畢業(yè)設計--水庫工程設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計任務書</b></p><p>　　題 目: **水庫工程設計 </p><p>　　姓 名: </p><p>　　學 號: </p><p>　　指導教師: </p>&l

2、t;p>　　2012年 12 月 30 日</p><p>　　1.畢業(yè)設計目的、任務</p><p><b>　　1.1設計目的</b></p><p>　　畢業(yè)設計是完成水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標最后一項實踐性教學環(huán)節(jié)。是在完成其它實踐教學環(huán)節(jié)的基礎上，通過對有代表性的已建或在建工程的資料分析，結(jié)合生產(chǎn)實際，進行水利水電工程設計，提

3、高專業(yè)基本技能及工作能力的一項指導性實踐環(huán)節(jié)。</p><p>　　畢業(yè)設計的基本任務是培養(yǎng)學生綜合運用基礎理論知識和專業(yè)知識解決工程設計問題的能力，掌握工程設計原則、設計方法和設計步驟；培養(yǎng)學生善于運用設計圖冊、國家標準規(guī)范和規(guī)程，提高設計計算、專業(yè)繪圖及編寫設計文件等基本技能；提高學生分析問題、解決問題、獨立工作的能力。</p><p><b>　　1.2設計任務</b

4、></p><p>　　主要使該設計者掌握土石壩及溢洪道的相關設計內(nèi)容。</p><p><b>　　2. 基本資料</b></p><p><b>　　2.1設計資料</b></p><p><b>　　2.1.1工程概況</b></p><p>

5、;　　**水庫位于QH河干流上，水庫控制流域面積4990 km2，總庫容5.05×108 m3。水庫以灌溉發(fā)電為主，結(jié)合防洪，可引水灌溉農(nóng)田71.2×105畝，遠期可發(fā)展到10.4×105畝。灌區(qū)由一個引水流量為45m3/s的總干渠和4條分干渠組成，在總干渠渠首及下游24km處分別修建樞紐電站和HZ電站，總裝機容量31.45MW，年發(fā)電量1.129×108kW.h。水庫防洪標準為百年設計，萬年校核

6、。樞紐工程由擋水壩、溢洪道、導流泄洪洞、灌溉發(fā)電洞及樞紐電站組成。</p><p><b>　　2.2設計基本資料</b></p><p><b>　　2.2.1水文資料</b></p><p>　　表1-1 水文資料</p><p>　　表1-2 水庫工程特征值</p><

7、p><b>　　2.2.2氣象</b></p><p>　　流域年平均降雨量686.1mm，70％集中在6～9月，多年年平均氣溫8～9 0C，多年平均最高氣溫29.1 0C （6月），多年平均最低氣溫-14.3 0C（1月），多年平均最大風速9m/s，水位768.1m時水庫吹程5.5km。</p><p><b>　　2.2.3地質(zhì)</b>

8、</p><p>　　(1)壩址區(qū)工程地質(zhì)條件</p><p>　　QH河在**水庫壩址區(qū)呈一彎度很大的S形。壩段位于S形的中、上段。壩段右岸為侵蝕型河岸，岸坡較陡，基巖出露。上下壩線有約300m長的低平山梁（單薄分水嶺），左岸為侵蝕堆積岸，岸坡較緩，有大片土層覆蓋。右岸單薄分水嶺是QH河環(huán)繞壩段左岸山體相對側(cè)向侵蝕的結(jié)果。</p><p>　　壩址區(qū)基巖以紫紅色、

9、紫灰色細砂巖為主，間夾礫巖、粉砂巖和少數(shù)砂質(zhì)頁巖。地層巖相變化劇烈，第四系除厚度不大的砂層、卵石層外，主要是黃土類土，在大地構(gòu)造上處于相對穩(wěn)定區(qū)，未發(fā)現(xiàn)有大的斷裂構(gòu)造跡象。</p><p>　　壩址區(qū)左岸有一大塌滑體，體積約45×104m3，對工程布置有一定影響。</p><p>　　本區(qū)地震基本烈度為6度，建筑物按7度設防。</p><p>　　上壩址：

10、上壩址位于壩區(qū)中部背斜的西北，巖層傾向QH河上游。河床寬約300m，河庫砂卵石覆蓋平均厚度5m，滲透系數(shù)1×10-2cm/s。一級階地（Q4）表層具中偏強濕陷性。左岸730m高程以上為三級階地（Q2），具中偏弱濕陷性。</p><p>　　巖基未發(fā)現(xiàn)大范圍的夾層，基巖的透水性不大。河床中段及近右岸地段，沿113-111-115-104-114各鉆孔連線方向，在巖面下21～47m深度范圍內(nèi)，有一強透水帶，

11、w＝5.46～30L/（s.m.m）,下限最深至基巖下約80m?；鶐r透水性從上游向下游有逐漸增大的趨勢，左岸臺地黃土與基巖交界處的礫巖（最大厚度6m）透水性強，滲透系數(shù)K＝10m/d。左岸單薄分水嶺巖仍屬于中強透水性，平均w＝0.48L/（s.m.m），應考慮排水，增加巖體穩(wěn)定。</p><p>　　下壩址：位于上壩址同一背斜的東南翼，巖層傾向下游；河床寬約120m，左岸為二、三級階地，右岸731m高程以下為基巖

