土石壩水利樞紐畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

1、目 錄1 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的- 4 -2 設(shè)計(jì)基本要求- 4 -3 設(shè)計(jì)成果及具體要求- 4 -3.1 設(shè)計(jì)成果- 4 -3.2 設(shè)計(jì)成果具體要求- 4 -3.2.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)- 5 -3.2.2 圖紙繪制說(shuō)明- 5 -4 時(shí)間安排- 6 -5 基本資料- 7 -5.1 工程流域概況- 7 -5.2 當(dāng)?shù)貧夂蛱卣? 7 -5.2.1 氣溫情況- 7 -5.2.2 濕度情況85.2.3 降水量情況85.2.4 風(fēng)力和風(fēng)向85.3 當(dāng)?shù)厮奶卣?5.3.1 年日常徑流資料95.3.2 洪峰流量資料95.3.3 固體徑流資料95.4 工程地質(zhì)資料95.4.1 水庫(kù)地質(zhì)資料105.4.2 壩址地質(zhì)資料10

2、5.4.3 地質(zhì)構(gòu)造資料125.4.4 水文地質(zhì)條件135.4.5 地震資料135.5 建筑材料135.5.1 料場(chǎng)的位置與儲(chǔ)量資料135.5.2 物理力學(xué)性質(zhì)概述135.6 經(jīng)濟(jì)資料165.6.1 庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)165.6.2 交通運(yùn)輸165.7 樞紐任務(wù)165.8樞紐特征165.8.1 發(fā)電175.8.2 灌溉175.8.3 防洪175.8.4 漁業(yè)175.8.5 過(guò)木175.8.6 其它176萬(wàn)家寨水庫(kù)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)186.1 了解設(shè)計(jì)任務(wù)、分析原始資料186.2 壩線、壩型選擇和樞紐布置方案比較181 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的本畢業(yè)設(shè)計(jì)是本專業(yè)教學(xué)大綱所規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是學(xué)生在校期間進(jìn)行最后一次理論

3、結(jié)合實(shí)際的較全面和基本的訓(xùn)練，是對(duì)幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)運(yùn)用和檢驗(yàn)，也是走向工作崗位之前的最后一次的過(guò)渡性練兵。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求達(dá)到以下基本目的：（1）鞏固、加強(qiáng)、擴(kuò)大和提高以往所學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)；（2）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)以解決實(shí)際工程問(wèn)題的獨(dú)立工作能力，并初步掌握進(jìn)行水利樞紐和水工建筑物的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)原則、步驟和方法；（3）培養(yǎng)學(xué)生使用有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、參考文獻(xiàn)以及分析計(jì)算、繪圖、概算和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等項(xiàng)能力；（4）通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生了解我國(guó)現(xiàn)行基本建設(shè)程序，建立工程設(shè)計(jì)的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的正確觀點(diǎn)；（5）要求每個(gè)同學(xué)在15周的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，抓緊時(shí)間，遵守紀(jì)律，

4、努力學(xué)習(xí)工作，認(rèn)真踏實(shí)，一絲不茍，充分發(fā)揮個(gè)人主動(dòng)性和創(chuàng)造性，獨(dú)立、高質(zhì)量地完成設(shè)計(jì)，以便為在今后的工作實(shí)踐中為我國(guó)的水利事業(yè)做出突出貢獻(xiàn)打下基礎(chǔ)。2 設(shè)計(jì)基本要求(1)設(shè)計(jì)者必須發(fā)揮獨(dú)立思考能力，創(chuàng)造性地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循設(shè)計(jì)規(guī)范，盡量利用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)；（2）設(shè)計(jì)者對(duì)待設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖等工作應(yīng)具有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)，以使設(shè)計(jì)成果達(dá)到較高水平；（3）設(shè)計(jì)者必須充分重視和熟悉原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)圓滿完成要求的設(shè)計(jì)內(nèi)容。3 設(shè)計(jì)成果及具體要求3.1 設(shè)計(jì)成果包括設(shè)計(jì)說(shuō)明計(jì)算書(shū)1份，可合并或分開(kāi)編寫(xiě)。設(shè)計(jì)圖紙23張，繪圖內(nèi)容見(jiàn)本書(shū)6。3.2 設(shè)計(jì)成果具體要求3.2.1

