目录第一章 调洪计算 3第二章 大坝高程的计算 112.1 基本计算原理和公式 .112.2 计算过程和结果 .12第三章 土石料的设计 133.1 粘土土料设计 133.2 砂砾料设计 15第四章 渗流计算 .194.1 渗流计算应包括以下内容: 194.2 渗流计算应包括以下水位组合情况： .194.3 计算方法 .194.4 计算断面与计算情况 .204.4.1.1 正常蓄水位+相应下游水位 204.4.1.2 设计水位与下游相应的水位 .214.4.1.3 校核水位与下游相应水位 .214.4.2.1 正常蓄水位+相应下游水位 .214.4.2.2 设计水位与下游相应的水位 214.4.2.3 校核水位与下游相应水位 224.4.3.1 正常蓄水位+相应下游水位 .224.4.3.2 设计水位与下游相应的水位 234.4.3.3 校核水位与下游相应水位 234.5 逸出点坡降计算 .23第五章 稳定分析 .245.1.程序说明 .245.2 源程序 .265.3 工况选择与稳定计算成果 .30第六章 细部结构计算 .316.1 反滤层的设计计算 .316.2 护坡设计 .32第七章 泄水建筑物的计算 .327.1 隧洞的水力计算 .327.2 隧洞的水力计算 .337.4 出口消能计算 .34第八章 施工组织设计 368.1 工日分析 .368.2 施工导流计算 .378.3 拦洪高程计算 .408.4 主体工程施工工程量计算 418.5 封堵日期的确定 .43第一章 调洪计算主要建筑物为 2 级，次要建筑物为 3 级，临时建筑物为 4 级。
永久建筑物洪水标准：正常运用（设计）洪水重现期 100 年；非常运用（校核水重现期 2000 年由于明渠开挖量巨大，故采用隧洞泄洪方案水库运用方式：洪水来临时用闸门控制下泄流量等于来流量，水库保持汛前限制水位不变，当来流量继续加大，则闸门全开，下泄流量随水位的升高而加大，流态为自由泄流调洪演算原理 采用以峰控制的同倍比放大法对典型洪水进行放大，得出设计与校核洪水过程线如下： 流量×6h×6h量流 (t,1680) (t',230)拟定几组不同堰顶高程I 及孔口宽度 B 的方案堰顶自由泄流公式 Q=Bmє(2g)1/2H3/2可确定设计洪水和校核洪水情况下的起调流量 Q 起 ，由 Q 起 开始，假定三条泄洪过程线（为简便计算，假设都为直线） ，在洪水过程线上查出 Q 泄 ，并求出相应的蓄水库容 V根据库容水位关系曲线可得相应的库水位 H，由三组（Q 泄 ，H）绘制的 Q～H 曲线与由 Q=Bmє(2g)1/2H3/2绘制的 Q～H 曲线相交，所得交点即为所要求的下泄流量及相应水位方案一：I=2818m, B=7m起调流量 =0.86 0.502 7 10 =423.30 /s23HgmBQ起 81.92233m设计洪水时：Q 设 =1680 /s计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063m）水库总水量 V（10 6） 水库水位H（m）700 30.45 558.83 2829.268560 35.83 564.21 2829.502490 38.73 567.11 2829.62在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =521.8 /s，H=2829.55m3m校核洪水时：Q 校 =2320 时：计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063m）水库总水量 V（10 6） 水库水位H（m）676.69 59.56 587.86 2830.464580 64.8 593.1 2830.678483.35 70.37 598.67 2830.89在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =603.1 /s，H=2830.58m3m282728282829283028312832283328340 200 400 600 800 1000坐 标 轴 标 题坐标轴标题隧 洞 下 泄 流 量 曲 线设 计校 核方案二：I=2818m, B=8m起调流量 =0.8 0.502 8 10 =483.77 /s23HgmBQ起 1.92233m设计洪水时：Q 设 =1680 /s计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063m）水库总水量 V（10 6） 水库水位H（m）770 26.89 555.27 2829.142 630 31.57 559.95 2829.34 560 34.07 562.45 2829.432 在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 590.1 /s，H=2829.38m3m校核洪水时：Q 校 =2320 /s 时：3m计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063水库总水量 V（10 6水库水位H（m）） ） 3m773.36 52.74 581.12 2830.204676.69 57.94 586.32 2830.4580 62.21 590.59 2830.588在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =676.3 /s，H=2830.28m3m2827.528282828.528292829.528302830.528312831.528322832.50 200 400 600 800 1000坐 标 轴 标 题坐标轴标题隧 洞 下 泄 流 量设 