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【正文】 山市 30 公里。中、上游地處 于丘陵地帶，大部分都以 農業 生產為主，在流域內沒有主要的廠礦和工業城市。每年 的 59 月份是該地的 汛期，其中 6份為 該流域的 雨季 ，河道 上游 坡度 陡下游 較 緩，因 為 河道陡，蓄水 的 能力 較 低，匯 流速度快，該流域 屬 于非常 典型的內陸峽谷性河流。 設計洪水位 校核洪水位 水庫總庫容 億 m3 壩址處的多年平均氣溫為 18℃ ，最低為 2℃ （ 1月份），最高 39℃ （ 6月份） 降雨量：流域的年平均降雨量 1678 毫米，實際測得的最大降雨量為 2454毫米，最少降雨量 1088 毫米。壩址 的結構 構造簡單，沒有較 大的地質構造， 整體滑動的可能行也較小 。河底高程 為 200米，河床覆蓋層的 厚度約為 58米左右。 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業設計 第 2 章 工程等級及 壩頂高程的確定 ： 由水庫總庫容 億 m3可以確定工程規模為大（ 1）型，工程等別為Ⅰ等，由于壩高超過 100米，所以永久性水工建筑物要提高一級，主要建筑物為 1級，次要建筑物為 2級。壩址兩岸為花崗巖，完整性好，覆蓋層和風化層比 較薄。混凝土重力壩施工時可以采用機械化施工，施工 更加 方便，施工速度 也相對 快 一些 ，所以本工程選用混凝土重力壩。峽谷出口的地方地形 比較寬闊，庫區 的兩岸可以布置生活區。上游壩軸線：基巖裸露，清基工作量小，水流條件好，下泄水流與下游主流一致可以防止下游河床發生沖刷；下游壩軸線：覆蓋層較厚，清基工程量大，下泄水流容易產生沖刷。 ： 超高值Δ h 的計算： Δ h = hl + hz + hc Δ h— 防浪墻頂與設計洪水位或校核洪水位的高差， m； hl— 波浪高度， m； hC — 波浪中心線高出靜水面高度， m； hZ— 安全加高，按表 2－ 1 選擇： 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業設計 表 21 壩的安全加高 hc 運用情況 壩的級別 1 2 3 設計情況（基本情況） 校核情況（特殊情況） 正常蓄水位和設計洪水位時，采用實際測得 最大風速，本次設計 v0=17m/s；校核洪水位時，采用多年平均風速，本次設計 V0=13m/s 內陸峽谷水庫， 按官廳水庫公式計算（適用于 0V ＜ 20m/s 及 D＜ 20km） 下面按官廳公式計算 hl， hz。壩的下游面為均一斜面，本次設計采用上游壩面鉛直，下游 壩 面傾斜的形式 ，坡度為 1:，折點設在高程為 304m。弱風化層 的 厚 度為 ～ ，微風化層厚 度為 6～ ，弱風化層和微風化層也必須要清除，取 8m，所以 本次設計的 最低開挖高程即壩基高程為 20016=184m。 ： 根據規范的規定， 沒有特殊要求的情況下， 壩頂寬度可 以 采用壩高的 8%～10%取值， 而 且不 應 小于 2m， 還要 滿足交通和 正常工作 運行管理的需要。 ： 根據規范規定，壩基 寬度約為壩高的 ～ 倍，本工程的壩高為 135m，可以算出 壩基 寬度。所以壩底寬度為 *135=,取 102m ： 根據規范的要求，高、中壩壩內 必須 建設基礎灌漿廊道，好在灌漿、排水和檢查的時候使用。因為廊道的上游壁距離重力壩上游的距離必須 滿足防滲 的 要求， 所以 本次設計取 10m。 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業設計 初步擬定壩體形狀剖面如圖（ 31）所示。荷載組合分為基本組合與特殊組合兩類。特殊組合屬 于 校核 洪水位時的情況或者 非常情況，由同時出現的基本荷載和一種或幾種特殊荷載組成。 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業設計 表 31 荷載組合 荷載 組合 主要考慮情況 荷載 自重 靜水 壓力 揚壓 力 泥沙 壓力 浪壓 力 地震 荷載 動水 壓力 土壓 力 基本 組合 （ 1）正常蓄水位情況 √ √ √ √ √ √ （ 2）設計洪水位情況 √ √ √ √ √ √ √ 特殊 組合 （ 1）校核洪水位情況 √ √ √ √ √ √ √ （ 2）地震情況 √ √ √ √ √ √ √ 重力壩所受荷載計算示意圖 32： 圖 32 自重： 壩體自重 W（ kN）的計算公式： CWV?? 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業設計 式中 V—— 壩體體積，ｍ 3； γ c —— 壩體混凝土的重度（本設計中混凝土的重度為 24kN/m3） B=102 B1=12 B2=90 自重：壩體混凝土重度 324 /C KN m? ? CWV?? 12W W W?? 1 24 135 12 38880W ? ? ? ?kN 1 1 1 1 0 2 1 23 8 8 8 0 ( ) 1 7 4 9 6 0 022M W L k N m? ? ? ? ? ? 