2007专业案例真题求解4～6. 某大型工程，位于8度地震区。主坝为粘土均质坝，受地形的限制，为满足泄洪要求，在主、副坝联接处建有溢洪道，设计洪水泄流量为8300m3/s，溢洪道基础位于第三纪砂层上。溢洪道采用直线布置，由驼峰堰进水闸、泄槽、一级消力池、二级消力池、三级消力池以及海漫等几部分组成。堰体为驼峰堰型，长28m，上游设壤土铺盖，厚2～3m，长250m
4 ～6 . 某大型工程，位于 8 度地震区。主坝为粘土均质坝，受地形的限制，为满足泄洪要求，在主、副坝联接处建有溢洪道，设计洪水泄流量为 8300m3/s ，溢洪道基础位于第三纪砂层上。溢洪道采用直线布置，由驼峰堰进水闸、泄槽、一级消力池、二级消力池、三级消力池以及海漫等几部分组成。
堰体为驼峰堰型，长 28m ，上游设壤土铺盖，厚 2 ～ 3m ，长 250m ，渗透系数为 1 × 10-6cm/s ，铺盖下砂层渗透系数为 3 × 10-3cm/s 。堰体下设两条横向（垂直水流）排水管，并与堰体两侧边边墙外纵向排水管相联，横向排水管内地下水位高程为 134.5m 。堰体结构简图及设计洪水过水时的受力状态见附图。
泄槽两侧挡墙为直墙式，并对称扩散，进口堰末泄槽起点宽 131.5m ，流速为 13.15m/s ，水深 4.8m ；泄槽末端处宽 170m ，流速为 21.23m/s ，水深 2.3m 。泄槽底板下设有反滤层和网状排水沟，纵横向排水沟布置在泄槽底板下，横向排水沟自溢洪道中心向两侧以 5% 的坡度引边墙外排水廊道内。
第三纪砂层相对密度为 0.80 。由颗粒级配曲线查得小于各粒径重量占总重量的百分数如下表：
| 砂的粒径 di（mm） |
0.014 |
0.030 |
0.050 |
0.060 |
0.120 |
0.170 |
0.25 |
0.30 |
1.05 |
1.00 |
1.40 |
8.00 |
| 对应粒径 占（%） |
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
85 |
100 |
由上述条件，下列哪一选项最接近高程 134.5m 以上堰体上游面 ( 单宽 ) 所作用的水平水推力的计算值？（按时均压强计算，忽略铺盖厚度，堰趾至横向排水沟的渗径长度按 20m 计，堰体过水如图示）。下列选项中水平水推力计算值，哪一项是比较正确的？
（A）780kN
（B）460kN
（C）420kN
（D）1360kN
答案：（ B
）
主要解答过程：
铺盖首部的渗透压力=(151.0-134.5)*10=165KN
铺盖尾部的渗透压力＝165*24.5/274.5=14.72KN
堰底板上游的渗透压力＝165*20/274.5=12.02KN
排水管的渗透压力为0
(1)
上游止水以上水压力H1
H1=0.5(80+120)*4 =400KN
(2)
上游止水以下水压力H2
H2=0.5(14.72+12.02)*4.5= 60.1KN
堰体上游面(单宽)所作用的水平水推力=400+60.1=460 KN
哪位大侠能解释一下上面加粗红色字体的公式来历,小弟的感激如涛涛江水,绵绵不绝!
