AAA河一级水电站计算说明书
方案一：混凝土重力坝左岸引水式厂房； 方案二：混凝土重力坝右岸引水式厂房； （二）、方案比较 引水道与厂房布置
方案一：厂房的位置较开阔，地势平缓， 便于施工开挖和水电站各设施的布置，只是尾水管水流与下游河道有一定的夹角，需要做好下游的消能防冲措施。
方案二：右岸地势陡峭，不便于厂房的布置，同时需要较大的土石方开挖，于枢纽的总体布置和施工预算不利。
综上比较，方案一明显优于方案二。即采用混凝土重力坝、右岸引水式地面厂房的布置方案。
第4章第四章 工程布置及建筑物
4.1 非溢流坝段设计 4.1.1 坝体断面设计 （1） 基本资料
设计洪水位 ( p=2%) 上游：647.5 下游：551.86 校核洪水位 （p=0.1%） 上游：648.75
下游：552.81
正常蓄水位 上游：647.5
下游：542.02
死水位：595
混凝土容重：24 KN/m3 坝前淤沙高程：565.0 m 泥沙浮容重：7.8 KN/m3 泥沙内摩擦角：13O
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混凝土与基岩间抗剪断参数值： f `= 0.6
c `= 80
坝体混凝土：C10
多年平均最大风速为：v 0 = 10.2 m/s 吹程 D = 1100 m 扬压力系数：0.25 4.1.2确定坝顶高程
1、超高值?h的计算 （1）基本公式
坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程，其与设计洪水位或校核洪水位的高差，可由式（2.1）计算，应选择两者中防浪墙较高者作为选定高程。
?h?h1%?hz?hc （2.1）
式中?h—防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差m； h1%—累计频率为1%的波浪高度m；
hz —波浪中心线至设计洪水位或校和洪水位的高差m； hc——安全超高 ，按下表采用
表2－1 安全超高值
安全级别 运用情况 设计洪水位 校核洪水位 Ⅰ Ⅱ Ⅲ （1级） （2级） （3级） 0.7 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3
对于hl%和hz的计算采用官厅公式计算： hl?0.0166v0D，L?10.4(hc)0.8 hz?5413?hl2Lcth2?H L（ D——吹程，m;L——波长，m;）
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在计算h1%和hz时，设计洪水位和校核洪水位采用不同的计算风速值。计算风速在水库正常蓄水位和设计洪水位时，宜采用相应洪水期多年平均最大风速的1.5~2.0倍，校核洪水位时宜采用相应洪水期多年平均最大风速，见下表
表2-2 计算风速
最大风速计算情况 正常情况 设计情况 校核情况 库水位(m) 647.5 647.50 648.75 吹程(km) (m/s) 1.1 1.1 1.1 10.2 10.2 10.2 (m/s) 20.4 15.3 10.2 计算风速
坝顶高程或坝顶上游防浪墙顶高程按下式计算：
坝顶高程=正常蓄水位+?h正 坝顶高程=设计洪水位+?h设 坝顶高程=校核洪水位+?h校核
式中，?h设、?h校核分别为计算的坝顶（或防浪墙顶）据设计洪水位和校核洪水位的高度。由于正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水在计算坝顶超出静水位Δh时，所采用的风速计算值及安全超高值不一样，所以在决定坝顶高程时，应按正常蓄水位、设计洪水情况（持久状况）和校核洪水情况（偶然状况）分别求出坝顶高程，但坝顶高程应高于校核水位。
（1）正常蓄水位时?h计算
风速采用50年一遇的风速，取为多年平均最大风速的1.5～2.0倍，D——吹程，可取坝前沿水库到对岸水面的最大直线距离，即：
风速v=20.4m/s，吹程D=1.1km。 各波浪要素计算如下：
波高hl =0.0166×20.45/4 ×1.11/3 =0.74 （官厅公式） 由于gD/v2?20~250,则为累计频率5%的波高，根据换算累计频率为1%的
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波高为h1%=1.24×h5% =1.24×0.74=0.92m
波长L1 =10.4×(h1)0.8=10.4×0.740.8=8.2 （官厅公式）
hz??hl2L
cth2?H = 0.33 （官厅公式）L
则△h=h1%+hz+hc=0.92+0.33+0.5=1.75 （2）设计洪水位时?h计算
风速采用50年一遇的风速，取为多年平均最大风速的1.5～2.0倍，D——吹程，可取坝前沿水库到对岸水面的最大直线距离，即：
风速v=15.3m/s，吹程D=1.1km。 各波浪要素计算如下：
波高hl =0.0166×15.35/4 ×1.11/3 =0.52 （官厅公式）
由于gD/v2?20~250,则为累计频率5%的波高，根据换算累计频率为1%的波高为h1%=1.24×h5% =1.24×0.52=0.64m
波L1 =10.4×(h1)0.8=10.4×0.520.8=0.52 （官厅公式）
hz??hl2L
cth2?H = 0.21 （官厅公式） L
则△h=h1%+hz+hc=0.74+0.21+0.5=1.35 （3）校核洪水位时?h计算
校核情况采用多年平均最高风速，即： v=10.2m/s, 吹程D=1.1km。 各波浪要素计算如下：
hl =0.0166×10.25/4 ×1.11/3 =0.31 （官厅公式） h1%=1.24×h5% =1.24×0.31=0.38m
L1 =10.4×(h1)0.8=10.4×0.310.8=4.07 （官厅公式）
hz??hl2Lcth2?H = 0.11 （官厅公式） L
△h=h1%+hz+hc=0.38+0.11+0.4=0.89
2、坝顶高程计算
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根据以上两种水位时?h计算结果，得出两种状况下坝顶高程。 （1） 正常蓄水位时的坝顶高程： ▽坝顶=正常蓄水位+?h =3647.5+1.75=649.25m
（2） 设计洪水位时的坝顶高程： ▽坝顶=设计洪水位+?h =647.5+1.35=648.85m （3）校核洪水位时的坝顶高程： ▽坝顶=校核洪水位+?h
=648.75+0.89=649.64
坝基高程为520，则坝高：649.64-520=129.64m。 坝顶宽度： 考虑交通要求，取13m。 3、坝体断面设计
上游坝坡做成折坡，折坡点位于坝高1/3处（即高程570m处），在此上坝坡铅直，在此以下，坝坡坡率n取为0.2，下游坝坡坡率m取0.8。 计算过程详见计算书,成果列于下表：
表4-2-3
计算情况 正常情况 设计情况 hl（m） 0.92 0.64 坝顶高hz（m） 0.33 0.21 0.11 hc（m） 0.5 0.5 0.4 ?h（m） 1.75 1.35 0.89 程?（m） 649.25 648.85 649.64 校核情况 0.38
计算结果表明，坝顶高程由校核洪水位控制，取坝顶高程649.64m，将超高置于坝顶以上，坝顶上游再设实体防浪墙。
4.1.3坝顶宽度的拟订
为了适应运用和施工的需要，坝顶必须有一定的宽度。一般地，坝顶宽度取最大坝高的8 %~10%，且不小于2m。综合考虑以上因素,坝顶宽度B=13m。
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