说明书混合曲线拱坝设计

摘要
A江是我国东南地区的一条河流，根据流域规划拟建一座水电站。

A江水利枢纽同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用，水库正常蓄水位183.25m，设计洪水位186.7m，校核洪水位189.80m，汛前限制水位182m，死水位164m，尾水位103.5m。

水库死库容 4.76亿m3，总库容9.6亿m3。

A江水利枢纽工程等别为一等，工程规模为大（1）型工程，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为3级，临时性建筑物级别为4级。

A江水利枢纽的主要组成建筑物有挡水建筑物、主副厂房、泄水建筑物、过木筏道等。

经过坝型比选，选定挡水建筑物为一变圆心变外半径的双曲拱坝，坝顶弦长310m，最大坝高100.5m，坝底厚25.7m，坝顶宽8.5m。

设计中对四种工况的坝体应力分别采用了电算和手算，手算运用拱冠梁法。

泄水建筑物由两个浅孔和两个中孔组成：浅孔位于两岸，孔口宽8.5m，高8.0m，进口底高程为164m，出口底高程为154m；中孔位于水电站进水口两侧，孔口宽7.5m，高7.5m，进口底高程为135m，出口底高程为130m。

在坝身泄水孔的上下游侧分别布置检修闸门和工作闸门，检修闸门采用平板门，工作闸门采用弧形闸门，在每一个工作闸门的上方有启闭机房，浅孔启闭机房高程为173.38m，中孔启闭机房高程为150.82m。

