沙溪口水电站及其下游消能设计计算书

1目 录第一章 枢纽布置 .3第二章 重力坝挡水坝段设计 .42.1 剖面设计 42.1.1 坝顶高程 42.1.2 坝顶宽度 52.1.3 廊道的布置 52.1.4 剖面形态 52.2 坝体稳定分析和应力校核 62.2.1 设计蓄水位时（一台机组满发） 62.2.1.1 荷载计算 .62.2.1.2 挡水重力坝的稳定分析 72.2.1.3 应力校核 82.2.2 设计洪水位时 92.2.2.1 荷载计算 92.2.2.2 挡水重力坝的稳定分析 102.2.2.3 应力校核 102.2.3 校核洪水位时 112.2.3.1 荷载计算 112.2.3.2 挡水重力坝的稳定分析 12第三章 重力坝溢流坝段设计 .153.1 溢流坝段空口尺寸拟定 153.2 溢流坝段剖面设计 153.2.1 堰顶高程 163.2.2 堰面曲线 163.2.3 上游曲线 173.2.4 反弧段半径的确定 173.3 坝体稳定分析和应力校核 173.3.1 设计蓄水位时（一台机组满发） 173.3.1.1 荷载计算 .173.3.1.2 溢流坝的稳定分析 183.3.1.3 应力校核 193.3.2 设计洪水位时 193.3.2.1 荷载计算 1923.3.2.2 溢流坝的稳定分析 213.3.2.3 应力校核 213.3.3 校核洪水位时 223.3.3.1 荷载计算 223.3.3.2 溢流坝的稳定分析 233.3.3.3 应力校核 24第四章 专题：下游消能设计 .264.1 消能方式： .264.1.1 采用底流消能 264.2 消力护坦设计 284.2.1 护坦长度确定 284.2.2 护坦厚度确定及抗浮稳定校核 284.3 护坦配筋 304.4 下游保护段 .30第五章 水电站建筑物设计 .315.1 特征水头的选择 315.2 水电站水轮机组的选型 345.3 涡壳和尾水管的计算 405.4 发电机的选择与尺寸估算 435.4.1 水轮机发电机主要尺寸估算 435.4.2 发电机外形平面尺寸估算 445.4.3 发电机外形轴向尺寸计算 455.4.4 发电机重量估算 455.4.5 水轮机重量估算 465.5 调速器与油压装置的选择 465.5.1 调速功计算 465.5.2 接力器的选择 465.5.3 调速器的选择 475.5.4 油压装置 485.6 厂房桥吊设备的选择 485.7 主厂房各层高程及长宽尺寸的确定 505.7.1 水轮机组安装高程 5035.7.2 尾水管地板高程和厂房基础开挖高程 505.7.3 水轮机层地面高程 515.7.4 发电机楼板高程和安装场高程 515.7.5 吊车梁轨顶高程 515.7.6 屋顶面高程 515.7.7 厂房总高 515.7.8 主厂房平面尺寸的设计 515.9 水电站厂房的稳定计算 515.9.1 正常水位运行工况 525.9.2 校核洪水运行工况 535.9.3 机组大修工况 541第一章 枢纽布置由沙溪口的水文地质资料可知，坝址位置设计洪水位 88.00m ，对应下游水位可由下泄流量在流量与下游水位关系曲线查得 80.00m ,水头为 8.00m 。校核洪水位 88.50m ,同理可查得下游水位 81.00m ，水头为 7.50m ，汛期限制水位85.50 m ，设计低水位 82.00m。水头不高，水深较小，水头在 20m 左右，水深不足 40m，初步设计选择采用河床式厂房发电；洪水期下泄流量较大，河床较宽，可以选择溢流坝表孔泄洪；两岸山体不高，地质状况一般，选择重力坝挡水；考虑通航过木过竹需要，设置较高通航能力的船闸。经综合分析，确定了左岸船闸右岸厂房布置方案，和左岸厂房右岸船闸布置方案。左岸船闸右岸厂房布置方案考虑主河槽位于左河床靠近左岸 3050m 之间，开挖至弱风化岩层需至 48.00m 高程左右，初步设计布置船闸易于通航需求；沿坝轴线自此至右岸 500600m 之间，开挖至弱风化岩层需至 57.00m 高程左右，初步设计选择布置溢流坝和河床式厂房，考虑溢流坝洪水期泄洪不对电厂发电造成影响，其间用重力挡水坝衔接；考虑河流右岸交通便利，山坡较缓，易于出线进厂布置，将河床式厂房置于右岸，且右岸现有铁路线沿河岸通过坝址。枢纽布置沿坝轴线从左岸至右岸的水工建筑物依次为：重力挡水坝、船闸、溢流坝、重力挡水坝、河床式厂房，开关站初步布置于河道右岸装配厂下游。综上，初步设计采用第一种方案，即左岸船闸右岸河床式方案，并采用重力坝挡水，溢流坝泄洪，消力戽消能。工程等别二等，主要建筑物级别二级，次要建筑物级别三级，临时建筑物四级。