水工建筑物课程设计(doc 18页)
水工建筑物课程设计

重力坝设计第一章基本资料1.1基础数据由图1-1下游水位流量关系曲线可知当流量为零时,水位为1253m,即河床高程为1253 m。
假设向下开挖地基3 m,则坝基面高程为1253-3=1250 m。
图1-11.2工程等别经查表1-1(课本P10),由水库总库容为1490万m3(0.149亿 m3)可判断该工程为中型Ⅲ级工程;由灌溉面积6.28万亩可判断该工程为中型Ⅲ级工程;由电站装机容量为2×250=500kw<1万kw可判断为小(2)型Ⅴ级工程。
对于综合利用的水利水电工程,其工程等别应按其中最高等别确定,所以该工程为中型Ⅲ级工程。
我们所设计的建筑物为大坝,属永久性水工建筑物,查表1-2(课本P10)可得该大坝属于3级主要建筑物,再查表1-3(课本P11)可得该水工建筑物的结构安全级别为Ⅱ级。
1.3坝基的力学参数由于岩体较完整,有一定强度,抗滑、抗变形性能受结构面和岩石强度控制,可根据表1-4(《混凝土重力坝设计规范》坝基岩体工程地质分类及岩体力学系数表)判断该坝基岩体的工程地质分类为中硬岩Ⅲ等。
从而根据规范可查得混凝土与坝基接触面的抗剪断参数为:''1.10~0.90, 1.10~0.70()f c Mpa ==,抗剪参数为:0.65~0.55f =。
1.4水文条件本枢纽属于中型Ⅲ等工程,永久性建筑物为3级,按规范要求,采用50年一遇洪水设计,500一遇洪水校核。
1.4.1淤积高程的确定该工程多年平均输沙量为3.57万吨,本工程考虑正常运行期为30年,查得淤沙的饱和容重为19.5KN/m3,则淤积库容为:43.5710309.853.8m 19.5m V r ⨯⨯⨯===3万由图1-2查得相对应的淤积高程为1265m,淤沙高度为1265-1250=15m,由于淤积库容相对于总库容很小,故可不设排沙系统。
1.4.2死水位及死库容的确定在满足一定生态要求的条件下,死水位越低死库容越小,兴利库容越大,经济效益越高,所以一般死水位取略高于淤积高程,即取1270m 。
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一、主要建筑物型式的选择1、确定枢纽的建筑物组成本水利枢纽工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用。
故枢纽组成建筑物应包括:挡水建筑物、泄水建筑物、水电站建筑物、输水建筑物、其他建筑物。
2、确定工程等别和建筑物级别枢纽工程的等别:根据水利部、原能源部颁布的水利水电工程的分等分级指标,考虑到本枢纽工的任务和资料的某些要求,同时由于坝址处河床较窄,河道陡,调蓄能力低、汇流快,汛期洪峰流量大等因素,枢纽工程等别定为I等。
水工建筑物的级别:永久性主要建筑物为1级,永久性次要建筑物为3级。
3、建筑物型式选择(1)挡水建筑物型式的定性选择在岩基上修建挡水坝有三种基本类型:重力坝、拱坝、土石坝。
通过对各种坝型的定性比较,综合考虑建筑材料、地形、地质自然条件、应用要求、施工条件后认为:拱坝对地形、地质的要求较高,理想地形是,左右两岸对称,岸坡平顺无突兀,在平面上向下游收缩的河谷段,坝端下游侧要有足够的岩体支撑,岸坡稳定,本工程中两岸山坡为第四系覆盖层,且左右岸各有走向互相垂直的二组陡倾角节理,约35˚~90˚,是修建拱坝的不利条件;土石坝的修建考虑充分利用当地建筑材料,虽然坝区附近砂石料易解决、且符合规范要求,但坝址处缺乏筑坝的土料,故土石坝方案不可取;考虑到坝址附近对外交通方便,当地砂石料可充分利用,重力坝对地形、地质条件适应性强,故选择混凝土重力坝方案。
(2)泄水建筑物型式的定性选择泄水重力坝既要挡水又要泄水,其泄水方式有坝顶溢流和坝身泄水孔泄水。
设计泄水重力坝,除应满足稳定和强度要求外,还需要根据洪水特性、水利枢纽布置、地形地质等问题确定其位置等的选择。