泄槽支撑结构采用框架式结构。

坎顶高程为119.4m,浅孔反弧半径为35m,中孔反弧半径为50m。

泄槽直线段的坡度与孔身底部坡度一致,挑射角θ=20o,导墙厚度为1.0m, 浅孔导墙高度为8.5m,中孔导墙高度为11m。

坝后式厂房装有4台5万kW的发电机组，主厂房长81m，宽18m，副厂房长66m，宽10m，安装场长21m，宽18m。

压力管道的直径为4.6m，进水口底高程为152.4m。

发电机层高程为114.8m，尾水管底高程为90.8m，厂房顶高程为130.5m。

为防止坝基渗漏，在坝基靠近上游侧进行帷幕灌浆，并且为了减少坝基的扬压力，在灌浆帷幕之后设置排水孔。

各孔间距均为5.0m。

为了防止混凝土产生裂缝，拱坝坝体设置横缝，横缝面上需设置键槽，以咬合加固，增强坝体的抗剪能力。

当底宽在40～50m以上的拱坝，才考虑设置纵横缝，而本设计中，拱坝坝底宽为25.7m，小于40m，故可不设置纵缝。

Abstract
A jiang is a river which lies in southeast of China.According to drainage area programming,a water power station is planning to built on it . A jiang hydrocomplex plays an important parts in flood control ,waterpower, irrigation,fishery and so on.
The reservoir normal water level is 183.25m,design flood level is 186.7m,maximum flood level is 189.80m,flood control level is 182m,dead water level is 164m, tailwater level of hydropower station is 103.5m.The dead reservoir capacity is 476,000,000m3,and the total reservoir capacity is 960,000,000 m3.
The hydraulic engineering grade is Grade I. The key 、secondary and temporary structures’ grade is Grade I、III and IV.
The key hydroproject is consist of water retaining structure,power house,auxiliary room,sluice structure,raft sluice,and so on.
The water retaining structure is a double curvature arch dam.The length of the axis of crest dam is about 310m.Maximum height of the dam is 100.5m,the thickness of the bottom of the dam is 25.7m,and the width of the top of the dam is 8.5m.
In this design, we use two different methods to calculate the stess of the arch dam in four status.One is using program ,the other is using crown cantilever method to calculate.
The release structure is comprised of 2 mid-level outlet and 2 short-level outlet.The width of the short-level outlet is 8.5m,and the height is 8.0m;the width of the mid-level outlet is 7.5m,and the height is 7.5m.The upstream and the downstream side of every outlet are a bulkhead gate and a operating gate which is a radial gate.There is a room where a gate hoist is put above every service gate.The two rooms which are above the mid-level outlet service gate are at an elevation of 150.82 metres,and the other two rooms are at an elevation of 173.38 metres.The intake of the mid-level outlet is at an elevation of 135 metres,and the intake of the short-level outlet is at an elevation of 164 metres.
The power house lies at the damtoe.The dimensions of the power house and the auxiliary room are 81m×18m and 66m×10m.The generator floor is at an elevation of 114.8m metres,and the bottom of the draft tube is at an
elevation of 90.8 metres, the top of the power house is at an elevation of 130.5 metres ,and the intake of hydropower station is at an elevation of 152.4 metres.
In case of leakage of the dam foundation,there need curtain grouting at the base of the dam,behind which there are drainage holes which can decrease the uplift pressure of the dam foundation.
In radial directions it needs to set key strench, which will reinforce the resistant of shearing intension of the dam.For the bottom of the dam is smaller than 40～50 metres, so it needs no longitudinal joints.
目录
第一章综合说明 .......................................................................... - 7 -
1.1概述 (7)
1.1.1枢纽概述 ............................................................................................. - 7 -
1.2工程特性表 (8)
第二章设计资料 ........................................................................ - 10 -
2.1枢纽任务 (10)
2.2基本资料 (11)
2.2.1自然地理 ........................................................................................... - 11 -
2.2.2工程地质 ........................................................................................... - 14 -
2.2.3筑坝材料 ........................................................................................... - 15 -
2.2.4库区经济 ........................................................................................... - 15 -
2.2.5其它 ................................................................................................... - 16 -第三章洪水调节 ........................................................................ - 17 -
3.1泄水建筑物型式选择 (17)
3.2确定工程等别和级别 (18)
3.2.1工程等级 ........................................................................................... - 18 -
3.2.2技术规范 ........................................................................................... - 18 -
3.2.3洪水标准 ........................................................................................... - 19 -
3.3水库运用方式 (19)
3.4调洪演算及设计基本数据 (19)
3.4.1调洪演算的目的 ............................................................................... - 19 -
3.4.2调洪演算的原理 ............................................................................... - 19 -
3.4.3计算方法 ........................................................................................... - 20 -
3.4.4 泄洪方案的选择 .............................................................................. - 21 -第四章坝型选择及枢纽布置 .................................................... - 25 -
4.1坝址坝型选择 (25)
4.1.1混凝土重力坝 ................................................................................... - 25 -
4.1.2土石坝 ............................................................................................... - 26 -
4.1.3混凝土面板堆石坝 ........................................................................... - 26 -
4.1.4拱坝 ................................................................................................... - 26 -
4.1.5综合选择 ........................................................................................... - 27 -4.2坝体形态选择. (27)
4.2.1单曲拱坝 ........................................................................................... - 27 -
4.2.2双曲拱坝 ........................................................................................... - 27 -
4.2.3坝型比较 ........................................................................................... - 28 -4.3方案比较.. (28)
4.3.1最大坝高计算 ................................................................................... - 28 -
4.3.2重力坝方案 ....................................................................................... - 29 -
4.3.3拱坝方案 ........................................................................................... - 29 -4.4组成建筑物及枢纽布置.. (30)
4.4.1组成建筑物 ....................................................................................... - 30 -
4.4.2枢纽布置 ........................................................................................... - 31 -4.5泄水建筑物型式选择. (31)
4.6厂房及引水系统布置 (31)
4.7枢纽总体布置 (31)
5.1拱坝形态和剖面尺寸的拟定 (32)
5.1.1拱坝形式选择 ................................................................................... - 32 -
5.1.2拱冠梁剖面尺寸的拟定 ................................................................... - 32 -5.2拱坝的布置 (34)
5.2.1拱坝布置的原则： ........................................................................... - 34 -
5.2.2拱坝布置步骤 ................................................................................... - 34 -5.3拱坝的荷载及其组合. (35)
5.3.1荷载及计算 ....................................................................................... - 35 -
5.3.2荷载组合 ........................................................................................... - 41 -5.4计算原理和计算步骤. (41)
5.4.1计算原理 ........................................................................................... - 41 -
5.4.2计算步骤 ........................................................................................... - 42 -5.5拱坝应力分析(电算,手算) (42)
5.5.2手算 ................................................................................................... - 43 -
5.6坝肩稳定验算 (49)
5.6.1基本资料 ........................................................................................... - 49 -
5.6.2验算原理 ........................................................................................... - 50 -
5.6.3主要作用力计算 ............................................................................... - 51 -
5.6.4验算工况 ........................................................................................... - 52 -
5.6.5验算结果 ........................................................................................... - 52 -第六章泄水建筑物设计 ............................................................ - 53 -
6.1泄水建筑物组成与布置 (53)
6.2坝身进水口设计 (53)
6.2.1管径的计算 ....................................................................................... - 53 -
6.2.2进水口的高程 ................................................................................... - 53 -
6.3泄槽设计计算 (54)
6.4导墙设计 (54)
6.5消能防冲计算 (55)
6.6泄水孔口应力及配筋 (57)
6.6.1计算原理 ........................................................................................... - 57 -
6.6.2坝内孔口的形状和作用力 ............................................................... - 57 -
6.6.3 矩形孔口的应力计算 ...................................................................... - 59 -
6.6.4配筋计算 ........................................................................................... - 61 -第七章坝体细部构造及地基处理 .............................................. - 62 -
7.1坝体构造与细部结构设计 (62)
7.1.1坝体与坝面 ....................................................................................... - 62 -
7.1.2坝体分缝 ........................................................................................... - 62 -
7.1.3坝内廊道和坝后工作桥 ................................................................... - 63 -
7.2坝基处理 (64)
7.2.1坝基处理的一般要求 ....................................................................... - 64 -
7.2.2地基的处理和开挖 ........................................................................... - 64 -
7.2.3坝基排水 ........................................................................................... - 65 -参考文献......................................................................................... - 66 -结语................................................................................................. - 68 -
第一章综合说明
1.1概述
1.1.1枢纽概述
A江是我国东南地区的一条河流，流向自西向东，流经Ａ省南部地区，汇入东海，干流全长153公里，流域面积4860平方公里。

