土石坝设计说明书综述
土石坝设计汇报

汇报:
一、坝型选择与剖面设计
1、坝型选择:
1.1、本工程基岩为白垩系上统塔群紫红色凝灰质长石砂岩,按岩石风 化程度,可划分为强风化带和弱风化带。强风化带厚1.1~4.0m,属于 中等透水性,弱风化带厚1.2~4.8m,属于弱透水性。如果修建混凝土 重力坝,需大量开挖,并相应增加材料用量,且施工时排水困难,故 首先选用均质坝。优点:(①材料单一,工序简单,各工序间干扰少; ②与坝基、岸坡及混凝土建筑物的接触渗径比较长,可简化防渗处 理。) 1.2、为了保证地基渗透稳定,在坝底设一 截水槽 。(即:灌浆帷幕) 设置于坝基或防渗体中的隔墙。用于加长渗径、控制渗流。优点: (控制污染,稳定挖土的边坡,即能防止坍方和滑坡)
(1)施工期; (2)校核洪水位下可能形成稳定渗流时的下游坝坡; (3)水库水位的非常降落,如自校核、降落至死水位以下、大流量快速泄空。
本设计只针对正常运行情况下的设计水位进行验算。
3、土石坝坝坡稳定安全系数选取
4、稳定分析方法:土石坝稳定分析方法与坝体结构形式和坝体填筑材料
有关,而本工程为均质坝,故采用圆弧滑动法。 计算公式:(按总应力法计算)
1、目的:分析坝体及坝基在各种不同的工作条件下可能产生的稳定破坏形
式,通过必要的力学计算,校核坝剖面的安全度,经过反复修改定出经济剖 面。确定土坝稳定性,主要指边坡的抗滑稳定。
2、荷载组合(土石坝应对以下几种荷载组合情况下的坝坡进行 稳定计算。)
正常运行情况下: (1)水库上游水位处于正常蓄水位和设计洪水位与死水位之间的各种水位的 稳定渗流期; (2)水库水位正常降落时的上游坝坡。 非常运用情况包括:
2.3、上下游边坡:土石坝边坡的大小取决于坝型,坝高,筑坝材料、荷载、 坝基性质等因素,且直接影响到坝体的稳定和工程量大小。
土石坝课程设计指导书

《水工建筑物》课程设计 土石坝设计指导书2011年3月《水工建筑物》课程设计土石坝设计指导书一、目的通过这次设计,综合运用工程制图、工程地质、水力学、土力学等课程知识,进一步掌握〈〈水工建筑物〉〉课程中“土石坝”的总体布置、土料设计、剖面拟定、渗流及坝坡稳定计算等内容。
定、渗流及坝坡稳定计算等内容。
二、资料及工程任务工程设计资料包括地形、地质资料,水文、水利计算资料、筑坝材料资料等。
地形地质资料提供电子版,其它资料见附录。
地形地质资料提供电子版,其它资料见附录。
三、设计要求和设计步骤1、考虑泄洪和输水要求进行总体枢纽布置,其建筑物包括土石坝、溢洪道、输水洞等。
水洞等。
2、综合分析比较确定土石坝坝型。
、综合分析比较确定土石坝坝型。
3、根据提供的料场资料,确定防渗料及坝壳堆石料填筑标准。
防渗粘土料按压实度98%控制,堆石料按孔隙率20%~28%控制。
控制。
4、利用已给的水库特征水位,考虑风浪及安全加高因素,按正常运行和非常运行情况中的最大值确定坝顶或防浪墙顶高程。
地震作用引起的沉降和涌浪综合考虑可取2.0m 。
5、按使用要求及工程经验确定坝顶宽度、上下游坝坡坡比,初步拟定大坝剖面尺寸。
尺寸。
6、选择最大横剖面进行渗流计算,确定单宽渗流量并绘制浸润线,同时进行渗透稳定性校核。
这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。
透稳定性校核。
这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。
7、以渗流计算剖面和相应工况为基准,进行下游坝坡稳定校核。
计算采用计及条块间作用力的简化毕肖普法,抗剪强度指标按表4-8选用。
注意为计算简便,堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正;下游可按无水情况考虑。