坝身泄洪是经济的,表面溢流孔泄流能力大,又具有较大的超泄潜力,宜优先考虑;深水泄水孔虽然泄流能力不及表面溢流孔,但进水口淹没在水面下,放水条件好、给水库的运用带来了很大的灵活性,可提高水库的利用率和安全度。
表面泄水孔具有排沙、放空水库、导流等功能,表面泄水孔泄流能力大、可以选择不同的溢流堰顶高程,故本工程的泄水建筑物选择兼有表面溢流孔和深水泄水孔。
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第一章基本资料1.1 工程概况某水库是一座以农业灌溉为主兼顾生活、工业和防洪功能的中型水利工程。
水库总库容3594.0万m3,兴利库容2701.0万m3。
水库建成后,每年可供水4858.4万m3。
水库枢纽由主坝、电站及泄水底孔等组成,水库主要任务是调节水量,供当地工农业用水和城市人民生活用水,结合引水发电,并兼顾防洪。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000),水库工程为Ⅲ等工程。
水库枢纽工程主要建筑物大坝为3级建筑物。
临时建筑物导流围堰、导流隧洞为5级建筑物。
施工期下游无供水要求,无须考虑通航、过木问题。
2.1 气象水文资料水库位于某江上游右岸一级支流上,属珠江流域西江水系,河流大致呈西南~东北向。
2.1.1气象流域是典型的高原季风气候,其特点是:冬无严寒,夏无酷暑,干湿季分明,春暖干旱,秋凉湿润,日照丰沛。
流域内水汽主要来源于印度洋孟加拉湾的西南暖湿气流和太平洋东南季风带入的丰沛水汽。
根据气象站的资料统计,多年平均气温13.4℃,极端最高气温33.9℃,极端最低气温-14.9℃,最热月平均气温19.4℃(7月),最冷月平均气温5℃(1月);多年平均日照2183.4小时,日照百分率为49%;多年平均相对湿度72%,多年平均风速3.4m/s,多年最大平均风速为19m/s,最大风速25m/s;全年主导风向南南西(SSW);20cm蒸发器多年平均蒸发量2051.8mm;多年平均气压80.18kPa。
霜冻期最长可达198天,多年平均147天,对农作物的生长有所不利。
2.1..2 年径流流域内设有雨量站。
水库的设计径流成果,如表1所示。
表1 水库设计年径流成果表单位:万m3年内分配采用典型年法。
按各月所占比值计算得各月的相应径流,如表2所示。
表2 水库径流设计代表年年内分配成果表单位:万m32.1.3 洪水3310~11月为汛后期,11~4月为枯期。
枯期施工导流标准根据有关规范,确定为5年一遇,即P=20%。
水工建筑物课程设计

水利水电工程专业《水工建筑物》课程设计1、课程设计目的:水工建筑物课程设计是在学习重力坝理论基础上进行的一次综合性的大坝断面设计,通过设计和实践,培养学生综合运用知识、设计计算与工程制图的能力,使学生牢固掌握课程中学到的重力坝的设计原理、应力与稳定的分析方法。
2、基本要求能根据课题要求,通过查阅资料,独立完成课题的方案设计、合理地选择挡水坝段断面并进行设计情况与校核情况的应力与稳定分析,撰写设计说明书,并应用CAD画出完整的挡水坝段的剖面图,通过离线作业系统提交。
3、课程设计任务及要求(1)基本资料一、气候特征1、根据当地气象局50年统计资料,多年平均最大风速14 m/s,重现期为50年的年最大风速23m/s,吹程:设计洪水位2.6 km,校核洪水位3.0 km 。
2、最大冻土深度为1.25m。
3、河流结冰期平均为150天左右,最大冰厚1.05m。
二、工程地质与水文地质1、坝址地形地质条件(1)左岸:覆盖层2~3m,全风化带厚3~5m,强风化加弱风化带厚3m,微风化厚4m。
(2)河床:岩面较平整。
冲积沙砾层厚约0~1.5m,弱风化层厚1m左右,微风化层厚3~6m。
坝址处河床岩面高程约在38m左右,整个河床皆为微、弱风化的花岗岩组成,致密坚硬,强度高,抗冲能力强。
(3)右岸:覆盖层3~5m,全风化带厚5~7m,强风化带厚1~3m,弱风化带厚1~3m,微风化厚1~4m。