5、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（1）按章節(jié)敘述編寫(xiě)，要體現(xiàn)出清晰的設(shè)計(jì)思路，簡(jiǎn)明扼要，語(yǔ)言簡(jiǎn)練。（2）包括基本資料和基本數(shù)據(jù)；（3）說(shuō)明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)情況及設(shè)計(jì)依據(jù)；（4）闡述設(shè)計(jì)思想、原則及方法（包括所采用的基本理論和公式說(shuō)明，采用條件及原因，所考慮問(wèn)題的影響因素等）；（5）對(duì)具體設(shè)計(jì)，要說(shuō)明設(shè)計(jì)的前提、設(shè)計(jì)原理、方法、主要步驟、主要過(guò)程及階段性成果、最后成果，成果盡量以表格形式給出。（6）對(duì)成果一定要有分析和判斷，給以評(píng)價(jià)，分析存在問(wèn)題的原因和改進(jìn)的措施；（7）書(shū)末應(yīng)附結(jié)語(yǔ)，說(shuō)明設(shè)計(jì)中還存在的問(wèn)題或設(shè)計(jì)者認(rèn)為需要交代的事項(xiàng)；（9）說(shuō)明書(shū)用A4紙打印，排版、字體、標(biāo)題、插圖與插表等要符合河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)

6、范化（最新版）格式要求。每頁(yè)底部注明頁(yè)碼，全書(shū)裝訂順序?yàn)椋悍饷?個(gè)人任務(wù)書(shū)-評(píng)語(yǔ)-設(shè)計(jì)總說(shuō)明-目錄-正文-謝詞-參考文獻(xiàn)-外文翻譯。3.2.2 圖紙繪制說(shuō)明設(shè)計(jì)圖紙以A2圖幅為準(zhǔn)。要求圖面布置合理，數(shù)據(jù)正確，整潔清晰，圖的比例、線條、標(biāo)注、尺寸、符號(hào)、材料填充、文字說(shuō)明等均應(yīng)符合水利工程制圖標(biāo)準(zhǔn)。鉛筆繪制或CAD圖，要求制圖規(guī)范正確，圖面飽滿，繪制清晰，比例適當(dāng)，尺寸標(biāo)注齊全。圖幅尺寸、規(guī)格、圖的比例、線條、標(biāo)注高程、尺寸符號(hào)和說(shuō)明等均按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)。1、樞紐平面布置圖2、上游或下游立視圖3、壩體特征剖面圖及部分平面放大圖4、溢洪道及隧洞平面布置圖、縱剖面圖及配筋圖5、細(xì)部構(gòu)造圖與結(jié)構(gòu)斷面圖等

7、4 時(shí)間安排時(shí)間安排見(jiàn)表1.1。表1.1 設(shè)計(jì)時(shí)間安排表項(xiàng)目工作階段與設(shè)計(jì)內(nèi)容周數(shù)1熟悉、分析資料0.52壩段、壩線、壩型選擇論證及樞紐布置 0.53調(diào)洪演算0.54壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：包括壩體分區(qū)，防滲、排水等2.05壩體與其他建筑物的連接0.56地基處理論述0.57土石壩的計(jì)算分析1.0滲流計(jì)算（理論計(jì)算+數(shù)值計(jì)算）1.0滲透穩(wěn)定計(jì)算（理論計(jì)算+數(shù)值計(jì)算）1.0抗滑穩(wěn)定計(jì)算（理論計(jì)算+數(shù)值計(jì)算）1.0應(yīng)力和變形計(jì)算（理論計(jì)算+數(shù)值計(jì)算）1.08安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)1.09繪圖2.010整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、準(zhǔn)備答辯2.510總計(jì)15.05 基本資料5.1 工程流域概況該江位于我國(guó)西南地區(qū)，流向自東南向西北，全