便,堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正;下游可按无水情况考虑。
8、进行细部构造设计:坝顶、护坡、反滤过渡层。
、进行细部构造设计:坝顶、护坡、反滤过渡层。
9、坝基防渗处理,帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。
、坝基防渗处理,帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。
土石坝工程说明详解

目录1施工条件分析 (X)1.1对外交通 (X)1.2施工场地条件 (X)1.3水文气象 (X)1.4水电供应 (X)1.5主要建筑材料 (X)2料场的选择与开采 (X)2.1粘性土料场 (X)2.2石料料场 (X)2.3砂料料场 (X)2.4水泥、钢筋、汽油及柴油 (X)3 施工导流设计 (X)3.1导流标准及导流时段 (X)3.2施工导流方式 (X)3.3导流建筑物设计 (X)3.4围堰设计 (X)4 主体工程施工 (X)4.1机械化施工方案 (X)4.2坝面运输布置 (X)4.3坝体填筑 (X)4.4坝体施工质量控制 (X)5 施工进度计划 (X)5.1施工进度计划概述 (X)5.2施工总进度计划编制 (X)6施工总布置 (X)6.1施工总体布置概述 (X)6.2施工总平面布置 (X)7小结 (X)第四章施工导流设计4.1 洪水调节计算原理= 1680m3/s 本河流属于典型山区河流,洪水暴涨暴落,设计洪峰流量Q设= 2320 m3/s(P=0.05%)。
采用以峰控制的同倍比放(P=1%),校核洪峰流量Q校大法对典型洪水进行放大,得出设计洪水与校核洪水过程线。
4.1.1 工程等别及建筑物级别正常蓄水位为2821.50m,其相应水库库容为389.98×106 m3.根据SDJ12—78《水利水电工程等级划分及设计标准(山区、丘陵部分)》,由水库总库容指标(正常蓄水位时库容389.98×106 M3,估计校核情况下库容不会超过10亿m3)定为大(2)型;由防洪效益,灌溉面积,装机容量等指标定为小(1)型;根据“各指标分属不同标准时,采用其中最高级别来控制”的原则,最终由水库库容确定该工程规模为大(2)型。
主要建筑物为2级,次要建筑物为3级,临时建筑物为4级。
永久建筑物洪水标准:正常运用(设计)洪水重现期100年;非常运用(校核)洪水重现期2000年。
4.1.2泄洪方式与水库运用方案泄洪方式:由于地形条件的限制,为减小工程开挖量,比较明渠方案,决定采用隧洞泄洪方案。
土石坝毕业设计

引言概述:
土石坝作为一种常见的重要水利工程结构,被广泛应用于水资源利用、洪水控制、水流调节等方面。
在毕业设计中,我们将对土石坝进行综合分析和设计,通过详细的介绍和研究土石坝的各方面内容,以期提高对土石坝工程设计和施工的认识和理解。
正文内容:
1.土石坝的概念和分类
1.1土石坝的定义
1.2土石坝的分类
1.3土石坝的结构特点
2.土石坝的材料与力学性质
2.1土石坝使用的材料
2.2土石坝材料的力学性质
2.3土石坝材料的可行性分析
3.土石坝的基本设计原理
3.1土石坝的稳定性分析
3.2土石坝的渗透性分析
3.3土石坝的抗震性设计
3.4土石坝的温度效应分析
3.5土石坝的变形与监测
4.土石坝的施工工艺和质量管理
4.1土石坝的施工工艺
4.2土石坝的施工监测
4.3土石坝的质量管理
5.土石坝的经济性与环境影响
5.1土石坝的经济性分析
5.2土石坝的社会影响
5.3土石坝的环境影响评价
总结:
通过对土石坝的综合分析和设计,我们深入了解了土石坝的概念、分类、结构特点以及土石坝材料的力学性质。
在基本设计原理方面,我们分析了土石坝的稳定性、渗透性、抗震性、温度效应、变形与监测等方面。
我们还介绍了土石坝的施工工艺、质量管理以及土石坝的经济性和环境影响等方面内容。
