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1、水利水电建筑工程专业毕业设计 取水枢纽基本资料1、基本概况位 置：XXXX水 系：长江系枢纽特点：综合取水枢纽引用流量：4.0m3/s2、流域概况1）河流概况本河流全长约29km，河流总体方向由NE流向SW折而由NW流向SE，河流坡降陡，平均坡降约为74，河谷阶地不发育，间有漫滩断续分布.坝（闸）址位于XXXX河与其左岸支沟交汇口之上游约200m处。河道比较顺直，纵坡降约50，河床横宽1824m。2）气象气象特征值统计表多年平均降雨量mm945.3多年平均气温10.5多年平均相对湿度%62多年平均风速m/s2.4多年平均蒸发量mm1425.03）水文、泥沙（1）径流多年平均流量53.5m3/s
2、，多年平均年径流深786.5mm，折合年径流量14.5亿m3。径流的年内分配与降雨的年内分配基本一致。年内分配大致为：丰水期510月，主要为降雨补给；枯水期11月次年4月，主要由地下水和融雪水补给。径流在年内的分配不均匀，丰水期（510月）多年平均流量为68.2m3/s，占年径流量的82.0%，其中主汛期（69月）水量占了年水量的61.0%，枯水期（114月）多年平均流量为15.0m3/s，占年径流量的17.3%，最枯的13月多年平均流量为11.4m3/s，占年径流的6.5%，其中最枯的2月只占1.9%。径流的年际变化不大，最大年平均流量为53.8m3/s（1961年5月1962年4月），最小
3、年平均流量为31.7m3/s（1971年5月1972年4月），相差仅1.7倍。年最小流量一般出现在1、2月份，多数出现于2月，最小月平均流量8.32m3/s。（2）洪水年最大流量的年际变化较小，实测年最大洪峰流量的最大值为465m3/s（1967年7月12日），最小值163m3/s（1966年7月14日），两者之比为2.85倍。洪水过程主要为复峰过程。（3）泥沙多年平均悬移质输沙量万t7.3569月占全年输沙量百分数%92.769月输沙量万t6.7569月含沙量kg/ m31.12多年平均悬移质含沙量kg/ m30.73多年平均推移质年输沙量万t1.55多年平均年输沙总量万t8.904）工程地
4、质坝址位于XXXX河中游之北部，地形上属于川西高原向四川盆地过渡的斜坡地带。地势总的趋势是西北高东南低，由海拔50004000m降至约2000m，沿河两岸山势巍峨，层峦迭嶂，高差悬殊，属典型的高山峡谷、构造剥蚀与侵蚀地貌。本河流全长约29km，河流总体方向由NE流向SW折而由NW流向SE，河流坡降陡，平均坡降约为74，河谷阶地不发育，间有漫滩断续分布。两岸支沟不对称，左岸比较发育。坝址位于河道与其左岸支沟交汇口之上游约150m处。河道顺直，纵坡降约55，河床横宽1824m。河床表面为砂砾石基础，平均厚度为1.03.0m，下部位岩石地基，岩层为三迭系上统侏倭组（T3zh）浅灰色薄中厚层状变质钙质
5、石英砂岩、千枚岩。左岸漫滩宽约15m，其后为三角形洪积阶地，边坡稳定。右岸坡麓有崩坡积块碎石，基岩大面积出露，边坡稳定；坝线处为崩坡积层边坡，坡角3540，边坡稳定。距坝线下游约100160m ，有倾斜状一级阶地，顺河长约60m，横向宽约30m，适宜布置沉砂池。坝基为第四系全新统冲洪积砂漂块卵石层，石质以变质砂岩、板岩为主，少量岩浆岩，粒径一般630cm，次园次棱角状，砂砾石含量约占20%，漂石、块石含量约占50%，卵碎石约30%，结构稍中密，局部具架空现象，均匀性差，透水性强，地下水丰富。该层作为低坝坝基持力层是适宜的，能满足其对承载、抗滑稳定等要求。左岸为洪积阶地前沿泥砂漂块卵碎石层，结构