12、，以上為三級階地。</p><p>　　左岸基巖有一條寬200～250m呈北東方向的強透水帶，右岸Z溝單薄分水嶺的透水性亦很大，左右岸巖石中等透水帶下限均可達巖面下80m左右。河床地段基巖透水性與中等透水帶厚度具有從上游向下游逐漸變小的趨勢。下游發(fā)現(xiàn)承壓水，二、三級階地礫石層透水性與上壩線相同，左岸壩腳靠近塌滑體。</p><p>　　(2)溢洪道工程地質(zhì)條件</p><

13、;p>　　上壩線方案溢洪道堰頂高程757m，沿建筑物軸線巖層傾向下游。巖性主要為堅硬的細砂巖，其中軟弱層多為透鏡體，溢洪道各部分的抗滑穩(wěn)定條件是好的。下壩線溢洪道堰頂高程750m?；A以下10m左右為砂質(zhì)頁巖及夾泥層，且單薄分水嶺巖層風化嚴重，透水性大，對建筑物安全不利。</p><p>　　2.2.4天然建筑材料</p><p><b>　　(1)土料場</b>

14、;</p><p>　　壩址上、下游均有土料場，儲量豐富，平均運距小于1.5KM。根據(jù)155組試驗成果統(tǒng)計，土料平均黏粒含量為26.4%，粉粒55.9%，粉砂17.6%，其中25%屬粉質(zhì)黏土，60.7%屬重粉質(zhì)壤土，14.3%屬中粉質(zhì)壤土。平均塑性指數(shù)11.1，最大干重度16.7KN/M3,最優(yōu)含水量20.5%，滲透系數(shù)0.44×10-5cm/s。具有中等壓縮性，強度特性見表1-2。</p>

15、<p>　　表1-3 土料的強度特性</p><p><b>　　(2)砂礫料</b></p><p>　　主要分布在河灘上，儲量為800×104 m3，扣除漂石及圍堰淹沒部分，可利用的砂礫料約650×104 m3。其顆粒級配良好，根據(jù)野外29組自然坡度試驗，34組室內(nèi)試驗分析，統(tǒng)計成果分析如下：天然重度18.7kN/m3，軟弱顆粒

16、含量 2.64%。顆粒組成見表1-3。</p><p>　　表1-4 砂礫料顆粒組成</p><p><b>　　(3)石料</b></p><p>　　壩址區(qū)石料較多，遠距均在1km以內(nèi)，為厚層砂巖，儲量可滿足需要。溢洪道、導流洞出碴也可利用。</p><p>　　(4)筑壩材料技術指標的選定</p>&

17、lt;p>　　經(jīng)過試驗，并參考有關文獻資料及其他工程的經(jīng)驗，最后選定其筑壩材料的各項技術指標，見表1-4。</p><p>　　表1-5 筑壩材料技術指標</p><p>　　2.3工程等別及建筑物級別</p><p>　　2.3.1水庫樞紐主要建筑物組成</p><p>　　根據(jù)本工程的任務，主要建筑物物應包括：攔河大壩、溢洪道。&l

18、t;/p><p><b>　　2.3.2工程規(guī)模</b></p><p>　　根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準》以及該工程的一些指標確定工程規(guī)模如下：</p><p>　　根據(jù)水庫總庫容5.05×108 m3（校核洪水位時相應的庫容），在10億~1億m3間，屬Ⅱ等工程；根據(jù)樞紐灌溉面積可引水灌溉農(nóng)田71.2×105畝，屬

19、Ⅱ等工程。故本水庫樞紐為Ⅱ等工程。</p><p>　　同時又根據(jù)水工建筑物級別的劃分標準，Ⅱ等工程中的主要建筑物為2級建筑物，所以本樞紐中的大壩、溢洪道都為2級建筑物。</p><p>　　本區(qū)地震基本烈度為6度，建筑物按7度設防。</p><p>　　永久性水工建筑物的洪水標準：永久性擋水建筑物和泄水建筑物正常洪水（設計時）的重現(xiàn)期為200年，非常運用洪水（校核

20、時）的重現(xiàn)期為500年。</p><p><b>　　表1-6工程等級</b></p><p>　　表1-7 水工建筑物級別劃分</p><p>　　表1-8 永久性擋水和泄水建筑物正常運用洪水期標準</p><p><b>　　3.設計任務</b></p><p><

21、b>　　1）土壩工程</b></p><p><b>　?、艍雾敻叱虖秃擞嬎?lt;/b></p><p><b>　　⑵土壩設計</b></p><p>　　包括土壩加高擬按加設防浪墻方案與填土加高培厚方案比較選擇設計方案，壩頂路面設計，土壩滲流計算，大壩邊坡抗滑穩(wěn)定分析計算，壩基滲流穩(wěn)定分析計算，護坡設計。

22、</p><p><b>　　2）溢洪道工程</b></p><p>　　新建底流消能式溢洪道，對其優(yōu)化論證及計算。擬新建溢洪道由進水渠、閘室控制段、漸變段、陡槽段、消力池、海漫防沖段及尾水渠等七部分組成。</p><p><b>　　4.設計成果</b></p><p><b>　　1.