永久性水工建筑物的级别
工程等别
永久性建筑物的级别 主要建筑物
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
次要建筑物
1 2 3 4 5
3 3 4 5 5
根据《水利水电工程等别划分及洪水标准》，结合水库枢纽资料和电站装机容量等因素，可确定水库枢纽为小（1）型工程，工程等别Ⅳ等，主要建筑物级别级，次要建筑物级别级，临时性水工建筑物级别级。 2.1.2水库运用方式
水库正常运用期用闸门挡水,以提高电站电站发电水头。水库的正常蓄水位等于防洪限制水位，即水库调洪的起调水位，所以水库的兴利库容与调洪库容重叠为零。洪水到来之前不提前泄洪，洪水到来时，通过调整闸门开度调节下泄流量，当上游来水量大于闸门全开时的泄水量时，开始调洪，此时的泄流量即为起调流量。 2.1.3调洪演算
当水库有下游防洪任务时，它的作用主要是消减下泄洪水流量，使其不超过下游河床的安全泄量。水库的主要任务是滞洪，即在一次洪峰到来时，将超过下游安全泄量的那一部分洪水拦蓄在水库中，待洪峰过去后，再将拦蓄的洪水下泄掉，腾出库容来迎接下一次的洪水。有时，水库下泄的洪水与下游区间洪水或直流洪水遭遇，相叠加后其总泄量会超过下游的安全泄量。这时，就要求水库起“错峰”的作用，使下泄洪水不与下游洪水同时到达需要防护的地区。若水库是防洪与兴利相结合的综合利用水库，则除了滞洪作用外还 有蓄洪作用。即水库在汛期拦蓄部分或全部洪水在兴力库容内，供枯水期兴利部门使用。
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水库的调洪作用，在于对入库洪水的滞洪，使出库洪水过程变平缓，洪水历时拉长，洪水流量减小。而影响水库洪水调节的因素，主要是入库洪水、泄流建筑物型式和尺寸以及汛期水库的控制运用方式和下游的防洪要求。若泄流建筑物尺寸减小，同一水位所下泄量也将减小，所需调洪库容则加大。反之。则正好相反。
水库调洪计算的任务，是根据水文分析计算提供的各种标准的设计洪水，对已经拟定的泄洪建筑物型式与尺寸方案，遵循水库汛期的控制运行规则，进行水库的蓄泄调节计算，推求泄流过程和最大下泄流量，并确定有关防洪的特征水位和特征库容。
工程规划设计中防洪设计标准分为两类。第一类是保证水工建筑物自身安全的防洪设计标准，第二类是保障下游防护对象免除一定洪水灾害的防洪标准。水工建筑物的防洪标准又可以分为设计标准（对应正常运用情况）和校核标准（对应非常运用情况）。工程遇到设计标准洪水时应能保证正常运用，遇到校核标准洪水时，主要建筑物不得发生破坏，但允许部分次要建筑物损坏或失效。
水库调洪计算的直接目的，在于求出水库逐时段的蓄水、泄水变化过程，从而获得调节该次洪水后的水库最高洪水位和最大下泄流量，以供进一步防洪计算分析之用。
水库调洪基本原理是逐时段的联立求解水库的水量平衡方程和水库的蓄滞方程。 2.1.3.1水量平衡方程基本方程
在某一时段t内，入库水量与出库水量之差等于该时段内水库蓄水量的变化，公式表示如下。
11（Q-q）t=(Q1+Q2)Δt-(q1+q2)Δt=V1-V2=△V （2-1）
221Q—t时段中的平均入库流量（m3/s）,它等于(Q1+Q2);
21q—t时段中的平均出库流量（m3/s）,它等于(q1+q2);
2Q1、Q2—t时段初、末的入库流量（m3/s）； q1、q2—t时段初、末的下泄流量（m3/s）； V1、V2—t时段初、末水库的蓄水量（m3）； t—计算时段（s）；
△V—t时段水库蓄水量变化值（m3）。
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计算时段t，其长短视入库流量的变化程度而定。陡涨陡落的中小河流，t可取短些，流量变化平缓的大河，t可适当取长。 2.1.3.2蓄泄方程
水库通过泄洪建筑物泄洪，该泄量就是水库的下泄流量，水库泄流建筑物的泄流能力，是指某一泄流水头下的下泄流量。在溢洪道无闸门控制或闸门全开的情况下，溢洪道的下泄流量可按堰流公式计算。即
q溢?M1BH （2-2）
32q溢—溢洪道的下泄流量（m3/s）； H—溢洪道堰上水头（m）； B—溢洪道堰顶净宽（m）； M1—流量系数，可查水力学书籍。
泄洪洞的下泄流量可按有压管流计算，即
q洞??2?H （2-3）
12q洞—泄洪洞的下泄流量（m3/s)；
H—泄洪洞计算水头，非淹没出流时，为库水位与洞口中心高程之差；淹没出流时，为上下游水位之差（m）；
ω—泄洪洞洞口的断面面积（m2）； M2—流量系数，可查水力学书籍。
目前常用的调洪计算方法有：列表试算法、半图解法和简单三角形法。
本枢纽的泄洪建筑物采用开敞式溢流堰，堰顶设置闸门，以便于控制洪水的下泄流量，从而达到调洪的目的。其溢流能力按下式计算:
Q?Cm??sB2gH32w
式中:Q—流量；
B—溢流堰净宽,m； Hw—堰顶以上作用水头，m； m—流量系数；