2第二章 重力坝挡水坝段设计基本设计参数：上游设计洪水位：87.00m；校核洪水位：88.50m；正常蓄水位（汛期限制水位）86.20m；下游设计洪水位：80.50m；下游校核洪水位：82.40m ；正常蓄水位（一台机组发电）：64.40m。坝底高程取未风化岩石边界开挖线 57.00m。混凝土重度由水工建筑物荷载设计规范取 =24.0 KN/ , 水的重度 =9.81 13m0KN/ ，由沙溪口水电站基本情况简要说明中表 7 得岩石抗剪强度指标建议3m值知，云母长英片岩与混凝土边界摩擦系数 f=0.5，粘聚力 c=0.6kg/c，K=3.0， K=1.052.1 剖面设计2.1.1 坝顶高程坝顶高程由静水位+相应情况下的风浪涌高和安全超高。即：=静水位 +h式中：h=h l%+hz+hc 式中：h l%累积频率为 1%的波浪高度，m；hz波浪中心线高出静水位的高度，m；hc取决于坝的级别和计算情况的安全超高，m；波浪要素要素由官厅水库公式，得312020)(76.vgDvg 75.312015.20)(.vgDLm设计情况：计算风速 v0 取为 30m/s；设计洪水位下吹程 D 为 2. 00km；得 hm= m467.18.93)281.9(076.2112 Lm= 20)0.(3. 75.3215.2hm/Hm=1.467/(88.0-64)=0.069 由荷载设计规范查表得 hp5%/ hm=1.90, hp1%/ hm=2.32 所以 hp1%=2.32/1.90hp5%=2.32/1.90hm=1.79m3hz= = hc=0.5mmLHct2%1 m708.9.2.1473h=h1%+hz+hc=1.79+0.708+0.5=2.998m坝顶高程=正常蓄水位 +h=86.2+2.998=89.2m校核设计情况：计算风速 v0 取为 15m/s；校核洪水位下吹程 D 为 2. 00km；得 hm= m617.08.95)128.9(076.23112 Lm= 92).(53.275.312.2hm/Hm=0.617/(88.5-64)=0.022 由荷载设计规范查表得 hp5%/ hm=1.92, hp1%/ hm=2.89 所以 hp1%=2.89/1.92hp5%=2.89/1.92hm=0.93mhz= = hc=0.4mmLHct2%1 38.09.0.73142则 h=h1%+hz+hc=0.93+0.383+0.4=1.713m坝顶高程=正常蓄水位 +h=88.5+1.713=90.21m坝顶桥梁采用装配式钢筋混凝土结构，桥下会有过流，为使工作桥与水流保持一定距离。并考虑其他因素，取重力坝坝顶高程取 91.00m2.1.2 坝顶宽度坝高=91.0-57=34.0m，非溢流坝的坝顶宽度一般可取为坝高的 8%10%（即2.723.4） ，且不小于 3m。为了满足设备布置和双线交通的要求，取坝顶宽度为10m。2.1.3 廊道的布置灌浆廊道上游壁到上游坝面的距离应不小于 0.050.10 倍水头，且不小于45m，取 5m，宽度 2.53m，取 3m。高度 34m，取 4m。坝体纵向排水检查廊道考虑坝高较小，只设基础排水廊道，高取 3m，宽取 2m。灌浆廊道距离基岩面距离不宜小于 1.5 倍底宽，即 4.5m，取 5m。2.1.4 剖面形态因本水利枢纽坝址摩擦系数较小，所以不能按常规坝体设计。按应力条件确定坝底最小底宽上游 =0.125，则4mHBc 9.253.0)1.2(.0)15.(8.92434)2()1(10 ， 其中， ， ， ，30/mKN3/4KNC.1河床底高程 ，H=91.0-57=34.0m57按稳定条件确定坝底最小底宽，mfHBc 78.31.0125.8.9450310 其中，K=1.05，f=0.5,其余同上。取坝底宽度 32m。取上游折坡点为 77m，下游折坡点为 81.0m 高程处。上游坡 n=0.2，下游坡 m=0.75图 2-1 挡水坝段剖面图2.2 坝体稳定分析和应力校核2.2.1 设计蓄水位时（一台机组满发）2.2.1.1 荷载计算 5自重W=240.5420+241034+240.51824=14304kN/m M=96013.3+81807-51844=49184kN/m,逆时针上下游水压力上游水压力 PX1=1/2(86.2-57)29.81=4182.2kNPY1=9.81(9.2+29.2)4/2=753.4kN/m 下游水压力 PX2=1/2(64.4-57)29.81=268.6kN/m PY2=9.81(64.4-57)20.75/2=201.45kN/m