通过本文对土石坝的全面论述,希望能够提高对土石坝工程设计和施工的认识和理解,为相关领域的实践工作提供一定的参考价值。
土石坝毕业设计

土石坝毕业设计1. 引言土石坝是一种常见的水利工程结构,用于水库的蓄水和防洪。
在毕业设计中,我们将研究土石坝的设计原理、施工过程和监测方法,以及可能遇到的问题和解决方案。
本文档将详细介绍土石坝的相关内容,并提供设计和建设土石坝的指导。
2. 土石坝的基本原理土石坝是一种以土石材料为主要构造材料的大坝,主要由堤体、坝基和坝顶组成。
堤体由多种土石材料堆积而成,形成防洪和蓄水的屏障。
坝基是土石坝的基础,承受来自水体和土壤的力。
坝顶则是坝体的上部,用于堵塞水流并支撑堤体。
3. 土石坝的设计3.1 坝型选择在设计土石坝时,首先需要根据实际情况选择合适的坝型。
常见的土石坝坝型包括碾压土石坝、心墙土石坝和重力土石坝。
不同的坝型适用于不同的地质和水力条件。
本文将介绍各种坝型的特点和适用范围,以供设计参考。
3.2 坝体稳定性分析为了确保土石坝的安全性,需要进行坝体稳定性分析。
这项分析用于确定坝体在正常和极端载荷条件下的稳定性,并评估任何可能的破坏机制。
本文将介绍常用的稳定性分析方法,包括切片法、有限元法和稳定性计算软件的应用。
3.3 坝体渗流分析土石坝的渗流是一个重要的问题,如果不能得到有效控制,可能会导致坝体破坏。
因此,在设计土石坝时,需要进行渗流分析,以确定坝体内部的渗流路径和渗流通量。
本文将介绍渗流分析的基本原理和方法,包括渗流试验和数值模拟。
3.4 坝体材料选择土石坝的堤体材料是其结构的基础,对坝体的稳定性和安全性有重要影响。
在设计土石坝时,需要选择合适的材料,并确定其物理和力学性质。
本文将介绍常见的土石材料和其特点,以及如何选择和测试合适的材料。
4. 土石坝的施工4.1 坝基处理坝基是土石坝的基础,其处理对于坝体的稳定性至关重要。
在施工土石坝之前,需要对坝基进行处理,包括地质勘察、坑底平整和加固措施的设计。
本文将介绍坝基处理的基本原理和具体方法,以保证坝体在施工和运营中的稳定性。
4.2 堤体填筑堤体填筑是土石坝施工的核心环节,涉及大量的土石材料运输和堆积。
立体式土石坝施工设计

立体式土石坝施工设计1. 概述立体式土石坝施工设计旨在为土石坝的建设提供全面、详细的施工方案。
本设计方案主要涉及土石坝的结构设计、施工方法、施工机械配置、施工进度安排等方面,以确保土石坝的建设质量、安全、进度和投资控制。
2. 土石坝结构设计2.1 坝体结构立体式土石坝由上游防渗体、下游堆石体、坝基处理和排水系统等部分组成。
- 上游防渗体:采用粘土心墙或斜墙结构,以防止水通过坝体渗透。
- 下游堆石体:主要由石料填充,起到支撑和稳定坝体的作用。
- 坝基处理:对坝基进行加固处理,以确保坝体的稳定。
- 排水系统:设置排水井和排水管道,以降低坝体内部的水压力,提高坝体的稳定性。
2.2 坝体材料- 防渗体材料:采用粘土、膨润土等高塑性材料,具有良好的防渗性能。
- 堆石体材料:选用坚硬的岩石,具有良好的承载能力和稳定性。
- 坝基处理材料:根据地质条件选择合适的处理方法,如灌浆、混凝土板等。
3. 施工方法3.1 施工准备- 施工前进行地质勘察,了解坝基和周边地质条件。
- 根据勘察结果,制定合理的坝基处理方案。
- 准备施工所需的机械设备、材料和人员。
3.2 坝基处理- 对坝基进行清淤、平整,确保施工面符合设计要求。
- 根据地质勘察结果,采用灌浆、混凝土板等方法对坝基进行加固处理。
3.3 防渗体施工- 采用推土机、挖掘机等机械设备进行防渗体材料的挖掘和运输。
- 采用振动碾压机进行压实,确保防渗体达到设计密实度。
3.4 堆石体施工- 采用挖掘机、装载机等机械设备进行石料的挖掘和运输。
- 采用振动碾压机进行压实,确保堆石体达到设计密实度。
3.5 排水系统施工- 根据设计图纸,进行排水井和排水管道的施工。
