水庫土壩畢業(yè)設(shè)計

PAGE108水庫土石壩樞紐紐畢業(yè)設(shè)計計學(xué)生姓名:學(xué)校名稱:指導(dǎo)教師:完成日期:前言土石壩泛指由當(dāng)當(dāng)?shù)赝亮?、石石料或混合料料，?jīng)過拋填填、輾壓等方方法堆筑成的的擋水壩。當(dāng)當(dāng)壩體材料以以土和砂礫為為主時，稱土土壩，以石渣渣、卵石、爆爆破石料為主主時，稱堆石石壩；當(dāng)兩類類當(dāng)?shù)夭牧暇枷喈?dāng)比例例時，稱土石石混合壩。土土石壩是歷史史最為悠久的的一種壩型。也也是世界壩工工建設(shè)中應(yīng)用用最為廣泛、發(fā)發(fā)展最快的一一種壩型。土石壩按壩高分分為：低壩、中中壩和高壩。按按其施工方法法分為：碾壓壓式土石壩；；沖填式土石石壩；水中填填土壩和定向向爆破堆石壩壩等。碾壓式式土石壩是應(yīng)應(yīng)用最為廣泛泛的一種壩型型。按照土料料在壩身內(nèi)的的配置和防滲滲體所用的材材料種類，碾碾壓式土石壩壩有以下幾種種主要類型：：1、均質(zhì)壩：壩壩體斷面分防防滲體和壩殼殼，基本上是是由均一的黏黏性土料（壤壤土、砂壤土土）筑成。2、土質(zhì)防滲體體分區(qū)壩:即用透水性性較大的土料料作壩的主體體，用透水性性極小的黏土土作防滲體的的壩，包括黏黏土心墻壩和和黏土斜墻壩壩。防滲體設(shè)設(shè)在壩體中央央的或稍向上上游且略為傾傾斜的稱為黏黏土心墻壩；；防滲體設(shè)在在壩體上游部部位且傾斜的的稱為黏土斜斜墻壩，是高高、中壩中最最常用的壩型型。3、非土料防滲滲體壩:防滲體由瀝瀝青混凝土、鋼鋼筋混凝土或或其他人工材材料建成的壩壩，按其位置置也可分為心心墻壩和面板板壩。本次設(shè)計為水庫庫土壩樞紐工工程；ZF水庫建成后后具有灌溉、發(fā)發(fā)電、防洪、解解決工業(yè)用水水和人畜吃水水等多方面的的效益，是一一座綜合利用用的水庫。水庫土壩樞紐工工程設(shè)計任務(wù)務(wù)書、水文地地質(zhì)資料及其其他相關(guān)原始始資料是壩體體設(shè)計的依據(jù)據(jù)，必須全面面了解設(shè)計任任務(wù)，熟悉該該河流的一般般自然地理條條件、壩址附附近的水文和和氣象特性、樞樞紐及水庫的的地形、地質(zhì)質(zhì)條件、當(dāng)?shù)氐夭牧?、對外外交通及有關(guān)關(guān)規(guī)劃設(shè)計的的基本數(shù)據(jù)，只只有在熟悉基基本資料的基基礎(chǔ)上才能正正確地選擇建建筑物的類型型，進(jìn)行樞紐紐布置、建筑筑物設(shè)計及施施工組織設(shè)計計。通過對資資料的了解和和分析，初步步掌握原始資資料中對設(shè)計計和施工有較較大影響的主主要因素和關(guān)關(guān)鍵問題，為為以后設(shè)計工工作的進(jìn)行打打下良好的基基礎(chǔ)?！鞍倌甏笥嫞舶踩谝弧?，大壩的安安全性，重點點考慮：（1）壩基范圍圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造造是否存在較較大范圍的夾夾層和強(qiáng)透水水層，地基處處理的工程范范圍和深度。（2）黃土處理理問題。當(dāng)黃黃土的重度大大于14.5kkN/m3時，黃土的的濕陷度較小小可不進(jìn)行處處理；但如果果黃土的重度度小于14.5kkN/m3時，黃土的的濕陷性和壓壓縮性較大，需需要清除。目錄TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc424892038"第一章基本資料料5HYPERLINK\l"_Toc424892039"第一節(jié)工程概況況及工程目的的5HYPERLINK\l"_Toc424892040"第二節(jié)基本資料料5HYPERLINK\l"_Toc424892041"第二章樞紐布置置18HYPERLINK\l"_Toc424892042"第一節(jié)壩軸線選選擇18HYPERLINK\l"_Toc424892043"第二節(jié)樞紐布置置及工程等級級20HYPERLINK\l"_Toc424892044"第三章壩工設(shè)計計22HYPERLINK\l"_Toc424892045"第一節(jié)壩型確定定22HYPERLINK\l"_Toc424892046"第二節(jié)擋水壩體體斷面設(shè)計222HYPERLINK\l"_Toc424892047"第三節(jié)壩體滲流流計算27HYPERLINK\l"_Toc424892048"第四節(jié)土壩穩(wěn)定定計算56HYPERLINK\l"_Toc424892049"第五節(jié)細(xì)部構(gòu)造造59HYPERLINK\l"_Toc424892050"第四章溢洪道的的設(shè)計63HYPERLINK\l"_Toc424892051"第一節(jié)溢洪道地地形資料633HYPERLINK\l"_Toc424892052"第二節(jié)溢洪道地地質(zhì)資料633HYPERLINK\l"_Toc424892053"第三節(jié)溢洪道的的位置選擇663HYPERLINK\l"_Toc424892054"第四節(jié)溢洪道布布置63HYPERLINK\l"_Toc424892055"第五章導(dǎo)流泄洪洪洞設(shè)計677HYPERLINK\l"_Toc424892056"第一節(jié)導(dǎo)流泄洪洪洞的基本任任務(wù)和基本數(shù)數(shù)據(jù)67HYPERLINK\l"_Toc424892057"第二節(jié)泄洪洞的的工程布置667HYPERLINK\l"_Toc424892058"第六章結(jié)論866第一章基本資料料第一節(jié)工程概概況及工程目目的Z水庫位于QHH河干流上，水水庫控制流域域面積4990kkm2，庫容5.05××108m3。水庫以灌灌溉發(fā)電為主主，結(jié)合防洪洪，可引水灌灌溉農(nóng)田71.2××104畝，遠(yuǎn)期可可發(fā)展到104×1104畝。灌區(qū)由由一個引水流流量為45m3/s的總干渠和和四條分干渠渠組成，在總總干渠首及下下游24km處分別修建建樞紐電站和和HZ電站，總裝裝機(jī)容量31.455MW，年發(fā)電量1.1299×108kwh。水庫防洪洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為為百年一遇，校校核標(biāo)準(zhǔn)為萬萬年一遇。樞樞紐工程由擋擋水壩、溢洪洪道、導(dǎo)流泄泄洪洞、灌溉溉發(fā)電洞及樞樞紐電站組成成。本次我們的任務(wù)務(wù)是設(shè)計擋水水壩樞紐工程程。第二節(jié)基本資資料一、地形和地質(zhì)質(zhì)圖1:2000壩壩址附近地形形圖見附圖3，建議壩軸軸線地質(zhì)圖見見附圖4。二、庫區(qū)工程地地質(zhì)條件庫區(qū)兩岸分水嶺嶺高程均在820m以上，基巖巖出露高程，大大部分在800m左右，主要要為紫紅色砂砂巖，間夾礫礫巖、粉沙巖巖和砂質(zhì)頁巖巖。新鮮基巖巖透水性不大大。未發(fā)現(xiàn)大大的構(gòu)造斷裂裂，水庫蓄水水條件良好。QH河為山區(qū)性性河流，兩岸岸居民及耕地地分散，除庫庫水位以下有有一定淹沒外外，浸沒問題題不大，庫區(qū)區(qū)也未發(fā)現(xiàn)重重要礦產(chǎn)。三、壩址區(qū)工程程地質(zhì)條件QH河在ZF水水庫壩址區(qū)呈呈一彎曲很大大的S形。壩段位位于S形的中、上上段。壩段右右岸為侵蝕型型河岸，岸坡坡較陡，基巖巖出漏。上下下壩線有300多m長的低平山山梁（單薄分分水嶺），左左岸為侵蝕堆堆積岸，岸坡坡較緩，有大大片土層覆蓋蓋。右岸單薄薄分水嶺是QH河環(huán)繞壩段段左岸山體相相對側(cè)向侵蝕蝕的結(jié)果。壩址區(qū)基巖以紫紫紅色、紫灰灰色細(xì)砂為主主，間夾礫巖巖、粉沙巖和和少數(shù)砂質(zhì)頁頁巖。地層巖巖相變化劇烈烈，第四系除除灰度不大的的砂層、卵石石層外，主要要是黃土類土土，在大地構(gòu)構(gòu)造上處于相相對穩(wěn)定區(qū)，未未發(fā)現(xiàn)有大的的斷裂構(gòu)造跡跡象。壩址區(qū)左岸有一一大塌滑體，體體積約45×1004m3,對工程布置置有一定影響響。本區(qū)地震基本烈烈度為6度，建筑物物按7度設(shè)防。1、上壩址上壩址位于壩區(qū)區(qū)中部背斜的的西北，巖層層傾向QH河上游。河河床寬約300m，砂卵石覆覆蓋層平均厚厚度5m,滲透系數(shù)1×10-22cm/s。一級階地地（Q4）表層具有有中偏強(qiáng)濕陷陷性。左岸730m高程以上為為三級階地（Q2）具中偏濕濕陷性。基巖未發(fā)現(xiàn)大范范圍的夾層，基基巖的透水性性不大。河床床中段及近右右岸地段，沿沿113-1111-1115-1044-114各鉆孔連線線方向，在巖巖面下21-477m深度范圍內(nèi)內(nèi)，有一強(qiáng)透透水帶，ω=5.466~30L//（s·m·m），下限最最深至基巖下下約80m?