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第六章 坝工设计

6.1坝型确定

根据所给资料，选择大坝型式，还应根据地形、地质、建筑材料、工程量以及施工条件等综合方面确定坝型。

水库处于平原与丘陵地区。由基本资料可知，库区土料丰富，料场距坝址较近，运输条件良好。施工简便，地质条件合理，造价低。通过以上几方面的综合分析比较，所以选用土石坝方案。

6.2挡水坝体断面设计

6.2.1坝顶高程确定

1、风区长度

由题目已知该流域多年平均最大风速为24.4m/s，水库最大吹程为1.7km。 2、坝顶高程计算

坝顶在静水位以上的超高值按下式计算；

y?R?e?A

式中 y—坝顶超高，m；

R—最大波浪在坝坡上的爬高，m； e—最大风壅水面高度，m； A—安全加高，m ；

由上可知等效吹程1.7km>1.6m，近似估计R+e在0.9～1.2之间。 所以，正常运行条件时 R+e 取1.2 非常运行条件时 R+e 取0.9 由基本资料可知大坝级别为5级

安全加高取值表

运用情况 设 计 山区、丘陵区 平原、滨海区 1 1.50 0.70 1.00 2 1.00 0.50 0.70 3 0.70 0.40 0.50 4、5 0.50 0.30 0.30 表6-1 校核 28

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正常运行条件时 安全加高 A取0.3 非常运行条件时 安全加高 A取0.3

坝顶高程等于水库静水位与超高之和，应按下列四种情况计算，并取其中最大值； 设计洪水位+正常情况的坝顶超高； H=608.4+1.5=609.9m

正常蓄水位+正常情况的坝顶超高； H=607.4+1.5=608.9m

校核洪水位+非常情况的坝顶超高； H=609.4+1.2=610.6m

正常蓄水位+非常情况的坝顶超高； H=607.4+1.2=608.6m

由计算可知，计算坝顶高程为610.6m，考虑坝顶上设与防渗体紧密连接的1.2m高防浪墙，取设计坝顶高程为609.4m。

坝顶应预留竣工后沉降超高。沉降超高值按规范规定确定。各坝段的预留沉降超高应根据相应坝段的坝高而变化。预留沉降超高不应计入坝的计算高度。

3、 坝顶宽度

坝顶宽度根据构造、施工等因素确定，由《碾压式土石坝设计规范（SL274—2001）》[5] 高坝选用10～15 m，中低坝可选用5～10 m，根据所给资料，初步拟定坝体断面，坝顶宽度为8m见图6-1。

图6-1 坝顶结构图

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4、 上下游边坡 上下游边坡比见表6-2。

上下游边坡比

表6-2 坝高(m) 〈10 10～20 20～30 〉30 上游 1：2～1：2.5 1：2.25～1：2.75 1：2.5～1：3 1：3～1：3.5 下游 1：1.5～1：2 1：2～1：2.5 1：2.25～1：2.75 1：2.5～1：3 根据资料，大坝为中低坝，故定上游坝坡1：3.0 ，下游坝坡1：2.5。 5、 马道

为了拦截雨水，防止坝面被冲刷，同时便于交通、检测和观测，并且利于坝坡稳定，下游常沿高程每隔10～30 m设置一条马道，其宽度不小于1.5 m，马道一般设在坡度变化处，均质坝上游不宜或少设马道，故本坝不设马道。

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第七章 坝体渗流计算

渗流计算方法采用有限深透水地基上设灌浆帷幕的土石坝渗流，帷幕灌浆的防渗作用可以用相当于不透水底板的等效长度代替。

渗流分三种情况：上游为设计洪水位、校核洪水位、正常蓄水位和相应的下游水位见图7-1。

图7-1 各水位示意图

设计洪水位时坝顶高程为609.6m，设计洪水位为608.4m，河床高度为591.3m，坝顶宽度为8m，坝高为18.3m，m1=3.0m2=2.5。

L=△L+ m1(609.6-608.4)+B+ m2·H =

m1H1+5.1m1+B+ m2·H

2m1?1=87.1m L1=L-L3=80.9m

上游水深H1=37.58m 下游水深H2=1.5m。 h=L1?(H1?H2)2?L1 =7.68 m

k22[H?(H?h)]12?'q=2L

2=6.8×10

?6m3s?m

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