M=-4182.29.87+753.414.35+268.6 2.47-201.4514.15= -32654.1kN/m顺时针扬压力由于扬压力较大，坝体设有防渗帷幕和上下游主副排水系统，由规范DL5077-1997，坝基面渗透压力扬压力强度系数为： =0.25 =0.20 =0.50012 H1=0.2529.2=7.3m 2H2=0.57.4=3.7mU=(29.2+7.3)5/2+(7.3+3.7)5/2+3.7 14+(3.7+7.4)8/29.81=2108.66kN/m M=(-91.25 14-27.58.77+51.81+44.412.44)9.81=-8971.63 kN/m 顺时针浪压力坝前水深 Hm=29.2mlm/2=14.2/2=7.1m，为深水波PL=r0（L L+2hL+h0）L L/2- r0（L m/2） 2=9.81(7.1+1.79+0.708)7.1/2+9.817.17.1/2=334.3-247.46=87.04kN/m 6M=-334.325.3+247.2624.47=-2407.34kN/m 逆时针2.2.1.2 挡水重力坝的稳定分析采用分项系数法进行挡水坝段稳定分析:作用效应系数 S（*）=P C=1.04182.2-1.0268.6+1.287.04=4000.64kN抗滑稳定抗力系数 R(*)= =1.3 =3 AcWfRRRfRCW=1.014100+1.0725.9+1.0243.0-1.11304.1-1.2769.1=12711.5kNkNR 03.5681320.8961.350.(*) kN440 SkNd .597.162.1RSd0满足稳定要2.2.1.3 应力校核水平截面上的边缘正应力=5151.03MmkN=13150.2kN B=32mW上游垂直正应力 =2 6By 13.4320.516.1302/mkN下游面垂直正应力 =2 My 22/76.8边缘剪应力上游边缘剪应力 2/3.8.0134mkNnPyyu 下游边缘剪应力2/6.57.68myuy 7铅直截面上的边缘正应力上游面水平正应力 2222 /65.17.034mkNnPPyyuux 下游面水平正压力 2222 /18.4.8myuyux 边缘主应力上游面主应力 2221 /78.453.0. 1mkNnPnyuy 2uP下游面主应力 2221 /94.576.3805. 1mKNPmyuy 2uP应力满足要求2.2.2 设计洪水位时2.2.2.1 荷载计算自重W=240.5420+241034+240.51824=14304kN/m M=96013.3+81607-51844=49184kN/m, 逆时针上下游水压力上游水压力 PX1=1/2(87-57)29.81=4414.5kNPY1=9.81(10+30)4/2=784.81kN/m 下游水压力 PX2=1/2(80.5-57)29.81=2708.79kN/m PY2=9.81(80.5-57)20.75/2=2031.59kN/m 8M=-4414.510+784.814.33+2708.79 7.83-2031.5910.125=-32258.84kN/m顺时针扬压力由于扬压力较大，坝体设有防渗帷幕和上下游主副排水系统。P1= mkNH/3.2940P2= P/0.16)(P3= k/7.520P4= mNH4U=(294.3+160.03)5/2+(160.03+115.27)5/2+115.2714+(115.27+230.54)8/2=919.69+465.98+1579.41+1334.16=4299.2kN/mM=-919.6914-465.988.32+1579.41 1+1334.1612.43=1410.48kN/m 逆时针浪压力坝前水深 Hm=28.5mlm/2=14.2/2=7.1m，为深水波PL=r0（L L+2hL+h0）L L/2- r0（L m/2） 2=9.81(7.1+1.79+0.708)7.1/2+9.817.17.1/2=334.3-247.46=87.04kN/m M=-334.323.6+247.2622.77=-2259.37kN/m 顺时针2.2.2.2 挡水重力坝的稳定分析采用分项系数法进行挡水坝段稳定分析:作用效应系数 S（*）=P C=1.04414.5-1.02708.79+1.287.04=1810.16kN抗滑稳定抗力系数 R(*)= =1.3 =3 AcWfRRRfRCW=1.014304+1.0784.8+1.02031.59-1.11385.67-12913.57=12099.87kN9kNR 