；鶐r透水水性從上游向向下游有逐漸漸增大的趨勢勢，左岸臺地地黃土與基巖巖交界處的礫礫巖（最大厚厚度6m）透水性強(qiáng)強(qiáng)，滲透系數(shù)數(shù)k=10m/d。左岸單薄薄分水嶺巖層層仍屬于中強(qiáng)強(qiáng)透水性。平平均ω=0.488L/（s·m·m）應(yīng)考慮排排水，增加巖巖體穩(wěn)定。2、下壩址下壩址位于上壩壩址同一背斜斜的東南翼，巖巖層傾向QH河下游，河河床寬約120m，左岸為二二、三級階地地，右岸731m高程下為基基巖，以上為為三級階地。土土層的物理力力學(xué)性質(zhì)見“工程地質(zhì)剖剖面圖”。左岸基巖有一條條寬200-2250m呈北東方向向的強(qiáng)透水帶帶，右岸單薄薄分水嶺的透透水性亦很大大，左、右岸岸巖石中等透透水帶下限均均可達(dá)巖面下下80m左右。河床床地段基巖透透水性與中等等透水帶厚度度具有從上游游向下游逐漸漸變小的趨勢勢。下游發(fā)現(xiàn)現(xiàn)承壓水，二二、三級階地地礫石層透水水性與上壩線線相同，左岸岸壩腳靠近塌塌滑體。四、溢洪道工程程地質(zhì)條件上壩線方案溢洪洪道堰頂高程程757m，沿建筑物物軸線巖層傾傾向下游。巖巖性主要為堅堅硬的細(xì)砂巖巖，其中軟弱弱層多為透鏡鏡體，溢洪道道各部分的抗抗滑穩(wěn)定條件件是好的。下下壩線溢洪道道堰頂高程750m。基礎(chǔ)以下10m左右為砂質(zhì)質(zhì)頁巖及夾泥泥層，且單薄薄分水嶺巖層層風(fēng)化嚴(yán)重，透透水性大，對對建筑安全不不利。五、水文與水利利規(guī)劃1、氣象流域年平均降雨雨量686.11mm，70%集中在6-9月份，多年年年平均氣溫溫8-9℃，多年平均均最高氣溫29.1℃（6月），多年年平均最低氣氣溫-14.3℃（1月），多年年平均最大風(fēng)風(fēng)速9m/s，水位768.1米時水庫吹吹程5.5km。2、水文分析（1）洪水洪水由暴雨形成成，據(jù)統(tǒng)計7-8月發(fā)生最大大洪峰流量的的機(jī)會占88%。而且年際際變化很大，實實測最大洪峰峰流量2200mm3/s（1954年），最小小洪峰流量184mm3/s（1965年），相差12倍，流域洪洪水的特點是是峰高、歷時時短、陡漲陡陡落。一次洪洪水持續(xù)時間間一般3-5d。（2）年來水量量水量的年內(nèi)分配配，汛期7-10月約占全年年水量的62%，水量年際際變化很大，實實測最大年來來水量1968××108m3（1963年7月至1964年6月）。最小小年來水量3.34××108m3（1965年7月至1966年6月）。相差5.9倍。從歷年年來水量過程程來看約7年一個周期期，其中連續(xù)續(xù)枯水段為四四年。（3）年輸沙量量汛期7-10月月的來沙量約約占全年輸沙沙量的94%，其中7、8兩月約占83%。輸沙量的的年際變化很很大，實測最最大年輸沙量量1240××104t（1969年7月至1970年6月），最小小年輸沙量173×1104t相差7倍。水文分析成果表表QH河水文分析析成果表序號名稱單位數(shù)量備注1利用水文系列年年限年222代表性流量多年平均流量m3/s21.9調(diào)查歷史最大流流量m3/s3980設(shè)計洪水洪峰流流量（p=1%）m3/s4000校核洪水洪峰流流量（p=0.11%）m3/s6550保壩洪水洪峰流流量（p=0.001%）m3/s91003洪量設(shè)計洪水洪量（p=1%）m35.00×10085d校核洪水洪量（p=0.11%）m37.95×10085d4多年平均徑流量量m36.94×10085多年平均輸沙量量t431.00××1083、水利計算（1）死水位選選擇。為盡可可能增加自流流灌溉面積，并并使電站水頭頭適當(dāng)增加，力力求達(dá)到電源源自給以及為為今后水庫淤淤積留有余地地，按20年淤積高程程考慮，并根根據(jù)以后使用用情況加以計計算調(diào)整。（2）調(diào)節(jié)性能能的選定。灌灌溉保證率選選取P=75%，水庫上游游來水，首先先滿足灌區(qū)工工農(nóng)業(yè)用水，電電站則利用余余水發(fā)電。按按上述原則，并并按近期灌溉溉面積71.2××104畝進(jìn)行水庫庫調(diào)節(jié)計算。年年調(diào)節(jié)和多年年調(diào)節(jié)兩個方方案的水量利利用系數(shù)和壩壩高都相差不不大，但是多多年調(diào)節(jié)性能能的水庫能提提供的電量和和裝機(jī)利用小小時數(shù)都較年年調(diào)節(jié)性能水水庫提高20%。故確定本本水庫為多年年調(diào)節(jié)性能水水庫。利用1949年7月至1971年6月共22年插補(bǔ)水文文系列，采用用“時歷法”進(jìn)行多年調(diào)調(diào)節(jié)計算。（3）興利水位位的確定原則則和指標(biāo)。根根據(jù)QH河洪水特性性，汛期限制制水位在7、8月為760.77m。7、8月以后可利利用一部分防防洪庫容蓄水水興利，以防防洪兼顧興利利為原則，確確定9、10月水位為766.11m，汛末可以以多蓄水。但但蓄水位按不不超過百年設(shè)設(shè)計洪水位考考慮，確定汛汛末興利水位位為767.22m。電站的主要任務(wù)務(wù)是滿足本灌灌區(qū)提灌用電電的要求。因因此在保證灌灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用用水的基礎(chǔ)上上，確定電站站的運用原則則：灌溉季節(jié)節(jié)多引水發(fā)電電，非灌溉季季節(jié)少引水發(fā)發(fā)電，遇豐水水年則充分利利用棄水多發(fā)發(fā)電，提高年年水量的利用用系數(shù)。（4）防洪運用用原則及設(shè)計計洪水的確定定。本水庫屬屬二級工程。水水庫建筑物按按百年一遇洪洪水設(shè)計，千千年一遇洪水水校核。由于于采用的洪水水計算數(shù)值中中未考慮歷史史特大洪水的的影響，故用用萬年一遇洪洪水作為非常常保壩標(biāo)準(zhǔn)對對水工建筑物物進(jìn)行復(fù)核。工程泄洪建筑物物有溢洪道和和導(dǎo)流泄洪洞洞。溢洪道凈凈寬60米，分設(shè)5孔閘門，每每孔閘門凈寬寬12米，堰頂高高程757米。通通過施工導(dǎo)流流、攔洪、泄泄洪度汛、非非常時期放空空水庫以及在在可能情況下下有利于排沙沙等方面的綜綜合分析和比比較，泄洪洞洞洞徑確定為為8米，進(jìn)口底底高程703.335米。調(diào)洪運用原則：：當(dāng)入庫洪水水為二十年一一遇時，為滿滿足下游河道道保灘淤地的的要求，水庫庫控制下泄流流量為600mm3/s；當(dāng)入庫洪洪水為百年一一遇時，為提提高下游河道道的電站、橋橋梁等建筑物物的防洪標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，水庫控制制下泄流量為為2000m3/s；當(dāng)入庫洪洪水為千年一一遇時，溢洪洪道單寬流量量以70m3/（s·m）；控制泄泄流；當(dāng)入庫庫洪水為萬年年一遇時，按按下述原則操操作：即庫水水位接近校核核水位時，若若水庫水位仍仍持續(xù)上漲，為為確保大壩安安全，溢洪道道敞開泄洪，允允許溢洪道局局部破壞。（5）水庫排沙沙和淤沙計算算。Z水庫回水長25km，河道彎曲曲，河床寬300m左右，河床床比降位.2%，是個典型型的河道型水水庫。QH河泥沙年內(nèi)83%集中在7、8兩個月，平平均含沙量13.8kkg/m3，泥沙多年年平均D50粒徑為0.01555mm,顆粒較細(xì)。雖雖然本水庫有有可能利用異異重流排沙，但但由于流域的的水文特性和和下游工農(nóng)業(yè)業(yè)對水源的要要求，決定了了本水庫只能能高水頭蓄水水運用。在蓄蓄水過程中，只只能用灌溉和和發(fā)電的剩余余水進(jìn)行排沙沙。經(jīng)計算，多多年平均排沙沙量只能占5.2%，其余大部部分的泥沙都都淤積在水庫庫中，從而減減少了興利庫庫容。（6）水庫工程程特征值見下下表Z水庫工程特征征值序號名稱單位數(shù)量備注1設(shè)計洪水時最大大泄流量m3/s2000.000其中溢洪道8115相應(yīng)下游水位m700.552校核洪水時最大大泄流量m3/s6830.000其中溢洪道5600相應(yīng)下游水位m705.603水庫水位校核洪水位（PP=0.011%）m770.40設(shè)計洪水位（PP=1%）m768.10興利水位m767.20汛限水位M760.70死水位m737.004水庫容積總庫容m35.05×1008校核洪水位設(shè)計洪水庫容m34.63×1008防洪庫容m31.36×1008興利庫容m33.51×1008其中公用庫容m31.10×1008死庫容8m31.05×10085庫容系數(shù)％50.506調(diào)節(jié)特性多年7導(dǎo)流泄洪洞型式明流隧洞工作閘門前為有有壓隧洞直徑m8×10城門洞型壓力隧隧洞8m消能方式挑流最大泄量（P==0.01%%）m/s1230.000最大流速m/s23.10閘門尺寸m7×6.50弧形門啟閉機(jī)t300.00油壓啟閉機(jī)檢修門m8×9.00斜拉門進(jìn)口底部高程m703.358灌溉發(fā)電隧洞型式壓力鋼管內(nèi)徑m5.40灌溉支洞內(nèi)徑m3.00最大流量m3/s45.00進(jìn)口底部高程m731.649樞紐電站形式引水式廠房面積（長××寬）m×m39×16.220裝機(jī)容量KW5×12500每臺機(jī)組過水能能力m3/s8.05六、建筑材料及及筑壩材料技技術(shù)指標(biāo)的選選定庫區(qū)及壩址下游游石料豐富，有有利于修建當(dāng)當(dāng)?shù)夭牧蠅巍?