2、天然建筑材料:粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2~3km均可开采,储量足,质量好。
粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。
砂石料满足砼重力坝要求。
3、水库水位、水库规模①死水位:初步确定死库容0.30亿m3,死水位51m。
②正常蓄水位:80.0m。
注:本次课程设计的荷载作用只需考虑坝体自重、静水压力、浪压力以及扬压力。
表一本设计仅分析基本组合(2)及特殊组合(1)两种情况:基本组合(2)为设计洪水位情况,其荷载组合为:自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。
(完整word版)水利水电工程施工课程设计(word文档良心出品)

松涛水利工程施工总进度网络计划编制0 绪论0.1课程设计目的:在巩固所学基础知识和专业知识的前提下, 运用现代组织管理工具——网络计划技术, 对松涛水利枢纽的施工进度进行安排, 从而进一步了解水利水电工程各项目之间的项目关系, 综合掌握水利水电工程施工的全貌, 培养统筹全局的观念, 为今后的施工组织设计工作打下良好的基础。
0.2课程设计的任务:编制松涛水利枢纽工程施工总进度网络计划1.基本资料1.1工程概况:松涛水利枢纽位于柳河干流上的松涛峡, 系一级建筑物, 由河床混凝土重力坝、溢洪道、右岸土坝和坝后厂房等部分组成。
枢纽主要任务是发电, 装机容量3╳15=45万Kw, 单机容量15万Kw。
发电最低水位500m, 相应库容19.5亿m3。
枢纽右岸适当位置布置防空洞, 可满足封孔蓄水期对下游洪水100 m3/s流量的要求。
枢纽各组成建筑物的工程量见表1。
表1 主要水工建筑物的组成和工程量表1.2枢纽地形坝址距下游的松州市河道长约100 km, 直线距离约50 km, 坝址附近皆为高山峡谷地区。
松涛峡长约12 km, 上下游均有比较平坦的山间盆地, 可作为施工场地。
坝址位于峡谷尾部, 距峡谷出口约1.7 km, 坝区河床两岸山坡陡峻, 成V字型。
左岸坡度450~800, 陡缓相见;右岸坡度600~850, 两岸山体均为黄土覆盖。
坝址河床高程一般为410m, 河面宽50~60m, 深化区偏右岸, 最深约10m。
坝址左岸山峰起伏, 高出河面约150m以上。
右岸坝头附近为一狭小丘陵阶地, 高出河面约110m左右。
与坝区阶地相连的就是地形平坦、面积宽阔的李家台四级阶地, 高程约560~580m。
自峡谷出口起, 两岸地势逐渐开阔, 呈狭长二级阶地, 高程约430~440m, 沿柳河右岸距坝址约8km的旧镇, 附近有宽阔平坦二级阶地。
坝内河谷两岸有很多冲沟, 左岸主要有坝址下游200m处的滑沟;右岸主要有坝址上游150m处的红柳沟, 下游的刘家沟、金沟和银沟等。
水工建筑物课设

1.水闸根本设计资料1.1.根本资料1.1.1工程概况东风渠起自魏县北寨村南卫XX岸,经广平、肥乡,于曲周县城南入滏阳河,是黑龙港流域老沙河系的较大排水渠之一,担负东风渠以XX区排涝任务,排涝控制流域面积765k m2。
东风渠兼有输水任务,主要引蓄黄河水和卫河水,为XX市水网、魏县“梨乡水城〞及下游黑龙港地区提供灌溉用水和环境用水。
东风渠也是引黄入冀补淀输水渠道的重要组成局部。
1..2工程地质工程区位于XX平原南部,地势根本平坦开阔,总体自东南向西北略倾。
该段渠道水流方向亦由东南流向西北。
两岸地面高程45.75~55.10m,渠底高程为43.78~46.66m,现状渠道河口宽度为46~72m。
岸坡存在冲蚀、坍塌现象,渠底多处坑洼不平。
渠底浅部多分布有淤泥和杂物,厚度约0.5~1.0m。
1.1.3水文规划资料本水闸合理使用年限为50年,设计排沥流量为83.2m3/s,引黄设计流量为58m3/s,上游设计排沥水位为44.82m,下有设计排沥水位为44.72m,上游引黄设计水位为44.08m,下游引黄设计水位44.03m,蓄水位为46.02m,河底高程为40.30m,渠底宽度为17m,边坡顶部高程为48.5m。
