坝体稳定计算书

1、1洪水调节11建筑物等级本枢纽等别为U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80m3/(s?m)(一般为60?120m3/(s?m)。溢流坝段下泄流量Q溢：Q溢=Q-aQ式中：Q最大下泄流量或下游河道安全下泄流量，m/s；a安全系数，正常运用情况，取0.75?0.9，非常情况取1.0；Q其他

2、建筑物下泄的流量，m/s。本枢纽水库下游防洪标准，安全泄量为3500m3/s，按百年一遇，取允许最大设计流量Q溢为3200riT/so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=MBH/2式中：q溢一溢洪道的下泄流量，m/s；H一溢洪道堰上水头，mm，一流量系数；1/2M=n£(T(2g)式中：m-溢流系数，一般取0.465?0.485;&侧向收缩系数，初步设计中可取&=0.90?0.95;CT一淹没系数在本枢纽中，取P=m£

3、C=0.40,贝Uq溢=0.4B(2g)"22图1-1 :水库的q=f( V)关系曲线975 317.77 771-44 44-03 33346346346345.9345.3345.1344.9344 7344.50 50 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 150 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 50 00 50 00 50 00 50 00 50 00水库q=f(V)关系曲线计算表如表1-1:表1-1水库q

4、=f(V)关系曲线计算表库水位Z(m溢洪道堰顶水头h(m溢洪道泄愤q溢(m/s)3库容V(亿m)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:库水位Z与下泄流量q关系曲线图计算洪水来量，见表1-2:表1-2洪水来量计算表时段(天)流量(设计洪量Q(ml/s)校核洪量Q(nVs)010405700189360562301.0610040507000257230939

5、90332.5131622754197701330512486840洪水来量过程曲线如图1-2:图1-2洪峰过程线洪峰过程线IIIII5X1.522.533.544.55一时间（大）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，求生下泄流量与库容的关系曲线q-v图1-3 z-q关系曲线350.5350.3350.1349.9349.7349.5349.3349.1348.9348.7348.5348.3348.1347.9347.7347.5347.3347.1346.9346.7346.5346.3346.13

6、45.9345.7345.5345.3345.1344.9344.7344.50 50 100150 200250 300 350400 450 500550 600650700 750800 850 900950100 105110 115120125130135140 14515000000000000库水位Z与下泄流量q关系曲线图图1-4 Z-V关系曲线v库水位Z与库容V关系曲线图图1-5 q-v关系曲线q下泄流量q与库容V关系曲线图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。取A t=4小时=14400s,由设计洪水过程线摘录Q, Q2,。

7、决定起始计算时刻得 qi, V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qi,Vi和入库流量Q,Q2,假设时段末的下泄流量q2,就能根据式q益MBH2求生时段末水库的蓄水增量V,而V=V由V2查q=f(V)曲线得q2o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MBH/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qi,Vi,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

8、)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At,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V。再由V总查水位库容曲线，就可得到最高洪水位Zmo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，求得匕和Zm即是设计调洪库容和设计洪水位。当入库洪水位校核标准的洪水、起调水位位汛限水位时，求得的Vm和Zm即是校核洪水位。133调洪计

9、算过程见下表表1-6设计调洪计算表时间t(h)入库洪水流小/3(m/s)时段平均入库流量(m/s)时段入库水量(万m)下泄流量(m/s)时段平均下泄流量(m/s)时段下泄水量(万m)时段内水库存水量变化(万m)水库存水量(万Ri)水库水位(m04050463003454950677.5975.6201014.4961.247261.2345.368146012051735.2503550.41684.848946345.7212201017352498.411080115.22383.251329.2346.2316253022703268.81901502163052.854382346.7

10、820307028004032360275396363658018347.542436053337.54806447403.5581.044224.9662242.96348.1625.440503827.51929.06530488.5246.2041682.85663925.816348.5728387039603706.56618574537.2643169.29667095.112349.132355037105342.48267221039.684302.7271397.83349.92363200337548608708487221.123638.887199.98350.1640

11、287030354370.4114010051447.22923.27419.89350.34425752722.53920.4160013701972.81947.67447350.648230924423516.48328224413515.041.447879351.45220902199.53167.28200026413803.04-635.767589351表1-7校核调洪计算表时间t(h)入库洪水流量(m/s)时段平均入库流量(m/s)时段入库水量(万m下泄流量(mi/s)时段平均下泄流量(mi/s)时段下泄水量(万m)时段内水库存水量变化(万mD水库存水量(万3m3)水库水位(

