水库挡水坝毕业设计

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大坝水库毕业设计

大坝水库毕业设计

毕业设计可分为四个阶段,各阶段的内容和要求如下:
1、阶段Ⅰ——了解任务书和熟悉、分析原始资料
本阶段的目的在于全面了解设计指导书、认识设计题目的现实意义,熟悉河流的一
般自然地理条件,枢纽坝址的水文气象特性,枢纽及水库(有的工程未给出)的地形和
地质条件,以及了解当地的建筑材料、对外交通、规划数据、动力供应等有关的基本资
三峡电力职业学院
毕业设计
第 6 页 共 47 页
主要拟定 1—5 个(按高程均分)水平拱圈的厚度、中心角和半径;根据拱冠梁断面和 拱圈尺寸进行平面布置,要求坝南曲线连续光滑、坝与地基接触面连续光滑,倒悬度满 足要求(也可采用施工措施解决)。要注意拱坝结构应有利于坝身其它结构布置。
c、作用于坝体的荷载与其组合 应注意考虑温升、温降问题,要注意扬压力与止排水的关系。 d、荷载分配 用径向变位协调原理分配荷载。可电算也可手算,计算时应分别考虑温降、温升两 种情况,在计算前必须把荷载分配和变位调整搞清楚。 e、悬臂梁和拱圈应力计算 计算设计情况下拱坝应力。对拱冠梁计算各共轭点处(即拱冠梁与水平拱交点处) 应力;对水平拱圈应计算拱冠、拱座处应力;对应力成果应进行判别(是拱、梁分别应 力还是总应力呢?);若应力不满足允许应力要求,应提出改善措施。 f、根据拱、梁应力计算情况,计算设计情况下的岸坡稳定(注意温升或温降);先 作局部稳定校核,若不满足要求,则进行整体稳定分析。 g、拱坝的泄水建筑物设计,水电站建筑物设计,细部构造设计,地基处理设计等内 容参考重力坝设计提纲。在设计时必须注意异同点。 ③、土石坝 a、通过定性分析论证,进一步选择坝的结构型式(如塑性心墙坝、斜墙坝、斜心墙 坝、混合坝和刚性防渗体坝等)。 b、拟定最大坝断面(作为代表性典型剖面),包括坝顶高程和坝顶宽度,坝体上下 游变坡高程,马路宽度和坝面坡度;防渗体高程顶宽、坡度和地基接触长度与结构;排 水设备的型式与尺寸等。 c、作出正常运用情况下渗透计算,包括浸润线、渗透流量、渗透变形和渗透力等; 校核只计算浸润线,是否计算上游水位骤降的浸润线,指导教师视不同学生酌情确定。 d、稳定分析 对均质坝只计算最大坝高断面稳定渗流期整个下游坡的稳定分析,且必须算出最小 稳定安全系数。 心墙坝视材料算出上游或下游最大坝高边坡的最小稳定安全系数。 斜墙坝必须算出上游水位处于危险水位最大坝高断面整个坝坡的稳定最小安全系 数。 其它情况是否计算由指导教师决定。 e、坝体构造设计 包括坝顶(含防渗墙)、过度层和反滤层、坝身和边坡排水、上下游护坡等。 f、地基处理 包括开挖高程、形状要求、防渗处理、软弱夹层或破碎带处理、两岸连接或与其建 筑物的连接等。 ⑵、泄水建筑物 ①、泄水隧洞