- 确保排水系统畅通,降低坝体内部水压力。
4. 施工机械配置根据施工需求,合理配置施工机械,包括挖掘机、推土机、装载机、振动碾压机等。
5. 施工进度安排根据工程量和施工方法,制定合理的施工进度安排,确保工程按期完成。
6. 质量控制与安全管理6.1 质量控制- 施工过程中,严格按照设计要求进行,确保工程质量。
金家坝土石坝设计说明说
水利水电工程专业专项设计说明书水工建筑物课程长春工程学院水利与环境工程学院水工教研室2013年12 月23 日第1页共15页目录前言 (3)1基本资料及设计数据 (4)2枢纽布置 (8)3 土坝设计 (9)4参考文献 (15)、八、-前言水工建筑物课程设计是一门基础课程,水工建筑物设计对于一个水利水电专业的学生来说,有特别重要的作用,水工设计是学生在跨出校门,走上工作岗位之前,学校安排的一次重要的设计课程。
设计对于锻炼一个学生的动手能力起到相当重要的作用。
本次设计目的在于培养学生的动手能力以及具体问题具体分析的能力,做设计的同学都知道,理论与实际并不完全一样。
设计过程中会遇到课本上没有包括的情况,这就要求学生们能够联合所学知识跟实际遇到的工程概况,来对这其中的水工建筑物做适合的设计调整,以适合实际工况。
此次设计开始于2013年12月15日,结束于2013年12月23日。
设计期间在孙立宇老师的精心指导下,在同学们的不懈努力下。
设计得以很好的完成。
设计中,由于学生水平有限以及所借资料比较陈旧。
所以,设计中有很多不足之处,甚至还存在错误之处。
这些,望老师给予指正。
我们一定虚心学习,努力学习。
在今后的工作生涯中,一定可以不断地完善自己,充实自己。
1. 基本资料1.1 基本资料1.1.1 工程概况水电枢纽工程位于乌江流域下游一级支流甘龙河的中游。
河流全长106km,河道天然落差804m平均比降7.1 %0,流域总集水面积1700km。
1.1.2 设计依据本阶段对上述内容进行复核。
根据《防洪标准》(GB50201-94和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的有关规定,按照水库总库容划分,本工程为二等工程,工程规模为大( 2)型,主要建筑物中的挡水坝、岸坡式溢洪道和引水洞进水口建筑物级别为2 级,引水发电系统和电站厂房建筑物级别为3 级,次要建筑物级别为3 级,临时建筑物级别为4 级。
洪水设计标准为:挡水坝和岸坡式溢洪道的正常运用洪水重现期为100年,非常运用洪水重现期为2000年;厂房的正常运用洪水重现期为50年,非常运用洪水重现期为200年;消能防冲建筑物的洪水设计标准为50年。
土石坝设计分析
土石坝设计分析土石坝设计分析,具体包括哪些内容呢?下面本店铺为大家带来相关内容介绍以供参考。
土石坝就是指由土、石料等当地材料填筑而成的坝。
在各地建成的大坝中,土石坝占了95%以上,尤其是小型水库工程中的大坝基本上是土石坝。
正因为数量如此之多,也就成了除险加固工程的重头戏。
土石坝设计的重点在坝基坝体防渗、坝坡抗滑稳定及泄洪建筑物(溢洪道、泄洪洞)设计。
在正常运用与非常运用的情况下,都不能出现渗透与滑动破坏,发生洪水时不能出现泄洪受阻,乃至造成坝顶漫水等灾难性事故。
土石坝渗流分析内容包括:确定坝体浸润线;确定渗流流速与渗透比降;确定渗流量。
土、石料属于散粒材料,具有较大的孔隙率,存在渗流不可避免。
土石坝的防渗体包括心墙、斜墙、铺盖、面板等,其材料常用黏土、砼、沥青砼等;随着土工材料技术的发展,利用土工薄膜做防渗体的工程已有建成。
黏土材料防渗体的设计倒不是关键所在(在土石坝设计书籍中都有介绍),而是取决于工程施工质量,尤其是干密度、含水率、压实度等的控制是施工成败的关键。
在土石坝除险加固设计中,采用较多的是增设黏土斜墙,或砼防渗墙,或黏土井柱(又称为黏土套井回填)等,其防渗效果都比较明显。