、土料壩址上、下游均均有土料場，儲儲量豐富，平平均運距小于于1.5km。根據(jù)155組試驗成果果統(tǒng)計，土料料平均粘粒含含量為26.4%，粉粒55.9%，粉沙17.6%，其中25%屬粉質(zhì)粘土土，60.7%屬重粉質(zhì)壤壤土，14.3%屬中粉質(zhì)壤壤土。平均塑塑性指數(shù)11.1，比重27.5。最大干重重度16.7kkN/m3，最優(yōu)含水水量20.5%，滲透系數(shù)0.44××10-5cm/s。具有中等等壓縮性，強(qiáng)強(qiáng)度特性見下下表。土料的強(qiáng)度特性性試驗方法統(tǒng)計方法抗剪強(qiáng)度指標(biāo)φ/（o）C/(KN·ccm-2)飽和固結(jié)快剪（25組）算術(shù)平均23.272.80算術(shù)小值平均20.961.93快剪（82組）算術(shù)平均21.542.93算術(shù)小值平均21.302.93快剪（18組）算術(shù)平均21.302.93算術(shù)小值平均21.001.94算術(shù)平均22.685.83算術(shù)小值平均20.033.56算術(shù)平均22.505.83算術(shù)小值平均23.803.56快剪（8組）算術(shù)平均28.804.51算術(shù)小值平均25.752.93算術(shù)平均29.004.51算術(shù)小值平均28.702.93三軸不排水剪（10組）算術(shù)平均20.002.88算術(shù)小值平均25.201.30三軸不排水剪（6組）算術(shù)平均13.302.80算術(shù)小值平均25.200.80三軸飽和固結(jié)不排水剪（6組組）算術(shù)平均18.204.20算術(shù)小值平均22.303.50野外自然坡度角角（29組）算術(shù)平均35.70算術(shù)小值平均31.20室內(nèi)剪切試驗算術(shù)平均31.10算術(shù)小值平均29.10算術(shù)平均31.00算術(shù)小值平均29.002、砂礫料主要分布在河灘灘上，儲量為為205×1104m3，扣除漂時時石及圍堰淹淹沒部分，可可利用的砂礫礫料約（100~1151）×104m3。其顆粒級級配不連續(xù)，缺缺少中間粒徑徑，根據(jù)野外外29組自然坡度度角試驗和34組室內(nèi)試驗驗分析，統(tǒng)計計成果如下：：天然重度18.7kkN/m33，軟弱顆粒粒含量2.64%。顆粒組成成見下表。砂礫料顆粒組成成表粒徑＜200＜80＜40＜20＜5＜2＜1＜0.5＜0.25＜0.05含量83.774.257.746.238.634.632.829.724.74.9砂的儲量很少，且且石英顆粒少少，細(xì)度模數(shù)數(shù)很低，不宜宜作混凝土骨骨料，砂（D＜2mm）的相對緊緊密度為0.895。3、石料壩址區(qū)石料較多多，運距均在在1公里內(nèi)，為為厚層砂巖儲儲量可滿足需需要。溢洪道道、導(dǎo)流洞的的出渣也可利利用。4、筑壩材料技技術(shù)指標(biāo)的選選定經(jīng)過試驗，并參參考有關(guān)文獻(xiàn)獻(xiàn)資料及工程程的經(jīng)驗，最最后選定其筑筑壩材料的各各項指標(biāo)，見見下表筑壩材料技術(shù)指指標(biāo)筑壩材料壩體壩基土料砂礫料堆石砂礫料黃土比重27.527.0重度濕重度/（KNN/m3）16.518.018.018.016.0飽和重度/（KKN/m3）19.819.1干重度/（KNN/m3）10.411.010.510.2孔隙率n0.33內(nèi)摩擦角施工期總應(yīng)力1031403120有效應(yīng)力22穩(wěn)定滲流期有效應(yīng)力23水位降落有效應(yīng)力23粘聚力C/(KN/cmm2)2.0滲透系數(shù)K/((cm/ss)1×10-61×10-21×10-21×10-5初始孔隙水壓力力系數(shù)0.3七、工程效益及及淹沒損失本水庫建成后具具有灌溉、發(fā)發(fā)電、防洪、解解決工業(yè)用水水和人畜吃水水等多方面的的效益，是一一座綜合利用用的水庫。水庫近期可灌溉溉農(nóng)田71.2××104畝，遠(yuǎn)期發(fā)發(fā)展到104×1104畝。樞紐電電站和HZ電站總裝機(jī)機(jī)容量為314500KW，年發(fā)電量1.1299×108KW·h，除滿足農(nóng)農(nóng)業(yè)提水澆灌灌用電外，還還剩余５0％的電力供供工農(nóng)業(yè)用電電。防洪方面面，本水庫控控制流域面積積4990kkm2，占全流域域面積的39%，對下游河河道防洪、削削減洪峰、減減輕防汛負(fù)擔(dān)擔(dān)也有一定的的作用，可將將下游100年一遇的洪洪水流量6010m3/s削減到3360mm3/s，相當(dāng)于17年一遇；可可將50年一遇洪水水由6000m3/s削減到2890mm3/s，相當(dāng)于12年一遇，另另外，每年還還可供給城市市及工業(yè)用水水0.63××108m3。由于庫區(qū)沿岸山山峰重疊，村村莊零散，耕耕地不多，淹淹沒損失較小小。按庫區(qū)移移民高程770m統(tǒng)計，共需需遷移人口3115人，淹沒耕耕地12157畝，房屋1223間，窯洞1470孔。八、施工條件1、施工區(qū)地質(zhì)質(zhì)地形條件Z水庫的右岸坡坡較陡，坡度度為30度左右，大大部分基巖出出漏高程在770-8810m，主河槽在在右岸，河寬寬約100米左右；左左岸為堆積岸岸，臺地寬200米左右，山山嶺高程在775米左右，岸岸坡較平緩，大大都為土層覆覆蓋。水庫樞樞紐處施工場場地狹窄，樞樞紐建筑物全全部布置在左左岸施工布置置較為困難。壩區(qū)為上二疊系系石千峰組的的紫紅色、紫紫灰色細(xì)砂巖巖，間夾同色色礫巖及砂質(zhì)質(zhì)頁巖等巖層層。右岸全部部為基巖，河河床砂卵石層層總厚度約50m。覆蓋層厚厚度約5m，高漫灘表表層亞砂土厚厚5-15m，左岸728m高程以下為為基巖?；鶐r巖面向下游逐逐漸降低，土土層增厚。砂砂卵石層透水水性不會很強(qiáng)強(qiáng)，施工開挖挖排水作業(yè)估估計不會很困困難。2、施工區(qū)氣象象與水文條件件ZF水庫壩址處處沒有建立水水文氣象站，根根據(jù)附近氣象象站1958年至1963年和1970年至1972年共9年資料統(tǒng)計計分析，最高高氣溫29.1℃（6月），最低低氣溫-14.3℃，多年平均均日氣溫4-24℃。歷年各月月氣溫特征值值見下表各月氣溫特征值值(單位：℃)月份1月23456789101112多年平均氣溫4.51.14.611.318.121.723.621.716.410.318.92.1多年最高氣溫4.67.217.022.225.029.123.026.530.122.418.98.1多年最低氣溫-4.30.05.81.03.110.518.914.41.91.90.70.0根據(jù)以上的氣象象資料統(tǒng)計分分析，得出多多年的平均各各月降雨天數(shù)數(shù)及各種頻率率的設(shè)計洪水水過程線分見見下兩表多年平均各月降降雨天數(shù)項目月份平均日降雨5～10mm天天數(shù)平均日降雨5～10mm天天數(shù)平均日降雨5～10mm天天數(shù)平均日降雨5～10mm天天數(shù)平均日降雨>10mm天數(shù)數(shù)1月0.622月0.370.133月1.000.080.254月1.000.630.500.250.135月2.001.120.250.500.256月1.371.000.630.251.007月2.751.881.001.001.388月1.372.270.250.252.69月1.450.880.130.630.7510月0.870.880.380.250.1311月0.730.880.1312月0.13各種頻率的設(shè)計計洪水過程線線時間/h流量/（m33·s-1）時間/h流量/（m33·s-1）P=1%P=5%P=5%(100月)P=1%P=5%P=5%(100月)12221333945167010023302181424715209125340204514915009007500300555114008309700420665312807681184750381551220139505501055711601597565010559108064817135081017461102019176010602206398021227013622026592023290017401786790054025400023601606987527335020101487184929296017701387380048031267016021307578033247013801017776035230013801017972037216012909881700420392020121081836764119301150768543182010903、當(dāng)?shù)亟ㄖ牟牧希?）