大坝毕业设计

大坝毕业设计

大坝毕业设计大坝毕业设计在工程学领域,大坝是一项非常重要的工程项目。

大坝的设计和建造不仅仅是为了满足水利和能源需求,还需要考虑环境保护、社会影响以及经济可行性等多个方面的因素。

因此,大坝毕业设计是工程学生在毕业阶段所面临的一项重要任务。

一、背景介绍大坝是一种用于拦截水流的人工建筑物,通常用于水电站、灌溉系统和防洪设施等。

在大坝毕业设计中,首先需要对所选择的大坝进行背景介绍。

这包括大坝所在地的地理环境、气候条件以及当地社会经济状况等。

通过了解这些背景信息,设计者可以更好地了解大坝项目的可行性和潜在挑战。

二、目标和需求分析在大坝毕业设计中,明确项目的目标和需求是至关重要的。

这包括确定大坝的主要功能,例如发电、灌溉或防洪。

同时,还需要分析大坝对环境的影响,例如是否会破坏当地生态系统或影响周边居民的生活。

需求分析还包括确定大坝的设计参数,例如高度、长度和宽度等。

三、技术方案设计在确定目标和需求后,需要进行技术方案设计。

这包括确定大坝的结构形式,例如重力坝、拱坝或土石坝等。

同时,还需要考虑大坝的材料选择和施工方法。

在设计过程中,需要进行结构力学分析和稳定性计算,以确保大坝的安全性和可靠性。

四、环境影响评价大坝的建设对环境有着重要的影响。

因此,在大坝毕业设计中,需要进行环境影响评价。

这包括评估大坝对水体生态系统、土壤质量和空气质量等方面的影响。

评价结果将有助于设计者采取相应的措施来减轻大坝对环境的不利影响。

五、经济可行性分析大坝的建设需要巨大的投资。

因此,在大坝毕业设计中,需要进行经济可行性分析。

这包括估计大坝的建设成本、运营成本和维护成本,并与预期的经济收益进行对比。

经济可行性分析的结果将有助于评估大坝项目的可行性和可持续性。

六、风险评估和管理在大坝毕业设计中,风险评估和管理是不可或缺的一部分。

这包括识别潜在的风险因素,例如地震、洪水和土壤侵蚀等。

设计者需要采取相应的措施来减轻这些风险,并制定应急预案以应对可能的灾害事件。

重力坝毕业设计 (1)

重力坝毕业设计 (1)

目录摘要: (1)前言 (2)第一部分设计说明书 (3)1基本资料 (3)1.1自然条件及工程 (3)1.2坝址与地形情况 (3)1.3工程枢纽任务与效益 (4)2枢纽布置 (5)2.1枢纽组成建筑物及其等级 (5)2.2坝线、坝型选择 (5)2.3枢纽布置 (8)3洪水调节 (10)3.1基本资料 (10)3.2洪水调节基本原则 (13)3.3调洪演算 (14)3.4调洪计算结果 (17)4非溢流坝剖面设计 (18)4.1设计原则 (18)4.2剖面拟订要素 (19)4.3抗滑稳定分析与计算 (21)4.4应力计算 (22)5溢流坝段设计 (24)5.1泄水建筑物方案比较 (24)5.2工程布置 (25)5.3溢流坝剖面设计 (25)5.4消能设计与计算 (28)6细部构造设计 (32)6.1坝顶构造 (32)6.2廊道系统 (33)6.3坝体分缝 (34)6.4坝体止水与排水 (35)6.5基础处理 (36)6.6混凝土重力坝的分区 (38)第二部分计算说明书 (39)1洪水调节 (39)1.1调洪演算 (39)1.2调洪计算结果及分析 (55)2非溢流坝段计算 (57)2.1非溢流坝段经济剖面尺寸拟定 (57)2.2抗滑稳定分析 (60)2.3 应力分析计算 (65)3消能防冲设计 (68)3.1消力池的水力计算 (68)3.2辅助消能工设计 (71)致谢........................................................ 错误!未定义书签。

参考文献. (73)宁溪水利枢纽毕业设计摘要:宁溪水库枢纽为江北河开发的第一梯级,流域面积共3200km2。

该工程开发任务以发电为主,兼顾防洪。

设计中,基于给定的地质及水文气象等资料,首先进行了重力坝的坝型选择,选取了混凝土实体重力坝坝型;然后进行了水库水位调洪演算,调得设计洪水位345.6m,校核洪水位349.3m;还对挡泄水建筑物的剖面进行设计,确定坝高为54.7m,采用m3⨯表孔溢流,并对挡水坝段进行了抗滑稳定分析及坝体应力分析,结果均满足要求;14最后还对大坝进行细部构造设计,并阐述了关于消能防冲的方案。