12、m)07000463003454163011651677.63517.525.21652.447952.4345.548253020802995.29263.591.442903.7650856.16346.112345029904305.6198145208.84096.854952.96346.8616435039005616378288414.725201.2860154.24347.8220531048306955.2592485698.46256.866411.04348.324623057708308.81005823.51185.847122.9673534350.825.470

13、0066153333.9617001377.5694.262639.776173.7351.428667068356397.56250021001965.64431.9680605.66351.8932610063859194.6279826493814.565379.8485985.5352.436555058258388357831884590.723797.2889782.78353.1640496052557567.2380036895312.162255.0492037.82352.8844442046906753.64100395056881065.693103.42353.164

14、8399042056055.242504175601243.293146.62353.1853379546441259-479263526015.55.520005044.4872.142.9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3282riVs;校核洪水位为353.18nVs,最大下泄流量为4205nVs。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游水位为317.65mo2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

15、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/m,混凝士容重为24KN/nn,水的容重为9.81KN/m%2.1.2 稳定计算(1)抗剪强度计算由截面图知：H=51.1m,H=20m,H=15m,H=36.1m,B=40m扬压力折减系数取a=0.3,接触面间的摩擦系数取f=0.8,沿坝轴线取单宽

16、为研究对象。坝体自重：WY硅V=24X(5X54.9+0.5X35X49.27)=27281.4KN扬压力:U=U+U2+U3=9.81X15.86X40+0.5X12X40X9.81+0.5X23.54X4X9.81=9039.71KN总水平力：-222FP=1/2丫水Hi+1/2丫砂H2-1/2丫水f22=0.5X9.81X51.42+0.5X5X202-0.5X9.81X15.86=12958.81+1000-1233.80=12725.01KN抗滑稳定安全系数:KS=f(刀W-U/EP=0.8X(27281.4-9039.71)/12725.01=1.15>Ks=1.05符合抗滑

17、稳定。( 2) 抗剪断计算抗剪断摩擦系数取f'=1.2，抗剪断凝聚力取c'=1.0Mp&EW=27281.4KN，EP=12725.01KN，U=9039.71KN抗滑稳定安全系数：Ks'=f'(EW-U)+c'A/EP=1.2X(27281.4-9039.71)+1.0X103X40/12725.01=4.86>Ks=3.0所以符合抗滑稳定。2.2坝基面应力计算2.2.1 正常情况下应力计算( 1) 不计扬压力情况下应力计算坝体自重：W=27281.4KN下游水重：W=丫水V=0.5X12.69X15.86X9.81=987.20KN上游

18、水平压力：Pi=1/2丫水*=0.5X9.81X51.42=12958.81KN上游泥砂压力：P2=1/2丫砂H2=0.5X5X202=1000KN下游水平水压力：22R=1/2丫水£=0.5X9.81X15.86=1233.80KN刀W=WW=27281.4+987.20=28268.6KN刀M=-1/3P1Hi-1/3P2H>-W2(B/2-4)+WXd+1/3P3H3=-12958.81X51.4/3-1000X20/3-987.20X(40/2-4)+24X54.9X5X(20-2.5)+0.5X35X49.27X24X(20-5-35/3)+1233.80X15.86

19、/3=-222027.61-6666.67-15795.2+(115290+68978)+6522.69=-53698.79KN上游边缘应力：(Tyu=EW/B+6EM川=28268.6/40-6X53698.79/40=706.72-201.37=505.35KN/m2>a丫水H=0.3X9.81X51.4=151.27KN/m2其中：a一折减系数，一般取0.25?0.67;丫H为同一点上的上游静水位压力。下有边缘应力：(Tyd=EW/B-6EM/B2=28268.6/40+6X53698.79/402=706.72+201.37=908.09KN/m上游剪应力：Tu=0(上游坝坡为铅

20、直面)下游剪应力：Td=(Cyd-Pd)?m=(908.09-9.81X15.86)X0.8=602KN/m其中：H为下游面水压力强度；n为下游坡率。上游水平正应力：Cxu=Pu-Tun=丫水Hl+丫砂H2-0=9.81X51.4+5X20=604.23KN/m下游水平正应力：Cxd=Pd+Tdm=Y水H3+Tdm=9.81X15.86+602X0.8=155.59+481.6=637.19KN/m主应力：上游坝面：(T1u=(1+n2)(Tyu-Pun2=(fyu=505.35KN/m2下游坝面：T1d=(1+m2)Tyd-Pdm222=(1+0.8)x908.09-9.81x15.86x0