关于渗流允许坡降的计算,规范中的推荐公式只适用于无黏性土,对黏性土其计算结果明显偏小,过于保守。
事实上黏性土存在的黏聚力是有利于渗流稳定的,根据有关文献,可以考虑黏聚力的三分之一参与渗流允许坡降的计算。
从现有大量的小型土石坝运行情况看,用黏性土建造的土坝,下游坝坡的渗流稳定性是能满足要求的,不需要进行特别处理。
关于坝坡的抗滑稳定性,显然无黏性土要好于黏性土,这是因为无黏性土的内摩擦角比黏性土大,其自然休止角大,故坝坡坡度相对可陡一些,像砼面板堆石坝的坝坡一般不大于1:1.5,从而筑坝工程量大幅减少,投资也较省,但对防渗要求就高得多。
在土石坝尤其是土坝的设计中,对上游坝坡在水位骤降期的稳定性应引起足够重视,其局部滑坡问题并不鲜见,这就需要设计人员正确对待,尽量将不利因素考虑得周全一点,并且应在设计说明中明确提出水库的调度运行原则,对水位的降幅与时间提出控制标准。
均质土石坝设计
3.14 75 85 111.21 180
K
(Wi c osi tan i Cili )
Wi sin i
213.595 tan 28.3 10.9 111.21 0.9 1499
3.00 0.42 11.12 5.60 7.56 217.95 5.56 2.80 225.51 13.12
2.00 0.00 8.76 8.53 0.00 171.70 4.38 4.27 171.70 4.38
1.00 0.00 5.97 9.67 0.00 117.01 2.99 4.84 117.01 2.99
0.00 0.00 3.18 10.05 0.00
62.33
1.59 5.03
62.33
1.59
-1.00 0.00 0.39 9.67 0.00
7.64
0.20 4.84
7.64
0.20
-2.00 0.00 0.00 8.53 0.00
0.00
0.00 4.27
0.00
0.00
-3.00 0.00 0.00 6.59 0.00
一 、基本资料:
• 某土坝等级:2级;该地区多年平均最大风速:16.90m/s。 风速长度D=1.544km;洪水标准:设计洪水标准100年 (相应水位▽32.59m ),
• 校核洪水标准2000年(相应水位▽33.73m);水库低平 均高程取为10m;地震烈度Ⅵ度;附近多为粘性土,土样 实验慢剪c、小值、平均值分别为10.9kPa、28.3°,渗透 系数为8.79×10-4cm/s。
2hl
0.0018* v 2
/
2g
*( gD)0.45 v2
0.3129m
2ll 25 * 2hl 7.82m
土石坝(面板堆石坝)设计
《土石坝电算》课程设计学生姓名:罗兆鹏学号:050800915专业班级:水利水电(1)班指导教师:邹盛堂二○一一年六月十七日目录前言第一章设计工程概况 (1)1.1 流域概况及枢纽概况 (1)1.2 地形地质 (1)1.3 建筑材料 (1)1.4 水文 (2)1.5 气象 (2)1.6 其他有关资料 (2)第二章坝剖面设计 (2)2.1 坝顶高程确定 (2)2.2 坝顶宽度确定 (6)2.3 坝坡确定 (6)2.4 坝面排水 (6)2.5 确定建基面 (6)2.6 堆石体材料分区 (7)2.7 面板及防渗结构设计 (8)2.8 分缝和止水设计 (9)第三章渗流稳定计算分析 (11)3.1 渗流计算 (11)3.2 手算稳定计算 (12)3.3 电算稳定计算 (16)第四章地基处理 (22)4.1 趾板区基础开挖及处理 (22)4.2 堆石体坝基处理 (22)4.3 地基缺陷处理 (22)4.4 基础固结灌浆与帷幕灌浆 (22)第五章结束语 (23)5.1 成果评价 (23)5.2 问题展望 (23)5.3 课设感受 (24)参考文献 (25)前言根据水工建筑物课程教学大纲的要求,安排1周时间进行土石坝电算课程设计。
