開題報(bào)告：某河水利樞紐均質(zhì)土石壩方案設(shè)計(jì)

開題報(bào)告設(shè)計(jì)題目：小二河水利樞紐設(shè)計(jì)(均質(zhì)土石壩方案）學(xué)生姓名：學(xué)院名稱：專業(yè)名稱：班級(jí)名稱：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：教師職稱:學(xué)歷：年月日開題報(bào)告一、選題依據(jù)1.設(shè)計(jì)目的及意義本設(shè)計(jì)題目為《小二河水利樞紐設(shè)計(jì)（均質(zhì)土石壩方案）》。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括樞紐布置、擋水壩設(shè)計(jì)、溢洪道設(shè)計(jì)、細(xì)部構(gòu)造及地基處理等。設(shè)計(jì)目的：(1)了解土石壩樞紐各建筑物組成、工作特點(diǎn)以及在樞紐中的布置。(2)了解和掌握調(diào)洪演算的方法和水庫(kù)各種特征水位的確定；(3)掌握計(jì)算機(jī)繪圖和程序計(jì)算方法，培養(yǎng)設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫能力；設(shè)計(jì)意義：通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們要嚴(yán)肅認(rèn)真地對(duì)待設(shè)計(jì)工作，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)中應(yīng)實(shí)事求是，刻苦鉆研，勇于探索、創(chuàng)新，并應(yīng)注意貫徹國(guó)家的建設(shè)方針和政策。認(rèn)真總結(jié)、運(yùn)用幾年來(lái)所學(xué)的理論知識(shí)及專業(yè)知識(shí)，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)分析應(yīng)用。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，注意培養(yǎng)獨(dú)立思考與獨(dú)立工作的能力，并加強(qiáng)計(jì)算、繪圖、編寫設(shè)計(jì)文件、使用規(guī)范、手冊(cè)能力的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)中既應(yīng)遵循技術(shù)規(guī)范，亦應(yīng)盡量采用國(guó)內(nèi)、外成熟的先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，出色地、創(chuàng)造性地按期完成設(shè)計(jì)任務(wù)。2.設(shè)計(jì)擬解決的工程實(shí)際問(wèn)題本設(shè)計(jì)內(nèi)容為均質(zhì)土石壩設(shè)計(jì)，壩體由一種材料組成，既是防滲體，又是壩的主體。若建在弱透水基礎(chǔ)上又未采取適宜的壩內(nèi)排水措施，壩體浸潤(rùn)線較高，為解決此問(wèn)題，擬在工程設(shè)計(jì)中采用棱體排水，以達(dá)到更好的效果。3.設(shè)計(jì)擬應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)資料綜述（1）地質(zhì)資料壩址屬侵蝕地貌單元的低山地形。谷底高程348.2m—352.3m，山頂高程460.0m—550.0m以上，比高大于100m。左岸山體較寬厚，山坡一般坡度28°-35°；右岸山體呈北東南西向的半島狀山體，山坡一般坡度30°-40°。壩址甘龍河整體流向自東向西，河谷呈不對(duì)稱的“U”字型，河水面寬50m-60m，水深0.5m-1.5m。水庫(kù)與其鄰谷榕西河和甘龍河下游河段之間分布有閉合的區(qū)域性隔開題報(bào)告水地層，封閉條件良好，故不存在庫(kù)水向鄰谷滲漏問(wèn)題。水庫(kù)屬峽谷型水庫(kù)，岸坡陡峻，在正常蓄水位附近，基本為巖質(zhì)岸坡，不存在浸沒(méi)問(wèn)題。庫(kù)區(qū)共發(fā)育滑坡體20處，由于方量有限且遠(yuǎn)離壩址，對(duì)大壩安全無(wú)影響。（2）水文、水利計(jì)算資料正常蓄水位 445.00m，總庫(kù)容1.58×108m3。100年一遇設(shè)計(jì)洪水位445.00m，下游水位362.30m。2000年一遇校核洪水位446.31m，下游水位 364.12m。死水位 407.00m。消能防沖建筑物的洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50年。頻率洪水的下泄流量見表1.1表1.1各級(jí)頻率洪水的下泄流量洪水頻率p=0.05%p=0.2%p=0.5%p=1%p=2%下泄流量（m3/s）47804350411036103130壩前50年泥沙淤積高程367.84m，水庫(kù)50年淤積總量為2245萬(wàn)m3。壩址多年平均流量為26.9m3/s，多年平均年徑流量8.49×108m３（3）氣象、地理資料多年平均最大風(fēng)速18m/s，多年平均風(fēng)速0.8m/s，吹程1.0km。