8、長(zhǎng)約122公里，流域面積2558平方公里，在壩址以上流域面積為780平方公里。本流域大部分為山嶺地帶，山脈和盆地交錯(cuò)于其間，地形變化劇烈，流域內(nèi)支流很多，但多為小的山區(qū)流河流，地表大部分為松軟的沙巖、頁(yè)巖、玄武巖及石灰?guī)r的風(fēng)化層，汛期河流的含沙量較大。沖積層較厚，兩岸有崩塌現(xiàn)象。本流域內(nèi)因山脈連綿，交通不便，故居民較少，全區(qū)農(nóng)田面積僅占總面積的20，林木面積約占全區(qū)的30，其種類有松、杉等。其余為荒山及草皮覆蓋。5.2 當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?.2.1 氣溫情況 年平均氣溫約為12.8度，最高氣溫為30.5度，發(fā)生在7月份，最低氣溫為-5.3度，發(fā)生在1月份。表2-1 月平均氣溫統(tǒng)計(jì)表（度）123456

9、789101112年平均4.88.311.214.816.318.018.818.316.012.48.65.912.8表2-2 平均溫度日數(shù) 月份 日數(shù)平均溫度12345678910111261.20.3000000003.125.026.830.7303130313130313027.90000000000005.2.2 濕度情況 本區(qū)域氣候特征是冬干夏濕，每年11月至次年和4月特別干燥，其相對(duì)濕度為5173之間，夏季因降雨日數(shù)較多，相對(duì)濕度隨之增大，一般變化范圍為6786。5.2.3 降水量情況 最大年降水量可達(dá)1213毫米，最小為617毫米，多年平均降水量為905毫米。表2-3 各月降

10、雨日數(shù)統(tǒng)計(jì)表日數(shù) 月份平均降雨量12345678910111230mm0000000000005.2.4 風(fēng)力和風(fēng)向 一般14月風(fēng)力較大，實(shí)測(cè)最大風(fēng)速為19.1 m/s，相當(dāng)于8級(jí)風(fēng)力，風(fēng)向?yàn)槲鞅逼?。水?kù)吹程為15公里。實(shí)測(cè)多年平均風(fēng)速14m/s。5.3 當(dāng)?shù)厮奶卣髟摻瓘搅鞯闹饕獊?lái)源為降水，在此山區(qū)流域內(nèi)無(wú)湖泊調(diào)節(jié)徑流。根據(jù)實(shí)測(cè)短期水文氣象資料研究，一般是每年五月底至六月初河水開(kāi)始上漲，汛期開(kāi)始，至十月以后洪水下降，則枯水期開(kāi)始，直至次年五月。該江洪水形狀陡漲猛落，峰高而瘦，具有山區(qū)河流的特性，實(shí)測(cè)最大流量為700秒立米，而最小流量為0.5秒立米。5.3.1 年日常徑流資料 壩址附近水文站

11、有實(shí)測(cè)資料8年，參考臨近測(cè)站水文記錄延長(zhǎng)后有22年水文系列，多年年平均流量為17秒立米。5.3.2 洪峰流量資料 經(jīng)過(guò)頻率的分析，可以求得不同頻率的洪峰流量如下表2-4，2-4所示，山區(qū)洪水的特性是暴漲暴落的。表2-4 不同頻率洪峰流量（秒立米）頻率0.0512510流量23201680142011801040表2-5 各月不同頻率洪峰流量（秒立米）1234567891011121461912196001240155012106703902837236171115530112013601090600310233352314911420850110083048025016281019117937

12、076098072041021015235.3.3 固體徑流資料 該江為山區(qū)性河流，含沙量大小均隨降水強(qiáng)度及降水量的大小而變化，平均含沙量達(dá)0.5公斤立米。枯水極少，河水清徹見(jiàn)底，初步估算30年后壩前淤積高程為2765米。5.4 工程地質(zhì)資料雖然土石壩對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)要求不像拱壩，重力壩以般苛刻，但是地質(zhì)構(gòu)造對(duì)土石壩的選址，建造，后期維護(hù)都有一定程度的決定性作用。5.4.1 水庫(kù)地質(zhì)資料 庫(kù)區(qū)內(nèi)出露的地層有石灰?guī)r、玄武巖、火山角礫巖與凝灰?guī)r等。經(jīng)地質(zhì)勘探認(rèn)為庫(kù)區(qū)滲漏問(wèn)題不大，但水庫(kù)蓄水后，兩岸的坡積與殘積等物質(zhì)的坍岸是不可避免的，經(jīng)過(guò)勘測(cè)，估計(jì)可能坍方量約為300萬(wàn)立米。在考慮水庫(kù)淤積問(wèn)題時(shí)可作為參