21、.8=1489.26-99.58=1389.69KN/m坝面水压强度也是主应力：T2u=Pu=丫水H+Y砂H2=604.23KN/mT2d=Pd=丫水H=9.81x15.86=155.59KN/m( 2) 计扬压力情况下应力计算由不计扬压力计算知：W1=27281.4KN，W2=987.2KN，P1=12958.81KN，P2=1000KN，P3=1233.80KN得U1=9.81x15.86x40=6233.46KNU2=0.5x12x40x9.81=2354.4KNU3=0.5x24.1x4x9.81=472.84KNU=U1+U2+U3=9050.70KN刀W=WWU=19217.9KN

22、刀M=-1/3P1HI-1/3P2H-W2(B/2-4)-U2(B/2-B/3)-U3(B/2-4/3)+W1xd+1/3P3H3=-78221.14KN?m上游边缘应力：Tyu=EW/B+6CM/B"=19217.9/40-6X78221.14/40=773.78X0.82 =495.22KN/ m主应力： 上游坝面：T 1u=（ 1+n2） T yu=T yu=187.12KN/ m下游坝面：=187.12KN/m2>0下游边缘应力：（yd=EW/B-6刀M/T乜19217.9/40+6X78221.14/402=773.78KN/m2上游剪应力：T上游坝坡为铅直面）下游剪

23、应力：u=0d=（Tyd?=m773.78X0.8=619.02KN/m上游水平正应力：Txu=Tyun=0下游水平正应力：2CTxd=（Tydm=（1+0.82）X773.78=1249.55KN/m坝面水压强度也是主应力：2u=02d=02.2.2 校核情况下应力计算1）不计扬压力情况下应力计算（Tid=（i+m）yd坝体自重：W=27281.4KN下游水重：W=丫水丫=0.5X14.12X17。65X9.81=1108.14KN上游水平压力：R=1/2丫水Hi2=0.5X9.81X53.182=13871.891KN上游泥砂压力：P2=1/2丫砂2=0.5X5X202=1000KN下游水

24、平水压力：2R=1/2丫水142=0.5X9.81X17.652=1528.02KN刀W=WW=27281.4+1108.14=28389.54KN刀M=-1/3PiH-1/3P2f-W(B/2-14.12/3)+WXd+1/3PaHb=-77098.75KN?m上游边缘应力：(Tyu=EW/B+6cM八=28389.54/40-6X77098.75/402=420.62KN/m2>a丫水H=0.3X9.81X53.18=156.51KN/其中：a折减系数，一般取0.25?0.67;YH为同一点上的上游静水位压力。有边缘应力：Tyd=EW/B-6EM”2=28389.54/40+6X77

25、098.75/402=998.86KN加上游剪应力：u=0(上游坝坡为铅直面)下游剪应力：d=(Tyd-Pd)?m=(998.86-9.81X16)X0.8=673.52KN/m2其中：Pd一为下游面水压力强度；m为下游坡率。上游水平正应力：xu=Pu-Tun=丫水Hi+丫砂H2-0=9.81X53.18+5X20=621.7KN/m2下游水平正应力：(Txd=Pd+Tdm=Y水H3+Tdm=9.81X16+673.52X0.8=695.78KN/m主应力：上游坝面：22T1u=(1+n2)Tyu-Pun2=Tyu=420.62KN/m下游坝面：T1d=(1+m2)Tyd-Pdm2=(1+0.

26、82)X998.86-9.81X16X0.82=1537.68KN/m坝面水压强度也是主应力：T2u=Pu=Y水H+丫砂H2=621.70KN/mT2d=Pd=丫水H3=173.15KN/m(2)计扬压力情况下应力计算由不计扬压力计算知：W1=27281.4KN，W2=1108.14KN，P1=13871.89.18KN，P2=1000KN，P3=1254.4KNU1=9.81X16X40=6278.4KNU2=0.5X11.84X40X9.81=2323.01KNU3=0.5X23.69X4X9.81=464.80KNU=U1+U2+U3=9066.21KN刀W=WWU=19313.33KN