06.528130.8967.12093.5(*) kN10 SkNd 72.46.528.1RSd0满足稳定要求2.2.2.3 应力校核水平截面上的边缘正应力=16076.27MmkN=12821.9kN B=32mW上游垂直正应力=2 6By 8.49327.1609.182/mkN下游面垂直正应力=2 6MWy 22/49.0637.169.18k边缘剪应力上游边缘剪应力 2/88mNnPyyu 下游边缘剪应力 729504.36kmy 铅直截面上的边缘正应力上游面水平正应力2222 /8.19.0849mkNnPPyyuux 下游面水平正压力 22 2/4.175.04936mkNyuyux 边缘主应力10上游面主应力 2221 /68.514.904. 1mkNnPnyuy 02u下游面主应力 2221 /89.47.3065. 1Kyy 02uP应力满足要求2.2.3 校核洪水位时2.2.3.1 荷载计算自重W=240.5420+241034.5+241/21822.5+241/21822.5=14100kN/m M=96013.3+81607-51844=49184kN/m, 逆时针上下游水压力上游水压力 PX1=1/2(88.5-57)29.81=4866.99kNPY1=9.81(11.5+31.5)4/2=843.67kN/m 下游水压力 PX2=1/2(82.4-57)29.81=3164.51kN/m PY2=9.81(82.4-57)20.75/2=2373.38kN/m M=-4866.9910.5+843.6714.31+3164.51 8.47-2373.389.65=-35130.19kN/m顺时针扬压力由于扬压力较大，坝体设有防渗帷幕和上下游主副排水系统。P1= mkNH/02.390P2= P/7.1)(11P3= mkNH/59.12402P4= 7U=(309.02+170.7)5/2+(170.7+124.59)5/2+124.5914+(124.59+249.17)8/2=1160.8+683.0+1577.8+1352.4=4774kN/mM=-965.813.99-504.728.3+2373.38 1+1495.0412.44=2632.14kN/m 逆时针浪压力坝前水深 Hm=31.5mlm/2=7.1/2=3.55m，为深水波PL=r0（L L+2hL+h0）L L/2- r0（L m/2） 2=9.81(3.55+0.93+0.383)/23.55-9.813.553.55/2=83.55-60.69=22.86kN/m M=-84.6825.1+61.8224.27=-625.1kN/m 逆时针2.2.3.2 挡水重力坝的稳定分析采用分项系数法进行挡水坝段稳定分析:作用效应系数 S（*）=P C=1.04866.99-1.03164.51+1.222.86=1729.91kN抗滑稳定抗力系数 R(*)= =1.3 =3 AcWfRRRfRCW=1.014100+1.0843.67+12373.38-1.11470.52-1.23239.26=11812.37kNkNR 49.517320.189637.182.50(*) kN0 SkNd 58.439.5172.12RSd10满足稳定要求2.3.3 应力校核水平截面上的边缘正应力=16060.85MmkN=12607.27kN B=32mW上游垂直正应力=2 6By 08.4325.1607.102/mkN下游面垂直正应力=2 6MWy 22/87.935.1607.10k边缘剪应力上游边缘剪应力 2/604mNnPyyu 下游边缘剪应力 924758.29kmy 铅直截面上的边缘正应力上游面水平正应力 22 2/5.19.084mkNnPPyyuux 下游面水平正压力.222/68.175.0829kmyuyux 边缘主应力上游面主应力 221 /60.578.40. mkNnPnyuy 2u下游面主应力132221 /5.4687.956. 1mKNPmyuy 02uP应力满足要求14第三章 重力坝溢流坝段设计3.1 溢流坝段空口尺寸拟定设计洪水流量 21500 m3/s，校核洪水流量 27500 m3/s。考虑水电站发电用水（4Q max2361.44 m /s）及过船泄水等影响，取Q0=3500 m3/s,考虑坝址下游处河床岩石的岩性，岩体较为完整，抗冲刷能力尚可，故取单宽流量 q=80m2/s。 