2 1 2 4 9 0 1 2 0 1 2 9 6 0 02W k N? ? ? ? ? 2 2 2 1 0 2 9 01 2 9 6 0 0 ( 1 2 ) 1 1 6 6 4 0 023M W L k N m? ? ? ? ? ? ? 12W W W??=38880+129600=168480kN 12M M M??=1749600+1166400=2916000kNm? 靜水壓力： 水平水壓力 PH 計算公式為： （ 38） 式中： Ｈ — 計算點處的作用水頭，ｍ； γ w — 水的重度，常取 10 kN／ｍ 3； 垂直水壓力 PV 按水重計算。本 次 設計揚壓力折減系數取? =。 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業設計 圖 33 揚壓力分布圖 正常蓄水位時： 1H? =10? 130=1300kN/m2 2H? =10? 18=160kN/m2 H? =1H? 2H? =1240kN/m2 H?? =? 1240=310kN/m2 Ⅰ區： 1U = 2H? B=160? 102=16320kN M1=0 Ⅱ區： 2U = H?? B1=310? 12=3720kN 2 2 2 1 0 2 1 23 7 2 0 ( ) 1 6 7 4 0 022M U L k N m? ? ? ? ? ? ? Ⅲ區： 3U = H?? (BB1)=? 310? 90=13950kN 3 3 3 1 0 2 9 01 3 9 5 0 ( 1 2 ) 1 2 5 5 5 023M U L? ? ? ? ? ? ?kNm? Ⅳ區： 4U =( H? H?? )=? 12? 930=5580kN 4 4 4 1 0 2 1 25 5 8 0 ( ) 2 6 2 2 6 023M U L k N m? ? ? ? ? ? ? 正常蓄水位時的揚壓力及力矩 : 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業設計 U=U1+U2+U3+U4=16320+3720+13950+5580=39570Kn 1 2 3 4M M M M M? ? ? ?=555210kNm? 設計洪水位時： 1H? =? 10=1325kN 2H? =10? 20=200kN H? =1H? 2H? =1325200=1125kN H?? =? 1125= Ⅰ區： 1U = 2H? B=200? 102=20400kN M1=0 Ⅱ區： 2U = H?? B1=? 12=3375kN 2 2 2 1 0 2 1 23 3 5 7 ( ) 1 5 1 0 6 522M U L k N m? ? ? ? ? ? ? Ⅲ區： 3U = H?? (BB1)=? ? 90= 3 3 3 1 0 2 9 01 2 6 5 6 . 2 5 ( 1 2 ) 1 1 3 9 0 6 . 2 523M U L k N m? ? ? ? ? ? ? ? Ⅳ區： 4U =( H? H?? )=? 12? = 4 4 4 1 0 2 1 25 0 6 2 . 5 ( ) 2 3 7 9 3 7 . 523M U L k N m? ? ? ? ? ? ? 設計洪水位時的揚壓力及力矩： U=U1+U2+U3+U4=20400+3375++= 1 2 3 4M M M M M? ? ? ?=? 校核洪水位時： 1H? =10? =1337kN 2H? =10? 21=210kN H? =1H? 2H? =1337210=1127kN H?? =? 1127= Ⅰ區： 1U = 2H? B=210? 102=21420kN M1=0 香山水利樞紐 —重力壩設計畢業設計 Ⅱ區： 2U = H?? B1=? 12=3381kN 2 2 2 1 0 2 1 23 3 8 1 ( ) 1 5 2 1 4 522M U L k N m? ? ? ? ? ? ? Ⅲ區： 3U = H?? (BB1)=? ? 90= 3 3 3 1 0 2 9 01 2 6 7 8 . 7 5 ( 1 2 ) 1 1 4 1 0 8 . 7 523M U L k N m? ? ? ? ? ? ? ? Ⅳ區： 4U =( H? H?? )=? 12? = 4 4 4 1 0 2 1 25 0 7 1 . 5 ( ) 2 3 8 3 6 0 . 523M U L k N m? ? ? ? ? ? ? 校核洪水位時的揚壓力及力矩 : U=U1+U2+U3+U4=21420+3381++= 1 2 3 4M M M M M? ? ? ?=? 泥沙壓力： 水平 方向淤沙壓力，按下面 公式計算： 22 s1 4522sk sb sP h tg ?? ????