土料。根根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ牧险{(diào)查報報告，土料場場有5個。根據(jù)試試井和鉆孔情情況，從1：2000地形圖初步步計算4個土料場的的總儲量為2248..6×1044m3，為需要量量的4倍多。各土土料場的儲量量如下表各土料場的儲量量土料場南坪溝川坡上山大河灘合計高程/m746-8055720-7600710-7499722-7788儲量/104mm3913.6855.7119.9359.42248.6（2）砂礫料。根根據(jù)調(diào)查，壩壩址附近的三三個砂礫場，開開采總量約（100-1151）×104m3(水上部分)不夠使用。（3）石料。未未進(jìn)行石場儲儲量的調(diào)查試試驗工作。在在壩址右岸有有兩個石料場場。石場空間間不夠開闊，運運輸困難。（4）骨料。沿沿河調(diào)查，本本地砂只能用用于漿砌石和和混凝土，其其它用砂需外外運。4、施工區(qū)對外外交通、供電電、通訊及房房屋情況水庫地處山區(qū)，對對外交通條件件差，主要靠靠公路運輸。水庫附近沒有較較大的電源。最最近的電源設(shè)設(shè)備容量不大大，只能供應(yīng)應(yīng)水庫1000KKW，電量不足足。水庫開工后，應(yīng)應(yīng)要求有關(guān)部部門予以解決決。水庫開工工后，要求架架設(shè)專用通訊訊線路。住房房問題也必須須因地制宜解解決。九、施工要求QH河灌區(qū)工程程規(guī)模大，全全部工程分水水庫樞紐、HZ電站、渠道道三部分。水水庫樞紐包括括土石混和壩壩、導(dǎo)流泄洪洪洞、溢洪道道、灌溉發(fā)電電洞及樞紐電電站5項；渠道工工程包括總干干渠、一干渠渠、二干渠、三三干渠、四干干渠、揚水站站6項；另有HZ電站工程。3部分共計12項工程，其其中HZ電站、揚水水站、樞紐電電站廠房、機(jī)機(jī)組由專業(yè)隊隊施工。要求求工程盡快受受益以改變QH河灌區(qū)農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)基本條條件。工程預(yù)預(yù)期8年基本建成成受益，要求求第5年汛前樞紐紐電站發(fā)電，總總干渠受益。本次我們主要設(shè)設(shè)計土石壩、導(dǎo)導(dǎo)流泄洪洞工工程。第二章樞紐布置置第一節(jié)壩軸線線選擇根據(jù)地形、地址址、工程規(guī)模模及施工條件件，通過經(jīng)濟(jì)濟(jì)和技術(shù)的綜綜合分析比較較來選定壩址址。上壩址：位于壩壩區(qū)中部背斜斜的西北，巖巖層傾向QH河上游。河河床寬約300米，砂卵石石層平均厚度度5米。巖基未未發(fā)現(xiàn)大范圍圍的夾層，基基巖的透水性性不大。河床床中段及近右右岸地段，沿沿113-1111-1115-1044-114各鉆孔連線線方向，在巖巖面下21-47米深度范圍圍內(nèi)，有一強(qiáng)強(qiáng)透水帶，下下限最深至基基巖下約80米。應(yīng)適當(dāng)當(dāng)進(jìn)行防滲處處理，排水，增增加巖體穩(wěn)定定。溢洪道堰頂高程程757米，沿建筑筑物軸線傾向向下游。巖性性主要為堅硬硬的細(xì)砂巖，其其中軟弱層多多為透鏡體，溢溢洪道整個部部分的抗滑穩(wěn)穩(wěn)定條件好。灌溉發(fā)電洞及樞樞紐電站沿線線基巖以厚粉粉砂巖為主，巖巖石完整，透透水性不大，洞洞頂以上巖層層厚度較小。應(yīng)應(yīng)對滲漏及土土體坍塌采取取必要的工程程措施。下壩址：位于上上壩址同一背背斜的東南翼翼，巖層傾向向QH河下游；河河床寬120米，右岸為為二、三級階階地，左岸基基巖中有一條條200-5500米呈北東方方向的透水帶帶，右岸單薄薄分水嶺的透透水性很大，左左右?guī)r石中等等透水帶下限限均可達(dá)巖面面下80米左右。下下游發(fā)現(xiàn)呈壓壓水，二、三三級階地礫石石層透水性于于上壩線相同同，左岸壩腳腳靠近塌滑體體。溢洪道堰頂高程程750米，基礎(chǔ)以以下10米左右為砂砂質(zhì)頁巖及夾夾泥層，且單單薄分水嶺巖巖層風(fēng)化嚴(yán)重重，透水性大大，對建筑物物安全不利。灌溉發(fā)電洞及樞樞紐電站沿線線全為基巖，工工程安全比較較可靠。具體上下兩條壩壩線比較見下下表。上下兩條壩線的的比較方案因素上壩線下壩線地形條件位于壩區(qū)中部背背斜的西北，巖巖層傾向QH河上游；河河床寬約300米；筑壩工工程量相對較較大；淹沒面面積相對較小小。位于上壩址同一一背斜的東南南翼，巖層傾傾向QH河下游；河河床寬120米，右岸為為二、三級階階地，左岸壩壩腳靠近塌滑滑體，左岸較較大沖溝對壩壩體安全不利利。筑壩工程程量相對較小??；淹沒面積積相對較大。地質(zhì)條件砂卵石層平均厚厚度5米。巖基未未發(fā)現(xiàn)大范圍圍的夾層，基基巖的透水性性不大。河床床中段及近右右岸地段，在在巖面下21-47米深度范圍圍內(nèi)，有一強(qiáng)強(qiáng)透水帶，下下限最深至基基巖下約80米；基礎(chǔ)需需進(jìn)行灌漿處處理。左岸基巖中有一一條200-5500米呈北東方方向的透水帶帶，右岸單薄薄分水嶺的透透水性很大，左左右?guī)r石中等等透水帶下限限均可達(dá)巖面面下80米左右。下下游發(fā)現(xiàn)呈壓壓水；基礎(chǔ)需需進(jìn)行灌漿處處理；塌滑體對大大壩安全有較較大不利影響響筑壩材料比較豐富比較豐富施工條件較好左岸壩腳靠近塌塌滑體，對施施工安全有較較大影響；左左岸較大沖溝溝對施工不利利。樞紐布置比較簡單相對較復(fù)雜比較結(jié)果優(yōu)先選用不宜選用綜上所述，雖然然下壩址的工工程量比較小小，但考慮地地質(zhì)方面的因因素及塌滑體體對大壩安全全的影響。本次設(shè)計選用上上壩址線。第二節(jié)樞紐布布置及工程等等級樞紐布置應(yīng)滿足足以下原則：：樞紐中的泄泄水建筑物應(yīng)應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)規(guī)范的運用條條件和要求。選選擇泄洪建筑筑物形式時，宜宜優(yōu)先考慮采采用開敞式溢溢洪道為主要要泄洪建筑物物，并經(jīng)濟(jì)比比較確定。泄泄水引水建筑筑物進(jìn)口附近近的岸坡應(yīng)有有可靠的防護(hù)護(hù)措施，當(dāng)有有平行壩坡方方向的水流可可能會沖刷壩壩坡時，壩坡坡也應(yīng)有防護(hù)護(hù)措施。應(yīng)確確保泄水建筑筑物進(jìn)口附近近的岸坡的整整體穩(wěn)定性和和局部穩(wěn)定性性。當(dāng)泄水建建筑物出口消消能后的水流流從刷下游壩壩坡時，應(yīng)比比較調(diào)整尾水水渠和采取工工程措施保護(hù)護(hù)壩坡腳的可可靠性和經(jīng)濟(jì)濟(jì)性，可采取取其中一種措措施，也可同同時采用兩種種措施。對于于多泥沙河流流，應(yīng)考慮布布置排沙建筑筑物，并在進(jìn)進(jìn)水口采取放放淤措施。導(dǎo)流泄洪洞：避避開塌滑體，保保證出口和進(jìn)進(jìn)口的穩(wěn)定以以及洞身圍巖巖的穩(wěn)定。巖巖層傾向下游游，出口段節(jié)節(jié)理發(fā)育，應(yīng)應(yīng)采取有效措措施予以處理理。為進(jìn)一步步保證出口段段巖體的穩(wěn)定定，免除由內(nèi)內(nèi)水壓力引起起的不良后果果，我們采取取修建無壓洞洞。型式：明流隧洞洞，工作閘門門前為有壓；；隧洞直徑：：8米；消能方方式為挑流；；閘門尺寸7×6.5米弧形閘門門；進(jìn)口底部部高程為703.335米。溢洪道：溢洪道道應(yīng)選擇在地地形開闊、岸岸坡穩(wěn)定、巖巖土堅實和地地下水位較低低的地點，宜宜選用地質(zhì)條條件好良好的的天然地基。壤壤土、中砂、粗粗砂、砂礫石石適于作為水水閘地基，盡盡量避免淤泥泥質(zhì)土和粉砂砂、細(xì)砂地基基，必要時應(yīng)應(yīng)采取妥善處處理措施。從從地質(zhì)地形圖圖可知壩體右右岸有天然的的埡口，地質(zhì)質(zhì)條件好，且且有天然的石石料廠，上下下游均有較緩緩的灘地，兩兩岸巖體較陡陡，巖體條件件好，施工起起來更快捷更更經(jīng)濟(jì)合理。上上壩線的抗滑滑穩(wěn)定條件是是好的；溢洪洪道修建于QH右岸山坡上上，緊鄰右壩壩肩。型式：由于閘址址段地形條件件好，所以采采用正槽式溢溢洪道。溢洪洪道凈寬60米，分設(shè)5孔閘門，每每孔閘門凈寬寬12米，堰頂高高程757米。