土石坝设计

郭庄水利枢纽设计任务书（附：指导书及设计资料）

题目：郭庄水利枢纽设计

班级：

学号：

姓名：

指导老师：

郭庄水利枢纽设计任务书

一、毕业设计的目的

1、总结学生在校期间的学习成果，使所学的理论知识得到巩固、扩大、深入和系统化。

2、培养综合运用所学知识，独立解决实际工程问题的能力，初步掌握水利工程设计的内容、方法和步骤。

3、训练和提高编写设计文件，进行各种计算和绘制水利工程图的能力和技巧。

4、提高独立钻研问题的能力，培养学生严肃认真，实事求是，刻苦钻研的工作作风。

二、毕业设计的任务：

题目：郭庄水利枢纽设计

本枢纽是以灌溉为主的综合利用水利工程，规划总库容为5030万m3，灌溉下游农田11万亩，水电站装机两台，总装机容量为2000千瓦，设计年发电300万度。

设计内容，根据所给水文、地形、地质等资料及水利经济计算成果，进行坝型选择和水利枢纽布置，主要建筑物设计和施工组织设计。

(一)坝型选择和水利枢纽布置

1、根据枢纽的任务和有关资料，确定枢纽建筑物的组成、工程等别及建筑物级别，选择大坝、溢洪道、灌溉引水洞及泄洪隧洞的轴线位置和电站的位置。

2、根据当地材料情况，选定坝型，拟定坝的断面尺寸及细部构造（坝顶高程、坝顶宽度、防浪墙尺寸，上下游边坡及马道，防渗设施、排水设备和护坡型式尺寸等）。

3、通过水力计算确定溢洪道的引水渠、控制段、泄槽、消能建筑物及尾水渠型式及主要尺寸。

4、根据运用要求，选择泄洪洞的型式，进出口高程，拟定进口建筑物及组成部分，洞身、出口段、消能建筑物和尾水渠的型式和尺寸。

根据以上成果及施工，运用条件和其他资料，通过必要的计算及定性分析，选定一个较好的枢纽布置方案。草绘枢纽布置图，待建筑物设计后，逐步完成选定方案的枢纽布置图。

(二)建筑物设计：

1、大坝：确定坝体布置及主要尺寸，拟定大坝结构，计算坝体渗流及坝坡稳定校核，做地基处理和细部构造设计。

2、泄洪洞：确定布置及主要尺寸，进行水力学计算，选择洞身某一代表性断面作结构设计，并做细部构造设计。

3、溢洪道：确定溢洪道各组成部分的型式、布置，作必要的水力计算，确定其主要尺寸拟定主要细部构造，泄槽边墙结构设计。

(三)施工组织设计（机动）

1、导截流设计

2、拟定主体工程施工方法及编制控制性进度计算

3、施工总布置

三、设计成果及要求

设计成果包括设计图纸及设计说明书，其要求如下：

(一)说明书（包含计算书内容），要求打印后装订成册

说明书按下述原则编写：

1、按章节叙述，要先拟好提纲，然后编写。

2、包括基本资料和基本数据。

3、说明设计标准、设计情况及依据。

4、阐述设计思想、原则及方法（包括所采用的基本理论及公式说明、采用条件及原因，以及考虑问题的条件及因素）。

5、对具体设计要说明设计的前提、设计原理、方法、主要过程及阶段成果，最后成果（不必把详细的计算内容、过程写入，成果尽量以表格形式给出）。

6、对成果的分析及结论。对成果一定要有分析论证和判断，给以评价、分析存在问题的原因和改进措施。

7、一律用A4纸打印，要求简要明确，文理通畅，字迹工整，问题阐述要概念明确，说理简明扼要，公式、数据注明来源，既有计算数据，又有分析论证，并绘制必要的插图和附表。

(二)设计图纸（提倡计算机绘图）

一律铅笔绘制或CAD图，要求制图规范正确，图面饱满，绘制清晰，比例适当，尺寸标注齐全。图幅尺寸、规格、图的比例、线条、标注高程、尺寸符号和说明等均按工程制图标准。

1、枢纽平面布置图

2、上游或下游立视图

3、坝体特征剖面图及部分平面放大图

4、溢洪道及隧洞平面布置图、纵剖面图及配筋图

5、细部构造图与结构断面图等

郭庄水利枢纽工程设计资料

一、枢纽概况及工程目的

郭庄水库位于王家河中游平阳县内，坝址位于郭庄村，距县城18km，控制流域面积160km2，占总流域面积的68%，流域为以安山岩为主的石山区，耕地所占比重极小还不到10%，流域内植被较好，植被度达70%以上，王家河干流全长41.8km，平均纵坡1/98.3。

本地区多年平均降雨量为950mm，但年内及年际的分配极为不均，多集中在雨季，7、8月份降雨量占全年降雨量的68%，多年平均径流深336mm，多年平均径流量5920万m3，根据实测暴雨资料，利用综合单位线，结合历史洪水调查推算求得坝址百年一遇洪水为2080m3/s，千年一遇洪水为2710m3/s，洪水特点是峰高而历时短，持续时间不到一天，主要集中在汛期发生。

王家河上目前尚无骨干水利工程，根据国民经济发展需要为解决灌溉、防洪等问题，有关单位对本工程进行了初步查勘和规划设计工作，选择并规定了本枢纽的任务与有关数据。

由于水量在年内及年际的分配极不平均，必须兴建控制性工程进行调节，使水资源得到充分利用。郭庄水库主要任务是调节水量，供平阳县的生活用水，以灌溉为主，结合引水发电、水面养殖、洪水错峰等，可得到综合利用的效果。水库总库容5030万m3，多年调节水库，在保证率75%的情况下，可灌溉王家河下游南岸农田11万亩，灌溉最大引水量10m3/s，由于来水较大，除利用灌溉用水发电外，还可利用丰水年的弃水发电，电站装机两台，总装机容量2000千瓦，全年可发电300万度，郭庄水库的修建可使五十年一遇的洪水洪峰流量由1840m3/s削减到1320m3/s，千年一遇洪水洪峰流量由2710m3/s削到1980m3/s，减轻下游洪水灾害。水库养鱼水面2130亩，库区淹没移民304户1550人，1590间房及土地赔偿1490亩，王平公路线10km，603通讯线路6km。

二、水文气象

1、年径流：王家河流域水量丰沛，年径流由年降雨产生，年径流在地区与时间上的分布与年降水基本一致。

年径流在年际间变化悬殊，郭庄水库实测资料1963~1982年20年资料中，丰水年1976年达1.34亿m3，枯水年1985仅1238万m3，相差1.2亿m3，约合10.8倍。且丰枯水年连续发生。多年平均径流量为5920万m3。

2、洪水：王家河洪水由暴雨形成，本地区暴雨历史短，强度大，地面坡度陡，洪峰陡涨陡落，一次洪水一般历时1~2天。

本流域洪水多发生在七、八两月，出现在七月占42%，出现在八月占58%，王家河多年平均6~9月洪量占年径流量的70%左右，一天洪量占六天洪量的80%以上，大水年尤为集中，如1972年最大三天洪量占年径流量达68%。

(1)根据暴雨分析计算算得各频率洪峰流量如下表：

(2)设计洪水过程线