多年平均氣溫 14.9℃，極端最低氣溫 -7.8℃，極端最高氣溫37.5℃。地震設(shè)計(jì)烈度為Ⅵ度。所在流域?qū)僦衼啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，全年四季分明，氣候溫和而冷暖不均，雨量充沛而分配不均，云霧多、霜雪少、日照少，冬季干冷、春季暖濕、夏季多雨常有伏旱、秋季涼爽多綿雨。暴雨主要發(fā)生在5月～9月，大暴雨多發(fā)生在6、7月份。（4）建筑材料土石料分布、儲(chǔ)藏情況壩址處河谷呈左岸略緩的不對(duì)稱“U”型河谷，出露基巖主要為泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)頁(yè)巖，屬軟巖～較軟巖，巖性均一程度良好，易于樞紐布置。壩址附近缺乏天然砂礫石料場(chǎng)，而石料場(chǎng)儲(chǔ)量豐富，運(yùn)距較近.開題報(bào)告2)筑壩材料物理力學(xué)指標(biāo)eq\o\ac(○,1)粘土的物理力學(xué)指標(biāo)如下：天然狀態(tài)下主要物理力學(xué)指標(biāo)：粘粒含量30％～40％；天然含水量23％～24％；塑性指數(shù)15～17；不均勻系數(shù)50；有機(jī)質(zhì)含量0.4％；水溶鹽含量2％；塑限17％～19％；比重2.7～2.72。擾動(dòng)后主要物理力學(xué)指標(biāo)：干容重16.50kN/m3；飽和容重20.60kN/m3；浮容重10.60kN/m3；滲透系數(shù)2×10-6cm/s。eq\o\ac(○,2)砂礫石物理力學(xué)指標(biāo)如下：主要物理力學(xué)指標(biāo)：滲透系數(shù)3×10-3cm/s；內(nèi)摩擦角：水上φ1=29°，φ1表1.2不同礫石含量設(shè)計(jì)干容重參考表（5）其他資料大于5mm的含礫量P（％）10～2021～3031～4041～5051～6061～70設(shè)計(jì)干容重（KN/m3）17.0017.5018.5019.0019.5020.00交通要求：二級(jí)交通公路總裝機(jī)容量66MW。3）河床底高程348.24m。4.設(shè)計(jì)擬應(yīng)用的文獻(xiàn)綜述張光斗、王光倫《水工建筑物》上冊(cè)水利水電出版社，1992年；盧志榮水庫(kù)土石壩滲漏控制措施分析上虞市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，2008年2月曾明勇關(guān)于水庫(kù)溢洪道設(shè)計(jì)中問(wèn)題的探討海峽科學(xué)技術(shù)報(bào)告，2008年第8期。開題報(bào)告5.設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀當(dāng)今國(guó)內(nèi)滲流研究現(xiàn)狀：我國(guó)在大壩自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)與安全研究方面開展較晚。但發(fā)展很快。水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所研制開發(fā)的非接觸式變形監(jiān)測(cè)儀器及自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)成功的應(yīng)用于三峽、葛洲壩等許多大型水利工程中；南京南瑞集團(tuán)公司大壩工程監(jiān)測(cè)公司自主研發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大壩及工程監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，該公司開發(fā)的DAMS-IV大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)較有代表性，但監(jiān)測(cè)軟件以采集數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單顯示及資料整編為主。北京理正軟件設(shè)計(jì)研究院致力于水利信息化建設(shè)開發(fā)出一系列的水利系統(tǒng)應(yīng)用軟件。包括：滲流分析軟件、邊坡穩(wěn)定分析軟件、擋土墻設(shè)計(jì)軟件、重力壩設(shè)計(jì)軟件、工程力學(xué)計(jì)算軟件等。理正推出的《理正滲流分析軟件》適用于堤壩的滲流及滲透穩(wěn)定計(jì)算，可以采用經(jīng)典滲流理論和有限元方法直接對(duì)穩(wěn)定流及非穩(wěn)定流進(jìn)行求解。該軟件可以處理各種非均質(zhì)土層分布及復(fù)雜壩體情況，利用AutoCAD直接繪圖建模讀入滲流軟件中，在給定邊界條件后，自動(dòng)計(jì)算浸潤(rùn)線并將結(jié)果自動(dòng)傳遞到理正邊坡軟件中，與理正邊坡軟件共享這一套原始數(shù)據(jù)，最后顯示出去滲流計(jì)算結(jié)果。近年來(lái)，遼寧省水利水電科學(xué)研究院開發(fā)出一套土石壩自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)分析與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，并已經(jīng)應(yīng)用于省內(nèi)幾座大型水庫(kù)上。