其目的与要求:1、课程设计安排在“水工建筑物”课程内容学习完成之后进行,课程设计作为综合性实践环节,是对平时作业的一个补充,课程设计包括土石坝设计的主要理论与计算问题,通过课程设计可以达到综合训练的目的。
2、课程设计的目的,是使学生融会贯通“水工建筑物”课程所学专业理论知识,完成土石坝较完整的设计计算过程,以加深对所学理论的理解与应用。
培养综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能,全面分析考虑问题的思想方法、工作方法。
3.培养设计计算、绘图、编写设计文件、使用规范手册和应用计算机的能力。
4.提高查阅和应用参考文献和资料的能力。
第一章设计工程概况1.1 流域概况及枢纽任务某水库枢纽位于某河上游,全河流域面积5863km2,流向自北向南,干流的平均比降为2%--3%。
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前 言 根据教学大纲要求,学生在毕业前必须完成毕业设计。毕业设计是大学学习的重要环节,对培养工程技术人员独立承担专业工程技术任务重要。通过毕业设计可以进一步培养和训练我们分析和解决工程实际问题及科学研究的能力。通过毕业设计,我们能够系统巩固并综合运用基本理论和专业知识,熟悉和掌握有关的资料、规范、手册及图表,培养我们综合运用上述知识独立分析和解决工程设计问题的能力,培养我们对土石坝设计计算的基本技能,同时了解国内外该行业的发展水平。 这次我的设计任务是E江水利枢纽工程设计(土石坝),本设计采用斜心墙坝。该斜心墙土石坝设计大致分为:洪水调节计算、坝型选择与枢纽布置、大坝设计、泄水建筑物的选择与设计等部分。 1 工程提要 E江水利枢纽系防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用的水利工程,该水利枢纽工程由土石坝、泄洪隧洞、冲沙放空洞、引水隧洞、发电站等建筑物组成。 该工程建成以后,可减轻洪水对下游城镇、厂矿和农村的威胁,根据下游防洪要求,设计洪水时最大下泄流量限制为900sm/3,本次经调洪计算100年一遇设计洪水时,下泄洪峰流量为672.6sm/3。原100年一遇设计洪峰流量为1680sm/3,水库消减洪峰流量1007.4sm/3;其发电站装机为3×8000kw,共2.4×104kw;建成水库增加保灌面积10万亩,正常蓄水位时,水库面积为17.70km2,为发展养殖创造了有利条件。 综上该工程建成后发挥效益显著。 1.1 工程等别及建筑物级别
根据SDJ12-1978《水利水电枢纽工程等级划分设计标准(山区,丘陵区部分)》之规定,水利水电枢纽工程根据其工程规模﹑效益及在国民经济中的重要性划分为五类,综合考虑水库的总库容、防洪库容、灌溉面积、电站的装机容量等,工程规模由库容决定,由于该工程正常蓄水位为2821.4m,库容约为3.85亿m3,估计校核情况下的库容不会超过10亿m3,故根据标准(SDJ12-1978),该工程等别为二等,工程规模属于大(2)型,主要建筑物为2级,次要建筑物为3级,临时性建筑物级别为4级。 1.2 洪水调节计算
该工程主要建筑物级别为2级,根据《防洪标准》(GB50201-94)规定2级建筑物土坝堆石坝的防洪标准采用100年一遇设计,2000年一遇校核,水电站厂房防洪标准采用50年一遇设计,500年一遇校核。临时性建筑物防洪标准采用20年一遇标准。 根据资料统计分析得100年一遇设计洪峰流量为设Q=,/16803sm(p=1%),2000年一遇校核洪峰流量为校Q=2320m3/s,(%05.0p)。 根据选定的方案调洪演算的设计洪水位2822.60m,校核洪水位2823.58m,设计泄洪流量672.6m3/s,校核泄洪流量753.7m3/s。 1.3 坝型选择与枢纽布置