灌溉發(fā)電隧洞：：其布置原則則與導(dǎo)流泄洪洪洞基本相同同。型式：壓力鋼管管；內(nèi)徑5.4米；進(jìn)口底底部高程731.664米。樞紐電站采用引引水式，裝機(jī)機(jī)容量5*12550kw。根據(jù)《水利水電電樞紐工程等等級劃分及設(shè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》以以及該工程的的一些指標(biāo)確確定工程規(guī)模模如下：根據(jù)水庫總庫容容5.05××108mm3(校核洪水位位時相應(yīng)的庫庫容)，在1~10億m3間，屬Ⅱ等工程；根根據(jù)樞紐灌溉溉面積7120000畝，在50~1550萬畝間，屬Ⅱ等工程；根根據(jù)電站裝機(jī)機(jī)3.1455×104KKW，在5~1萬KW間，屬Ⅳ等工程。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對對于具有綜合合利用效益的的水利水電工工程，各效益益指標(biāo)分屬不不同等別時，整整個工程的等等別應(yīng)按其最最高的等別確確定，因此本本工程為Ⅱ等工程。同時又根據(jù)水工工建筑物級別別的劃分標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，Ⅱ等工程中的的主要建筑物物為2級建筑物，所所以本樞紐中中的大壩、溢溢洪道、泄洪洪洞及電站廠廠房都為2級建筑物。第三章壩工設(shè)設(shè)計第一節(jié)壩型確確定根據(jù)所給資料，選選擇大壩型式式，還應(yīng)根據(jù)據(jù)地形、地質(zhì)質(zhì)、建筑材料料、工程量以以及施工條件件等方面綜合合考慮確定壩壩型。水庫處于平原地地區(qū)。由基本本資料可知，庫庫區(qū)土料豐富富，料場距壩壩址較近，運運輸條件良好好。施工簡便便，地質(zhì)條件件合理，造價價低。通過以以上幾方面的的綜合分析比比較，所以選選用土石壩方方案。大壩壩壩型宜采用土土石壩。根據(jù)據(jù)防滲結(jié)構(gòu)的的類型，常見見土石壩型式式有：心墻土土石壩、斜墻墻土石壩、面面板堆石壩、均均質(zhì)壩等，我我擬采用斜墻墻土石壩。其其理由是：1、上壩線河河谷較寬（300米），覆蓋蓋層較深，交交通不方便，不不宜修建混凝凝土壩；2、壩址上、下下游有豐富的的宜做壩殼和和防滲體的砂砂礫料和壤土土，宜采用土土石壩；3、壩址附近近有豐富的重重粉質(zhì)壤土；；4、壩址地基基覆蓋層較厚厚，滲透性很很高。綜合考考慮，最終確確定采用碾壓壓式斜墻土石石壩。具體見見下表壩型選擇比較表表方案因素土質(zhì)防滲心墻土質(zhì)防滲斜墻均質(zhì)壩地形條件可可可地質(zhì)條件可可不可工程量較小小大建筑材料充足充足充足施工條件可可可綜上所述，最終終確定選用斜斜墻土石壩。第二節(jié)擋水壩體體斷面設(shè)計一、壩頂高程確定壩頂高程時時，應(yīng)考慮正正常蓄水情況況和校核洪水水情況，取其其高值作為壩壩頂高程。土土石壩是不允允許漫頂溢流流的，因此要要求水庫靜水水位必須有一一定的超高Y。Y=R+e+AA《水利水電電工程建筑物物》(2-45))Y—壩頂在水庫庫靜水位以上上的超高，m；R—最大波浪在在壩坡上的爬爬高，m；e—最大風(fēng)雍水水面高度，m;A—安全加高，根根據(jù)壩的等級級和運用情況況，查《水利利水電工程建建筑物》表2-13。1、設(shè)計洪水位位+正常運用情情況設(shè)計任務(wù)書中，水水文資料查得得設(shè)計洪水位位為768.110m，屬正常運運行情況二級級建筑物，取取A=1.00m，多年平均均最大風(fēng)速9m/s，在設(shè)計蓄蓄水位時，宜宜采用相應(yīng)洪洪水期多年平平均最大風(fēng)速速的1.5~2倍。此取2倍計算公式：其中：設(shè)計風(fēng)速vv=2×9==18m/SS吹程D=5..5km由地質(zhì)剖面圖（附附圖6）查得庫底底最低高程697m壩前水深H=7768.1--697=771.1米當(dāng)β=0度時，cosβ取最大值1。則e=0.00036v2DDcosβ/2gH（查《水利利水電工程建建筑物》2-46）e=0.00336×1822×5.5××1/2/99.8/711.1=0..0046mm由于D≤10kkm，且v=10~~20m/ss，（查《土土壩設(shè)計》3-12）上游壩坡較緩初初步采用1：3.5，則tayθ=1/3..5=0.2286外層上游壩殼為為砌石取k=0.8（查《水利利水電工程建建筑物》表2-14）R=3.2k××2h×taanθ=3.2××0.8×11.715××0.2866=1.266m《水利水電電工程建筑物物》2-47Y=R+e+AA=1.266+0.4551+1=22.71m壩頂高程=設(shè)計計靜水位+波浪超高=768..1+2.771=7700.81m考慮沉降量為壩壩高的0.2%~~0.4%，取為0.3%，則沉降量量為73.811×0.3%%=0.222m則壩頂防浪墻高高程為Y設(shè)計=7700.81+00.22=7771.033m。2、校核洪水位位+非常運用情情況由給定的Z水庫庫工程特征值值知道校核洪洪水位為770.4米，屬非常常情況下的II級建筑物。土土石壩壩頂安安全超高值A(chǔ)=0.55多年最大風(fēng)速vv=9m/ss吹程D=5.55Km壩前水深H=7770.4--697=773.4m當(dāng)β=0度時，cosβ取最大值1。則e=0.00036v2DDcosβ/2gH（查《水利利水電工程建建筑物》2-46）e=0.0366×92×55.5×1//2/9.88/73.44=0.0111m由于3≤D≤330km，且v＜15m/s，(查《土壩設(shè)計計》3-4)2h=0..572上游壩坡較緩初初步采用1：3.5故tanθ=1/3..5=0.2286外層上游壩殼為為砌石得k=0.88R=3.2k((2h)taanθ=3.2××0.8×00.572××0.2866=0.422mY=R+e+AA=0.422+0.011+0.5==0.93mm壩頂高程=校核核水位+波浪雍高=770..4+0.993=7711.33m考慮沉降量為壩壩高的0.2%~~0.4%%，取為0.3%，則沉降量量為73.811×0.3%%=0.222m則壩頂防浪墻高高程為Y校核=7711.33+00.22=7771.555m。3、正常蓄水位位+非常運用情情況+地震安全超超高正常高水位取興興利水位767.220m，本區(qū)地震震烈度為6度，按7度設(shè)防，地地震區(qū)安全超超高取1.5m；壩體防浪墻頂高高程為767.22+0.933+1.5==769.663m考慮沉降量為壩壩高的0.2%~~0.4%，取為0.3%，則沉降量量為72.633×0.3%%=0.222m這種情況下壩頂頂防浪墻頂高高程應(yīng)為Y正常=7699.63+00.22=7769.855m。壩頂防浪墻高程程=max{{Y設(shè)計，Y校核，Y正常}=771..55m。二、壩頂寬度壩頂寬度應(yīng)考慮慮構(gòu)造、交通通要求和人防防條件，同時時還要考慮防防汛搶險、抗抗震、人防需需要。對中低低壩可選用5-10m，對于高壩壩（壩高超過過70m），最小寬寬度，可選用用10-155m，鑒于本壩壩無交通等特特殊要求，本本壩壩頂寬度度取12m。圖3-1壩頂頂結(jié)構(gòu)圖三、壩坡上下游邊坡比見見表3-2。表3-2上下下游邊坡比壩高(m)上游下游〈101：2～1：22.51：1.5～11：210～201：2.25～～1：2.751：2～1：22.520～301：2.5～11：31：2.25～～1：2.75〉301：3～1：33.51：2.5～11：3壩高為771..55-6997-1.22=73.335m(防浪墻高1.2米)，壩頂高程程：770.335，坡度取值值為：1、上游壩坡：：1:3.5。2、下游壩坡：：1:3.0。四、馬道為攔截雨水，防防止壩面被水水沖刷，同時時便于交通、檢檢測和觀測，并并且利于壩坡坡穩(wěn)定，下游游常沿高程每每隔10～30m設(shè)置一條馬馬道，其寬度度不小于1.5m，馬道一般般設(shè)在坡度變變化處，在下下游坡，共設(shè)設(shè)置五級馬道道。分別在高高程767m、752m、737m、722m和棱體排水水頂面，高程程為707m；馬道寬2m。上游坡不不設(shè)馬道。五、壩底寬度推算最大底寬為為:73.335×（3.5+3）+12+110=4988.78m。六、防滲體尺寸寸的確定1、防滲體尺寸寸確定考慮采用機(jī)械施施工，防滲體體頂面寬度為為3m；頂面高程程滿足高于正正常運用情況況下的靜水位位0.6~00.8m，且不低于于非常運用情情況下的靜水水位。實際選選取0.7m，則防滲體體頂面高程為為768.11+0.7==768.88m；上游坡度度均為1:3.5，下游坡度度為1:2.5，則底寬為3+（768.88-697）×（3.5-22.5）=74.88m，滿足斜墻墻底寬不小于于H/5=（768.99-697）÷5=144.38m。