國(guó)外滲流研究現(xiàn)狀：滲流觀測(cè)是大壩安全監(jiān)測(cè)中的重要組成部分，并且國(guó)際上絕大多數(shù)大壩都以不同的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)。瑞典大壩自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究在世界上居于領(lǐng)先位置，尤其是土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)是很多國(guó)家望塵莫及的。2004年瑞典研制開發(fā)了新型的光導(dǎo)纖維，并安裝在9座土石壩上，根據(jù)大壩具體情況的不同采用了不同的安裝技術(shù)。其試驗(yàn)結(jié)果證明安裝技術(shù)以及安裝設(shè)備精度很高，但監(jiān)控滲流變化的絕對(duì)與相對(duì)精度還需要長(zhǎng)期不間斷的觀測(cè)來(lái)驗(yàn)證。在該研究中提出了通過(guò)測(cè)量壩體溫度來(lái)進(jìn)行滲流監(jiān)測(cè)和定量分析的理論。恒定的溫度標(biāo)志著較小的滲流量，而大幅度的溫度變化可能意味著較大的滲流。這一方法最初由凱普麥于1957年提出；約翰思在瑞典電氣應(yīng)用公司資助下于90年代對(duì)評(píng)估及監(jiān)測(cè)進(jìn)行了進(jìn)一開題報(bào)告步的研究。2004年8月在htlte大壩上進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證溫度變化與滲流損失量之間的關(guān)系。二、設(shè)計(jì)方案及技術(shù)路線設(shè)計(jì)方案：小二河水利樞紐（均質(zhì)土石壩方案）技術(shù)路線：1、壩址選擇、壩型比較與樞紐布置選擇壩線、壩型時(shí)，應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)，工程規(guī)模及施工條件，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較綜合分析來(lái)確定。2、擋水壩設(shè)計(jì)（1）基本剖面尺寸（2）壩體滲流、穩(wěn)定分析3、溢洪道設(shè)計(jì)（1）溢洪道控制堰剖面尺寸的擬定（2）水力計(jì)算（3）控制堰穩(wěn)定和應(yīng)力分析4、壩體細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)及地基處理三、可能存在的問(wèn)題及解決措施溢洪道進(jìn)口布置有引洪平流段的情況下，由于水力計(jì)算中忽略了平流段時(shí)進(jìn)口水位雍高，而實(shí)際雍高有時(shí)較大，不可忽視。設(shè)計(jì)時(shí)可能會(huì)溢洪道的消能工是設(shè)計(jì)考慮不夠充分，或者形式選擇不當(dāng)，導(dǎo)致消力墻長(zhǎng)度和深度均不能滿足需要，消能不夠充分，致使下游河段發(fā)生嚴(yán)重沖刷。因此在該段采用直線布置，并盡量避免彎道和設(shè)置扭坡順引流態(tài)的急劇變化甚至產(chǎn)生負(fù)壓；其縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜的根據(jù)地形地質(zhì)而選用緩坡、陡坡或多級(jí)躍水等多種形式；陡坡段應(yīng)采用均以比降；由于泄水段流速很高，故應(yīng)盡量布置在巖基上。四、設(shè)計(jì)成果1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書與計(jì)算書說(shuō)明書是設(shè)計(jì)的一項(xiàng)主要成果，編寫說(shuō)明書也是學(xué)生一項(xiàng)重要的基本訓(xùn)開題報(bào)告練。學(xué)生應(yīng)按設(shè)計(jì)任務(wù)書所給的原始資料、基本數(shù)據(jù)，闡述自己的設(shè)計(jì)方案、考慮因素、計(jì)算原則和方法、設(shè)計(jì)成果等。計(jì)算書是說(shuō)明書的附件，它應(yīng)反映計(jì)算過(guò)程和成果。但在整理要求上可以較說(shuō)明書稍低。2、圖紙（1）樞紐平面布置圖1張。（2）壩體斷面圖2張。（3）細(xì)部構(gòu)造圖1～2張。（4）手繪圖紙1張。要求圖面合理、設(shè)計(jì)正確、整潔、清晰，繪圖認(rèn)真仔細(xì)。不亂改亂寫，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)。五、進(jìn)度計(jì)劃內(nèi)容時(shí)間（周）一、熟悉資料、練習(xí)繪制相應(yīng)的CAD圖紙1.5二、開題報(bào)告、外文翻譯1.5三、壩型選擇及樞紐布置1四、擋水壩壩段設(shè)計(jì)（剖面、滲流、穩(wěn)定）2.5五、溢洪道設(shè)計(jì)2六、細(xì)部構(gòu)造與地基處理1.5七、畫圖及整理說(shuō)明書2八、評(píng)閱答