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1、II目 录第1章 工程基本资料11.1 流域概况及枢纽任务11.2 设计要求21.3 枢纽设计基本资料2第2章 调洪计算92.1调洪演算92.2方案选取15第3章 坝址选择及枢纽布置173.1 坝址及坝型选择173.2 枢纽总体布置183.3土石坝坝型选择183.4大坝轮廓拟定193.5混凝土面板、趾板设计253.6分缝止水设计27第4章 坝体计算294.1渗流分析294.2坝体稳定分析364.3坝体沉降计算46第5章 坝基处理495.1基础处理495.2 细部构造设计50第6章 溢洪道设计536.1泄水方案选择536.2溢洪道选线536.3溢洪道设计536.4溢洪道水力计算56结 语65第1
2、章 工程基本资料1.1 流域概况及枢纽任务1.1.1流域概况虞江位于我国西南地区,流向自东向西北,全长约122公里,流域面积2558平方公里,在坝址以上流域面积为780平方公里.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.1.1.2枢纽任务本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用.1)发电装机24
3、米W,多年平均发电量为1.05亿度 .本电站装3台8米W机组.正常蓄水位为270米,汛期限制水位可取与正常蓄水位相等,3台机组满发时的流量为44.1 米/s,尾水位为218.7米,河底高程为216米.厂房形式为引水式厂房,厂房平面尺寸为3213米米,发电机高程为221米,尾水管底高程为219米,厂房顶高程为233米,副厂房平面尺寸为356米10米,开关站尺寸为3020米15米.2)灌溉增加保灌面积10万亩.3)防洪可减轻洪水对下游城镇、厂矿和农村的威胁.根据防洪要求,设计洪水时最大下泄流量限制为1500 米/s.4)渔业正常蓄水位时,水库面积为180 千米,为发展养殖业创造了 有利条件.5)其
4、它引水隧洞进口底高程为250米,出口底高程为214米;引水隧洞直径为4米,压力钢管直径为2.3米,调压井直径为12.0米;放空洞直径为2.5米,可放空水库至水位230米.1.2 设计要求在明确设计任务及对原始资料进行综合分析的基础上,要求:1)根据地质、地形条件和枢纽建筑物的作用进行坝线、坝型的选择,枢纽布置方案比较通过初步分析确定.绘制枢纽平面布置及下游立视图.2)进行泄水建筑物的剖面设计(2个剖面形式,进行技术经济比较分析确定),内容包括:拟定断面,水力计算稳定应力分析等,并绘制设计图纸.3)进行挡水建筑物的剖面设计(23个剖面形式,进行技术经济比较分析确定),内容包括:拟定挡水坝剖面,稳
5、定应力分析等,并绘制设计图.4)进行细部构造设计和地基处理设计,包括:混凝土标号分区、分缝、止水、廓道、排水以及开挖、清理、灌浆、断层处理等,并绘制有关设计图. 1.3 枢纽设计基本资料1.3.1 气候特性(1)气温: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.各月平均气温见表1-1,各平均气温天数见表1-2.表1-1 月平均气温统计表()月份123456789101112平均气温4.88.311.214.816.318.018.818.316.012.48.65.912.8表1-2 平均温度 天数 月份天数气温123456789101112061
6、.20.3000000003.10302526.830.7303130313130313027.930000000000000(2)湿度 :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%.(3)降水量:最大年降水量可达1213毫米,最小为617毫米,多年平均降水量为905毫米.各月降雨天数见表1-3.表1-3 各月降雨天数统计表 月份天数气温1234567891011125米米2.62.24.34.27.08.611.58.59.69.54.84.3510米米0.30.20.21.42.