通过各种不同的坝型进行定性的分析比较,综合考虑地形条件、地质条件、建筑材料、施工条件、综合效益等因素,最终选择土石坝的方案。 根据工程功能以及满足正常运行管理要求,该枢纽由土石坝、泄洪隧洞、冲沙放空洞、水电站(包括:引水隧洞、调压井、压力管道、电站厂房、开关站)等建筑物组成。 本次根据工程经济性、正常运行安全稳定性以及地形地质条件等各方面因素要求,并且将冲沙放空洞和泄洪隧洞与施工导流隧洞相结合对枢纽建筑物进行了布置。枢纽平面布置见图5.2。 1.4 大坝设计
根据方案比较分析,斜心墙坝综合了心墙坝与斜墙坝的优缺点,斜心墙有足够的斜度,能减弱坝壳对心墙的拱效应作用;斜心墙坝对下游支承棱体的沉陷不如斜墙那样敏感,斜心墙坝的应力状态较好,本次设计大坝坝型采用粘土斜心墙坝。 根据计算大坝坝顶高程由校核情况控制为2825.17m,取2825.2m。最大坝高为75.2m,大于70m,属高坝,故综合各方面因素可取该土石坝坝顶宽度为10m。 根据规范规定与实际结合,上游坝坡上部取2.5,下部取3.0,下游自上而下均取2.50,下游在2800m、2775m高程处各变坡一次。在坝坡改变处,尤其在下游坡,通常设置1.5~2m宽的马道(戗道)以使汇集坝面的雨水,防止冲刷坝坡,并同时兼作交通、观测、检修之用,综合上述等各方面因素其宽度取为2.0m。 本次设计,大坝坝脚排水体采用棱体排水措施,按规范棱体顶面高程高出下游最高水位1m为原则,校核洪水时下游水位可由坝址流量水位曲线查得为2755.22m,最后取棱体顶面高程为2756.3m,堆石棱体内坡取1:1.5,外坡取1:2.0,顶宽2.0m,下游水位以上用贴坡排水。 大坝坝体防渗采用粘土斜心墙,坝基采用混凝土防渗墙。 1.5 泄水建筑物设计 坝址地带河谷较窄,山坡陡峻,山脊高,经过比较枢纽布置于河弯地段。由于两岸山坡陡峻,无天然垭口如采取明挖溢洪道的泄洪方案,开挖量大,造价较高,故采用了隧洞泄洪方案。隧洞布置于岸(右岸),采取“龙抬头”无压泄洪的型式与施工导流洞结合。为满足水库放空水位2770.0m的要求,还与导流洞结合设置了放空洞。 根据调洪演算和计算比选确定溢流孔口尺寸7m×15.5m洞身尺寸为7m11.0m,根据以往经验溢流孔口后以1:1坡度连接,反弧段以60.0m半径圆弧相连接,见图7.1—隧洞纵坡面布置。 1.6 施工组织设计
本工程拟定2008年开工,从截流开始到大坝填筑完毕计4年,在现有施工能力及保证质量的前提下,尽可能缩短工期,提早发挥效益。 (1)截流和拦洪日期.针对该河流的水文特性,11月开始流量明显下降,此时水深只有1.0m左右,因此,设计截流日期定为2008年11月1日~15日。实际施工中,根据当时的水文、气象条件及实际水情进行调整。 2009年5月洪水期开始,围堰开始拦洪,围堰上升速度应以抢修到拦洪水位以上为原则。 (2)封孔及发电日期,鉴于流量资料不足。为安全起见在大坝上升至泄洪隧洞进口高程以后进行封孔。斜心墙坝填筑要求粘土与砂砾同时上升。施工进度由粘土上升速度控制。按4m/月的速度上升,至泄洪洞高程(2810m)需15月,即到2010年7月。因此定在2010年8月1日进行封孔蓄水。 水库蓄水过程一般按80%~90%的保证率的流量过程线来预测,初始发电水位为70%工作水深,即2808.5m。根据计算从8月1日封孔蓄水,到9月底即可蓄到初始发电水位。因此第一台机组发电日期定为2010年10月1日。实际发电日期根据当时水文、气象条件及水情进行调整。 (3)大坝竣工日期。按4m/月的速度上升,在2010年底实现大坝填筑完成。 2 基本资料 2.1 水文 2.1.1 流域概况 E江位于我国西南地区,流向自东向西北,全长约122km,流域面积2558km2,在坝址以上流域面积为780km2。 本流域大部分为山岭地带,山脉、盆地相互交错于其间,地形变化剧烈,流域内支流很多,但多为小的山区河流,地表大部分为松软沙岩、页岩、玄武岩及石灰岩的风化层,汛期河流含沙量较大,冲积层较厚,两岸有崩塌现象。 