27、刀M=-1/3P1H-1/3P2H2-W(B/2-14.12/3)-U2(B/2-B/3)-U3(B/2-4/3)+WXd+1/3P3H3=-116748.49KN?m上游边缘应力：(Tyu=EW/B+6EM/才=19313.33/40-6X116748.49/40=45.02KN/m上游坝面：2T 1u=(1+n) T yu=T yu=45.02KN/ m下游坝面：T 1d=( 1+m2) T yd= (1+0.82)X 920.64 =1509.85KN/ m坝面水压强度也是主应力：2u=0T 2d=02.3 A-A截面正常情况下应力计算A-A截面为从坝顶起坝高 2/3处，即从坝基起 18

28、.3m处，从坝顶起向下(1)不计扬压力情况下应力计算坝体自重：WY V=24X( 5X 36.6+0.5 X 20.36 X 30.97 )>0下游边缘应力：(Tyd=EW/B-6EM网=19313.33/40+6X116748.49/40=920.64KN/m2上游剪应力：Tu=0(上游坝坡为铅直面)下游剪应力：Td=(Tyd?m=920.64X0.8=610.94KN/m上游水平正应力：xu=下游水平正应力：xd=Tydm=920.64X0.8=589.21KN/m36.6m 处主应力：=11958.59KN上游水平压力：Pi=1/2丫水H2=0.5X9.81X33.12=5373.

29、97KN上游泥砂压力：P2=1/2丫砂H2=0.5X5X1.72=7.23KN刀W=11958.59KN刀M=-1/3PiH-1/3P2H2+WXd=-7826.85KN?m坝内水平截面上的正应力Cy：假定Cy在水平截面上按直线分布，即C尸a+bX坐标原点取在下游坝面，由偏心受压公式可以得由系数a和b,即：a=EW/B-6EM八=11958.59/25.36+6X7826.85/25.362=544.57b=12EM/W=-12X7826.85/25.362=-5.76?上游面垂直正应力：Cyu=544.57-5.76X25.36=398.50KN/m2下游面垂直正应力：Cyd=a=544.5

30、7KN/m坝高2/3处坝体内部各点垂直正应力：Cy=544.57-5.76x坝内水平截面上的剪应力T:T=ai+bx+cx2上游边界点：Tu=(Pu-(Tyu)n=0(上游面铅直)下游边界点：Td=(Tyd-Pd)?m=544.57X0.8=435.66KN/卅剪应力计算式中a1=td=435.66bi=-1/B(6刀P/B+2TU+4Td)=-(6X5381.2/25.36+2X0+4X435.66)/25.36=-118.92其中：刀P为该断面所承受的总的水平推力：刀P=P汁P2=5381.2KNC1=1/B2(6刀P/B+3TU+3Td)2=(6X5381.2/25.36+3X435.6

31、6)/25.362=4.69?坝高2/3处坝体内各点剪应力T:t=435.66-118.92x+4.69x坝体内沿水平截面的水平正应力Tx：Tx=a2+b2x+c2x2+d2x3上游边界点处的水平正应力：2Txu=(Tyu-Pu)n2+Pu=Pu=9.81X33.1=324.71KN/tf下游边界点处的水平正应力：Txd=(Tyd-Pd)m2+Pd=Tydm2=a1m=tdm=435.66X0.8=348.53KN/卅为简化计算，水平正应力可采用下述公式：(Tx=a3+bsx其中：a3=(Txd=348.53b3=(Txu-gd)/B=(324.71-348.53)/25.36=-0.94?坝

32、内各点水平正应力：(Tx=348.53-0.94x坝内主应力：上游：?(Tyu>Cxu-T 1u = ( T yu+ T xu ) /2+2 2 1/2(T yu- T xu) /4+ T u =( 398.50+324.71 ) /2+ ( 398.50-324.71 ) 2/4+0 21/2=398.51KN/ m 22u=( T yu+T xu) /2-T yu- T xu) 2/4+ T u21/2=( 398.50+324.71 ) /2-( 398.50-324.71 ) 2/4+0 21/2=324.71KN/ m4 表示第一主应力与y 轴的交角，自 y 轴量起，以顺时针向

33、为正。 1=1/2arctan -2 T u/ ( T yu- T xu) =0下游： T T yd > T xd? T1d=( T yd+T xd ) /2+( T yd-1/2T xd ) /4+ T d =( 544.57+348.53 ) /2+544.57-348.53 )2/4+435.66 21/2=893.10KN/ mT 2d=( T yd+T xd)/2-( T yd-1/2T xd ) /4+ T d 1/2=(544.57+348.53)/2-(544.57-348.53)2/4+435.6621/2=0(2)计扬压力情况下应力计算由不计扬压力情况计算知：坝体自重