计校 核方案三：I=2819m, B=7m起调流量 =0.86 0.502 7 9 =361.42 /s23HgmBQ起 81.2233m设计洪水时：Q 设 =1680 /s计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063m）水库总水量 V（10 6） 水库水位H（m）560 37.85 565.88 2829.572490 41.13 569.51 2829.726420 44.57 572.95 2830在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =475.6 /s，H=2829.88m3m校核洪水时：Q 校 =2320 /s 时：3m计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063）水库总水量 V（10 6） m水库水位H（m）676.69 61.67 589.97 2830.548580 67.42 595.58 2830.738483.35 73.51 601.89 2830.924在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =552.6 /s，H=2830.9m3m282728282829283028312832283328340 200 400 600 800坐 标 轴 标 题坐标轴标题隧 洞 下 泄 流 量设 计校 核方案四：I=2817m, B=8m起调流量 =0.86 0.502 8 11 =558.12 /s23HgmBQ起 1.92233m设计洪水时：Q 设 =1680 /s计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063m）水库总水量 V（10 6） 水库水位H（m）770 25.34 553.72 2829.09700 27.17 555.55 2829.149630 29.56 557.94 2829.25在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =656.8 /s，H=2829.2m3m校核洪水时：Q 校 =2320 /s 时：3m计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063）水库总水量 V（10 6） m水库水位H（m）870 46.83 575.26 2829.946773.36 50.63 579.01 2830.098676.69 54.72 583.1 2830.262在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =724.5 /s，H=2830.17m3m282728282829283028312832283328340 200 400 600 800 1000 1200坐 标 轴 标 题坐标轴标题隧 洞 下 泄 流 量设 计校 核方案五：I=2819m, B=8m起调流量 =0.86 0.502 8 9 =413.05 /s23HgmBQ起 1.2233m设计洪水时：Q 设 =1680 /s计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 水库拦蓄洪水 水库总水量 V水库水位H（m）（ /s）3mV（1063m）（10 6） 630 33.89 561.77 2829.389560 36.18 564.56 2829.53490 39.12 569.5 2829.726在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =523.5 /s，H=2829.6m3m校核洪水时：Q 校 =2320 /s 时：3m计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063）水库总水量 V（10 6） m水库水位H（m）676.69 57.92 586.3 2830.4580 65.34 593.72 2830.73483.35 70.79 599.17 2830.92在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =604.7 /s，H=2830.62m3m282728282829283028312832283328340 200 400 600 800 1000坐 标 轴 标 题坐标轴标题隧 洞 下 泄 流 量设 计校 核方案六：I=2817m, B=7m起调流量 =0.86 0.502 7 11 = /s23HgmBQ起 81.9223m设计洪水时：Q 设 =1680 /s计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063m）水库总水量 V（10 6） 水库水位H（m）700 29.02 557.4 2829.204630 31,41 559.79 2829.358560 33.88 562.46 2829.579在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =591.3 /s，H=2829.43m3m校核洪水时：Q 校 =2320 /s 时：3m计算 Q～H 曲线列表如下：假设泄水流量 Q 泄 （ /s）3m水库拦蓄洪水 V（1063）水库总水量 V（10 6） m水库水位H（m）773.36 52.63 581.06 2830.187676.69 57.88 586.26 2830.36580 61.76 590.14 2830.62在 Q～H 曲线与 Q=Bmє(2g)1/2H3/2 交点查到 Q 泄 =660.3 /s，H=2830.48m3m282728282829283028312832283328340 200 400 600 800 1000坐 标 轴 标 题坐标轴标题隧 洞 下 泄 流 量设 计校 核第二章 大坝高程的计算2.1 基本计算原理和公式坝顶在水库静水位以上的超高按下式确定：aeRy其中：y----坝顶超高；R----最大波浪在坝顶的爬高；e----最大风壅水面高度；A----安全超高。