6、松散，抗冲刷能力极弱，透水性较强，不宜直接作为坝肩。建议：坝肩嵌入岸坡内23m， 上游必须护岸，并与枢纽防渗工程连成一体。岸为坡麓崩坡积块碎石，结构松散，透水性较强，亦不宜直接作为坝肩。建议：坝肩嵌入岸坡内12m，坝线上游须护岸，并与防渗工程连成一体。沉砂池位于右岸一级阶地上，地形地质条件宜于布置建筑物。阶地表层为砂壤土夹砾碎石，厚度11.5m，其下为冲洪积砂漂块卵石层，粒度大小悬殊，局部有架空结构，均匀性差。池基持力层为冲洪积砂漂块卵石层，能满足沉砂池对承载、抗滑等稳定性要求。沉砂池至坝（闸）轴线，前段为崩坡积层边坡坡麓，适宜设置箱型暗渠，并与防洪堤工程结合；后段为基岩边坡，其地形地质条件可
7、以设置暗渠。首部枢纽地基土石主要地质参数建议值 岩 性重力密度r（kn/m3）允许承载力c（MPa）变形模量E。Gpa）摩擦系数f粘聚力CMpa渗透系数K（cm/s）允许渗透比降J砂漂块卵石层210.300.400.030.040.500(45)10-20.15泥砂漂块卵碎石层200.200.250.020.0250.330.05(12)10-20.15泥砂块碎石16180.170.180.010.0150.260.1(0.51)10-20.203、水位及流量电站设计引用流量：4.0m3/s坝（闸）正常挡水位： 2064.00m隧洞（渠道）进口水位：2062.50m洪水资料：P0.5 Q=15
8、9.0m3/s；P1.0 Q=138.0m3/s；P2.0 Q=126.0m3/s；P3.3 Q=117.0m3/s；P5.0 Q=116.0m3/s；取水枢纽毕业设计指导书一、资料分析了解本工程在国民经济中的作用,熟悉各种水位特征及相应的流量等规划成果。研究地形、地质、水文气象，分析这些条件对水闸设计和施工的影响。二、闸室型式的选定及下游渠道、沉砂池的布置在给定的轴线上，通过计算设计渠道的纵横断面。根据运用要求选定闸室的型式及沉砂池的形式。三、水力计算1、闸孔口尺寸设计(1) 闸底板高程的确定：根据水闸下游的地质条件及水闸工程量的经济比较，确定闸底板高程。本次设计建议采用平底板。(2) 闸孔
9、总宽度的计算：根据水闸的上下游水位及闸底高程判断过闸水流的性质。按相应的水力学公式计算闸孔总宽度。(3) 孔数及孔宽的选定：根据计算和遵照水利水电工程钢闸门的设计规范（SL2822000）的规定选定合理的单孔宽及相应的孔数。(4) 水闸泄流能力验算：根据初步确定的孔数，孔宽及相应的水位验算孔口泄流能力。（5）进水闸及冲砂闸孔口尺寸确定，渠道断面尺寸确定。2、消能防冲设计根据水闸闸址区地形、地质条件，建议采用消力池消能。本设计需要确定消能防冲各设计尺寸及构造。（1） 确定消能控制情况及消力池尺寸根据情况分析，在闸门局部开启时多为最不利的消能情况，应采用试算法来确定消力池的各项尺寸。 （2）护坦的
10、厚度根据公式计算并参考相似的已建工程确定。（3）海漫及防冲槽尺寸及构造的确定：可按教材中所介绍公式及参考已建工程确定。3、沉砂池设计 参照允许沉降速度确定沉砂池过水断面，参照同类工程确定冲砂闸孔口尺寸。四、防渗设计1、闸底轮廓布置：渗径长度应满足防渗要求，渗径系数应大于57。2、建议采用浆砌石或混凝土铺盖，长度在(35)倍水头范围内选取。参考教材及已建工程实例拟定铺盖的各项尺寸及构造。3、排水及反滤层的布置及构造参见教科书。4、侧向防渗布置： 两岸防渗布置必须与闸室防渗相配合，两岸各个可能的渗径都不得小于闸室渗径。5、闸底板渗透水扬压力计算：建议采用改进的阻力系数法计算。五、闸室布置1、闸室建