因此，本壩防滲滲體采用碾壓壓式粘土斜墻墻，頂寬3m，底厚74.8m。2、尺寸確定斜墻頂部和上游游坡設(shè)保護(hù)層層，以防沖刷刷、冰凍和干干裂，保護(hù)層層材料常用砂砂、礫石或碎碎石，其厚度度不得小于當(dāng)當(dāng)?shù)乇鶅龊透筛闪押穸?。?）上游反濾濾層本壩將防滲體向向下延伸至不不透水層形成成截水槽，邊邊坡取1:1，底寬11，深5。斜墻反濾層：上上游設(shè)三層反反濾層第一層：粗砂，粒粒徑≥15mm，厚0.5m。第二層：小卵石石或碎石，粒粒徑15~755mm，厚0.5m。第三層：卵石或或塊石，粒徑徑75~2550mm，厚0.5~00.6m。斜墻反濾層：下下游設(shè)一層反反濾層：粗砂砂，粒徑≥15mm，厚0.5m。（2）頂部反濾濾層頂部反濾層厚度度為1.5m，采用附近近料場的砂礫礫料。七、排水體本設(shè)計采用棱體體排水。校核核洪水時下游游水位705.66m，選頂面高高程為707m，采用堆石石體，內(nèi)坡為為1:3.00，外坡為1:3.0。頂寬為馬馬道寬2米。八、細(xì)部構(gòu)造設(shè)設(shè)計1、壩頂構(gòu)造壩頂上游游側(cè)設(shè)置防浪浪墻，采用漿漿砌石，其底底部與斜墻連連接，高2.75米，寬0.8米。壩頂設(shè)設(shè)壩頂面向下下游設(shè)2%斜坡。2、護(hù)坡（1）上游護(hù)坡坡上游上部由7334.5m至防浪墻設(shè)設(shè)砌石護(hù)坡，護(hù)坡厚40cm，其下設(shè)砂砂礫反濾層110cm，結(jié)構(gòu)為：：第一層：粗砂，粒粒徑≥15mm，厚0.2m。第二層：小卵石石或碎石，粒粒徑15~755mm，厚0.3m。第三層：卵石或或小塊石，粒粒徑75~2550mm，厚0.6m。上游下部分為干干砌塊石護(hù)坡坡，厚度50cm。（2）下游護(hù)坡坡下游采用碎石和和卵石全護(hù)坡坡，厚20cm。第三節(jié)壩體滲滲流計算一、土壩滲流計計算的目的（1）確定壩體體浸潤線和下下游逸出點位位置，繪制壩壩體及地基內(nèi)內(nèi)的等勢線分分布圖或流網(wǎng)網(wǎng)圖，為壩體體穩(wěn)定核算、應(yīng)應(yīng)力應(yīng)變分析析和排水設(shè)備備的選擇提供供依據(jù)。以便便在不同部位位正確采用土土壤的容重，抗抗減強(qiáng)度等物物理指標(biāo)。（2）計算壩體體與壩基的滲滲流量，以便便估計水庫滲滲漏損失和確確定壩體、排排水設(shè)備尺寸寸。（3）確定壩坡坡出逸段和下下游地基表面面的出逸比降降，以及不同同土層之間的的滲透比降，以以判斷該處的的滲透穩(wěn)定性性。（4）確定庫水水位降落時下下游壩殼內(nèi)自自由水面的位位置，估算由由此處產(chǎn)生的的孔隙壓力，供供上游壩坡穩(wěn)穩(wěn)定分析之用用。二、計算方法滲流計算方法采采用有限深透透水地基上設(shè)設(shè)灌漿帷幕的的土石壩滲流流，帷幕灌漿漿的防滲作用用可以用相當(dāng)當(dāng)于不透水底底版的等效長長度代替。三、計算組合方方式按下列水位組合合情況計算：：（1）上游采用用正常高水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最低水位位；（2）上游設(shè)計計洪水位與下下游相應(yīng)的最最高水位；（3）上游校核核洪水位與下下游相應(yīng)的最最高水位；四、計算壩體做有防滲墻墻以攔截透水水地基上的滲滲流。計算公公式采用有限限透水地基上上帶截水槽的的斜墻的滲流流計算方法。（一）最大斷面面0+220：由附圖4得河底高程699.00m。1、上游采用正正常高水位與與下游相應(yīng)的的最低水位上游正常高水位位取為興利水水位767.22m，下游相應(yīng)應(yīng)低水位取為為700.555m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；H1=70.22m；δ=（3+74..8）/2=388.9；ssinα=0.32；δ1=74.88；T==0；②心墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=3.55；L==356.55；m2=3；KT=10-2cm//s；TT=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=8.448m；q==0.86××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=8.448則由上式簡化得得：y2+0.1172x=771.91也即：y=√771.91--0.1722xx/m050150300y/m8.487.966.794.512、上游設(shè)計洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游設(shè)計洪水位位為768.1，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過心墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；H1=71.11m；δ=（3+74..8）/2=388.9；sinα=0.322δ1=74.88；T==0；②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2ccm/s；H2=8.6；L==356.55；m2=3；KTT=10-22cm/ss；T=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=11..47mq==0.87××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=11..47m簡化得：y22+0.1774x=1331.56009從而得:x/m050150300y/m11.4711.0810.278.913、上游校核洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游校核洪水位位取為興利水水位770.4，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m。基礎(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；H1=73.44m；δ=（3+74..8）/2=388.9；sinα=0.32；δ1=74.88；TT=0；②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=8.6；L=3356.5；m2=3；KT=10-2cm//s；T=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=11..63mq=0..93×100-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=11..63；簡化得：y2+0.1186x-1135.25569=0從而得:x/m050150300y/m11.6311.2210.368.91斷面0+2200滲流工況見見下表計算工況防滲體平均厚度度σ（m）上游水深透水地基厚度TT（m）平均有效長度LL（m）浸潤線高度h（m）滲流量q（m2/S）上游采用正常高高水位與下游游相應(yīng)的最低低水位38.970.20(基礎(chǔ)處理后后)356.58.480.86×100-5上游設(shè)計洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位38.971.10(基礎(chǔ)處理后后)356.511.470.87×100-5上游校核洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位38.973.40(基礎(chǔ)處理后后)356.511.630.93×100-5（二）斷面0++150.66由附圖4得到斷斷面0+1500.6的底高程為710m，滲流匯入入下游河中。