设计工况下， 取 =0.8 Q =21500 m3/ss则 Q=Q - Q 0=20500-0.83500=18700 m3/ss校核工况下， 取 =1.0 Q =27500 m3/ss则 Q=Q - Q 0=27500-1.03500=24000 m3/ss则溢流前缘总净宽 L=Q/q=24000/80=300 m3/s取孔数 n 为 16 孔，溢流坝孔口形式采用初步设计采用开敞式溢流堰，则每空净宽 b=L/n=300/16=18.75m，取 19.0m 。溢流堰闸门采用横轴弧形闸门，考虑将横缝布置在闸孔中间，则闸墩厚度可取稍薄一些，取 d=3m。则溢流前沿总净宽 L0=L+(n-1)d=nb+(n-1)d=1619+153=349m。3.2 溢流坝段剖面设计溢流坝基本剖面的确定原则与非溢流坝相同，剖面除应满足强度、稳定和经济条件外，其外形尚需考虑水流运动要求。通常它也是由基本三角形剖面修改而成，内部与非溢流坝段相同。溢流面由顶部溢流段、中部直线段及鼻坎组成，上游面为直线或折线。15图 3-13.2.1 堰顶高程由 ，得2/30HgmLQ 320)gmLQ(初拟 m = 0.49 =0.92 ，则可列表计算如下：表 3-1计算情况流量 Q侧收缩系数 淹没系数 流量系数 m堰上水头 H0堰顶高程设计情况18700 0.92 0.991 0.49 9.91 77.09校核情况24000 0.92 0990 0.49 11.71 76.79取两种情况堰顶高程较小者，取 76.79m。3.2.2 堰面曲线我国现行采用的为 WES 曲线，其曲线方程为：y= 1ndkHxHd 为定型设计水头。因为校核洪水位 88.5m，堰顶高程为 76.79m，所以， Hd=9.5；k、n 为上游堰面坡度有关的系数。采用 WES5 型曲线。16k=1.873，n=1.776 。得：10.75yx.763.2.3 上游曲线上游曲线由曲线及直线段组成，直线段斜率取 1：0.75。3.2.4 反弧段半径的确定由规范混凝土坝设计规范 SL319-2005对于底流消能计算祥见专题，反弧段半径计算：X= ，R=0.305mHv 71.6491.8275.3648.123 =0.305 ，取为 16m。x10m57.3.3 坝体稳定分析和应力校核由于溢流坝段在一个坝段中既有溢流堰部分，又有闸墩部分，坝段之间分缝在溢流堰中间。故在坝体稳定分析和应力校核中应考虑整个坝段的联合受力，应以一个坝段为整体进行分析。3.3.1 设计蓄水位时（一台机组满发）3.3.1.1 荷载计算自重W=1012024（堰重）+175324（墩重）+152024（桥重）+209.81（机械设备中）= 193920+50400+7200+196.2=251716.2kNW/20=12585.81kN/mM=(1939206.93+504002.2+720020.8+196.28)/20=80303.76kNm,逆时针上下游水压力上游水压力P X1=1/2(86.2-57)29.81=4182.20kN/mPY1=0下游水压力 PX2=1/2(64.40-57)29.81=268.60kN/m PY2= 0V=9.812.911=312.94kN/m M=-4182.29.73+268.62.74-312.9413.5=-44254.054kN/mm顺时针动水压力17由于设计蓄水位时开闸出水时单宽流量较小，故未考虑设计蓄水位时的动水压力。扬压力由于扬压力较大，坝体设有防渗帷幕和上下游主副排水系统。P1= mkNH/45.286.91.0P2= 1.75P3= k/3020P4= mNH/6247819U=(286.45+71.61)5/2+(71.61+36.30)5/2+36.3018+(36.30+72.60)6/2=895.15+269.78+653.4+544.5=2362.83kN/mM=-895.1517-269.78 11.77+54414.56=-10467.36kN/mm 顺时针浪压力坝前水深 Hm=24.5mlm/2=14.2/2=7.1m，为深水波PL=r0（L L+2hL+h0）L L/2- r0（L m/2） 2=9.81(7.1+1.79+0.708)7.1/2-9.817.17.1/2=334.3-247.46=87.04kN/m M=-334.324.6+247.2623.77=-2346.4kN/m m 顺时针3.3.1.2 溢流坝的稳定分析采用分项系数法进行挡水坝段稳定分析:作用效应系数 S（*）=P C=1.04182.2-1.0268.6+1.287.04=4018.048kN/m抗滑稳定抗力系数 R(*)= =1.3 =3 AcWfRRRfRCW=12585.81kN/m18kNR53.61 0.1589.)4.3120.9172.93164.81250.