7、02.42.72.72.62.40.80.11030米米0.10.10.70.52.34.64.93.82.21.30.60.14)风力及风向:一般14月风力较大,实测最大风速为18米/秒,风向为西北偏西,水库吹程为15公里.1.3.2 水文特征径流年内分配极不均匀,每年6月11月为汛期,径流量占年径流量的80%以上,12月翌年5月为枯水期,径流量不足年径流量的20%,其中尤以3月4月份最枯,径流量不足年径流量的4%.附近A站最丰水年年平均流量为315米/s,最枯水年年平均流量为89.2米/s,丰枯水年径流比3.53倍; 附近B站最丰水年年平均流量507米/s(1971年6月1972年5月),
8、最枯水年年平均流量为180米/s(1980年6月1981年5月),丰枯水年径流比2.82倍.该坝址设计代表年径流年内分配成果见表1-4,设计洪水成果见表1-5,分期设计洪峰成果见表1-6. 表1-4 坝址设计代表年径流年内分配成果表 单位:米/s频率设计代表年径流年内分配6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月10%27057884269541671526316210178.178.012725%35336898349446233522015011771.552.182.550%27752761851032519816813397.362.057.760.175%37234842
9、335919230716510079.344.457.729.090%15037250130918711510167.274.149.851.452.5表1-5 坝址设计洪水成果表频率0.05%1%2%5%10%流量(米/s)23201680142011801040表1-6 分期设计洪水洪峰成果表站名(坝址)分 期各级频率P(%)设计值(米/s)5102050虞江坝址3个月(2月4月)4873712721654个月(1月4月)5184143172065个月(1月5月)12109467083666个月(12月翌年5月)149012008964407个月(12月翌年6月)2370177013108
10、43西南某河为多沙性河流,流域内植被破坏较严重,水土流失现象较为普遍.泥沙年际、年内变化较大,有90%以上的泥沙集中于汛期.坝址处多年平均悬移质输沙量4080万吨,多年平均含沙量5.35千克米,最大年平均悬移质含沙量11.8 千克米(1986年),最小年平均悬移质含沙量2.75 千克米(1980年).推移质输沙量按悬移质输沙量的7%计为286万吨,则该坝址多年平均输沙总量为4370万t.泥沙特征值统计见表1-7.表1-7 坝址泥沙特征值统计表(1973年2003年系列)集 水面积(千米)多年平均流量(米/s)多年平均年悬移质输沙量(万t)多年平均年推移质输沙量(万t)多年平均悬移质含沙量(千克
11、/ 米)最大年平均 悬移质含沙量最小年平均悬移质含沙量含沙量(千克/ 米)年份含沙量(千克/ 米)年份28875265(242)4240(4080)63.6(286)5.08(5.35)11.819862.7519801.3.3 工程地质1)设计采用地质资料及参数坝区N14a(线)岩组泥岩碎屑较多或泥岩碎屑为主,以钙泥质胶结为主,岩石强度 较低:弱风化砾岩、砂砾岩单轴湿抗压强度 Rb=18.725.0米Pa,=21.8米Pa,软化系数0.620.81,平均0.68,属软岩. N14b(线)以灰岩碎屑为主,以钙质胶结为主,岩石强度 较高:弱风化上部(180米高程以上)单轴湿抗压强度 Rb=25.
12、739.1米Pa,=31.5米Pa,软化系数0.440.60,平均0.52,属偏软的中硬岩;(180米高程以下)弱风化下部微风化带岩石单轴湿抗压强度 Rb=37.880.9米Pa,=56.7米Pa,软化系数0.540.92,平均0.72,属偏硬的中硬岩.N15灰岩角砾岩弱风化带岩石Rb=49.6米Pa,软化系数0.500.93,平均0.71,为中硬岩,微风化带岩石Rb=62.4米Pa,软化系数0.74,为坚硬岩.1.3.4交通条件对外交通以公路运输为主.目前坝址左岸有公路通过,为2级公路,该公路高程约239米,为混凝土路面,路宽约55.5米;坝址右岸有公路与外界联系.施工前期,利用右岸公路与外界联系,后期计划围堰作为跨河通道,主要利用左岸原有公路与外界联系.对外交通计划需新修公路2千米,扩建公路4千米,加固桥梁一座.1.3.5水库水位与库容关系曲线及水位流量关系水库水位关系见表1-8,水位流量关系见表1-91.表1-8 水库水位库容曲线 高程(米)211215220225230235240245250255260265270275面积(万米2)01.16491141972723484555486487498519581065库容(万米3)02.3212853613152488403860468554115441503519033