C—上游面坡度影响修正系数，当上游面为铅直面时，C取1.0； ε—侧收缩系数，根据闸墩厚度及墩头形状而定，可取=0.90～0.95；
σs—淹没系数，视泄流的淹没程度而定，不淹没时=1.0。
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本设计已确定堰顶高程，所以只要验算其泄流能力即可。 表2-3
洪水调节计算表
工 况 设 计 校 核
堰顶高程(m)
H上（m）
B（m）
设计流量（Qm3/s） 计算流量Q（m3/s）
1955.50 1955.50
5.61 6.69
10.00 10.00
243.00 371.00
255.00 335.50
溢洪道上一般都设有闸门控制，有利于解决防洪与兴利的矛盾，提高水库的综合效益。在同样满足下游河道允许（安全）泄量的情况下，有闸门控制泄流比无闸门自由泄流所需的防洪库容较小；在相同的防洪库容条件下，由闸门控制泄流可以减小最大下泄流量；当下游有较大区间洪水时，有闸门控制泄流可以错开洪峰遭遇，避免造成大洪水危害；同时也为综合利用水库兴利库容与防洪库容结合使用，创造了有利条件。
2.2坝型选择及枢纽布置
2.2.1坝址及坝型选择
大坝按建筑材料、施工方法、体型等方面分为重力坝、拱坝和土石坝。按坝的高度又分为 ①高坝，坝高>70m；②中坝，坝高为30～70m；③低坝，坝高<30m。按材料分为：混凝土坝和浆砌石坝。河谷开阔的平原区河流，宜修建土石坝；山谷和丘陵地带优先考虑重力坝和拱坝。坝基为土基，则选土石坝；坝基为岩基，则选重力坝和拱坝。“V”形河谷，优选拱坝；“T”、“U”形河谷优选重力坝和土石坝。本设计坝址处河谷呈“U”形，坝轴线是直线，河床宽度较小，仅有12m，所以选择重力坝作为挡水建筑物的枢纽主体部分。
重力坝是用混凝土或石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝。重力坝按结 构形式分为：实体重力坝、宽缝重力坝和空腹重力坝；按泄水条件可分为：非溢流坝和溢 流坝；按建筑材料可分为：混凝土重力坝和浆砌石重力坝。重力坝在水压力及其他荷载作 用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求；同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。
重力坝基本剖面呈三角形。在平面上，坝轴线通常呈直线，有时为了适应地形、地质条件，或为了枢纽布置上的要求，也可布置成折线或曲率不大的拱向上游的拱形。为了s适应地基变化、温度变化和混凝土的浇筑能力，沿坝轴线用横缝将坝体分割成若干个独立
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工作的坝段。
重力坝的优点:
(1) 结构作用明确，设计方法简便，安全可靠； (2) 对地形、地质条件适应性强； (3) 枢纽泄洪问题容易解决； (4) 便于施工导流； (5) 施工方便 重力坝的缺点:
(1) 坝体剖面尺寸大，材料用量多； (2) 坝体应力较低，材料强度不能充分发挥；
(3) 坝体与地基接触面积大，相应坝底扬压力大，对稳定不利；
(4) 坝体体积大，由于施工期混凝土的水化热和硬化收缩，将产生不利的温 度应力和收缩应力，因此，在浇筑混凝土时，需要有较严格的温度控制措施。
从地质资料来看，坝基岩性为二迭系上统下段千枚状板岩，长石英细砂岩不等厚亚层，以中厚层长石英砂岩为主，经初步布置，满足各建筑物布置的要求。通过对各种坝型的定性比较，综合考虑地形地质条件，分析后认为，可修建混凝土重力坝。因为坝轴线河床宽仅有12.0m,工程规模较小，因此选择混凝土实体重力坝。 2.2.2枢纽组成建筑物 2.2.2.1挡水建筑物
挡水建筑物：用以拦截江河，形成水库或壅高水位，如各种坝、水闸；以及为抗御洪水或挡潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。拦河修建的河床式电站、船闸也可视为挡水 建筑物，本设计采用坝和闸。 2.2.2.2泄水建筑物
泄水建筑物：用以宣泄多余水量、排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库、渠道等， 以保证坝和其他建筑物的安全。如各种溢流坝、坝身泄水孔；又如各式岸边溢洪道和泄水隧洞等。本设计选择溢流坝表孔泄水和冲沙，以达到安全经济运用的目的。 2.2.2.3输水建筑物
输水建筑物：为满足灌溉、发电和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等。本设计采用无压渠道后接无压隧洞的方式引水。 2.2.2.4取水建筑物
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