挡水坝设计

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温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-13）
第一章 基本资料
列。
代表性水文年 年径流量(m3)
表 1-1 代表性水文年的年径流量
丰水年（P=25%）
平水年（P=50%）
91.4104
55.1104
枯水年（P=75%） 30.5104
（2）洪水 历史资料说明，洪水多发生在 7~8 月，洪水过程多为单峰型，一次洪水历时
22.25
22.8
20.6
1×10-3 1.12×10-2 水上 35°
水上 28° 水下 32°
3.7×10-7
4
温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-13）
1.5 其他资料
第一章 基本资料
（1）外来材料 工程使用的主材——水泥、钢材等，均可市购。其他生活、生产资料，均可
由当地采购。 （2）交通 工程场区位于白家疃村南 1.0km，距温（泉）颐（和园）干线公路 1.5km，
附录 设计指导书............................................... 26
0
温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-13）
第一章 基本资料
第一章 基本资料
1.1 枢纽任务
本工程以形成环境景观水库为主，工程建成后，可以形成 60000~70000m2 面积的水域，蓄水 30 万 m3，可以在一定程度上减少流域内的水土流失，减轻山 洪对下游村镇、交通线路的危害，进一步改善和美化环境，调节小气候，改善周 边植物生长条件。同时为农业灌溉和生活用水提供补充水源。
坝址区呈“U”形河谷，谷底宽约 35m，高程 84.50m。上部（高程 100m 处） 宽约 120m，主河道由南向北流经库区后，改向为由南东向北西方向穿过坝址。 谷底沉积有深达 19.60m 的第四系沉积层。左坝头亦为山前冲积——洪积阶地沉 积物。右坝头为古生代二叠纪板岩，其产状为倾向南，倾角 50。未发现较大规 模断裂构造。
不超过 15h。设计洪水过程线见表 1-2。
表 1-2 典型洪水过程线
时段（天）
0
0.5 1.0 1.5
2
3
4
5
6
流量（m3/s） 0
17.3 77.0 55.0 38.6 25.2 18.8 14.2 11.2
（3）库水位与面积、库容关系
表 1-3 水库高程与面积、库容关系
高程(m)
面积(m2)
86
在地质构造上，处于九龙山——碧云寺向斜东北翼端部的转折端。基岩内节 理、裂隙发育，但未发现较大规模断裂构造，区域稳定性好。
基岩中分布有裂隙潜水。第四系松散层中有孔隙潜水，水面埋深 13.40~15.5m，其补给来源为大气降水及山区基岩裂隙水，其排泄流向基本上与 河道流向一致。
1.3.2 坝址工程地质条件
1.2 自然地理与水文气象特性
1.2.1 流域概况
白家疃沟发源于京郊香山北麓，自南而北流经海淀区方庄镇，为温榆河水系 之南沙河的支流，流域面积 4.2km。
拟建的方庄水库坝址位于方庄镇白家疃村南、白家疃沟出山口的河道狭窄 处。距方（庄）颐（和园）公路约 1.5km，有简易公路相通。工程区距中关村科 技开发区约 15km，距上地科技园区约 10km，距颐和园亦仅 13km，水库上游及 下游均有密集的住宅区。坝址以上主沟长 2.95km，流域面积 2.90km2，沟底平均 坡降 11.3%。 1.2.2 水文气象特征
（4） 温度：据现有资料，工程区属于温带大陆季风气候，多年平均气温 11.7C。多年平均陆面蒸发量 450mm。
（5） 泥沙：坝址以上流域面积内，林木茂密，植被良好，水土流失较轻。 （6） 蒸发：流域内多年平均陆面蒸发量为 450mm。根据北京市水文手册资 料，按 20cm 口径蒸发器测量库区内多年平均水面蒸发量为 1950mm。
内摩擦角 φ’
凝聚力 c’（kN/m2）
表 1-5
粘土
21.3 19.5 17% 11 5×10-6 水上 22° 水下 19° 水上 16.52 水下 13.72
各种材料物理力学性质
黄土状壤土
坝基碎 石
砂卵石
钢筋混 凝土
20.85 19.85 9.0%～12.1% 9.9~10.7 3.01×10-6 水上 23° 水下 15° 水上 20 水下 17
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第一章 基本资料
（7） 其他： 洪水期多年平均离地面 10m 高的最大风速 v=18.5m/s，吹程 D=392m，风向垂直上游坝面。冻土深 1.0m。坝顶交通要求通行单行道（7m）。 坝、库区基本地震烈度为 6。
1.3 工程地质
1.3.1 水库区工程地质条件
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目录
目录