13、考。5.4.2 壩址地質(zhì)資料 壩址位于該江中游地段的峽谷地帶，河床比較平緩，坡降不太大，兩岸高山聳立，構(gòu)成高山深谷的地貌特征。壩址區(qū)地層以玄武巖為主，間有少量火山角礫巖和凝灰?guī)r穿過(guò)，對(duì)其巖性分述如下：（1）玄武巖。一般為深灰色、灰色、含有多量氣孔，為綠泥石、石英等充填，成為杏仁狀構(gòu)造，并間或有方解石脈、石英脈等貫穿其中，這些小巖脈都是后來(lái)沿裂隙充填進(jìn)來(lái)的。堅(jiān)硬玄武巖應(yīng)為不透水層，但因節(jié)理裂縫較發(fā)育，透水性也會(huì)隨之增加，其礦物成份為普通輝石、檢長(zhǎng)石，副成分為綠泥石、石英、方解石等，由于玄武巖成分不甚一致，風(fēng)化程度不同，力學(xué)性質(zhì)也不同，可分為堅(jiān)硬玄武巖、多氣孔玄武巖、破碎玄武巖、軟弱玄武巖、半風(fēng)化

14、玄武巖和全風(fēng)化玄武巖等，其物理力學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表2-6、表2-7。滲透性：經(jīng)試驗(yàn)得出k值為4.147.36米/晝夜。表2-6 壩基巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)表巖石名稱比重Gs容重kN/m3建議抗壓強(qiáng)度MPa半風(fēng)化玄武巖3.0129.650破碎玄武巖2.9529.250-60火山角礫巖2.9028.735-120軟弱玄武巖2.8527.010-20堅(jiān)硬玄武巖2.9629.2100-160多氣孔玄武巖2.8527.870-180表2-7 全風(fēng)化玄武巖物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)表天然含水率%干容重kN/m3比重液限塑限塑性指數(shù)壓縮系數(shù)a浸水固結(jié)塊剪00.5m2/kN10-634m2/kN10-6內(nèi)摩擦角凝聚力kPa2.5

15、16.32.9747.332.2616.95.971.5128.3824（2）火山角礫巖。角礫為玄武巖，棱角往往不明顯，直徑為215厘米，膠結(jié)物仍為玄武巖質(zhì)，膠結(jié)緊密者抗壓強(qiáng)度與堅(jiān)硬玄武巖無(wú)異，其膠結(jié)程度較差者極限抗壓強(qiáng)度低至35MPa。（3）凝灰?guī)r。成土狀或頁(yè)片狀，巖性軟弱，與近似，風(fēng)化后成為碎屑的混合物，遇水崩解，透水性很小。（4） 河床沖積層。主要為卵礫石類土，砂質(zhì)粘土與砂層均甚少，且多呈透鏡體狀，并有大漂石摻雜其中。卵礫石成分以玄武巖為主，石灰?guī)r與砂巖占極少數(shù)。沿河谷內(nèi)分布：壩基部分沖積層厚度最大為32米，一般為20米左右；靠岸邊最少為幾米。顆粒組成以卵礫石為主，砂粒和細(xì)小顆粒為數(shù)很少

16、。卵石最小直徑一般為10100毫米；礫石直徑一般為210毫米；砂粒直徑0.050.2毫米；細(xì)小顆粒小于0.1毫米。見(jiàn)表2-8。沖積層的滲透性能 經(jīng)抽水試驗(yàn)后得，滲透系數(shù)k值為310-2厘米/秒1102厘米/秒。（5） 坡積層。在水庫(kù)區(qū)及壩址區(qū)山麓地帶均可見(jiàn)到，為經(jīng)短距離搬運(yùn)沉積后，形成粘土與碎石的混合物質(zhì)。據(jù)水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程SL251-2000，初步設(shè)計(jì)階段的天然建筑材料勘察應(yīng)在初查基礎(chǔ)上進(jìn)行詳查。應(yīng)詳細(xì)查明料場(chǎng)巖土層結(jié)構(gòu)及巖性，夾層性質(zhì)，及空間分布，地下水位，剝離層，無(wú)用層厚度及方量有用層儲(chǔ)量，質(zhì)量，開(kāi)采運(yùn)輸條件和對(duì)環(huán)境的影響等。當(dāng)需要時(shí)應(yīng)進(jìn)行混凝土天然摻合料的調(diào)查，在可行性

