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1、南 昌 大学（11 水工毕业设计）说明书周小日2015 年 1 月 日目录第一章 工程概况1第二章 设计的基本资料及水库工程特性1第一节 设计的基本资料1第二节 水库工程特性4第三章 工程等别及枢纽布置5第一节 工程等别及建筑物的级别5第二节 枢纽布置6第四章 坝工设计7第一节 坝型的选择7第二节 坝的断面设计81. 坝顶高程82、坝顶宽度103、坝坡104、防渗体设计115 、排水设备11第三节 土石坝的渗流计算12第四节 土石坝坝坡稳定分析及计算184.1 设计说明184.2 .稳定计算19第五节 土石坝细部构造设计4351 坝顶435.2 护坡435.3 排水体455.4 坝体与坝基防渗
2、设计465.5 土石坝土料的选择46第六节 地基处及裂缝处理48参考文献50心得51南昌工程学院毕业设计陶小伟第一章 工程概况伦潭水利枢纽工程位于铅山县天柱山乡境内，距县城约 50km，坝址地处铅山河支流 杨村水中游，是铅山河流域内具有防洪、灌溉、发电、供水及水产养殖等综合效益的控 制性工程。铅山河是信江中上游南岸的一条主要支流，发源于闽赣边境的武夷山脉。流域东邻 石溪水，西毗陈坊河，南靠武夷山，北抵信江，集雨面积 1255km2。流域内山高林密 ， 植被良好，气候温和，矿产资源丰富，尤以铜矿著称。铅山河流域理论电力蕴藏量约14108kWh，初步查明的可开发水电装机有 18.46104kW，可
3、开发电量 6.7108kWh，其水力资源之丰富为信江之冠。 铅山河流域是我省暴雨中心之一，也是我省小流域治理规划的重点流域。伦潭水利枢纽工程项目在 2002 年 7 月已经国务院批准立项。第二章 设计的基本资料及水库工程特性第一节 设计的基本资料一、水文气象伦潭水利枢纽坝址处于铅山河支流杨村水中游。杨村水为信江二级支流，发源于武 夷山脉读书尖。河流自南向北流经篁碧、港口、天柱山、港东、杨村、五都等地，在下 坂与石塘水相汇后称铅山河。杨村水主河长 70km，流域面积 465km2，河道平均坡降 6.6。伦潭水库坝址以上集雨面积 242km2、主河长 41.9km，流域平均宽度 5.77km， 主
4、河道平均比降 11.62。坝址附近无水文测站，选择铅山河流域内铁路坪水文站作为 参证站，由 1959 年至 2000 年共 42 年径流资料，推求坝址多年平均流量为 11.0m3/s， Cv=0.31,Cs=2.5Cv，多年平均径流深 1438.8mm，多年平均径流量 3.48?08m3。铅山河 为雨洪式河流，洪水与暴雨相应，多发生在 49 月份，洪水主要由锋面雨形成，台风雨 也能形成较大洪水。经分析计算，坝址设计洪水成果：校核洪水标准（P=0.1%)，相应 洪峰流量为 2640m3/s，洪量 W1=87.73?06m3、W3=154.17?06m3；设计洪水标准 （P=1%）、相应洪峰流量为
5、 1500m3/s，洪量 W1=52.06?06m3、W3=92.08?06m3。铅 山河属少泥沙河流，坝址多年平均悬移质输沙量 4.55?04t、推移质输沙量 1.82?04t。铅山河流域属亚热带季风气候区，流域内各地多年平均气温 18.1，极端最高气温 40.1，极端最低气温-10.6，多年平均相对湿度 79%。多年平均降水量 1908.9mm， 最大年降水量 2856.7mm（1998 年），最小年降水量 1177.1mm（1971 年），多年平均蒸 发量 1550.4mm，多年平均风速 1.9m/s，实测最大风速 20.3m/s。二、工程地质1南昌工程学院毕业设计陶小伟本区处华南褶皱系
6、、赣中南褶隆、饶南拗陷区。区内地势东南高、西北低，下游为 低山丘陵区，中上游属中低山中高山构造剥蚀地貌，不良物理地质现象不甚发育。 区内出露地层主要为燕山早期花岗岩。枢纽及库区处于次一级的陈坊永平八都区域隆 起构造带，未发现孕震断裂分布，不存在产生水库诱发地震的可能性，根据 GB18306-2001中国地震动参数区划图，本区地震动峰值加速度小于 0.05g，地震动反 应谱周期小于 0.35s，区域构造稳定性较好。水库区地层岩性单一，组成库盆、库岸的花岗岩体岩性坚硬，透水性弱，库周分水 岭雄厚，库区产生永久性渗漏的可能性小，库岸稳定性较好。未来库区淤积问题不大。 库区内未发现有工业开采价值的矿产
7、资源及古文化遗址分布，淹没影响较小。不存在浸 没问题。坝区含上、下两个坝址，均属构造剥蚀中低山地貌，位于燕山早期侵入的伦潭岩体 上岩性，为细粒花岗岩，岩性单一，一般弱风化微新岩体为中等较好质量岩体。地质 构造较简单，未发现较大的断裂构造及顺河断层。构造节理主要为北东向和北西向两组， 卸荷裂隙发育不明显。坝区的地下水主要为基岩裂隙潜水。地下水埋深多受大气降水和地形条件及季节变 化等因素所控制。岩体透水性则受地形条件、节理裂隙的密度与贯通，节理裂隙充填状 况及岩体风化程度等多种因素影响，一般遵循自上而下，由大到小的规律。据水质分析 结果，坝区河水和地下水对混凝土具中等溶出型侵蚀性。上、下坝址存在的
