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1、香山水利枢纽重力坝设计目录摘要错误！未定义书签。第1章 基本资料21.1自然条件及工程：21.2水文气象资料：21.3地型地质：2第2章 工程等级、坝顶高程的确定32.1工程等级确定：32.2坝型坝址的选择：32.3坝顶高程的确定：32.3.1超高值h 的计算：32.3.2坝顶高程：3第3章 非溢流坝实用剖面的设计和静力校核63.1非溢流坝实用剖面的拟定：63.2确定坝基高程63.3拟定坝顶宽度：63.4拟定坝基宽度：63.5拟定基础灌浆廊道尺寸：63.6荷载计算及其组合：73.6.1自重：33.6.2静水压力：93.6.3扬压力：113.6.4泥沙压力：143.6.5浪压力：33.6.6其它
2、荷载：33.6.7基本作用荷载各种工况下的和：33.7抗滑稳定分析:3第4章 溢流坝坝体设计34.1泄水方式选择：34.2孔口设计：34.2.1流量的确定：34.2.2孔口尺寸确定和布置：34.2.3堰顶高程的确定：34.2.4消能防冲设计：34.3 溢流坝剖面拟定：34.3.1坝顶曲线段：34.3.2中间直线段：3第5章 细部构造设计35.1坝顶构造：35.2分缝与止水：35.3廊道系统：305.4防渗与排水：3第6章 地基处理36.1坝基开挖:36.2坝基的防渗处理：36.3坝基排水：3参 考 文 献3致谢错误！未定义书签。香山水利枢纽重力坝设计信息与工程技术学院 农业水利工程专业2009
3、级1班 何月（指导教师：田奥 水建系）摘要：香山水利枢纽位于黄河流域的中游，距离下游香山市直径30公里。该工程是一座以发电为主，兼顾防洪和灌溉的综合性水利枢纽，流域面积有67176平方公里，水库设计洪水位 316.52m ，正常蓄水位314.00m 。设计中，根据给定的地质及水文气象等资料，首先进行了重力坝的坝型坝址选择，选择了混凝土实体重力坝坝型；对溢流坝非溢流坝的剖面进行了设计，并进行了消能防冲设计，确定坝高为135m，并对坝体进行抗滑稳定分析及坝体应力分析，结果均满足要求；最后还对大坝进行了细部构造设计。关键词：荷载计算 剖面设计 稳定分析 应力分析 细部构造The design of
4、gravity dam water conservancy hub - XiangshanAbstract: Xiangshan hydropower project is located in the middle reaches of the Yellow River, about 30 km away from the downstream hill city. The project is a mainly for power generation, flood control, using both comprehensive water conservancy irrigation
5、, drainage area 67176 square kilometers, the reservoir design flood level 316.52m, the normal water level is 314.00m. In the design, according to the given geological and hydrological and meteorological data, first the dam type selection, selection of dam concrete; non overflow section were designed
6、, and determine the energy dissipation design, the dam height is 135m, and the dam stress analysis of slip resistance stability analysis and the dam body, the results meet the requirements; at the end of the dam for detail structure design.Keywords: load calculation; Profile design; stability analys
7、is; stress analysis; detail structure第1章 基本资料1.1自然条件及工程：香山水利枢纽在黄河流域中游，距下游香山市30公里。该工程是一座以发电为主，兼顾防洪和灌溉的综合性水利枢纽。中、上游地处于丘陵地带，大部分都以农业生产为主，在流域内没有主要的厂矿和工业城市。流域境内的气候非常湿润，雨量充沛，属于亚热带气候。每年的5-9月份是该地的汛期，其中5、6份为该流域的雨季，河道上游坡度陡下游较缓，因为河道陡，蓄水的能力较低，汇流速度快，该流域属于非常典型的内陆峡谷性河流。1.2水文气象资料：流域面积总共67176km2； 多年平均径流量243.6亿立方；多年平均