该坝为二级建筑物，设计时取 A=1.0，校核时取 A=0.5坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下运用条件计算，取其最大值:1. 设计水位加正常运用条件下的坝顶超高;2. 正常蓄水位加正常运用条件下的坝顶超高; 3. 正常蓄水位加非常运用条件下的坝顶超高加地震安全加高对于内陆峡谷水库，在风速 W5mm 砾石含量比重Gs天然孔隙比相对密实度 Dr设计干容重d设计孔隙比 e% g/cm31#上 56.23 46 2.75 0.481 0.732 18.216 0.4812#上 47.86 48 2.74 0.531 0.612 17.56 0.5313#上 25.70 49 2.76 0.449 0.810 18.686 0.4494#上 39.81 46 2.75 0.460 0.784 18.478 0.4601#下 48.98 47 2.75 0.481 0.732 18.216 0.4812#下 38.02 42 2.73 0.475 0.748 18.157 0.4753#下 58.88 44 2.73 0.481 0.732 18.083 0.4814#下 44.67 46 2.72 0.511 0.662 17.659 0.511表 3-4 砂砾料计算成果汇总表料场 保持含水量ω湿容重 w 浮容重 内摩擦角φ粘聚力 c 渗透系数 K% g/cm3 g/cm3 kPa 10-2cm/s1#上 5 19.0 11.8 35°10′ 0 2.02#上 5 18.2 11.4 36°00′ 0 2.03#上 5 19.5 12.1 35°40′ 0 2.04#上 5 19.4 12.0 36°30′ 0 2.01#下 5 19.0 11.8 35°20′ 0 2.02#下 5 18.9 11.7 36°40′ 0 2.03#下 5 18.8 11.7 35°50′ 0 2.04#下 5 18.3 11.4 37°10′ 0 2.0绘出各沙石料场的级配曲线如下图 3-1 所示：1000 100 10 1 0.10204060801001#上上上上上上上上上上上上上上上P上%上1000 100 10 1 0.10204060801002#上上上上上上上上上上上上上上上P上%上1000 100 10 1 0.10204060801003#上上上上上上上上上上上上上上上P上%上1000 100 10 1 0.10204060801004#上上上上上上上上上上上上上上上P上%上1000 100 10 1 0.10204060801001#上上上上上上上上上上上上上上上P上%上1000 100 10 1 0.10204060801002#上上上上上上上上上上上上上上上P上%上1000 100 10 1 0.10204060801003#上上上上上上上上上上上上上上上P上%上1000 100 10 1 0.10204060801004#上上上上上上上上上上上上上上上P上%上图 3-13.2.3 砂砾料的选用土石坝的坝壳材料主要为了保持坝体的稳定性，要求有较高的强度。
根据规范要求砂砾石的相对密实度 Dr 要求不低于 0.75，上述料场中只有 3#上 和 4#上 料场满足要求，其余料场不符合要求不予采用下游坝壳水下部位和上游坝壳水位变动区宜有较高的透水性，且具有抗渗和抗震稳定性，应优先选用不均匀和连续级配的砂石料认为不均匀系数 η =30～100 时较易压实，η xc Thena1 = Atn((H - yd) / (xc - xd))If WH ya And WH yd And WH ye Thenxf = WH * mxg = xd + (WH - yd) / Tan(a1)W1 = (((xg - xf) + (xc - xb)) * (H - WH) * R + ((xg - xf) * (WH - ye) + (ye - yd) * (xg - xd)) * RF) / 2W2 = (ye - yd) * (xd - xa) * RF / 2End IfIf Option1.Value = True Thena = W1 * Sin(a1) * Cos(a1 - a2) + W2 * Sin(a2)b = -W1 * Cos(a1) * Cos(a1 - a2) * 0.74 - W1 * Sin(a1) * Sin(a1 - a2) * 0.71 - W2 * Cos(a2) * 0.71c = W1 * Cos(a1) * Sin(a1 - a2) * 0.71 * 0.74ElseIf Option2.Value = True Thenh1 = (ya + yd + ye) / 3If xc = xb Thenh2 = (ye + yd + H) / 3Elseh2 = (ye + yd + H + H) / 4End IfIf H 40 Or H = 40 ThenAlf1 = 1 + h1 / H * (am - 1)Alf2 = 1 + h2 / H * (am - 1)ElseIf h1 0.6 * H Or h1 = 0.6 * H ThenAlf1 = 1 + (am - 1) / 3 * h1 / (0.6 * H)ElseAlf1 = 1 + (am - 1) / 3 + (h1 - 0.6 * H) / (0.4 * H) * (am - 1 - (am - 1) / 3)End IfIf h2 0.6 * H Or h2 = 0.6 * H ThenAlf2 = 1 + (am - 1) / 3 * h2 / (0.6 * H)ElseAlf2 = 1 + (am - 1) / 3 + (h2 - 0.6 * H) / (0.4 * H) * (am - 1 - (am - 1) / 3)End IfEnd IfF1 = ah * 0.25 * W1 * Alf1F2 = ah * 0.25 * W2 * Alf2a = (W1 * Sin(a1) + F1 * Cos(a1)) * Cos(a1 - a2) + W2 * Sin(a2) + F2 * Cos(a2)b = -W1 * Cos(a1) * Cos(a1 - a2) * 0.74 - (W1 * Sin(a1) + F1 * Cos(a1)) * Sin(a1 - a2) * 0.71 - W2 * Cos(a2) * 0.71c = W1 * Cos(a1) * Sin(a1 - a2) * 0.71 * 0.74End IfDlt = b ^ 2 - 4 * a * ck = (-b + Sqr(Dlt)) / (2 * a)If k kc Thenkc = kxd_f = xdyd_f = ydEnd IfEnd IfNext xcNext ydNext xdNext xaText_Out.Text = Text_Out.Text & “水位“ & Str(WH) & “m，“ & “坡度 1:“ & Str(m) & “时，滑坡面折点坐标为 “ & “(“ & Str(xd_f) & “,“ & Str(yd_f) & “)“ & “，“ & “安全系数为“ & Str(kc) & “。
& Chr(13) & Chr(10)End IfEnd SubPrivate Sub Command2_Click()Text_D.Text = 3.5Text_H.Text = 81.6Text_WH.Text = ““Text_m.Text = ““Text_R.Text = 18.57Text_RF.Text = 11.82Text_am.Text = 7Text_Out.Text = ““End SubPrivate Sub Form_Load()Text_D.Text = 3.5Text_H.Text = 81.6Text_WH.Text = ““Text_m.Text = ““Text_R.Text = 18.57Text_RF.Text = 11.82Text_am.Text = 7Text_Out.Text = ““Option1.Value = TrueEnd SubPrivate Sub Form_Unload(Cancel As Integer)Form_main.ShowEnd SubPrivate Sub Form_Load()Text_Help.Text = “1.本程序所涉及计算公式、参数等均遵照《水工建筑物荷载设计规范(DL+5077-1997)》 、 《水工建筑物抗震设计规范(DL5073-2000) 》 、《碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)》的相关解释说明；“ & Chr(13) & Chr(10) & Chr(13) & Chr(10) & “2.本土石坝边坡稳定分析程序采用折线法原理，模型有所简化；“ & Chr(13) & Chr(10) & Chr(13) & Chr(10) & “3.滑坡折点坐标循环步长的设定值推荐为 1m，过高的计算精度会严重影响您的计算机的响应速度，由此我们推荐您的计算机配置有双(多)核心的中央处理器；“ & Chr(13) & Chr(10) & Chr(13) & Chr(10) & “4.由本程序之运算结果误差或错误而导致其他严重后果，本程序不负任何责任。
& Chr(13) & Chr(10) & Chr(13) & Chr(10) & “2008/06/04“End Sub5.3 工况选择与稳定计算成果主要建筑物土坝的等级为Ⅱ级，查规范可知其坝坡抗滑稳定的安全系数应满足以下条件：正常运用条件下不低于 1.25，非常运用条件Ⅰ时不低于 1.15，非常运用条件Ⅱ时不低于 1.05稳定计算中需选取不利工况和不利部位进行稳定计算，本设计中对上下游坡分别计算以下几种工况下的安全系数：5.3.1 上游坡施工期水位在 1/3 坝高处水深 H = 27.17m ；水位 27.17m，坡度 1: 3.0 时， ，安全系数为 1.93死水位 2796m水位 H =46m，坡度 1: 3.0 时安全系数为 1.917正常蓄水位 2828m水位 H =78m，坡度 1: 2.75 时，安全系数为 1.917正常蓄水位 2826.4m + 地震水位 H = 78m，坡度 1: 2.75 时，安全系数为 1.6145.3.2 下游坡正常蓄水位下游水位 2752.2m水深 2.2m，坡度 1: 2.5 时，安全系数为 1.602设计洪水位下游水位 2755.13m水深 5.13m，坡度 1: 2.5 时，安全系数为 1.602。
正常蓄水位下游水位 2752.2m + 地震水位 2.2m，坡度 1: 2.5 时，安全系数为 1.376分别计算以上几种工况下的上下游坝坡的最小安全系数,计算成果见表 5-1表 5-1 多种工况上、下游坝坡稳定安全系数部位 组合情况 最小安全系数 Kmin施工期水位在 1/3 坝高处 1.937死水位 1.917上游 正常蓄水位 1.917。