本流域内因山脉连绵,交通不便,故居民较少,全区农田面积仅占总面积的20%,林木面积约占全区的30%,其种类有松、杉等。其余为荒山及草皮覆盖。 2.1.2 气象降雨 (1) 气象 本区域气候特征是冬干夏湿,每年11月至次年四月特别干燥,其相对湿度在51%-73%之间,夏季因降雨日数较多,相对湿度随之增大,一般变化范围为67%-86%。该地区一般1-4月风力较大,实测最大风速为15m/s,风向为西北偏西,水库吹程为12km。年平均气温约为12.8℃,最高气温为30.5℃,发生在7月份,最低气温-5.3℃,发生在1月份,见表2.1.1、2.1.2。 表2.1.1 月平均气温统计表(℃) 月份 1 2 3 4 5 6 月平均 气温 4.8 8.3 11.2 14.8 16.3 18.0 月份 7 8 9 10 11 12 气温 18.8 18.3 16.0 12.4 8.6 5.9 12.8
表2.1.2 平均温度日数(天) 月 温度 (℃) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
<0 6 1.2 0.3 0 0 0 0 0 0 0 0 3.1 0~30 25 26.8 30.7 30 31 30 31 31 30 31 30 27.9 >30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(2) 降雨 该地区最大年降水量可达1213mm,最小为617mm,多年平均降水量为905mm。 表2.1.3 多年平均各月降雨日数统计表 月 降雨量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
<5mm 2.6 2.2 4.3 4.2 7.0 8.6 11.5 8.5 9.6 9.5 4.8 4.3 5-10mm 0.3 0.2 0.2 1.4 2.0 2.4 2.7 2.7 2.6 2.4 0.8 0.1 10-30mm 0.1 0.1 0.7 0.5 2.3 4.6 4.9 3.8 2.2 1.3 0.6 0.1
2.1.3 径流 E江径流的主要来源于降水,在此山区流域内无湖泊调节径流。根据短期水文气象资料研究,一般是每年五月底至六月初河水开始上涨,汛期开始,至十月以后洪水下降,则枯水期开始,直至次年五月。 E江洪水形状陡涨猛落,峰高而瘦,具有山区河流的特性,实测最大流量为700秒sm/3,而最小流量为0.5sm/3。多年平均流量17sm/3。经频率分析,求得不同频率的洪峰流量见表2.1.4、2.1.5。 表2.1.4 多年统计不同频率洪峰流量 频 率(%) 0.05 1 2 5 10 流量(sm/3) 2320 1680 1420 1180 1040
表2.1.5 各月不同频率洪峰流量(单位:sm/3) 月份 P 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1% 46 19 12 19 600 1240 1550 1210 670 390 28 37 2% 36 17 11 15 530 1120 1360 1090 600 310 23 33 5% 23 14 9 11 420 850 1100 830 480 250 16 28 10% 19 11 7 9 370 760 980 720 410 210 15 23
固体径流:E江为山区性河流,含沙量大小均随降水强度及降水量的大小而变化,平均含沙量达0.5kg/m3。枯水期极小,河水清澈见底,初步估算30年后坝前淤积高程为2765m。 2.2 工程地质
2.2.1 水库地质 库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾岩与凝灰岩等。经地质勘探认为库区渗漏问题不大,但水库蓄水后,两岸的坡积与残积等物质的坍岸是不可