1.2设计标准本水闸主要建筑物级别为3级,水闸等级为四级,闸室康华稳定平安系数,根本组合时[k]不小于1.20,特殊组合时[k]不小于1.05。
本水闸本身并无交通要求,考虑到农田耕作及水闸自身施工运行要求设人行便桥。
1.3设计任务1.3.1闸孔设计包括闸孔型式与尺寸,闸底板型式及高程。
1.3.2消能防冲设计包括消力池、海漫、防冲槽型式与尺寸,上下游护坡湖底等。
1.3.3 防渗排水包括地下轮廓线设计,渗流计算,抗渗稳定验算,反滤层设计等。
1.3.4闸室构造设计布置,分缝,止水布置,闸室稳定计算。
1.3.5两岸建筑物设计包括闸室与上下游连接与两岸岸坡的连接,侧向防渗设计与验算。
2.闸孔设计2.1闸孔型式确实定此处东风渠上建一排水闸,无通航要求,因此底板采用宽顶堰式水平底板。
水工建筑物课程设计

南昌工程学院课程设计CURRICULUM DESIGN设计名称水工建筑物课程设计专业班级水利水电工程5班姓名张龙学号2010101952指导老师牛景太张洁时间2013年6月18日水工建筑物课程设计任务书一、设计目的和要求水工建筑物课程设计的目的在于培养同学们了解并初步掌握水利工程的设计内容、方法和步骤。
通过课程设计,应用和巩固该课程所学的理论,锻炼应用所学的课程知识解决实际工程的能力,培养正确的设计思想,熟悉水利建设的方针、政策及有关的规范,进一步提高同学们编写设计说明书、进行各种计算和绘制水利工程图的能力。
根据以上目的,要求每一位同学对设计内容中的各个重要环节的设计均需自己动手,做出完整的设计成果(包括编写设计计算书和说明书,绘制设计图),并要求各项设计成果概念明确,说理简明扼要,绘图正确整洁,计算准确并具有一定的精度。
二、设计内容(一)、枢纽布置1、坝址、坝轴线及坝型选择2、导流放空及泄洪建筑物的选择与布置(二)水工设计1、挡水建筑物的结构布置、设计计算2、泄水建筑物体型设计、水力计算、消能防冲设计3、地基处理、坝体细部构造设计三、设计成果及要求(一)、编制设计说明书、计算书一份。
说明书、计算书要求用钢笔写,章节分明,字体清晰工整。
对于论点的依据、公式来源以及所引用的符号意义均须交待清楚。
使用程序时须附源程序说明、编制原理和程序框图、打印结果等,必要时附源程序。
(二)、图纸1、水工部分(1)大坝横剖面图、溢洪道或溢流坝结构布置图1张。
(2)各建筑物必要的细部构造图1张。
图纸可用电脑绘制,也可手工绘制,要求表达正确、尺寸齐全、整齐美观,符合国家制图标准。
四、时间安排(1)水工部分设计2周基本资料杨溪水库总库容为2840万M³,总装机容量为2500*2KW。
设计洪水位:236.26米校核洪水位:237.17米第一节流域的水文气象驿前河是抚河,源区支流,源出赣闽边界武夷山脉西麓的广昌驿前镇梨木庄,流域面积474平方公里(赤水以上),赤水以下至南城段为抚河中上游段,称为江,南城以下为抚河中下游主流,杨溪水库坝址位于驿前河杨溪附近,坝址以上流域面积为138平方公里,主河道长27.8公里,平均比降0.0082。
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水工建筑物课程设计说明书水利学院工程管理专业目录第一章设计基本资料 0一、地形、地质情况 0二、水位资料 0三、气象资料 0四、筑坝材料及坝基砂砾石物理力学性质(见附表) 0五、其它 (1)第二章土坝设计 0一、基础处理: 0二、坝体剖面拟定: 0(一)确定坝顶高程。