1、上游采用正正常高水位與與下游相應(yīng)的的最低水位上游正常高水位位取為興利水水位767.2，下游相應(yīng)應(yīng)低水位取為為700.555m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm/s；H1=57.22m；δ=（3+58..8）/2=300.9；ssinα=0.32；δ1=58.88；T=0②心墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=3.55；L=3363.5mm；m2=3；KT=10-2cm//s；T==0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=7.994mq==0.71××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=7.994則由上式簡化得得：y2+0.1142x=662.985554也即：y=√662.985554-0..142xx/m050150300y/m7.947.476.444.492、上游設(shè)計洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游設(shè)計洪水位位為768.1，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過心墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；H1=58.11m；δ=（3+58..8）/2=300.9；sinnα=0.32；δ1=58.88；T=0②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=8.6；L=3363.5mm；m2=3；KT=10-2cm//s；TT=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=11..08mq==0.72××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=11..08m簡化得：y22+0.1444x=1222.83997從而得:x/m050150300y/m11.0810.7510.058.913、上游校核洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游校核洪水位位取為興利水水位770.4，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m。基礎(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；H1=60.44m；δ=（3+58..8）/2=300.9；sinα=0.322δ1=74.88；T==0②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=8.6；L==363.55m；m2=3；KT=10-2cm//s；T==0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=11..26mq=0.78××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=11..26簡化得：y22+0.1556x-1226.87447=0從而得:x/m050150300y/m11.2610.9110.178.94斷面0+1500.6滲流工況見見下表計算工況防滲體平均厚度度σ（m）上游水深透水地基厚度TT（m）平均有效長度LL（m）浸潤線高度h（m）滲流量q（10-5m2/S）上游采用正常高高水位與下游游相應(yīng)的最低低水位30.957.20(基礎(chǔ)處理后后)363.57.940.71上游設(shè)計洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位30.958.10(基礎(chǔ)處理后后)363.511.080.72上游校核洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位30.960.40(基礎(chǔ)處理后后)363.511.260.78（三）斷面0++062.11由附圖4得到斷斷面0+0622.1的底高程為742m，滲流匯入入下游河中。1、上游采用正正常高水位與與下游相應(yīng)的的最低水位上游正常高水位位取為興利水水位767.2，下游相應(yīng)應(yīng)低水位取為為700.555m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm/s；H1=25.22mδ=（3+26..8）/2=144.9；siinα=0.322δ1=29.88；TT=0②心墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=3.55；L=3392.5mm；m2=3；KT=10-2cm//s；T=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=5.881mq==0.28××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=5.881則由上式簡化得得：y2+0.0056x=333.78993也即：y=√333.78993-0.0056xx/m050150300y/m5.815.575.054.142、上游設(shè)計洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游設(shè)計洪水位位為768.1，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過心墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；H1=26.11m；δ=（3+26..8）/2=144.9；siinα=0.322δ1=29.88；T==0②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=8.6；L==392.55mm2=3；KT=10-2cm//s；TT=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=9.669m；q==0.27××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=9.669m簡化得：y22+0.0556x=933.83666從而得:x/m050150300y/m9.699.559.268.803、上游校核洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游校核洪水位位取為興利水水位770.4，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；HH1=28.44m；δ=（3+26..8）/2=144.9；sinα=0.322δ1=29.88；TT=0②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=8.6；L==392.55；m2=3；KT=10-2cm//s；T==0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=9.990m；q=00.33×110-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=9.990簡化得：y22+0.0666x-977.93966=0從而得:x/m050150300y/m9.909.739.398.85斷面0+0662.1滲流工況見見下表計算工況防滲體平均厚度度σ（m）上游水深透水地基厚度TT（m）平均有效長度LL（m）浸潤線高度h（m）滲流量q（10-5m2/S）上游采用正常高高水位與下游游相應(yīng)的最低低水位14.925.20(基礎(chǔ)處理后后)392.55.810.28上游設(shè)計洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位14.926.10(基礎(chǔ)處理后后)392.59.690.27上游校核洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位14.928.40(基礎(chǔ)處理后后)392.59.900.33（四）斷面0++443.55由附圖4得到斷斷面0+4433.5的底高程為714m，滲流匯入入下游河中。