2010年水利系水工建筑物应用技术技能竞赛
u?y?W?6?M?9805.07?6?(?10173.77)?291.02kpa?0 ?d?yTT225.4525.452479.51kpa?3000kpa计入扬压力时:
u?yW6?M7104.156?(?19548.57)98.05kpa?0? ?????d22?yTT25.4525.45460.23kpa?3000kpa
b：坝体上游边缘主应力按不计扬压力情况校核.
P'?rH?rsbhstan2(45???s)220)?347.99kPa2?
?10?28.67?12.5?10tan2(45???uy=291.02kpa
u2'222?1??u)?Pm?291.02?(1?0.2)?347.99?0.2y(1?m11?288.74kpa?3000kpa
2折坡断面 基本组合: 1)正常蓄水位：
?uydT7T2?y?1u??uy?152.77kpa?7500kpaW6?M716.856?411.29??????72152.77kpa?052.05kpa?7200kpa
2)设计水位：
u?yW6?M716.856?(?485.02)43.02kpa?0??????dT7161.80kpa?7200kpa?yT272u?1u??y?43.02kpa?7500kpa
特殊组合:
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3)校核水位：
?uydT7T2?y?1u??uy?45.85kpa?7500kpaW6?M716.856?(?461.88)??????7245.85kpa?0158.96kpa?7200kpa
(五)公式说明
1.浪压力公式(辽宁水校主编《水工建筑物》P16公式(1-10)、(1-11))
r(2h1%?hz)Lm2r(Lm?2h1%?hz)LmrLm2Ml?y1?y222 1y1?H1?Lm?(Lm?2h1%?hz)32y2?H1?Lm3PL?式中 PL——浪压力合力，kN；
Ml——PL对坝底中点的力矩，m；
H1——坝前水深，m；
hz、h1%、Lm——波浪要素，见本章第一节。
2．泥沙压力公式《混凝土重力坝设计规范》（SL 319—2005）P66（B.2）
???1Psk?rsbhs2tan?45??s?
22??式中 Psk——淤沙压力值，kN/m；
?sb——淤沙浮重度，kN/m3;
hs—— 坝前淤泥沙的淤积厚度，m；
?——泥沙内摩擦角；
3. 抗滑稳定公式《混凝土重力坝设计规范》（SL 319—2005）P20（6.4.1—２）
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K?f?W ?P式中 K——按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；
f——坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数；
?W——作用于坝体上全部荷载对滑动平面的法向分值（包括扬
压力）对滑动平面的法向分值，kN;
?P——作用于坝体上全部荷载对滑动平面的切向分值（包括扬
压力）, kN。
4．水平截面上的边缘正应力公式《混凝土重力坝设计规范》（SL 319—2005）P77式（C.1.1）
?yu?W?M??2?ydTT式中
?W——作用于坝体上全部荷载对滑动平面的法向分值（包括扬
压力），kN；
?M——计算截面以上有作用对计算面中点的力矩代数和（包
括或不包括扬压力），kN2m；
T——坝体计算截面的水平宽度，m；
?yu，?yd——分别为坝体上下游边缘正应力，kpa。
5．坝体边缘主应力公式《混凝土重力坝设计规范》P78式（C.4.1—1）
u??u(1?m2)?P'm2 ?1y11u式中 ?1——坝体上游边缘主应力，kpa；
?uy——坝体上游边缘正应力，kpa；
m1——计算截面处，上游坝面坡率，本设计为m=0.3；
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P'——计算截面处上游坝面水压力强度，kpa（如有泥沙压力也
应计算在内）。
2-5 非溢流坝断面优化（见说明书）
第三章 溢流坝断面设计
3-1 溢流坝坝型选择（见说明书）
3-2 堰顶高程与孔口尺寸的确定
堰顶高程的确定
1）溢流孔口
当大坝通过P=1%校核洪水时下泄流量Qmax=406.06m3/s，参照《水利水电工程建筑物》（黄河水利出版社） P32，由国内外工程实践得知：软弱基岩常取q=20～50m3/（s.m）。由于坝址下游基岩较软弱，单宽流量可适当取小，本设计采用溢流单宽流量q=40m3/s，则所需溢流总宽为:
B?Qmax406.06??10.1515m q40根据大中型混凝土坝闸孔一般采用宽度b=8～16m,闸孔数目最好为奇数的要求。由于此工程规模较小，考虑到下泄流量较小，本设计采用闸孔宽b=5m,分两孔n=2。
2）初步拟定堰顶高程
按两种不同情况分别计算，参考《水力学》第二版 P216：
2Q H0?()3 ?mB2g式中：Q——闸口出流量，m3/s ；
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?——侧收缩系数，本次设计?=0.95；
m——流量系数，本次设计m=0.48； B——溢流宽度，m；
g——重力加速度，9.81 m/s2 ；
H0——堰顶水头，m ； 表（3-1） 工况 校核情况 设计情况 正常情况 上游水位z1 （m） 685.67 685.06 681 堰顶水深下泄流量Q (m3/s) 406.06 317.22 堰顶高程z1—H0 (m) 678.348 678.85 H0（m） 7.322 6.21 3)最后选定堰顶高程
堰顶高程定得高一些比较经济，但必须通过最大洪水校核。
方案1: 取堰顶高程为679m
H=685.67-679=6.67m
定型设计水头Hd取6m(最大水头H的89.955%)
H6.67??1.1116， Hd6参考《水力学》第二版P207查得
m?1.00125，故m=1.0012530.48 =0.4806 md由
H6.67H。 ??1.334?1,取?1.0（其中b为闸口宽度）
b5b参考《水力学》第二版P208，根据边墩与闸墩形状，得闸墩头部形状
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