根据流域规划拟建一座水电站，本设计任务是对A江水利枢纽进行设计。

A江水利枢纽是一项同时兼顾防洪，发电，灌溉，渔业等综合作用的水利工程。

坝址以上流域面积2761平方公里, 水库正常蓄水位为183.25m，汛前限制水位为182m，死水位为164m，设计水位为186.7m，校核水位为189.80m。

电站多年平均发电量为5.08亿度，4台机组满载时的流量为338m3/s,尾水位103.5m。

正常蓄水位时，水库面积为35.6平方公里，为发展养殖创造了有利条件，同时增加灌溉面积250万亩。

A江水利枢纽的主要组成建筑物有拦河大坝，坝后式厂房，泄水建筑物，过木筏道，开关站以及上坝公路等。

拦河大坝为双曲拱坝，最大坝高为100.5m，主体工程量约为363360m3左右，坝顶宽8.5m，坝顶拱弦长约310m，坝底宽25.7m。

坝后式厂房装有4台5万kW的发电机组，主厂房长81m，宽18m，副厂房长66m，宽10m，安装场长21m，宽18m,尾水管底高程为90.8m。

发电机层高程114.8m。

泄水建筑物由两个浅孔和两个中孔组成：浅孔位于两岸，孔口宽8.5m，高8.0m，进口底高程为164.0m，出口底高程为154.0m；中孔位于水电站进水口两侧，孔口宽7.5m，高7.5m，进口底高程为135.0m，出口底高程为130.0m。