0(二)确定坝顶宽度 (7)(三)确定坝坡和马道 (7)(四)排水体 (8)(五)截水槽设计 (9)三、渗流计算 (9)(一)《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)规定 (9)(二)土石坝渗流分析的目的 (9)(三)渗流计算 (10)四、稳定性计算 (11)(一)《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)规定: (11)二、具体计算步骤 (12)第三章细部构造设计 0一、坝顶构造 0二、上、下游护坡 0三、坝面排水 (1)四、反滤层 (1)第四章地基处理与两岸的连接 0第一章设计基本资料一、地形、地质情况坝址处河床宽约190米,坝轴线处河床最低高程为306米,河床覆盖层上层为湿陷性黄土夹杂有砾石,下边为砂砾石层,坝址岩体为花岗岩,透水性很小。
详见坝轴线地质剖面图。
二、水位资料死水位325m正常蓄水位338m 坝前水深32m设计洪水位(1%) 341m 坝前水深35m校核洪水位(0.1%) 342m 坝前水深36m正常蓄水时下游水位306m校核洪水位时下游水位313m三、气象资料多年平均最大风速12m/s冻土深 1.2m四、筑坝材料及坝基砂砾石物理力学性质(见附表)表1.1 物理力学性质指标注:内磨擦角及凝聚力中分子为水上数值,分母为水下数值。
五、其它工程等级:枢纽为二等,建筑物为二级;水库吹程:1公里;地震基本烈度:7度。
第二章土坝设计一、基础处理:1、清基:清除河床覆盖层上层的湿陷性黄土,并将砂砾石向下开挖0.3米,使土坝建立在砂砾石地基上,清除河床左岸表层的覆盖层。
2、削坡:河床左岸岩石良好,清除表面风化的岩石后,直接填土筑坝。
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水工建筑物课程设计(doc 18页)目录第一部分设计资料...0 (1)一、设计资料 (1)二、设计依据 (4)第二部分枢纽布置 (7)一、坝型的选择 (7)二、泄水建筑物型式的选择 (8)三、其它建筑物型式的选择 (8)四、枢纽的组成建筑物及等级 (8)五、枢纽布置 (9)第三部分土石坝的设计 (9)一、土石坝坝型的选择 (9)二、大坝断面尺寸及构造型式 (9)三、渗流计算 (12)四、稳定计算 (13)五、材料及细部构造 (14)第四部分溢洪道设计 (16)一、溢洪道的形式 (16)二、堰面形式 (16)三、溢洪道的水力计算 (16)四、工程布置 (17)六、掺气水深 (23)七、消能防冲 (23)八、溢洪道的其它构造设计 (24)第五部分施工图纸 (24)附图 (25)111山脉走向大约为东西方向,岩基出露较好,河床一般为100m 左右河道弯曲相当厉害,沿河沙滩及坡积层发育,尤以坝址下游段的更为发育,在坝轴下游300m 处的两岸河谷呈马鞍形,其覆盖物较厚,岩基产状凌乱。
地质情况:靠上游有泥盆五通砂岩,靠下游为二迭纪灰岩,几条坝轴线皆落在五通砂岩上面,地质构造特征:在平山咀以南,即灰岩与沙岩分界处,发现一大断层,其走向近东西,倾向大致向北西,在第一坝轴线左肩的为五通砂岩,特别破碎,在100多米范围内就有三四处小断层,产状凌乱,坝区右岸破碎深达60m 的钻孔芯获得率仅为20%,岩石裂隙十分发育。
岩石的渗水率很小。
坝区下游石灰岩中发现两处溶洞,平山咀大溶洞和大泉眼大溶洞,前者对大坝及库区均无影响,后者朝南东方向延伸的话,可能通过库壁,库水有可能顺着溶洞漏到库外。
坝址覆盖层沿坝轴线厚度达1.5~5.0m ,K=1×10-4cm/s ,浮容重V 浮=10.7KN/ m 3,内摩擦角Ф=3504、水文、气象 (1)、水文:千年一遇雨量498.1mm ,二百年千年一遇雨量348.2mm ,五十年千年一遇雨量299.9mm ,雨洪峰流量Q 0.1%=1860 m 3/s ,Q 0.5%=1550m 3/s ,Q 1%=1480m 3/s ,多年平均水量为4.55亿m 3(2)、气象:多年平均风速10m/s ,水库吹程D=9Km ,多年平均将雨量430mm/年,库区气候温和,年平均气温16.9℃,年最高气温40.5℃,年最低气温-14.9℃ 5、其它 (1)、坝顶无交通要求 (2)、对外交通情况水 路:可通行3~6吨木船,枯水季只能通过3吨以下的船只,水运较困难 公 路:尚无公路通行铁 路:到工地有53公里处有乐万铁路车站 二、设计依据1、工程等级:工程的灌溉面积为2万亩,装机容量9000KW ,总库容2.00亿3m判定此工程为二等工程主要建筑物:挡水坝,溢洪道,电站厂房。