(*) kN/m8.40.8.00 S/mkNRd 9.537.612.Sd0满足稳定要求3.3.1.3 应力校核水平截面上的边缘正应力=80303.76-44254.05-10467.36-2346.4=23235.95MmkN=10535.92kN B=34mW上游垂直正应力 =2 6BMy 81.376.41250.1902/k下游面垂直正应力 =2y 22/.3mN边缘剪应力上游边缘剪应力 2/081.7knPyyu 下游边缘剪应力 Nmy 铅直截面上的边缘正应力上游面水平正应力 222/0mknPPyyuux 下游面水平正压力 y 边缘主应力上游面主应力 2221/8.371mkNnPnyuy 02uP19下游面主应力 2221/7.801mkNmPyuy 02uP应力满足要求3.3.2 设计洪水位时3.3.2.1 荷载计算自重W=10142024+1754324+152024+209.81=193920+50400+7200+196.2=251716kNW/20=12585.81kN/mM=(1939206.93+504002.2+720020.8+196.28)/20=80303.76kNm,逆时针上下游水压力上游水压力 PX1=1/23029.81=4414.5kN/m e=10mPY1=0下游水压力 PX2=1/223.529.81=2708.79kN/m e=7.83mPY2= 0V=9.811/2(3.71+19)33=3675.95kN/m e=6.2mM=2708.797.83-3675.956.2-4414.5 10=-45737.07kNm 顺时针动水压力1=550 2=350 hc= gq34.781.9620332 e=3.5mmkNgqvpx /.)os(120 M=132.703.5=464.45 kN/mm顺时针 e=6.1mkgqvpy /96.37)sin(i120 M=-379.966.1=-2317.76kN/mm顺时针20扬压力由于扬压力较大，坝体设有防渗帷幕和上下游主副排水系统。P1= mkNH/3.294081.0P2= mkNP /03.1627.5).1(5)(3 P3= k/2720P4= mNH/4081.9U=(294.3+160.03)5/2+(160.03+115.27)5/2+115.2718+(115.27+230.54)6/2=1135.83+688.25+2074.86+1729.05=5627.99kN/mM=-1135.8316.75-688.2511.64+1729.0514.56=-1861.41kN/m m 顺时针浪压力坝前水深 Hm=24mlm/2=14.2/2=7.1m，为深水波PL=r0（L L+2hL+h0）L L/2- r0（L m/2） 2=9.81(7.1+1.79+0.708)7.1/2-9.817.17.1/2=334.3-247.46=87.04kN/m M=-334.327.1+247.2626.27=-2555.1kN/m m 顺时针3.3.2.2 溢流坝的稳定分析采用分项系数法进行挡水坝段稳定分析:作用效应系数 S（*）=1.04414.5-1.02708.79+1.287.04-1.1132.7=1664.188kN/m抗滑稳定抗力系数 R(*)= =1.3 =3 ACcWfRRRfRCW=1.012585.81+1.1379.96+1.03675.95-1.11824.08-1.23803.91=10108.54kN/mmkNR /98.45130.89654.1083.(*) 21kN/m18.64.10.0 S/mkNRd 2.37958.42.1Sd0满足稳定要求3.3.2.3 应力校核水平截面上的边缘正应力=80303.76+464.45-2317.76-45737.07-1861.41-2555.1=36296.87M mkN=16641.72kN B=34mW上游垂直正应力=2 6By 76.5834.6297.142/kN下游面垂直正应力 =2 My 22/1.1m边缘剪应力上游边缘剪应力 2/076.58kNnPyyu 下游边缘剪应力 12my 铅直截面上的边缘正应力上游面水平正应力 222/0mknPPyyuux 下游面水平正压力 Ny 边缘主应力上游面主应力 2221/76.581mkNnPnyuy0u22下游面主应力 2221/.2871mkNmPyuy 