在坝身泄水孔的上下游侧分别布置检修闸门和工作闸门，检修闸门采用平板门，工作闸门采用弧形闸门，在每一个工作闸门的上方有启闭机房，浅孔启闭机房高程为173.38m，中孔启闭机房高程为150.82m。

泄槽支撑结构采用框架式结构。

坎顶高程为119.4m,浅孔反弧半径为35m,中孔反弧半径为50m。

泄槽直线段的坡度与孔身底部坡度一致,挑射角θ=20o,导墙厚度为1.0m, 浅孔导墙高度为8.5m,中孔导墙高度为11m。

过木筏道位于右岸。

根据林业部的要求，每年木材过坝量为33.3万m3，起木材最大长度为10m，大头直径为100cm。

开关站长66m，宽26m，位于左岸。

1.1.2设计要求
在明确设计任务及对原始资料进行综合分析的基础上，要求：
(1)根据防洪要求，对水库进行洪水调节计算，确定坝顶的高程和泄水建筑物孔口尺寸。

(2)通过分析，对可能的方案进行比较，确定枢纽组成建筑物的形式，轮廓尺寸及水利枢纽布置方案。

(3)详细做出大坝设计，并通过比较确定坝的基本剖面和轮廓尺寸，拟定地基处理方案和坝身构造，进行水利计算、静力计算。

(4)对地基处理（待坝型选定后指定）进行设计，选择泄水建筑物的形式与轮廓尺寸，确定布置方案，拟订细部构造，进行水利计算、静力计算。

(5)对A江水利枢纽各组成建筑物进行总体布置以及细部构造设计。

1.2工程特性表
表1-1 工程特性表
主要建筑物
（表1-1）
第二章设计资料
A江是我国东南地区的一条河流，根据流域规划拟建一水电站。

本设计的任务是对A江水利枢纽进行设计，其基本设计要求如下。

2.1枢纽任务
本工程同时兼有防洪，发电，灌溉，渔业等综合利用。

水电站装机容量为20 万kW，多年平均发电量5.08亿度。

正常蓄水位183.25m，汛前限制水位182m，死水位164m,4台机满载时的流量338m3/s，尾水位103.5m，厂房形式为坝后式。

本工程建成后，可增加保灌面积250万亩，减轻洪水对A江A市和A平原的威胁，在遇到P=0.02%和P=0.1%频率的洪水时，经水库调洪后，洪峰流量由原来的14900m3/s、11700m3/s分别削减为7650m3/s、6650m3/s，要求设计洪水时最大下泄流量限制为6650m3/s，正常蓄水位时，水库面积为35.6平方公里，可为发
展养殖创造有利条件。

此外，根据林业部的要求，每年木材过坝量为33.3万立方米，其木材最大长度为10m，大头直径为100cm。

2.2基本资料
2.2.1自然地理
2.2.1.1流域概况
A江为我国东南部的一条河流，流向自西向东，流经A省南部地区，汇入东海，干流全长153km，流域面积4860km2。

坝址以上流域面积2761 km2，流域境内为山区，平均高度662m，最高山峰达1921m，流域境内气候湿润，雨量充沛为热带气候。

径流主要来自自降雨，小部分由地下水补给，每年4～9月为汛期，其中5、6月份为梅雨季节，河道坡降上游陡，下游缓，平均坡降6.32～0.97％，因为河道陡，调蓄水能力低，汇流快，由暴雨产生的洪水迅速涨落，一次洪水过程线尖瘦，属于典型的山区性河流。

流域境内以农林为主，森林茂盛，植被良好，水土流失不严重，枢纽下游为A省的重要农副业基地A平原。

坝址下游约50公里有县级城市两座，在河流入海处有省直辖市一座。

2.2.1.2气候特性
(1)气温
坝址处的多年的平均气温为17.3°C，月平均气温最低（一月份）5°C，最高（七月份）29°C，实测极端最低气温－8.2°C，最高为40.6°C。

