重力坝枢纽设计毕业论文

1. 基本资料 (12)

1.1 流域概况及枢纽任务 (12)

1.2 坝址地形 (12)

1.3 坝址地质 (12)

1.4 水文气象 (13)

1.5 当地材料分布情况 (14)

1.6 交通运输 (15)

1.7 主要工程技术经济指标表 (16)

2.坝址、坝型的确定及枢纽布置 (17)

2.1 工程等别确定 (17)

2.2 坝址的确定 (17)

2.3 坝型的选择 (18)

2.4 大坝枢纽建筑物的布置 (19)

2.4.1挡水建筑物 (19)

2.4.2泻水建筑物 (20)

2.4.3输水建筑物 (20)

2.5大坝总体布置 (21)

2.5.1 溢流坝的布置 (21)

2.5.2 非溢流坝的布置 (21)

3. 重力坝非溢流坝段设计 (22)

3.1 坝顶高程 (22)

3.1.1 坝顶高程的确定 (22)

3.1.2 坝顶宽度 (23)

3.1.3 坝面坡度 (23)

3.1.4 坝底宽度 (23)

3.2 荷载组合及其计算 (24)

3.2.1设计情况 (24)

3.2.2 校核情况 (26)

3.2.3 抗滑稳定验算与强度验算 (27)

4. 重力坝溢流坝段设计 (30)

4.1 孔口设计 (30)

4.1.1 泄水方式的选择 (30)

4.1.2 洪水标准的确定 (30)

4.1.3 流量的确定 (30)

4.1.4 单宽流量的选择 (30)

4.1.5 孔口净宽拟定 (30)

4.1.6 溢流坝段总长度确定 (31)

4.1.7 堰顶高程的确定 (31)

4.1.8 闸门高度的确定 (31)

4.1.9 定型设计水头的确定 (31)

4.1.10 泄流能力校核 (31)

4.2 溢流坝体形设计 (32)

4.2.1 顶部曲线段 (32)

4.2.2 中间直线段 (32)

4.2.3 消能防冲设计 (32)

4.3 溢流坝剖面设计 (32)

4.4 荷载组合及其计算 (33)

4.4.1 设计情况 (34)

4.4.2 设计洪水位情况下发生7度地震 (34)

4.4.3 校核情况 (34)

4.4.4 抗滑稳定验算与强度验算 (34)

5. 泄水孔设计 (36)

5.1 孔径D的拟定 (36)

5.2 进水口体形设计 (36)

5.3 闸门与门槽 (37)

5.4 渐变段 (37)

5.5 出水口 (37)

5.6 水力计算 (37)

6. 细部构造设计 (38)

6.1 坝顶构造 (38)

6.1.1 非溢流坝 (38)

6.1.2 溢流坝 (38)

6.2 坝体分缝与止水 (39)

6.2.1 横缝 (39)

6.2.2 止水 (39)

6.2.3 水平缝 (39)

6.3 廊道系统 (39)

6.3.1 基础廊道 (39)

6.3.2 坝体廊道 (40)

6.4 坝体排水 (40)

7. 地基处理 (41)

7.1 基础开挖与清理 (41)

7.2 坝基的防渗处理 (41)

7.3 坝基排水 (42)

7.4 坝基的固结灌浆 (42)

8.施工组织设计 (43)

8.1 施工条件分析 (43)

8.2 施工组织设计的容 (43)

8.3 施工导流设计 (44)

8.3.1 施工导流标准 (44)

8.3.2 洪水标准 (45)

8.3.3 围堰安全超高 (45)

8.3.4 施工导流时段选择 (46)

8.3.5 施工导流布置 (46)

8.4 截流设计 (46)

8.4.1.截流设计标准 (46)

8.4.2. 截流设计 (46)

8.5 施工程序方法及主要机械 (47)

8.5.1．施工程序 (47)

8.5.2．施工方法 (47)

8.6 对外交通方案的确定 (50)

8.7 辅助设施企业及大型临时设施 (50)

8.7.1.施工辅助企业 (50)

8.7.2.临时设施 (51)

8.8 总布置与进度计划 (51)

8.8.1.施工总布置 (51)

8.8.2.施工进度计划 (51)

8.8.3 施工工期保证措施 (52)

8.9质量保证体系与措施 (54)

8.9.1质量方针及质量目标 (54)

8.9.2 质量管理体系 (54)

8.9.3 质量控制流程 (55)

9. 工程概算 (56)

9.1建筑工程费 (56)

9.2基础单价 (56)

9.3基础单价计算 (57)

9.3.1 人工费的计算 (57)

9.3.2材料费的计算 (58)

9.3.3 砼，砂浆单价计算 (59)

9.3.4施工机械台班费计算 (59)

9.4单价编制 (59)

9.4.1 定额依据 (59)

9.4.2 建筑工程单价计算 (59)

参考文献 (63)

致谢 (60)

附表3-3：设计情况下荷载计算成果表 (65)

附表3-4：设计洪水位时发生7度地震荷载计算成果表 (66)

附表3-5：校核洪水位时荷载计算成果表 (67)

附表4-4：设计情况下荷载计算成果表 (68)

附表4-5：设计洪水位时发生7度地震荷载计算成果表 (69)

附表4-6：校核洪水位时荷载计算成果表 (70)