挡水坝设计

挡水坝设计

第二节挡水坝剖面设计一、挡水坝剖面初步拟定本次设计挡水坝剖面主要对挡水坝的最大剖面进行拟定,并进行稳定和强度校核,应用计算机确定挡水坝的最优断面,以下为手算部分。

(一)坝基高程设计确定最大剖面的位置,首先要知道清基后坝基的最低点位置,地基的处理根据《混凝土重力坝设计规范》(DL5108—1999).1、坝基设计原则一般规定,砼重力坝的基础经处理应满足下列要求:(1)具有足够的强度,以承受坝体的压力;(2)具有足够的整体性和均匀性,以满足坝基抗滑稳定和减少不均匀沉陷;(3)具有足够的抗渗性,以满足渗透稳定,控制渗流量;(4)具有足够的耐久性,以防止岩体性质在水的长期作用下发生恶化。

2、坝基开挖(1)砼重力坝的建基应根据大坝稳定、坝基应力、岩体物理力学性质、岩土类别、基础变形和稳定性,上部结构对基础的要求、基础加固处理效果及施工工艺、工期和费用等经技术经济比较确定,原则上应考虑技术加固处理后,在满足坝的强度和稳定的基础上,减少开挖.坝高超过100m时,可建在新鲜、微风化或弱风化下部的基岩上。

(2)重力坝的基坑形状应根据地形地质条件及上部结构的要求确定,坝段的基面上下游高差不宜过大,并略向上游倾斜,若基础面高差过大或向下游倾斜时,应开挖成带钝角的大台阶状,台阶的高差与砼浇筑块的尺寸和分缝的位置相协调,并和坝址处的坝体砼厚度相适应。

对地形悬殊部位的坝体应调整坝段的分缝。

(3)基础中存在的局部工程地质缺陷,例如表层夹泥裂缝、强风化区、断层破碎带、节理密集带及岩溶充填物等均应结合基础开挖予以挖除。

3、坝基高程拟定由水库坝轴线工程地质剖面图量得,河床高程在137m左右,标准洪水位为227。

2m,地基开挖时河床上的冲积砂夹石层、冲积粘土夹碎石层必须清除(由地址剖面图上量得大多在10m以上),所以开挖应按100m以上坝高标准要求考虑。

由图上量的电站坝段最低建基面高程为▽126m。

(二)坝高拟定1、超高值Δh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,其与正常蓄水位或校核洪水位的高差,可由式(2.1.1)计算,应选择两者中防浪墙较高者作为选定高程。

k挡水坝毕业设计共24页文档

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挡水坝毕业设计篇一:挡水坝初步设计说明书本科生课程设计任务书2019—2019学年夏季学期学院课程设计名称:水工建筑物课程设计设计题目:温泉水库枢纽——挡水坝初步设计(2-6)完成期限:自2019 年7 月15 日至2019 年7 月26 日,共 2 周1.枢纽概况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。