34、：W1=11958.59KN，上游水平压力：P1=5373.97KN上游泥砂压力：P2=7.23KN扬压力：U=0.5X9.81X8.98X25.36=1117.03KNU2=0.5X2X24.12X9.81=236.62KNU=U1+U2=1353.65KN其中：坝体内各计算截面上的扬压力，因坝身排水管幕有降低渗压的作用，在排水管幕处的折减系数a3值宜采用0.15?0.3。刀W=10604.94KN刀M=-1/3PiH-1/3P2“-U2(B/2-B/3)-U3(B/2-2/3)+WXd=-15390.75KN?m计算扬压力引起的应力，对于U1所产生的分应力，各点正应力值等于该点渗压强度，方

35、向相反，剪应力为0。(Tyu=-丫Hi=-9.81X8.98=-88.09KN/m2Tu=0(Txu=-丫Hi=-88.09KN/m2下游：(Tyd=Td=axd=OUi所产生的分应力，自上游至下游呈直线变化：y=-3.47xr=2/25.36垂直正应力y:y=a+bx上游坝面处:2cryu=-Y水H(2r-r)=-9.81X24.12X(2X2/25.36-4/25.362)=-35.85KN/m2下游坝面处:2yd=y水H(r-r)=9.81X24.12X(2/25.36-4/25.362)=17.19KN/m计算a，b:a=丫水Hr(1-r)=9.81X24.12X2X(1-2/25.3

36、6)/25.36=17.19b=丫水Hr(2r-3)/B=-2.09?坝高2/3处坝体内部各点垂直正应力：Ty=17.19-2.09x坝体内水平截面上的剪应力T：在O'点下游段：T=ai+bix+cix2a=am=17.19X0.8=13.752bi=bm+y水H(r-r)/y=bm+a/y=-2.09X0.8+17.19/33.1=-1.15其中：y为计算断面处水库水深。c1=0则下游：Td=a1=13.75KN/m2且O'点下游段：t=13.75-1.15x在O'点上游段：22T=a1+b1X+C1X+a1+b1x'+c1x式中的ai+bx+CiX2同O&#

37、39;点下游段，x'是从O点量起的坐标。ai=0,ci=0,b1=丫水Hn/丫B式中n2为渗透压力消失点轨迹线的坡度：n2=r(m+n)-n=2X0.8/25.36=0.06?b1=丫水Hn7丫B=Y水Hm/B=9.81X24.12X0.8/25.36=7.46则上游：tu=13.75-1.15X25.36+7.46X2=-0.49KN/m且O'点上游段：T=13.75-1.15x+7.46x'(23.36<x<25.36,0<x'w2)13751.15x(0Ex兰23.36)13751.15x+7.46x'(23.36兰xW25.36

38、,0童x'w2)水平正应力O'点的下游段：(Tx=a2+b2X+C2X2+ckx322式中：a2=aim=an=17.19x0.8=11.00b2=bm+am/y=-1.15X0.8+17.19x0.8/33.1=-0.50C2=0,d2=0则下游：(Txd=a2=11.00KN/m2且。'点下游段：crx=11-0.50x在。'点以左的一段上：2323(Tx=a2+bx+C2X+cbxa2+b2x'+c2x"+d2x"式中：a2=0,c2=0,d2=0,b2=丫水H(n22-1)/rB=9.81x24.12x(0.062-1)/2=

39、-117.88则上游：2gU=11-0.5x25.36-117.88x2=-237.44KN/m2。'点上游段：(Tx=11-0.50x-117.88x'(23.36<x<25.36,0Vx'<2)'110t50x,(0兰乂丝3.36)?二x0.50x117.88x',(23.36兰x兰25.36,0兰x'A2)将U和U引起的两部分应力相加得扬压力引起的应力分量为(TyuTydTuTdTxuTxdU所产生的分应力-88.09000-88.090U2所产生的分应力-35.8517.19-0.4913.75-237.4411扬压力引

40、起的分应力-123.9417.19-0.4913.75-325.5311对其余各点扬压力引起的应力分量为:(Ty=17.19-2.09x-3.47x=17.19-5.56x13.751.15x(0ExE23.36)罩一3.751.15x+7.46x'(23.36兰xW25.36,0WxW2)110.50x3.47x=113.97x,(0兰x兰23.36)CTx=J110.50x117.88x'3.47x=113.97x117.88x'(23.36兰x兰25.36,0兰xW2)?计扬压力情况下上下游处的各应力为：TyuTydTuTdTxuTxd扬压力引起的应力分量-123