17、研究階段做過(guò)詳查的料場(chǎng)可視需要進(jìn)行復(fù)查。宜采用1：10001：2000的地形圖作底圖進(jìn)行料場(chǎng)地質(zhì)測(cè)繪及勘探布置。對(duì)人工骨料和塊石料應(yīng)實(shí)測(cè)1：5001：2000料場(chǎng)地質(zhì)剖面，砂礫料和土料料場(chǎng)可實(shí)測(cè)料場(chǎng)1：5001：2000地質(zhì)剖面圖?？辈靸?chǔ)量與實(shí)際儲(chǔ)量誤差應(yīng)不超過(guò)勘察儲(chǔ)量15%應(yīng)編制1：100001：50000料場(chǎng)分布圖，1：100001：2000料場(chǎng)綜合地質(zhì)圖1：5001：2000料場(chǎng)地質(zhì)剖面圖。表2-8 沖積層剪力試驗(yàn)成果表土壤名稱項(xiàng)目計(jì)算值容重(控制）kN/m3含水量（控制）三軸剪力（塊剪）應(yīng)變（拉制）（浸水固結(jié)快剪）內(nèi)摩擦角凝聚力（kPa）內(nèi)摩擦角凝聚力（kPa）含 中量細(xì)粒的礫石次數(shù)1

18、7128822最大值24.38.66471537.0324310.5最小值22.24.27353012.017550平均值23.086.47403418.225255.3小值平均值373214.8注：三軸剪力土樣備系篩去大于4mm顆粒后制備的。試驗(yàn)時(shí)土樣的容重為控制容重。應(yīng)變控制土樣容重系篩去大于0.1mm顆粒后制備的。以上兩種試驗(yàn)的土樣系擾動(dòng)的。5.4.3 地質(zhì)構(gòu)造資料壩址附近無(wú)大的斷層，但兩岸露出的巖石，節(jié)理特別發(fā)育?？梢苑譃閮山M，一組走向與巖層走向幾乎一致，即北東方向，傾向西北；另一組的走向與巖層傾向大致相同。傾角一般都較大，近于垂直，裂隙清晰，且為鈣質(zhì)泥質(zhì)物所充填。節(jié)理間距，密者0.5

19、米即有一條，疏者35米即有一條，所以沿岸常見(jiàn)有巖塊崩落的現(xiàn)象。上述節(jié)理主要在砂巖、泥灰?guī)r與玄武巖之類的巖石內(nèi)產(chǎn)生。5.4.4 水文地質(zhì)條件本區(qū)地形高差大，表流占去大半，缺乏強(qiáng)烈透水層，故地下水不甚豐富，對(duì)工程比較有利。根據(jù)壓水試驗(yàn)資料，玄武巖的透水性不同，裂隙少、堅(jiān)硬完整的玄武巖為不透水層，其壓水試驗(yàn)的單位吸水量小于0.01l/(minm)。夾于玄武巖中的凝灰?guī)r，以及裂隙甚少的火山角礫巖都為不透水性良好的巖層。至于節(jié)理很發(fā)育的破碎玄武巖、半風(fēng)化與全風(fēng)化玄武巖都是透水性良好的巖層。正因?yàn)檫@些隔水的與透水的玄武巖存在，遂使玄武巖區(qū)產(chǎn)生許多互不連貫的地下水。一般砂巖也是細(xì)粒至微粒結(jié)構(gòu)，除因構(gòu)造節(jié)理裂