(2)湿度
年平均相对湿度79％左右，其中以6月份87％为最大，1月份72％为最少，日变化较大。

(3)降雨量
坝址以上流域的年平均降雨量为1680毫米，实测年最大降雨量为2389毫米，最少为1380毫米，雨量在年内分配不均，其中4～9月份的占年降雨量的75％，5、6月份的占全年的1/ 3。

表2—1 各月雨量的雨型及日数统计表
(4)蒸发量：
坝址处多年蒸发量为1349毫米，其中以7月份最大，月蒸发量217毫米，2月份为最小，月蒸发量45.4毫米。

(5)风向风力
实测最大的风速为71m/sec ，风向西北偏西，吹程4.5公里，多年平均最大风速为：汛期12m/sec ，非汛期13m/sec ，风向基本垂直坝轴线，吹程4公里。

(6)水库水温
据资料分析，各层水温的多年平均水温(T H )及年变幅(T C )按下列公式计算： T H =8.105.845.212.27+⎪⎭
⎫ ⎝⎛-H e
△Tc＝40.21.540.221.25+⎪⎭
⎫ ⎝⎛-H e
其中：H 为水深。

2.2.1.3水文特征 (1)正常径流
根据资料分析，坝址处的多年平均径流量为100m 3/s ，多年均径流总量为31.5亿m 3，各频率的月平均量见表：
表2—2 各频率的月平均流量
(2)洪峰流量和总量
根据水文资料推算，坝址处的洪峰流量和总量如下：
a.洪峰流量Q＝3310m3/s，Cv=0.45,Cs=4Cv, 皮Ⅲ型线，各频率流量如下表所示：
表2—3 各频率流量表
b.洪峰总量
三日洪水总量的均值W=3.5亿m3，Cv=0.38,Cs=3Cv,皮Ⅳ型线，各频率流量如下表所示：
表2—4 各频率流量表
△可能最大三日洪量为15/4亿m3。

三日洪水过程线见附图
c.施工期的设计洪水频率量
表2—5 施工期的设计洪水频率量
(3)固体径流量及水库淤积
据水文站实测资料分析，年固体径流总量为331万吨，百年后水库淤积高程115m，淤沙容量为8.5kN/m3，内摩擦角10°。

(4)其他
本坝址地震烈度为7˚。

2.2.2工程地质
2.2.2.1库区工程地质
库区岩性以火山岩和沉积岩为主，褶皱规模不大，均为背斜，两翼地层平缓，并且不对称。

有较大的断层二条，这些褶皱和断层呈北东向展布，以压扭性为主，倾角较陡，延伸长度达几至几十公里，断层单宽1米左右。

个别达10米以上。

断层破碎都已胶结。

库区水文地质简单，以裂隙水为主，地下分水岭均高出库水位以上。

2.2.2.2坝址工程地质
(1)地貌
坝址处的河床宽度为100m，河底高程100m，水深1～3m。

河谷近似“V”型，两岸约40°～60°。

河床覆盖层由大块石、卵石组成。

厚度约5～6m，两岸山坡为第四系覆盖层，厚度为5～10m左右。

(2)岩性和工程地质
坝基为花岗岩，风化较浅，岩性均一，新鲜坚硬完整，抗压强度达120～200MPa。

坝址的地质构造简单，无大的地质构造，缓倾角节理延伸短，整体滑动可能性小。

但陡倾角节理较发育，以构造节理为主，左右岸各有走向互相垂直的二组节理。

其中一组近似平行于山坡等高线，方向见地形图，节理倾角约35°～90°，节理面无夹泥存在。

坝址处的水文地址较简单，未发现裂隙承压水。

(3) 岩石的物理力学性质
表2—6 岩石的物理力学性质表
相对隔水层离基岩表面深15m。

2.2.3筑坝材料
2.2.
3.1石料
坝区大部分地区为花岗岩，基岩埋深浅，极易开采，且河床覆盖层中的块石、卵石可利用，因此筑坝石料极易解决。

2.2.
3.2砂料
在坝下游勘探6个砂料场，最远料场离坝约9km，以石英破碎带的料场为主，初估砂料储量430万m3。

经质量检验，砂石料符合规范要求。

坝址处缺乏筑坝的土料。

2.2.4库区经济
库区除有小片盆地外，其余多为高山峡谷地带。

耕地主要分布在小片盆地上，
高山上的森林茂密。

在正常蓄水位时，需迁移人口21444人，拆迁房屋19240间，淹没、浸没耕地16804亩，淹没森林面积18450亩，淹没县社建造的二座小型水电站(装机2210kW）等，共需赔偿费4120万元。