次要建筑物:筏道,泻洪洞,导流洞(后改为泻洪洞)。
2、水库规划资料(1)正常水位:113.10m ,设计洪水位:113.30m ,校核洪水位:113.50m 死水位:105.0m (发电极限工作深度8m ),灌溉最低水位:104.0m(2)总库容:2.00亿3m ,水库有效库容:1.15亿3m (3)库容系数:0.5751(4)发电调节流量P Q =7.35s m /3,相应下游水位68.2m发电最大引用流量max Q =28 s m /3,相应的下游水位68.65m ,通过设计洪水位流量(Q 0.1%)时。
溢洪道最大泄量max Q =1340 s m /3,相应的下游最高洪水位74.3m3、枢纽组成建筑物(1)大坝:布置在1#坝轴线上 (2)溢洪道:堰顶高程为107.50m(3)水电站:装机容量9000KW ,3台机组,厂房尺寸30×9平方米(4)灌溉:主要灌溉区在河流的右岸,渠首底高程102m ,灌溉最大引用流量8.15 m 3/s ,相应渠道最大水深1.75m ,渠底宽3.5m ,渠道边坡1:1(5)水库放空隧洞:为便于检修大坝和其它建筑物,拟利用导流隧洞作为防空洞。
洞底高程70.0m ,洞直径3.5m(6)筏道:为干筏道,上游坡不陡于1:4,下游坡不陡于1:3,转运平台高程115.0m ,平台尺寸为30×20m 24、筑坝材料枢纽大坝采用当地材料筑坝(1)土料:主要有粘土和壤土,可采用坝下1.5~3.0公里丘陵区与平原地带,储量多,质量尚佳可作为筑坝材料,其性能见表1(2)砂土:可从坝上下游0.5~3.5公里河滩上开采,储量多,可供筑坝使用,其性能见表2(3)石料:可在坝址下游附近开采,石质为石灰岩及砂岩,质地坚硬,储量丰富,便于开采,其性能见表3.土壤 类别 干容重rc (KN/m 3) 最优含水率(%) 孔隙率 n (%) 内摩擦角Ф 粘着力 C (Kpa ) 透水系数 K (cm/s ) 粘土 15.4 25 40 18o 30′ 37 1×10-6壤土 15.8 14.5 41.7 23o 41′ 12 1×10-5坡土 16.0 22.5 39.8 22o (湿)33o(干)7.5(湿) 1×10-31干容重c γ(KN/m 3)孔隙率 n (%)内摩擦角Ф1.83338o第二部分 枢纽布置一、坝型的选择在基岩上筑坝有三种类型可选择:重力坝、拱坝、土石坝。
重力坝方案:重力坝虽然对地形,地质条件适应性强,且枢纽泄洪问题容易解决等优点,但是建重力坝清基开挖量大,且不能利用当地筑坝材料,故重力坝不经济。
拱坝方案:修建拱坝理想条件是河岸左右对称,岸坡平顺无突变,在平面上向下游收缩的峡谷段,而该水利枢纽布置处成S 形,沿河沙滩及坡积发育,坝轴线下游河谷程马鞍形,无建拱坝的可能。
土石坝方案:土石坝对地形、地质的要求低,几乎在所有的条件下都可以修建,且该工程在坝轴线的附近丘陵区与平原地带的土料储量很多,土质佳,可作筑坝之用,并且有丰富的质地好,开采容易的筑坝用的砂土和石料。
故修建土石坝,其材料来源广泛,开挖量小,可减小工程投资,综合考虑地形,地质条件,建筑材料,施工条件,综合效益等因素,最终选择土石坝方案。
二、泄水建筑物型式的选择溢洪道选择:根据当地地质条件,确定为开敞式溢洪道,开敞式溢洪道分为正槽式和侧槽式,正槽式溢洪道中,泻水槽与堰上水流方向一致,水流平顺,泄流能力大,结构简单,运行安全可靠,适用于各种水头和流量,且坝轴线下300m 处两岸河谷呈马鞍形,选该形式最合理。
放空隧的选择:洞水库放空隧洞其进口高程可以很低,因此除了担负泄洪任务,还可以承担灌溉放水,施工导流,排泄泥沙和防空水库等任务。
所以本工程利用施工期的导流隧洞作为水库放空隧洞。