第一章 基本资料................................................ 1 1.1 枢纽任务.................................................1 1.2 自然地理与水文气象特性...................................1 1.3 工程地质.................................................3 1.4 建筑材料.................................................4 1.5 其他资料.................................................5
第二章 枢纽布置
第二章 枢纽布置
2.1 工程等别及建筑物级别
根据 SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》（见表 2-1~2-2），综 合考虑水库总库容，防洪效益，治涝面积，灌溉面积，电站装机级容量，工程规 模由库容控制，正常蓄水位对应的库容为 0.003×108m3,初估时，校核情况下库容 不会超过 0.01×108m3,属小（2）型。
板岩为黄绿色，主要成分为粘土矿物，含白云母、绢云母和绿泥石等变质矿 物，节理、板理发育，裂隙面上有氧化铁薄膜，裂隙中有红色粘土充填。露头岩 石呈强风化。
经分析和钻探资料证实，坝基覆盖层下基岩亦为板岩。 坝基覆盖层表层为卵砾石，向下依次为碎石、漂石、粉土层等，其中的孔隙
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温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-13）
水库区为一由西北方向（坝前）向东南方向渐扩的扇形谷地，北、东、南三 面环山，相对高差 20~80m，西面为山前堆积阶地，相对高差 10~15m。
库区内第四纪冲积——洪积层广为分布，厚度在 15m 以上，水库的北、东、 南三面及库盆下，基岩均为石炭——二叠系或二叠系地层，透水性弱。西面广泛 分布的洪积碎石（含粉质土）层，以及坝下沉积的粉质粘土、漂石夹粉质粘土层， 是未来渗漏的主要设防地段，也是影响大坝安全的主要因素。淹没损失小，无浸 没及大的库岸稳定和淤积问题。
785
87
3001
88
7249
89
11715
90
17975
91
20768
92
26279
93
32390
94
34301
95
38294
96
44086
97
46898
98
51246
库容(m3) 461 2354 7479
16961 31806 51177 74701 104035 137381 173678 214868 260360 309432
且有简易公路通过坝址和库区（其中有 0.5km 公路需在工程建设前改线建设）。 （3）施工动力、劳动力情况 施工用水（仅限于搅制混凝土和生活用水）由当地供水管网供给。施工用电
直接接入当地电网，只增加一台变压器与相应数量的控制开关即可。当地有很多 闲散劳动力。
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温泉水库枢纽——挡水坝初步设计（2-13）
第一章 基本资料
潜水水面埋深 13.5m。岩性在水平方向和垂直方向均存在明显的交替、穿插，透 水性变化较大。
对分布于坝基和左坝头的覆盖层，需采取可靠有效的防渗措施，方能确保大 坝安全和水库的正常运转。
1.4 建筑材料
坝基覆盖层表层为卵砾石，向下依次为碎石、漂石、粉土层。 经勘察，选定的土料场位于水库主坝两坝肩，左坝肩土料场位于主坝左坝肩 下游，共占用耕地 79.8 亩。0～0.4m 为耕植土，0.4～3.5m 为黄土状壤土。勘探 深度内未见地下水。 右坝肩土料场位于主坝右坝肩上游库区内，不占用耕地。0～0.3m 为耕植土， 0.3～3.5m 为黄土状壤土。勘探深度内未见地下水。 两个料场土料总储量可满足大坝对土料用量的要求。 位于上游左岸 1km 处有一料场，占地 50 亩，0～0.3m 为耕植土，0.3～1m 为粘土。粘土料颗粒组成见表 1-4。
第五章 稳定分析............................................... 17 5.1 稳定计算条件 ............................................17 5.2 瑞典圆弧法计算原理 ......................................17 5.3 瑞典圆弧法计算 ..........................................18
流域内无水文测站和气象站。可参照借鉴的颐和东闸站和昌平站，至水库的 直线距离分别为 12km 和 20km。
（1）河流水文特性 白家疃沟为间歇性河流，除遇较大降雨时沟中有径流外，一般均为干沟。根
据北京市山区水文资料，流域多年平均降水量 640mm，多年平均径流深为 240mm （相应多年平均年径流量为 69.6104m3）。代表性水文年的年径流量如表 1-1 所