2.2.5其它
2.2.5.1对外交通
本坝址上游左岸30km处有铁路干线车站，另有公路与坝址下游50km的两座县城相通，两县城有公路和水路与河流入海处的直辖市相连，对外交通较为方便。

2.2.5.2附属工厂和生活建筑区
坝址下游两岸有较大的冲积台地，地形平缓面积较大，适宜布置工厂和生活建筑区。

2.2.5.3负荷位置
本电站主要供应坝下游A平原的农村生产用电及直辖市的工业用电，并担负A电网的部分调峰任务。

2.2.5.4坝顶有双线公路布置的要求
经计算所得的坝顶宽度符合要求为8.5m。

第三章洪水调节
3.1泄水建筑物型式选择
本工程已选定拱坝方案(见后)，故泄水建筑物型式选择需要考虑拱坝结构的特点，其泄洪方式，有：表孔溢流、坝身开孔泄流（浅孔或中孔）、坝身溢洪道和利用导流隧洞泄洪等。

（1）坝身开孔方案：实验研究表明，坝身开孔方案包括浅孔和中孔方案。

为合理布置厂房，浅孔或中孔设在两岸，对称布置，可利用水流对撞消耗能量。

其优点与表孔溢流方案相同，适当尺寸的孔口对坝体应力影响不大，利用坝身
开孔可节省另建溢洪道的投资。

缺点是当水流过坝后需设置滑雪道泄槽，并进
行合理选型和布置。

泄槽若做成排架式，进厂公路可从排架间穿过。

此外，应注意开孔数量和设置高程，若同一高程开孔数量多，该层拱圈削弱较多，应尽量避免。

坝身开孔方案：实验研究表明，坝身开孔方案包括浅孔和中孔方案。

为合理布置厂房，浅孔或中孔设在两岸，对称布置，可利用水流对撞消耗能量。

其优点与表孔溢流方案相同，适当尺寸的孔口对坝体应力影响不大，利用坝身开孔可节省另建溢洪道的投资。

缺点是当水流过坝后需设置滑雪道泄槽，并进行合理选型和布置。

泄槽若做成排架式，进厂公路可从排架间穿过。

此外，应注意开孔数量和设置高程，若同一高程开孔数量多，该层拱圈削弱较多，应尽量避免。

(2) 表孔溢流方案：突出优点是泄洪能力大，可减小孔口尺寸，闸门上的水压力小，操作检修方便；缺点是坝身单薄，需设置泄槽或滑雪道结构。

实体的泄槽结构工程量较大，不经济，轻型的滑雪道结构易引起振动，稳定性不好。

此外，表孔结构使坝体堰顶以上失去空间结构作用，拱的空间结构作用从堰顶高程以下才能得以发挥。

（3）利用导流隧洞泄洪方案：拱坝的施工导流须采用一次断流方案，故施工时需在某一岸开挖导流隧洞，以便坝体施工，竣工后导流隧洞完成自己的使命，不再使用。

为充分利用现成的洞子，水利建设中常将进口段改建成“龙抬头”，将导流隧洞改建成泄洪洞，以节省工程投资。

结合该工程的实际情况，考虑因导流洞长度较短，改建成泄洪洞后，除“龙抬头”部分外可利用的长度不长，加上改建部分的开挖和老洞的封堵，实际并不能有效节省工程投资，故需认真比较决定。