20、隙較發(fā)育，上部裂隙水較多外，深處巖層因隔水層的層數(shù)多，難于形成泉水。石灰?guī)r地區(qū)外圍巖石多為不透水層，滲透問(wèn)題也不存在。5.4.5 地震資料本地區(qū)地震烈度定為7度，基巖與混凝土之間的摩擦系數(shù)取0.65。5.5 建筑材料5.5.1 料場(chǎng)的位置與儲(chǔ)量資料各料場(chǎng)的位置與儲(chǔ)量見(jiàn)壩區(qū)地形圖。由于河谷內(nèi)地地形平坦，采運(yùn)尚方便。5.5.2 物理力學(xué)性質(zhì)概述（1）土料：（見(jiàn)表2-9，表2-12）（2）石料：堅(jiān)硬玄武巖可作為堆石壩石料，儲(chǔ)量較豐富，在壩址附近有石料場(chǎng)一處，覆蓋層淺，開(kāi)采條件較好。表2-9料場(chǎng)名稱物 理 性 質(zhì)滲透系數(shù)10-6cm/s力學(xué)性質(zhì)化學(xué)性自然含水量%自然容重比重孔隙率%孔隙比稠度飽和度顆粒

21、級(jí)配（成分%，粒徑d）擊實(shí)剪力固結(jié)壓縮系數(shù)cm2/kg有機(jī)含量灼熱法%可溶鹽含量%流限%塑限%塑性指數(shù)礫砂粘土最大干密度g/cm3最優(yōu)含水量%內(nèi)摩擦角deg凝聚力kPa濕干粗中細(xì)粉2mm20.5mm0.50.05mm0.050.005mm0.005mmKN/m31#下24.818.9115.162.6742.260.73442.6023.1419.460.937.475.9517.8735.4833.231.6022.074.31724.6724.00.0211.730.0702#下24.218.9115.182.6741.900.72143.9022.2021.700.917.254.151

22、4.3541.7532.251.6521.024.8025.5023.00.0201.900.0191#上25.617.3513.032.6549.800.99049.5725.0024.570.878.838.0017.5031.0034.671.5622.301.9023.1725.00.0262.200.1102#上26.316.3712.842.7452.301.09349.9026.3023.500.694.504.3320.6736.2034.301.5423.803.9621.5038.00.0330.250.1103#下15.919.1116.642.7037.000.5803

23、4.0020.0014.000.676.409.0012.0035.0019.601.8016.903.0028.0017.00.0101.900.080表2-10 砂礫石的顆粒級(jí)配顆粒直徑 料場(chǎng)300100100606020202.52.51.21.20.60.60.30.30.150.151#上5.218.621.412.318.613.95.44.60.32#上4.817.820.314.117.814.84.65.30.53#上3.815.418.515.316.420.53.56.20.44#上6.018.319.416.415.616.74.82.50.31#下4.514.120.

24、123.214.97.28.67.20.22#下3.919.222.418.719.18.35.72.80.13#下5.023.119.114.218.48.96.34.10.94#下4.122.418.714.117.914.44.13.60.7表2-11 砂礫石的物理性質(zhì)名稱1#上2#上3#上4#上1#下2#下3#下4#下容重kN/m318.617.919.119.018.618.518.418.0比重2.752.742.762.752.752.732.732.72孔隙率%32.534.731.031.532.532.232.533.8軟弱粒%2.01.50.91.22.50.81.01.

25、2有機(jī)物淡色淡色淡色淡色淡色淡色淡色淡色注：各砂礫石料場(chǎng)滲透系數(shù)k值為2.010-2厘米/秒左右。最大孔隙率0.44，最小孔隙率0.27。 表2-12 各料場(chǎng)天然休止角料場(chǎng)名稱最小值最大值平均值1#上3430355035102#上3500371036003#上3440364035404#上3510374036301#下3410363035202#下3520380036403#下3430371035504#下3600382037105.6 經(jīng)濟(jì)資料5.6.1 庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)流域內(nèi)都為農(nóng)業(yè)人口，多種植稻米、苞谷等。庫(kù)區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有價(jià)值可開(kāi)采的礦產(chǎn)。淹沒(méi)情況如下表。表2-13 各高程淹沒(méi)情況高程（米）28