8、工程地质问题，主要为渗漏及坝肩稳定问题。由于岩体风化及节 理裂隙的影响，坝址基础开挖以后，建基面以下一般为弱中等透水岩体，需作防渗处 理。上坝址可利用基岩埋深较大，建基面以下透水岩体厚度也较大。下坝址拱坝方案右 坝肩，由于局部分布有缓倾角节理裂隙，其与坝区较发育的北西或北东向两组陡倾角结 构组合，存在与拱肩推力方向夹角很小的不利组合面，有沿该组面产生滑动的可能，对 拱肩稳定不利。就工程地质条件而言，上、下坝址均具备修建 90m 左右大坝的条件。而下坝址的工 程地质条件优于上坝址。据本阶段对三条引水隧洞、一条导流隧洞、一个溢洪道及三个发电厂房和下坝址上、 下游围堰作的地质勘探工作，这些建筑物均处
9、于中低山地貌，围岩为细粒花岗岩，洞室 大部分置于弱风化微新岩体，地下水量不丰，地质构造较简单，洞线进出口及厂房区 未见较大的滑坡、崩塌等不良物理地质现象。各引水隧洞线及厂房均未发现大的工程地质问题。上、下游围堰不存在大的工程地质问题。三、筑坝材料及其物理力学性质（一）水库枢纽工程所需天然建材，石料可就地取材，储量及质量均可满足要求。 砂砾料在坝址区缺乏，需在坝区下游较远处采运，其中砂料质量可满足规范要求，但粗2南昌工程学院毕业设计陶小伟骨料级配较差，粗细骨料储量均可满足需求。 （二）重要物理力学设计指标 （1）坝址处地基物理力学设计指标坝址处具有砂质亚粘土覆盖层，河床处覆盖深度约为 5 米，两
10、岸垂直坡面覆盖左岸 3 米，右岸 12 米。砂质亚粘土覆盖层物理力学指标如下：干容重=1.59/3 饱和容重誗=2.00/3浮容重=0.98/3 渗透系数 K=4.510-6/凝聚力=0.38/2 内摩擦角?20.570（2）筑坝材料 1.砂壤土干容重=1.70/3 饱和容重誗=2.10/3浮容重=1.00/3 渗透系数 K=2.510-5/凝聚力=0.29/2 内摩擦角?300湿容重=1.90/32、粘土防渗体干容重=1.65/3 饱和容重誗=2.07/3 浮容重=1.05/3 渗透系数 K=310-6/凝聚力=0.35/2 内摩擦角?240湿容重=1.85/3 3、砂砾料干容重=1.67/
11、3 饱和容重誗=2.04/3 浮容重=0.99/3 渗透系数 K=210-2/凝聚力=0 内摩擦角?330湿容重=1.81/3 4、块石干容重=1.79/3 饱和容重誗=2.14/3 浮容重=1.19/3 内摩擦角?380 湿容重=1.85/3 5、址区洪水期多年平均最大风速 16/，吹程为 2.5 公里。 （三）砼与基岩抗剪指标及基础承载力 纯摩时 =0.6 =0 剪摩时 =0.9 =2.8/2基础承载力 骫=30/2砼容重=2.4/33南昌工程学院毕业设计陶小伟工作桥及启闭机作用于一个墩上荷载 45 吨，弧形门重 20 吨四、水库的运用要求伦潭水利枢纽工程位于铅山河流域杨村水中游，是以防洪
12、、灌溉为主，兼顾发电、 供水和水产养殖的综合利用工程。经综合分析论证，伦潭工程规模基本选定为：水库正 常蓄水位 252.0m，死水位为 230.0m，防洪限制水位 250.0m，防洪高水位为 254.70m， 相应防洪库容为 0.261?08m3，调节库容 0.938?08m3，水库总库容 1.798?08m3；灌 溉农田面 10.62 万亩；电站装机容量 20.0MW ；枯水季节能为下游工矿企业补充1500104m3 生产生活用水。伦潭水利 枢纽工程综合利用效益显著。在防洪方面：经水库调蓄可使下游沿河两岸 和港东、杨林、五铜、永平、鹅湖、福惠等 7 个乡（镇）的村镇和农田、永平铜矿的供 水设
13、施和尾矿污水排放设施、横 南铁路线和上饶联络段铁路线以及铅山县河口镇的防 洪标准由 5 年一遇提高到 20 年一遇；在灌溉方面：从水库坝下取水可灌溉下游铅山西 部灌区的杨林、五铜、福惠、虹桥、汪二、河口茶场、新安埠、汪二垦殖场等九个乡（镇、 场）的 10.62 万亩，农田灌溉保证率达 90%；在发电方面：电站装机 2?0.0MW，年发 电量 6074?04kW.h，保证出力 4520kW，年利用小时 3037h；在供水方面：枯水季节能 补充下游工矿企业生活生产用水 1500?04m3。第二节 水库工程特性正常蓄水位 252.00 防洪高水位 254.70 设计洪水位（P=1） 254.75 相应下泻流量 9753/ 相应下游水位 176.43 校核洪水位 256.45 相应下泻流量 13103/ 相应下游水位 177.51死水位230.00水电站装机容量210MW总库容1.798 亿3河床地面高程170m4南昌工程学院毕业设计陶小伟第三章 工程等别及枢纽布置第一节 工程等别及建筑物的级别该水库总库容为 1.798108m，电站装机容量为 2104kw。按照水利水电枢纽工 程等级划分及设计标准，综合考虑水库总库容,防洪效益,灌溉面积,电站装机容量,工程 规模, 查教材水工建筑物表 1-1分等指标工程工程