（4）坝外溢洪道泄洪方案：该方案适用于有天然垭口，便于布置正槽式溢洪道的地形条件。

A江提供的地形图坝址附近，未见有天然垭口地形，故不考虑该方案。

（5）方案选择：依据A江水利枢纽的具体情况，全面综合比较以上所述四种方案，坝外溢洪道泄洪方案和利用导流隧洞方案不及采用表孔溢流和坝身泄水孔方案，采用滑雪道结构工程投资远小于修建坝外泄水建筑物的工程投资，故初步选择以下方案进行调洪演算：
1） 4表孔+2中孔泄洪方案
2） 2浅孔+2中孔泄洪方案
3） 4中孔泄洪方案
4）坝身泄流与利用导流隧洞
3.2确定工程等别和级别
3.2.1工程等级
在工程安全与经济之间存在着矛盾，为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性适当统一起来，水利枢纽及其组成建筑物要分等分级，即先按工程的规模、效益及其在国民经济中的重要性，将水利枢纽分等，而后再对各组成建筑物按其所属枢纽等别，建筑物作用及重要性进行分级。

本工程校核水位为189.80m，查库容曲线得相应库容为12.01亿m3>10亿m3，根据我国水利部颁发的现行规范——SDJ12-78《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）》，结合A江枢纽给定的特征水位和基本资料，通盘考虑水库总库容、防洪效益、装机容量等因素，确定A江水利枢纽工程等别为一等，工程规模为大（1）型工程，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为3级，临时性建筑物级别为4级。

3.2.2技术规范
混凝土拱坝设计规范（SL282-2003）规定：对于基本荷载组合，允许拉应力为1.2MPa，安全系数为4.0；对于非地震情况特殊荷载组合，允许拉应力为1.5MPa，安全系数为3.5；混凝土极限抗压强度指90d龄期15cm立方体的强度，保证率为80%，则混凝土的容许压应力为混凝土极限抗压强度除以安全系数；当考虑地震荷载时，允许拉应力可适当提高，但不超过30%，即1.95 MPa。

3.2.3洪水标准
设计洪水标准为千年一遇，校核洪水标准为五千年一遇。

3.3水库运用方式
根据上述分析，本工程采用2浅孔和2中孔泄洪方案，在不影响工程效益前提下，尽量降低坝高可大大节省投资，故水库在洪水期的运用方式为：洪水到来之前开闸放水，腾空水库，将库水位降落至汛前限制水位182m处，即起调水位，起调流量为正常水位下开启浅、中孔时对应的下泄流量及发电流量之和。

3.4调洪演算及设计基本数据
3.4.1调洪演算的目的
1、 根据防洪要求，对水库进行洪水调节计算，以确定上游不同洪水标准下的下泄流量，然后确定出设计洪水位和校核洪水位。

2、根据调洪演算得出设计水位下的下泄流量，以选定泄洪方式和拟定泄洪建筑物的孔口尺寸。

3.4.2调洪演算的原理
洪水在水库中行进时，水库沿程的水位、流量、过水断面、流速等均随时间变化，其流态属于明渠非恒定流。

根据水力学明渠非恒定流的基本方程，即圣维南方程组为：
连续性方程：
0=∂∂+∂∂s
Q
t ω （3-1）
运动方程：-221K
Q s v g v t v g s Z +∂∂+∂∂=∂∂ （3-2） 式中：ω—过水断面面积（m 2）
t —时间（s ） Q —流量（m 3/s ）
s —沿水流方向的距离（m ） Z —水位（m ） g —重力加速度（m/s ） v —断面平均流速（m/s ） k —流速模量（m 3/s ）
通常，采用简化的瞬态法来解这个方程组。

瞬态法将上式进行简化而得出基本公式，在结合水库的特有条件对基本公式进一步简化，则得出专用于水库调洪计算的实用公式：
t
V
t V V q q Q Q q Q ∆∆=∆-=+-+=
-12212122 （3-3）
式中：Q
1，Q
2
—分别为计算时段初、末的入库流量（m3/s）
Q—计算时段中的平均入库流量（m3/s），它等于（Q1+Q2）/2
q 1，q
2
—分别为计算时段初、末的下泄流量（m3/s）
q—计算时段中的平均下泄流量（m3/s），即等于（q1+q2）/2
V 1、V
2
—分别为计算时段初、末的水库蓄水量（m3）
△V—为V
1、V
2
之差
△t—计算时段，一般取1～6小时，需化为秒。