水库枢纽主要建筑物有挡水坝、溢洪道、引水管等。

2. 设计要求根据所给资料进行枢纽工程设计,要进行设计构思、方案论证、计算分析、编制工程图、编制毕业设计说明书等。

各阶段要求详见课程设计指导书。

3. 设计内容(1)枢纽布置,包括枢纽方案选择,大坝的平面布置。

(2)挡水坝的剖面和构造设计(3)挡水坝的渗流设计(4)挡水坝的稳定设计4. 设计成果及要求(1)计算说明书一份,字数不应少于1万字。

(2)CAD绘制A2号图纸一张:在地形图上绘制枢纽平面布置图,在地质剖面图上绘制下游立视图,交电子版图纸。

手绘1号图纸一张:大坝典型剖面图,细部结构图2~3个(项目自定),比例尺自定。

5.主要参考文献(1)碾压式土石坝设计规范(SL274-2019). 北京:中国水利水电出版社,2019(2)林继镛主编. 水工建筑物(第四版). 北京:中国水利水电出版社,2019指导教师(签字):系主任(签字):批准日期:2019年6月25日目录1.设计基本资料...................................................................................................... .. (3)1. 1 枢纽概况.................................................................................................... . (3)1. 2 流域概况.................................................................................................... . (3)1. 3 枢纽任务和规划数据.................................................................................................... (3)1.3. 1 特征水位.................................................................................................... (3)1.3. 2 防洪标准与安全泄量 (3)1. 4 自然条件.................................................................................................... . (4)1.4. 1 地形.................................................................................................... .. (4)1.4. 2 地质.................................................................................................... (4)1.4. 3 水文气象.................................................................................................... (5)1. 5 建筑材料.................................................................................................... . (6)1. 6 其它资料.................................................................................................... . (7)1.6. 1 外来材料.................................................................................................... (7)1.6. 2 交通.................................................................................................... .. (7)1.6. 3 施工动力、劳动力情况 (7)2.枢纽布置.................................................................................................... .. (7)2. 1 工程等别及建筑物级 (7)2.1. 1 水库枢纽建筑物组成 (8)2.1. 2 工程规模.................................................................................................... (8)2. 2 坝址及坝型的选择.................................................................................................... . (9)2.2. 1 坝址的选择.................................................................................................... (9)2.2. 2 坝型选择.................................................................................................... (9)2.2. 3 泄水建筑物型式的选择 (9)2. 3 枢纽建筑物的平面布置.................................................................................................... (10)3.坝工设 (10)3. 1 坝型选择.................................................................................................... .. (10)3. 2 坝体断面设计...................................................................................................... .. (11)3.2. 1 坝顶宽度.................................................................................................... . (11)3.2. 2 坝底高程.................................................................................................... . (11)3.2. 3 坝坡与马道.................................................................................................... (11)3.2. 4 坝顶高程.................................................................................................... . (12)3.2. 5 防渗设施.................................................................................................... (16)3.2. 6 排水设施.................................................................................................... . (17)4.挡水坝渗流计算...................................................................................................... .. (18)4. 1 单宽渗流量计算.................................................................................................... (18)4. 2 总渗流量计算...................................................................................................... .. (26)5.稳定计算.................................................................................................... (25)5. 1 基本原理与计算方法.................................................................................................... . (25)5. 2 安全系数试算...................................................................................................... .. (26)1.设计基本资料1.1 枢纽概况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。

水库除险加固设计毕业设计

水库除险加固设计毕业设计

摘要
本设计主若是有关PS水库除险加固设计,PS水库位于河北省沙河市境内,工程为小(2)型五等工程,要紧建筑物为五级,由主坝、副坝、溢流坝和放水洞等四部份组成。

枢纽的要紧任务以防洪、浇灌和供人畜饮水为主。

PS水库现状存在的问题如下:
(1)大坝基础抗滑不知足要求,坝体高水位时渗漏严峻
(2)坝顶高程不知足标准要求
(3)放水洞闸阀损坏
(4)大坝下游无消能防冲设施
针对水库现状存在的要紧问题,需要对水库进行初步的校核。