26、0728122817282228272832淹沒(méi)人口（人）350036403890406053207140淹沒(méi)土地（畝）3000322034103600460061005.6.2 交通運(yùn)輸壩址下游120公里處有鐵路干線通過(guò)，已建成公路離壩址僅20公里，因此交通尚稱方便。5.7 樞紐任務(wù)本工程同時(shí)兼有防洪、發(fā)電、灌溉、漁業(yè)等綜合作用。5.8樞紐特征樞紐的特征尺寸與主要設(shè)備特性如下。5.8.1 發(fā)電裝機(jī)24 MW，多年平均發(fā)電量1.05億度。本電站裝3臺(tái)8MW機(jī)組。正常蓄水位為2822.5米，汛限水位為2822.5米，死水位為2796.0米，3臺(tái)機(jī)組滿發(fā)時(shí)的流量為44.1秒立米，尾水位為2752.

27、2米。 廠房型式為引水式，廠房平面尺寸為3213米米，發(fā)電機(jī)高程為2760米，尾水管底高程為2748米，廠房頂高程為2772米。副廠房平面尺寸為326米米。安裝場(chǎng)平面尺寸為813米米。開(kāi)關(guān)站尺寸為3020米米。5.8.2 灌溉增加保灌面積1.5萬(wàn)畝。5.8.3 防洪可減輕洪水對(duì)水庫(kù)下游的威脅，過(guò)100年一遇和200年一遇洪水時(shí)，經(jīng)水庫(kù)調(diào)洪后，洪峰流量由原來(lái)1680秒立米和2320秒立米分別削減為769秒立米和861秒立米。要求設(shè)計(jì)洪水時(shí)最大下泄流量限制為900秒立米， 校核洪水位不超過(guò)正常蓄水位3.5米。5.8.4 漁業(yè)正常蓄水位時(shí)，水庫(kù)面積為15平方公里，為發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)造了有利條件。5.8.

28、5 過(guò)木根據(jù)林業(yè)部門提供的要求，確定木材過(guò)壩量，木材最大材，大頭直徑5.8.6 其它引水隧洞進(jìn)口底高程為 2789.00 米，出口底高程為 2752.30 米；引水隧洞直徑為 4 米，壓力鋼管直徑 2.6 米，調(diào)壓井直徑為 12.0 米；放空洞直徑為 2.5 米?？煞趴账畮?kù)至水位 2770.00 米。6土石壩畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)根據(jù)任務(wù)書(shū)指出的設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求、方法和步驟等具體指出如下：6.1 了解設(shè)計(jì)任務(wù)、分析原始資料由于時(shí)間和原始資料的原因，本次免做前期水文分析、水能規(guī)劃方面的內(nèi)容，其結(jié)果由基本資料和特性指標(biāo)給出，但要求同學(xué)了解工程規(guī)劃的意圖、主要數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)任務(wù)；要求同學(xué)熟悉并分析

29、樞紐地區(qū)地形、地質(zhì)、水文、氣象、建筑材料等一般情況。通過(guò)對(duì)工程概況的了解和基本資料分析，同學(xué)應(yīng)了解主要工程部分的特點(diǎn)、自然條件特征，并聯(lián)系其對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工的關(guān)系，為以后各階段設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。6.2 壩線、壩型選擇和樞紐布置方案比較壩軸線的位置，應(yīng)根據(jù)壩址附近的地質(zhì)、地形條件通過(guò)定性分析確定；壩型選擇，應(yīng)根據(jù)壩址處的地形、地質(zhì)、建筑材料，宣泄洪水的能力以及抗震性能等特點(diǎn)，通過(guò)定性分析，初步選擇23種壩型，進(jìn)行較詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選出既滿足工程要求又比較經(jīng)濟(jì)的壩型，對(duì)之進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。樞紐布置方案比較，首先根據(jù)樞紐的任務(wù)和要求確定建筑物的組成，然后根據(jù)地質(zhì)、地形條件，擬定23個(gè)拱壩樞紐布置