11、议采用整体式平底板，底板顺水流方向不宜过长，主要根据上部结构布置要求及满足闸室稳定的需要。2、闸门及闸墩型式的选择和尺寸的拟定：建议采用钢筋混凝土平板闸门，可参考教材根据水闸的运用要求确定闸墩高度。3、交通桥宽：无交通要求4、工作桥的型式和尺寸可参考已建工程和运用要求确定。5、按比例绘制闸室布置草图并注明尺寸。六、闸室稳定及地基应力验算1、地基应力验算：按完建无水及关门挡水，下游无水两种情况计算，要求：maxxminxmin00max1.2P地基2.稳定计算（1）正常情况按关门挡水时下游无水(可认为地下水位与闸底板齐平)闸室稳定计算。（2）校核情况，按上游正常洪水位，下游相应水位验算稳定情况。
12、以上稳定计算均要求满足规范规定的抗滑稳定安全系数，如不能满足时应采用相应的措施解决。七、闸室与两岸连接建筑物的布置参考已建工程及教材。八、细部构造处理 止水构造等九、主要参考书 1、教材 2、水工建筑物设计手册3、重力坝设计规范4、水闸设计规范5、水利水电工程等级划分及洪水标准6、其他相关技术规范及标准十、编写设计说明书参考提纲（以水闸取水枢纽为例）第一章 总论第一节 概述第二节 基本资料第三节 工程综合说明书第二章 水力计算第一节闸室的结构型式及孔口寸确定第二节消能防冲设计第三章 水闸防渗及排水设计第一节闸底轮廓布置第二节防渗和排水设计及渗透压力计算；第三节防渗排水设施和细部构造第四章闸室布
13、置第一节 闸底板、闸墩第二节 工作桥、公路桥、检修便桥第三节 闸门和启闭机第四节 闸室的分缝和止水设备第五章闸室稳定计算第一节 荷载及其组合第二节 地基应力验算第三节 闸室稳定验算第六章 渠道及沉砂池设计第七章 上下游连接建筑物第一节 上游连接建筑物第二节 下游连接建筑物十一、注意问题1、根据坝轴线及隧洞进口位置进行首部枢纽总体布；2、进水口与水渠平顺连接，取水角在1530左右；泄水闸（坝）下泄水流顺畅；3、枢纽布置紧凑，工程量省，便于管理，为防止推移质进入渠道，在进水闸前设拦砾坎； 4、用弹性地基梁法计算底板内力及配筋；闸墩纵向结构计算及配筋；门槽按构造配筋；交通桥只考虑人行桥；工作桥只拟定
14、尺寸；5、防渗设计：如何确定防渗渗径长度；判断是否会发生渗透破坏；选择防渗、排水、反滤层的形式及材料。6、冲砂闸结构设计同进水闸；底板高程取河床高程；孔口尺寸根据冲砂要求确定；7、注意沉砂池进水闸孔口尺寸应根据隧洞过水断面尺寸确定。第一节 闸址及形式选择一、闸址选择闸址选择关系到工程建设的成功和经济效益的发挥，是水闸设计中的一项重要内容。应根据水闸的功能、特点和运用要求，以及区域经济条件，综合考地形、地质、建筑材料、交通运输、水流、潮汐、冰情、泥砂、施工、管理、周围环境等因素，经技术经济比较确定。闸址应选择在地形开阔、岸坡稳定、岩土坚实和地下水位较低的地点。闸址应选用地质条件良好的天然地基。壤土、中砂、粗砂、砂砾石适与作为水闸的地基。尽量避免淤泥质土和粉砂、细砂地基，必要时，应采取妥善的处理措施。拦河闸应选择在河道顺直、河势相对稳定和河床断面单一的河段，或选择在弯曲的河段采弯取直的新开河道上。应考虑材料来源、对外交通、施工导流、场地布置、基坑排水、施工水电供应等条件，同时还应考虑水闸建成后工程管理维修和防洪抢险等条件。综上这里选取远离隧洞的第一根线作为坝轴线。结构型式及孔口寸、断面尺寸的确定 一、闸室结构型式及底板高程本工程孔口采用无胸腔的开敞式水闸，闸底