附表4-7：泄流能力校核计算表 (71)

1. 基本资料

1.1 流域概况及枢纽任务

青龙河流域水量充沛，控制流域面积6340km2，，多年平均径流量9.6亿m3，是滦河流域较大的一条支流。但由于降雨、径流的年际年分配极不均匀，必须修建大型控制工程调节水量，丰富的水资源才能得以充分开发利用。

该水库工程位于省青龙县与卢龙县交界处的青龙河上，距卢龙县约35km，是省重点工程建设项目之一。该工程是以供水、灌溉、、养殖等综合利用为主的大型控制枢纽工程。

该水库建成后能收到灌溉、防洪、解决工业用水和人蓄吃水等多方面效益，是一座综合利用的水库。一期建成，可谓是提供工农业、城市用水1.82亿m3,可使滦河中下游地区120万亩农田灌溉用水得到不同程度的改善和补充。二期建成，可调节水量5.67亿m3,可全面解决冀东钢铁基地建设用水。

1.2 坝址地形

该水库位于高山区，构造剥蚀地形。青龙河侵蚀能力较强，沿河形成不对称河谷，由于构造运动影响，河流不断下切，形成岸边阶地、陡岸。坝址区河谷呈不对称“U”字形，较开阔。坝址位于河湾的下游，在坝址上游十余公里有一开阔地带，为形成水库的良好条件。青龙河为山区性河流，两岸居民及耕地分散，除库水位以下有一定淹没外，浸没问题不大，库区亦未发现重要矿产。

1.3 坝址地质

该区地质构造比较简单。库区两岸基岩出露高程大部分在200米左右，库区左岸非可溶性岩层分布广泛，其中主要由绢云母、千枚岩、石英、砂质页岩组成。透水性较小，也没有发现沟通库外的大断层。库区可溶性岩层分布于青龙河右岸，从隔水层分布、熔岩发育情况分析，水库蓄水后向邻近河流渗透的可能性很小。经过对库区断层的分析，水库向外流域及下游渗漏的可能性很小。库区外岩层抗风化作用较强，库岸基本上是稳定的。

硅质页岩的力学性质：

（1）天然含水量时的平均容重： 2600公斤/立方米

（2）基岩抗压强度： 1000-1200公斤/平方厘米

（3）牢固系数 12～15

（4）岩石与混凝土之间的的抗剪断摩擦系数为f’=0.85，抗剪断凝聚力系数c’=7.0kg/cm2；抗剪摩擦系数ｆ＝0.65。

1.4 水文气象

青龙江流域水量充沛,是滦河流域水资源蕴藏较大的一条支流,年径流由年降雨产生.年径流在地区与时间上分布与年降雨量基本一致.年径流在年纪间变化悬殊,该库区实测资料1974-2000年共27年资料中丰水年1995年打21.34万立方米,枯水年1999年仅1677万立方米,相似枯水年连续发生,每年平均径流量96亿立方米。

青龙河洪水由暴雨形成。本地暴雨历时短，强度大，地面坡度大，洪峰突然涨落。一次洪水历时一般为3-5天，流域南部位于燕山山脉东侧的暴雨中心地带，因此洪峰高量大的特点。本流域洪水多发生在八、九月间，出现在七月的占34%，

出现在8月的占66%，桃林口平均每年6-9月份洪量占全年径流量的70%，三天洪量占六天洪量的的70%以上，大水年尤为集中。如1962年最大六天的洪峰占全年径流量达70%。

青龙河流域植被较好，泥杀来源在地区分布和洪水分布上一致。主要是土门子与桃林口之间，其间来沙量约占桃林口以上总输沙量的95%以上，而汛期输沙量又集中在几次大洪水上。年际间泥沙量的变化悬殊。由统计分析得知，桃林口占站多年平均输沙量为386万吨。多年平均含沙量为4.0㎏/立方米，从泥沙的组成情况来看，泥沙颗粒较粗,中值粒径为0.㎜，淤沙浮容重0.9t/立方米，摩擦角为12°。

全流域属于季风大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均降雨量为700㎜，且多集中在夏季七月间。流域每年气温为摄氏10℃左右，月温度变化较大，里坝址较远的迁安站实测最高气温39℃（青龙站）。全年无霜期约180天，结冰期约120天，河道一般12月封冻，次年三月上旬解冻，冻层厚0.4-0.6m，岸边可达1.0ｍ。每年平均最大风速23.7ｍ/ｓ，水库吹程为3㎞。

曲率分析法得洪水计算成果如下：

表1-1洪水计算成果

1.5 当地材料分布情况

当地天然建筑材料分布在坝址地区上、下游河滩及两岸阶地。其中，土料主要分布在庄窝、土谷子等七处，沙砾卵石料主要有南杖子、桃林口等八处，各料厂的材料物理性质基本满足要求，可做大坝混凝土骨料及拱围堰。

砂砾料主要分布在河滩上，储量为205万立米，扣除漂石及围堰淹没部分，可利用的约100—151万立米，其颗粒级配不连续，缺少蹭粒径，根据野外29组自然坡度角试验，34组室试验分析，统计成果如下：

自然么重1.87吨/立米，软弱颗料含量2.64%。

不均匀系数561颗，颗组成见表1-2.

表1-2 颗粒组成表颗料组成(毫米)%