要紧内容包括挡水坝段的抗滑稳固计算和应力复核,溢流坝段的抗滑稳固计算和应力复核,溢流坝段过水能力及消能的计算等三大部份。

坝体抗滑稳固计算是重力坝设计的一项重要内容,其目的是验算坝体沿坝基面的抗滑稳固平安度,利用公式判别大坝是不是知足抗滑稳固要求。

经计算得大坝在某些工况下不知足抗滑稳固要求。

应力分析的目的是查验坝体在施工和运用期间是不是知足强度要求,利用材料力学的方式查验应力是不是知足要求。

经计算得大坝在某些工况下不知足要求。

溢流坝过流能力验算及消能计算依据《溢洪道设计标准》SL253-2000计算。

经计算知足要求。

依照上述校核中所显现的问题,对PS水库进行除险加固,以知足水库的正常运作。

关键词:PS水库、除险加固、抗滑稳固计算、应力复核。

擦玛沟水库大坝毕业设计说明书

擦玛沟水库大坝毕业设计说明书

擦玛沟水库沥青混凝土心墙坝设计摘要擦玛沟水库位于县境泽曲流域左岸的一级支流擦玛沟上,坝址距县城25km,距市353km。

其主要任务是城乡供水兼顾灌溉,主要解决优干宁镇以及荷日恒村、智后茂村、德日隆村的城乡供水,以及新增1.6万亩饲草料地的灌溉。

该毕业设计承担县擦玛沟水库挡水建筑物设计部分工作。

根据已有的原始资料和该处地形图进行设计,主要容有:擦玛沟水库工程坝址的选择;坝型、坝高及坝体基本剖面的确定;坝体的渗流分析,确定防渗体系;坝体稳定分析;细部结构设计。

并根据要求绘制相应的平面布置图和剖面图。

关键词:擦玛沟,沥青混凝土,心墙,坝体设计,渗流分析,稳定分析ABSTRATCamagou reservoir is located in jersey qu basin in HeNan County level tributaries of the left bank brush groove on, dam site from HeNan county 25 kilometers, 353 km away from XiNing city. Its main task is to urban and rural water supply both irrigation, mainly to solve water supply of YouGanNing town and HeRiHeng village, ZhiHouMao village, DeRiLong village, irrigation combination and added 16000 acres of grass.The graduation design for HeNan County camagou reservoir water retaining structure design part of the work.According to the existing raw data and topographic map to carry on the design, the main contents are: brush ma ditch reservoir project dam site choice; The dam type, the determination of high dam and dam base profile; Dam seepage analysis and determine the seepage control system; The dam stability analysis; Detail structure design. And draw the corresponding layout and section according to the requirements.Key words:camagou, asphalt concrete, core wall, dam design, seepage analysis, stability analysis目录1 绪论 ......................................................................... - 1 -2 基本资料 ..................................................................... - 2 -2.1 工程规模 ............................................................... - 2 -2.2 工程等级及标准.......................................................... - 2 -2.3 水库主要特性指标........................................................ - 2 -2.4 气象 ................................................................... - 2 -2.5 工程地质 ............................................................... - 2 -2.5.1地形地貌............................................................ - 2 -2.5.2地层岩性............................................................ - 3 -2.5.3地质构造............................................................ - 3 -2.5.4水文地质条件........................................................ - 3 -2.5.5物理地质现象........................................................ - 4 -3 大坝设计 ..................................................................... - 5 -3.1 坝址和坝型的比较。

境主庙水库电站工程挡水坝建设设计书

境主庙水库电站工程挡水坝建设设计书

境主庙水库电站工程挡水坝建设设计书2.1工程概况境主庙水库位于桐城市城区北约 1.5km,是一座具有灌溉、防洪、城镇供水和发电等综合利用功能的中型水库工程。

现装机400kw,电站始建初期,受水库自身续建、加固及资金筹措等因素制约,装机容量与水库来水及调节能力不相匹配。

未响应水利部“全面提高农村水电增效减排能力,增强工程安全保障,有效发挥惠农效应”的号召,现对境主庙水库电站工程进行扩建。

境主庙水库电站工程包括引水建筑物、挡水坝和发电厂房,本设计是针对挡水坝。

2.2水文气象境主庙水库位于桐城市龙眠河上游,属于长江一级支流菜子湖水系,坝址以km,水库属浅山区,植被覆盖良好,流域地处亚热带季风气候上流域面积632区,气候温和。

流域多年平均降雨量1262mm,多年平均气温15.9C o,极端最高气温39.9C o,极端最低温-13.5C o,多年平均无霜期218天,多年平均入库径m,多年平均流量1.453m/s。

