972.81947.67447350.648230924423516.48328224413515.041.447879351.45220902199.53167.28200026413803.04-635.767589351表1-7 校核调洪计算表时间t(h)入库洪水流量（m3/s）时段平均入库流量（m3/s）时段入库水量（万m3)下泄流量（m3/s）

10、时段平均下泄流量（m3/s ）时段下泄水量（万m3）时段内水库存水量变化（万m3）水库存水量（万m3）水库水位（m）07000463003454163011651677.63517.525.21652.447952.4345.548253020802995.29263.591.442903.7650856.16346.112345029904305.6198145208.84096.854952.96346.8616435039005616378288414.725201.2860154.24347.8220531048306955.2592485698.46256.866411.04348.

11、324623057708308.81005823.51185.847122.9673534350.825.4700066153333.9617001377.5694.262639.776173.7351.428667068356397.56250021001965.64431.9680605.66351.8932610063859194.6279826493814.565379.8485985.5352.436555058258388357831884590.723797.2889782.78353.1640496052557567.2380036895312.162255.0492037.8

12、2352.8844442046906753.64100395056881065.693103.42353.1648399042056055.242504175601243.293146.62353.185236013795.55465.52400041255904-474.4892672.14352.9经调洪演算，堰顶高程为345.0m，孔口净宽为40m时，满足要求，此时设计洪水位为351.4m，最大下泄流量为3282m3/s；校核洪水位为353.18 m3/s，最大下泄流量为4205m3/s。根据坝址处水位流量关系，可知与上游设计洪水位相对应的下游水位为315.86m，与校核洪水位相对应的下

13、游水位为317.65m。2 坝体稳定计算及应力分析2.1坝体稳定计算基岩上混凝土重力坝的抗滑稳定计算主要校核坝底与地基接触面的滑动条件。在岸坡坝段，应视地形、地质条件，基础开挖及坝体结构情况，核算在三向荷载共同作用下的抗滑稳定。2.1.1 稳定计算基本资料该重力坝按2级建筑物设计，正常蓄水位为345.0m，设计水位为351.4m，相应下游水位为315.86m，校核水位为353.18m，相应下游水位为317.65m，坝前泥砂淤积高程为20.0m，泥砂浮容重为5KN/m3，混凝土容重为24 KN/m3，水的容重为9.81KN/m3。2.1.2 稳定计算（1）抗剪强度计算由截面图知：H1=51.1m，H2=20m,H3=15m,H=36.1m,B=40m。扬压力折减系数取=0.3，接触面间的摩擦系数取f=0.8，沿坝轴线取单宽为研究对象。坝体自重