41、.9417.19-0.4913.75-325.5311不计扬压力时的应力398.50544.570435.66324.71348.53计扬压力时的应力274.56561.76-0.49449.41-0.82359.53(T1u=(1+n2)(Tyu-n2(P-P0)=cyu=274.56KN/m2(T2u=0(T1d=(1+m)Tyd=(1+0.82)X561.76=921.29KN/mT2d=P'-P。'=0其中：P为下游面的相应力;Po'为上下游边界处扬压力强度，P'=F'=0其余各点应力:Ty=544.57-5.76x+17.19-5.56x=56

42、1.76-11.32x广2449.41120.07X+4.69x(0兰x兰23.36)2, 2049.41120.07X+4.69x'+7.46x2(23.36兰xW25.36,0Wx'W2)2.4坝体各截面应力坝体各截面应力见下表。坝体各截面应力单位：KN/tf应力坝基面上下游处各应力2/3坝高处上下游各应力设计情况下校核情况下正常情况卜不计扬压力正常情况下计扬压力不计扬压力计扬压力不计扬压力计扬压力CT505.35187.12420.6245.02398.50274.56CT,rj-J908.09773.78998.86920.64544.57561.76ydTu00000

43、-0.49Td602.00619.02673.52610.94435.66449.41Txu604.230621.700324.71-0.82Txd637.19495.22695.78589.21348.53359.53T1u505.35187.12420.6245.02398.50274.56T2u604.230621.700324.710T1d1389.691269.001537.681509.85893.10921.29T2d155.590173.150003挑流消能和溢流面得计算根据地形地质条件选用挑流消能，挑坎体采用连续坎，取挑角9=22°,挑流鼻坎应高由下游最高水位1?2

44、m,那么取鼻坎的高程为：317.65+2.0=319.65m。3.1 反弧段半径的确定挑坎顶的水流平均流速V按公式V=%2gHo)1/2计算：其中：一堰面流速系数；校核洪水位与坎顶水头差。按经验公式叩一；。55计算：其中：Qq/g0*15,H=33.53m,q=4250/40=106.25m3/(s-n)为单宽流量。贝UKe=0.17计算得：:=0.95则v=0.95X(2X9.81X33.53)1/2=24.37m/s计算坎顶水深h,由Q=Bhv,得h=Q校/Bv;其中：B=40mh=4250/(40X24.37)=4.36m反弧半径R=(8?10)h=34.88?43.6m,取半径R=39

45、m3.2 水舌的挑距Lo及可能最大冲坑的深度tr估算由估算公式:sin2 J 2g(h, h 2)Lo=1vi2sin日co曲+vicos日Jv/sig-其中：坎顶平均水深h在铅直向的投影，h1=hcos9;h2一坎顶到河床面的高差，mv1一坎顶水面流速，m/s,约为鼻坎处平均流速v的1.1倍代入参数求得：L0=85.71m计算水垫深度tr,由tr=aq"5*25其中：a冲坑系数，取a=1.2;q一单宽流量；H一上下游水位差;则tr=1.2X106.2505X35.530.25=30.20m所以tr'=tR-H2=30.2-17.65=12.55m则L/tr=85.71/12

46、.55=6.83>2.5?5.0;说明挑流消能形成的冲坑不会影响大坝的安全。3.3 溢流面设计3.3.1 顶部曲线段溢流坝顶部曲线是控制流量的关键部位其形状多与锐缘堰泄流水舌下缘曲线相吻合，否则会导致泄流量减少或堰面产生负压。顶部曲线的型式很多，常用的有克奥曲线和WESS线。本设计采用WES曲线。WES型溢流堰顶部曲线以堰顶为界分上游段和下游段两部分。(1)上游段曲线采用三圆弧形式，以堰顶为坐标原点，建立直角坐标系。Ri=0.5Hd=5.75m,c1=0.175Hd=2.013m,a1=0.0316Hd=0.363m,R=0.2Hd=2.3m,c2=0.276Hd=3.174m,a2=0.1153Hd=1.326m,Rs=0.04Hd=0.46mca=0.282Hd=3.243m,a3=0.126Hd=1.449m,其中：Hd为定型设