流量45863境主庙水库洪水由暴雨形成,大洪水一般发生在5~8月,水库100年一遇设m/s和24813m/s。

计洪水和5000年一遇校核洪峰流量分别为123132.3地形地质条件工程区位于大别山区东南边缘,整个地势西北高,东南低。

区内出露的主要是前震旦系大别山群的杂岩地层。

地表则多为第四系覆盖层,零星出露基岩为第三系红层。

震旦系大别山群变质岩主要为刘畈组地层,主要岩性为中粗粒黑云二长片麻岩、浅粒岩、黑云(角闪)斜长片麻岩、花岗片麻岩、斜长角闪岩等;第三系地层岩性为紫红、棕褐色细砂岩,粉砂岩与粉砂质泥岩、泥岩互层,夹泥灰岩和含砾砂岩。

厂房处岩石主要为二长片麻岩、花岗片麻岩及角闪岩。

片麻理产状为N50~60oW,SW∠60o。

附近未见较大规模断层,地质构造以裂隙为主,裂隙较为发育。

弱风化基岩强度尚可,满足厂房地基的强度要求。

2.4工程任务和规模境主庙水库电站始建于1985年,主要任务是结合灌溉用水发电。

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本科生课程设计任务书2013—2014学年夏季学期水利与土木工程学院农业水利工程专业课程设计名称:水工建筑物课程设计设计题目:温泉水库枢纽——挡水坝初步设计(2-6)完成期限:自2014 年7 月15 日至2014 年7 月26 日,共 2 周1.枢纽概况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。

水库枢纽主要建筑物有挡水坝、溢洪道、引水管等。

2. 设计要求根据所给资料进行枢纽工程设计,要进行设计构思、方案论证、计算分析、编制工程图、编制毕业设计说明书等。

各阶段要求详见课程设计指导书。

3. 设计内容(1)枢纽布置,包括枢纽方案选择,大坝的平面布置。

(2)挡水坝的剖面和构造设计(3)挡水坝的渗流设计(4)挡水坝的稳定设计4. 设计成果及要求(1)计算说明书一份,字数不应少于1万字。

(2)CAD绘制A2号图纸一张:在地形图上绘制枢纽平面布置图,在地质剖面图上绘制下游立视图,交电子版图纸。

手绘1号图纸一张:大坝典型剖面图,细部结构图2~3个(项目自定),比例尺自定。

5.主要参考文献(1)碾压式土石坝设计规范(SL274-2001).北京:中国水利水电出版社,2002(2)林继镛主编. 水工建筑物(第四版). 北京:中国水利水电出版社,2006指导教师(签字):系主任(签字):批准日期:2014年6月25日目录1.设计基本资料 (3)1.1 枢纽概况 (3)1.2 流域概况 (3)1.3 枢纽任务和规划数据 (3)1.3.1 特征水位 (3)1.3.2 防洪标准与安全泄量 (3)1.4 自然条件 (4)1.4.1 地形 (4)1.4.2 地质 (4)1.4.3 水文气象 (5)1.5 建筑材料 (6)1.6 其它资料 (7)1.6.1 外来材料 (7)1.6.2 交通 (7)1.6.3 施工动力、劳动力情况 (7)2.枢纽布置 (7)2.1 工程等别及建筑物级别 (7)2.1.1 水库枢纽建筑物组成 (8)2.1.2 工程规模 (8)2.2 坝址及坝型的选择 (9)2.2.1 坝址的选择 (9)2.2.2 坝型选择 (9)2.2.3 泄水建筑物型式的选择 (9)2.3 枢纽建筑物的平面布置 (10)3.坝工设计 (10)3.1 坝型选择 (10)3.2 坝体断面设计 (11)3.2.1 坝顶宽度 (11)3.2.2 坝底高程 (11)3.2.3 坝坡与马道 (11)3.2.4 坝顶高程 (12)3.2.5 防渗设施 (16)3.2.6 排水设施 (17)4.挡水坝渗流计算 (18)4.1 单宽渗流量计算 (18)4.2 总渗流量计算 (26)5.稳定计算 (25)5.1 基本原理与计算方法 (25)5.2 安全系数试算 (26)1.设计基本资料1.1 枢纽概况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。