1、上游采用正正常高水位與與下游相應(yīng)的的最低水位上游正常高水位位取為興利水水位767.2，下游相應(yīng)應(yīng)低水位取為為700.555m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm/s；H1=53.22m；δ=（3+54..8）/2=288.9；ssinα=0.32；δ1=54.88；TT=0②心墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；HH2=3.55；L==421.11m；m2=3；KT=10-2cm//s；T==0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=8.116mq==0.66××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=8.116則由上式簡化得得：y2+0.1132x=666.57223也即：y=√333.78993-0.0056xx/m050150300y/m5.817.746.845.212、上游設(shè)計洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游設(shè)計洪水位位為768.1，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過心墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；HH1=54.11m；δ=（3+54..8）/2=288.9；siinα=0.32；δ1=54.88；TT=0；②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=8.6；L==421.11；m2=3；KT=10-2cm//s；TT=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=8.227mq==0.68××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=8.227m簡化得：y22+0.1336x=688.422從而得:x/m050150300y/m8.277.856.935.263、上游校核洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游校核洪水位位取為興利水水位770.4，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；HH1=56.44m；δ=（3+54..8）/2=288.9；siinα=0.32；δ1=54.88；TT=0②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=8.6；L=4421.1；m2=3；KT=10-2cm//s；T=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=11..46mq=0.73××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=11..46簡化得：y22+0.1446x-1331.31663=0從而得:x/m050150300y/m11.4611.1410.479.37斷面0+4433.5滲流工況見見下表計算工況防滲體平均厚度度σ（m）上游水深透水地基厚度TT（m）平均有效長度LL（m）浸潤線高度h（m）滲流量q（10-5m2/S）上游采用正常高高水位與下游游相應(yīng)的最低低水位28.925.20(基礎(chǔ)處理后后)421.18.160.66上游設(shè)計洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位28.926.10(基礎(chǔ)處理后后)421.18.270.68上游校核洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位28.928.40(基礎(chǔ)處理后后)421.111.460.73（五）斷面0++534.77由附圖4得到斷斷面0+5344.7的底高程為742m，滲流匯入入下游河中。1、上游采用正正常高水位與與下游相應(yīng)的的最低水位上游正常高水位位取為興利水水位767.2，下游相應(yīng)應(yīng)低水位取為為700.555m?；A(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm/s；H1=25.22m；δ=（3+26..8）/2=144.9；sinα=0.32；δ1=26.88；TT=0；②心墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=3.55；LL=477..7m；m2=3；KT=10-2cm//s；TT=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=5.111mq==0.15××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=5.111則由上式簡化得得：y2+0.0029x=226.13332從而得到：：x/m050150300y/m5.114.974.674.182、上游設(shè)計洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游設(shè)計洪水位位為768.1，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m。基礎(chǔ)采用防滲處處理，視為基基礎(chǔ)不透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過心墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；H1=26.11m；δ=（3+26..8）/2=144.9；siinα=0.32；δ1=26.88；T=0；②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=8.6；L=4777.7；m2=3；KKT=10-2cm//s；T=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=9.331m；q==0.14××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=9.331m簡化得：y22+0.0228x=866.741333從而得:x/m050150300y/m9.319.249.088.853、上游校核洪洪水位與下游游相應(yīng)的最高高水位上游校核洪水位位取為興利水水位770.4，下游相應(yīng)應(yīng)高水位取為為705.660m。基礎(chǔ)采用用防滲處理，視視為基礎(chǔ)不透透水。（1）計算示意意圖（2）滲流量計計算①通過斜墻的滲滲流量計算公式：式中，K0=00.44×110-5cm；HH1=28.44m；δ=（3+26..8）/2=144.9；siinα=0.32；δ1=26.88；T=0②斜墻后的滲流流量計算公式：式中：K=1××10-2cm/s；H2=8.6；L==477.77；m2=3；KT=10-2cm//s；T=0；③滲流量計算結(jié)結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條條件，則q1=q2=q求得h=9.445mq=0.17××10-5m2/S（3）斜墻后的的浸潤線方程程計算公式：式中，為防滲體體斜墻后水位位的高程，==h=9.445簡化得：y22+0.0334x-899.37977=0從而得:x/m050150300y/m9.459.369.188.90斷面0+5344.7滲流工況見見下表計算工況防滲體平均厚度度σ（m）上游水深透水地基厚度TT（m）平均有效長度LL（m）浸潤線高度h（m）滲流量q（10-5m2/S）上游采用正常高高水位與下游游相應(yīng)的最低低水位14.925.20(基礎(chǔ)處理后后)477.75.110.15上游設(shè)計洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位14.926.10(基礎(chǔ)處理后后)477.79.310.14上游校核洪水位位與下游相應(yīng)應(yīng)的最高水位位14.928.40(基礎(chǔ)處理后后)477.79.450.17四、總滲流量計計算1計算圖：由公式Q=1//2[q1l1+（q1+q2）l2+（q2+q3）l3+（q3+q4）l4+（q4+q5）l5+q5l6]列表計算得：總流量計算工況q1l1q2l2q3l3q4l4q5l5l6Q10.15127.30.6691.20.862240.7169.40.2888.562.13.220.14127.30.6891.20.872240.7269.40.2788.562.13.330.17127.30.7391.20.932240.7869.40.3388.562.13.6注：qn流量單單位：10-5m2/S；ln長度單位：m；Q總流量單位位：10-3m3/s第四節(jié)土壩穩(wěn)穩(wěn)定計算一、工況選擇1、施工期（包包括竣工時）。該該階段粘性土土體內(nèi)的孔隙隙水壓力尚未未消散，故需需要考慮空隙隙水壓力對壩壩坡穩(wěn)定的影影響。計算下下游壩坡的穩(wěn)穩(wěn)定。2、穩(wěn)定滲流期期。上游為正正常蓄水位或或設(shè)計洪水位位，下游為相相應(yīng)水位時下下游壩坡的穩(wěn)穩(wěn)定。3、水庫水位降降落期。可考考慮水庫水位位自正常蓄水水位快速降落落到死水位的的情況，主要要考查不穩(wěn)定定滲流對大壩壩上游壩坡穩(wěn)穩(wěn)定的影響。二、計算1、施工期（包包括竣工時）。該該階段粘性土土體內(nèi)的孔隙隙水壓力尚未未消散，故需需要考慮空隙隙水壓力對壩壩坡穩(wěn)定的影影