三、其它建筑物型式的选择引水建筑物的型式:河道水量丰沛,水位较底,引水量较大,无坝取水不能满足要求,则选用有坝取水枢纽即溢流坝。
施工导流方式:选用导流隧洞,可以作为坝修建好之后的泄水隧洞,减小工土壤类别干容重rc (KN/m 3)孔隙率 n (%) 内摩擦角Ф 渗透系数 K (cm/s ) 浮容重γ′砂土1640.630o1×10-210.061程量。
四、枢纽的组成建筑物及等级建筑物名称 土石坝 溢洪道 放空隧洞 灌溉 电站厂房 筏道 级 别 2 3 3 3 2 3挡水建筑物:土石坝布置在1#坝轴线上泄水建筑物:溢洪道布置在左岸的垭口上,可减小工程的开挖量,并且与大坝离开,有利于大坝的安全。
电站厂房应该设在平坦的地方,引水隧洞布置在凸岸,可以缩短长度,减小工程量。
所以电站厂房布置在凸岸,即河的右岸比较合理。
第三部分 土石坝的设计一、土石坝坝型的选择在坝址附近有丰富的饿土料,坝址上下游及两岸滩地又有大量的砂、石灰岩及砂岩,质地坚硬,储量丰富,可作为坝壳材料,从建筑材料上说,斜墙坝、心墙坝均可。
斜墙坝由于抗剪强度较低的防渗体位于上游面,故上游坝坡较缓,坝的工程量相对较大,并且斜墙对坝体的沉降变形比较敏感,与陡峻河岸的连接较困难,故不选择此方案。
心墙坝的防渗体位于坝体的中央,适应变形的条件好,粘土心墙所用的粘土量少,施工较方便。
所以选择粘土心墙坝。
二、大坝断面尺寸及构造型式1、坝坡:采用三级变坡,在变坡处设置马道,其宽度取2m 。
上游坝坡:1:3.0、1:3.25、1:3.5 下游坝坡:1:2.5、1:2.75、1:3.02、坝顶宽度:本坝无交通要求,坝高115.106649.10H m =∇-∇=-=顶底,在30m-60m ,所以坝顶宽度B =6~8m 且无交通要求,取B =7m对中低坝最小宽度B >5m ,取=7m 。
3、坝顶高程计算: 超高:A e h da ++=a h —波浪在坝坡上的爬高 me —风浪引起的坝前水位壅高 m1A —安全加高 ma h =0.45hlm -1n-0.631451116.0D V h = 2cos 2KV e gHα=1h :设计波高m :坝坡坡率取2.5n :坝坡护面糙率,选干砌石取0.0275V :(多年平均)计算风速s m / D :吹程KmK :综合摩擦系数 取3106.3-⨯ 3H :水库水域平均水深 m α:风向与坝轴线方向的夹角g :重力加速度 取s m /81.92 坝顶高程:校校设设d H d H +=∇+=∇ 二者取大值运用情况 静水位(m ) a h (m ) e(m) A(m) 防浪墙高程(m) 坝顶高程(m )设计洪水 113.3 1.40 0.0198 0.5 115.42115.42114.22(取114.3) 校核洪水113.5 0.84 0.0089 1.0 115.14>校核洪水位113.5 满足要求。
4、坝体排水设备及尺寸拟定常用坝体排水主要有以下几种形式:贴坡排水、棱体排水、褥垫排水。
贴坡排水不能降低浸润线,多用于浸润线很底和下游无水情况。
褥垫排水对地基不均匀沉降适应性较差,易断裂,且难以检修,不宜采用。
棱体排水可以降低浸润线,防止坝坡冻胀,保护下游坝脚不受尾水淘刷且有支持坝体,增加稳定的作用。
坝址附近有丰富的石料可开采,其石料质地坚硬,可以利用,做堆石料棱体排水。
棱体顶面的高程高出下游最高水位至少m 0.2~0.1,取1.7m ,下游最高水位为校核时的水位74.3m ,棱体顶面的高程为76.0m 。
棱体内坡坡度取1:1.5,外坡取1:2.0,顶宽取2.0m 。
15、防渗体本设计粘土允许坡降4][=J 。
承受最大水头为47.9m ,墙厚T ≥H /[J ]=11.98m ,心墙的顶宽取5m >3m 满足机械化施工的要求。
上下游坡度均取1:0.2。
墙顶高程为设计洪水位加0.3-0.6m 超高,取0.3m ,所以墙顶高程为113.4m 。
6、大坝基本剖面三、渗流计算心墙采用粘土料,渗透系数很小,因此计算时可以不考虑上游水头降落,下游坝壳的浸润线比较平缓,水头主要在心墙部位损失。