这个公式实际表现为一个水量平衡方程式。

当已知水库入库洪水过程线时，Q
1、Q
2
、Q均为已知：V
1
、q1 则是计算时段△
t开始时的初始条件。

于是，式中的未知数仅剩下V
2、q
2。

当前一个阶段v
2
、q
2
求出后，其值即成为后一个阶段的v
1、q
1
值，使计算可以逐时段的进行下去。

又
知，假定不计自水库取水的兴利部门泄向下游的流量，则下泄流量q应是泄洪建筑物泄流水头H的函数，而当泄洪建筑物的形式、尺寸等已定时：
()B
q f H AH
==（3-4）式中： A——系数，与建筑物形式和尺寸、闸孔开度以及淹没系数等有关B——指数，对于堰流为3/2，对于闸孔出流，一般为1/2
3.4.3计算方法
采用高切林计算法，以直线近似代替泄水过程线
计算步骤如下：
假定三条泄水过程线AB
1，AB
2
, AB
3
，（如图1-1a）
1）求出相应的库容 V
1，V
2
，V
3
(阴影部分面积)，下泄流量Q
1
，Q
2
，Q
３
；
2）根据V
1，V
2
，V
3
在库容曲线上得出的相应的上游水位Z
1
，Z
2
，Z
3
；
3）在绘有泄水建筑物泄流能力曲线L
1的Q-Z坐标图上，绘出相应的点P
1
(Q
1
，Z
1
)
﹑P
2(Q
2
，Z
2
)﹑P
3
(Q
3
，Z
Z
) （如图1-1b）
4）过点P
1﹑P
2
﹑P
3
绘出曲线L
2
交L
1
于P，对于P点的泄流量Q必为拦洪时泄水建
筑物最大下泄流量，相应的水位Z即是所求拦洪水位。

图1-1 洪水调节计算图
(a)
(b)
拦
3.4.4 泄洪方案的选择
3.4.4.1可能方案 （1）坝身开孔方案
实验研究表明，坝身开孔方案包括浅孔方案和中孔方案。

为合理布置厂房，浅孔和中孔设在两岸，对称布置，可利用水流对撞消耗能量。

其优点与表孔溢流相同，适当尺寸的孔口对坝体应力并无大的影响，利用坝身开孔泄洪可节省另建溢洪道的投资。

缺点是当水流过坝后需设置滑雪道泄槽，并进行合理选型和布置，泄槽若做成排架式，进厂公路可从排架间通过。

此外，应注意开孔数量和设置高程，若同一高程开孔数量多，该层拱圈削弱数量多，应尽量避免； （2）表孔溢流
其突出优点是泄洪能力大，可减小孔口尺寸，闸门上的水压力小，操作检修方便，缺点是坝身单薄，需设置泄槽和滑雪道结构。

实体的泄槽结构工程量较大，不经济，轻型的滑雪道结构易引起震动，稳定性不好。

此外，表孔结构使坝体堰顶以上失去空间结构作用，拱的空间结构作用从堰顶高程以下才得以发挥； （3）利用导流隧洞泄洪方案
拱坝的施工导流需采用一次断流方案，故在施工时需在某一岸开挖导流隧洞，以便坝体施工，竣工后导流隧洞完成自己的使命，不再使用。

为充分利用现成的洞子，水利建设中常将进口段改建成“龙抬头”，将导流洞改建成泄洪洞，以节省工程投资。

结合该工程的实际情况，考虑因导流洞长度较短，改建成泄洪洞后，除“龙抬头”部分外，可利用的长度不长，加上改建部分的开挖和老洞的封堵也。