0uP应力满足要求3.3.3 校核洪水位时3.3.3.1 荷载计算自重W=12585.81kN M=80303.76 kN/m上下游水压力上游水压力 PX1=1/231.529.81=4867.0kN/m e=10.50mPY1=0下游水压力 PX2=1/225.429.81=3164.51kN/m e=8.47mPY2= 0V=9.811/2(5.61+20.9)33=4291.04kN/m e=8.47mM=-4867.010.5+3164.518.47-4291.045.67=-48627.76kNm 顺时针动水压力1=550 2=350 hc= gq59.81.9703232 e=3.5mmkNgqvpx /6.)os(120 e=6.2my /85.09)in(si120 M=-5637.86kN/mm顺时针扬压力由于扬压力较大，坝体设有防渗帷幕和上下游主副排水系统。P1= kNH/0.395.18.90P2= mkNP /59.170.24)59.1(2)(3 23P3= mkNH/59.124.8.9502P4= /741.0U=(309.0+170.69)5/2+(170.69+124.59)5/2+124.5918+(124.59+249.17)6/2=1199.23+738.2+2242.62+1868.8=6048.85kN/mM=-1199.2316.74-738.211.63+1868.814.56=-1459.01kN/mm 顺时针浪压力坝前水深 Hm=24.5mlm/2=7.1/2=3.55m，为深水波PL=r0（L L+2hL+h0）L L/2- r0（L m/2） 2=9.81(3.55+0.93+0.383)3.55/2-9.813.552/2=22.86kN/m M=-84.6829.57+61.8227.13=-703.2kN/m m 顺时针3.3.3.2 溢流坝的稳定分析采用分项系数法进行挡水坝段稳定分析:作用效应系数 S（*）=1.04867-1.03164.51+1.222.86-1.1178.06=1534.06kN/m抗滑稳定抗力系数 R(*)= =1.3 =3 ACcWfRRRfRCW=1.012585.81+1.11009.85+1.04291.04-1.11937.43-1.24111.42=10922.81kN/mmkNR /16.4830.18961.0923.15(*) kN/m540 S/mkNd 8.61.482.24RSd10满足稳定要求3.3.3.3 应力校核水平截面上的边缘正应力=23875.93MmkN=11837.85kN B=34mW上游垂直正应力=2 6By 73.41039.28564.1872/mkN下游面垂直正应力 =2 My 22/31.9.856. k边缘剪应力上游边缘剪应力 2/07.41mNnPyyu下游边缘剪应力 32kmy 铅直截面上的边缘正应力上游面水平正应力 222/0nPPyyuux 下游面水平正压力 mkNy 边缘主应力上游面主应力 2221/73.401mkNnPnyuy2uP下游面主应力 2221/3. 1kmyuy 02u应力满足要求25第四章 专题：下游消能设计4.1 消能方式：根据沙溪口水利枢纽溢流坝泄洪流量大，落差相对较小，泄洪频繁，下游水位变幅大和河床基岩抗冲能力低的特点，坝后的消能方式选择底流消能方案。4.1.1 采用底流消能 a).设计洪水位单宽流量： smLQq3.6230187下游堰高： a91堰上水头： H178T2701行近流速： smqv30276上游有效总水头： mgv 27.81.9230.179.200 临界水深： qhc 34.8.6132327.4.0cT由表 10.1 选取堰的流速系数 。由 及 查附录 得:95.0chT0C3.coh则： mhcc 42700由 及 ，查附录 可得72.3cohT95.C1.02hc则：26mhcc 2.1634.7202判别水跃形式下游水深： 5.196.80t因为 ，所以下游发生淹没水跃。02cthb).校核洪水位.单宽流量： smLQq38024下游堰高： a9.176.71堰上水头： H45T5.2801行近流速： smqv305.28上游有效总水头： mgv7.281.95.2800 临界水深： qhc 67.1.9332.67.80cT由表 10.1 选取堰的流速系数 。由 及 查附录 得:95chT0C4.coh则: mhcc 81.367.00 由 及 ，查附录 可得: 72.3cohT95.C9.02hc则： mhcc 56.17.8902