30、方案，并繪出草圖，通過(guò)定性分析，確定較合理的樞紐布置方案。壩線、壩型選擇及樞紐布置是水利工程設(shè)計(jì)中具有戰(zhàn)略意義的一項(xiàng)重要工作，綜合性強(qiáng)，涉及面廣，工程經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)，工作量也較大。本次設(shè)計(jì)因地形地質(zhì)資料有限，可主要對(duì)原則與要求進(jìn)行闡述，然后說(shuō)出本工程所選方案的理由和優(yōu)缺點(diǎn)。郭莊水利樞紐設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)一、了解任務(wù)書(shū)、熟悉和研究原始資料全面了解設(shè)計(jì)任務(wù)，熟悉原始資料。經(jīng)過(guò)對(duì)資料的了解、整理和分析，應(yīng)達(dá)到對(duì)設(shè)計(jì)題目有一全面的概念，掌握自然條件及水利經(jīng)濟(jì)計(jì)算成果等對(duì)設(shè)計(jì)和施工有較大影響的主要因素和關(guān)鍵問(wèn)題，分析它們對(duì)樞紐布置、建筑物設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)的影響，了解每一項(xiàng)資料在設(shè)計(jì)中的用處，把必需用的資料及分析所得

31、結(jié)論寫(xiě)入說(shuō)明書(shū)。二、壩型選擇及水利樞紐布置本階段是水利樞紐設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要工作，建筑物類型及樞紐布置的選定，在很大程度上決定了水利樞紐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性及樞紐設(shè)計(jì)的合理性，此項(xiàng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，涉及問(wèn)題較多，必須用技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的方法較好地解決這些問(wèn)題，本階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容為：1、確定樞紐的等別并根據(jù)樞紐的任務(wù)，確定樞紐組成建筑物及其級(jí)別。2、根據(jù)地形、地質(zhì)、水文條件，并考慮施工導(dǎo)流方案，確定建筑物之間的相互位置，進(jìn)行樞紐布置方案，根據(jù)地形、地質(zhì)等條件選定壩軸線，根據(jù)建筑材料性質(zhì)、數(shù)量，提出可供選擇的壩型，從運(yùn)用、施工等條件進(jìn)行比較，選定一種合適壩型。3、根據(jù)地形、地質(zhì)條件，選擇溢洪道的軸線布置，

32、確定溢洪道的軸線及型式，并繪縱剖面。4、隧洞擔(dān)負(fù)灌溉引水、發(fā)電、泄洪等任務(wù)，根據(jù)地形、地質(zhì)，運(yùn)用和施工條件，選擇軸線、洞型、布置和進(jìn)出口高程，消能方式，并擬定主要部分的尺寸。5、根據(jù)地形、地質(zhì)等條件，選擇電站廠房位置。三、建筑物設(shè)計(jì)本階段為重點(diǎn)內(nèi)容，以大壩、溢洪道和隧洞設(shè)計(jì)為主，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：(一)大壩設(shè)計(jì)1、土石壩斷面設(shè)計(jì)，就選定的壩型，經(jīng)分析論證確定最大斷面尺寸，確定壩頂高程、壩頂寬度、上下游壩坡坡比、排水體型式和尺寸、壩基防滲措施。2、滲流計(jì)算：根據(jù)本設(shè)計(jì)的建筑物尺寸，防滲設(shè)備類型和材料、壩下游排水設(shè)備等，用水力學(xué)法計(jì)算水庫(kù)幾種工況時(shí)壩體浸潤(rùn)線位置、單寬流量、及總滲流量（3種工況，至少3個(gè)剖面）。3、穩(wěn)定計(jì)算：分析穩(wěn)定破壞型式，按設(shè)計(jì)規(guī)范要求，選擇計(jì)算工況，如穩(wěn)定滲流期，設(shè)計(jì)洪水位工況，不利水位情況等。對(duì)上下游壩坡進(jìn)行穩(wěn)定分析，計(jì)算并校核所擬斷面的穩(wěn)定性。要闡明目的、理由、公式、控制標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行結(jié)果分析。4、細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)要求根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)并參照已建工程設(shè)計(jì)壩頂構(gòu)造，上下游護(hù)坡、排水設(shè)備型式及尺寸，反濾層，齒墻，截水槽等。5、壩與地基及兩岸的連接處理等。6.地基處理主要包括：開(kāi)挖清基、灌漿、斷層處理等內(nèi)容。開(kāi)挖與清基應(yīng)提出開(kāi)挖要求、方法和清理標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)