水库枢纽主要建筑物有挡水坝、溢洪道、引水管等。

1.2 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温泉镇,为温榆河水系之南沙河的支流,流域面积4.2km。

拟建的温泉水库坝址位于温泉镇白家疃村南、白家疃沟出山口的河道狭窄处。

距温(泉)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%。

1.3 枢纽任务和规划数据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。

水利枢纽经过可行性研究,提出如下参数作为建筑物设计依据。

1.3.1 特征水位注:下游无水1.3.2 防洪标准与安全泄量考虑到工程特点及工程区下游现状和未来的发展,设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为200年一遇。

1.4 自然条件1.4.1 地形工程区位于九龙山——碧云寺向斜东北翼。

在微地貌上处于山前过渡区,相对高度20~100m。

库区左岸为冲积——洪积堆积阶地,阶面由北向南逐渐抬升,高程自左坝头至库尾由100m递升至120m,平均坡比0.056。

库盘区为河漫滩。

坝址位于沟口河道狭窄处,沟底河道宽约35m,高程84.50m。

1.4.2 地质(1)水库区工程地质条件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。

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。

(2)坝址工程地质条件坝址区呈“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。

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。

1.4.3 水文气象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69.6⨯104m3)。

代表性水文年的年径流量如表1-3所列。

(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,一次洪水历时不超过15h。

设计洪水过程线见表1-4。

(3)库水位与面积、库容关系见表1-5。

(4)气候条件据现有资料,工程区属于温带大陆季风气候,多年平均气温11.7︒C。

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。

(7)其它洪水期多年平均离地面10m高的最大风速v=20m/s,吹程D=400m,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︒。

1.5 建筑材料坝基覆盖层表层为卵砾石,向下依次为碎石、漂石、粉土层等。

土坝心墙或斜墙所需粘土料,可满足要求。

水库西面广泛分布着洪积碎石(含粉质土)层,料场位于上游左岸1km,交通方便,可利用的碎石储量可达120万 m3左右。

粘土料颗粒组成见表1-6:各种材料的物理力学性质见表7。

表1-7 各种材料物理力学性质1.6 其它资料1.6.1 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。

1.6.2 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,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)。

1.6.3 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。

2.枢纽布置2.1 工程等别及建筑物级别2.1.1 水库枢纽建筑物组成根据水库枢纽的任务,该枢纽组成建筑物包括:挡水坝、溢洪道、引水管等。

2.1.2 工程规模枢纽布置应做到安全可靠,经济合理,施工互不干扰,管理运用方便。

根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》以及该工程的一些指标确定工程规模如下:表2-1 水利水电工程分等指标注:1、水库总库容指水库最高水位以下的静库容;2、治涝面积和灌溉面积均指设计面积。

表2-2 永久性水工建筑物级别根据拟设计枢纽的工程规模以及在国民经济有关部门的重要性进行分等分级。

枢纽等别根据《碾压式土石坝设计规范》(DL/T 5395—2007,后简称《规范》)中五项指标中最大的一项确定,建筑物的级别根据《规范》相应确定。

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。

由于蓄水面积在0.001~0.01 ×108m3范围内,但以景观为主,兼有补充水源的作用,故工程规模属小(1)型,工程等别为Ⅴ等,本枢纽中的主要建筑物,除挡水建筑物为4级水工建筑物,溢洪道、灌溉渠道、水库放空隧洞为5级水工建筑物,次要建筑物筏道为5级水工建筑物。

2.2 坝址及坝型的选择2.2.1 坝址的选择《规范》要求坝轴线应根据坝址区的地形地质条件、坝型、坝基处理方式、枢纽中各建筑物(特别是泄洪建筑物)的布置和施工条件等,经多方案的综合技术经济比较确定。

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