8、流量为772m2/s；设计洪水流量8560m3/s（p=0.1），校核洪水流量9665m3/s(p=0.02)。设计洪水位316.5m校核洪水位317.7m水库总库容21.3亿m3坝址处的多年平均气温为18，最低为-2（1月份），最高39（6月份）降雨量：流域的年平均降雨量1678毫米，实际测得的最大降雨量为2454毫米，最少降雨量1088毫米。风向及风力：多年平均风速成为13m/s，吹程为3000m；实测最大风速为17m/s，吹程为4000m. 1.3地型地质：地形地质：坝基处的岩体为新鲜岩石、微风化及覆盖层，坝址两岸均为花岗岩，岩性均一，岩体坚硬完整，抗压强度达120-200MPa。坝址的
9、结构构造简单，没有较大的地质构造，整体滑动的可能行也较小。坝址处河床的宽约100米。河底高程为200米，河床覆盖层的厚度约为5-8米左右。本坝址地震烈度为6o。第2章 工程等级及坝顶高程的确定2.1工程等级确定：由水库总库容21.3亿m3可以确定工程规模为大（1）型，工程等别为等，由于坝高超过100米，所以永久性水工建筑物要提高一级，主要建筑物为1级，次要建筑物为2级。2.2坝型坝址的选择：坝型选择：由于河谷断面相对较浅，两岸比较不对称。坝址两岸为花岗岩，完整性好，覆盖层和风化层比较薄。重力坝能够利用当地的的自然条件，泄洪的问题也容易解决，施工导流也很容易。混凝土重力坝施工时可以采用机械化施工
10、，施工更加方便，施工速度也相对快一些，所以本工程选用混凝土重力坝。坝址选择：经过地形地质资料分析，坝址确定在峡谷的出口处，峡谷的上游是一个大的盆地，建成后流域可以有较大的库容，而且坝轴线也相对短，工程量也相对小。峡谷出口的地方地形比较宽阔，库区的两岸可以布置生活区。由以上分析可以知道坝址处有二条坝轴线可供我们选择。上游坝轴线：基岩裸露，清基工作量小，水流条件好，下泄水流与下游主流一致可以防止下游河床发生冲刷；下游坝轴线：覆盖层较厚，清基工程量大，下泄水流容易产生冲刷。所以本工程决定选择上游坝轴线。2.3坝顶高程的确定：2.3.1超高值h 的计算：h = hl + hz + hch防浪墙顶与设计
11、洪水位或校核洪水位的高差，m；hl波浪高度，m；hC 波浪中心线高出静水面高度，m；hZ安全加高，按表21 选择： 表2-1 坝的安全加高hc运用情况坝的级别123设计情况（基本情况）0.70.50.4校核情况（特殊情况）0.50.40.3正常蓄水位和设计洪水位时，采用实际测得最大风速，本次设计v0=17m/s；校核洪水位时，采用多年平均风速，本次设计V0=13m/s 内陆峡谷水库，按官厅水库公式计算（适用于20m/s 及 D20km）下面按官厅公式计算 hl， hz。 a.设计洪水位时的h计算：h = hl + hz + hc设计洪水位时hc取0.7h = hl + hz + hc=0.25
12、+0.06+0.7=1.01m校核洪水位时的h计算： h = hl + hz + hc=0.19+0.04+0.5=0.73m2.3.2坝顶高程：a.设计洪水位的坝顶高程： =316.5+1.01=317.51mb.校核洪水位的坝顶高程： =317.7+0.73=318.43m所以坝顶高程取二者较大值为318.43m第3章 非溢流坝实用剖面的设计和静力校核3.1非溢流坝实用剖面的拟定：拟定坝体的形状为基本三角形。坝的下游面为均一斜面，本次设计采用上游坝面铅直，下游坝面倾斜的形式，坡度为1:0.75，折点设在高程为304m。3.2确定坝基高程河床高程为200m，校核洪水位为317.70m，河床上
13、的覆盖层（大约58米，取8米）需要处理。弱风化层的厚度为4.55.5m，微风化层厚度为67.5m，弱风化层和微风化层也必须要清除，取8m，所以本次设计的最低开挖高程即坝基高程为200-16=184m。所以大坝高133.7m,取135米。3.3拟定坝顶宽度：根据规范的规定，没有特殊要求的情况下，坝顶宽度可以采用坝高的8%10%取值，而且不应小于2m， 还要满足交通和正常工作运行管理的需要。本次设计取8%计算，即为10.8米，取坝顶顶宽为12m，用来满足大坝维修作业时的工作需要。3.4拟定坝基宽度：根据规范规定，坝基宽度约为坝高的0.70.9 倍，本工程的坝高为135m，可以算出坝基宽度。本次设计
14、取0.75。所以坝底宽度为0.75*135=101.5m,取102m3.5拟定基础灌浆廊道尺寸：根据规范的要求，高、中坝坝内必须建设基础灌浆廊道，好在灌浆、排水和检查的时候使用。基础灌浆廊道的尺寸的设置，一般宽为2.53m，高为34m，并且必须能保证完成坝体的基本功能而且还要满足工作人员能够自由通行，本次设计基础灌浆廊道的断面取宽2.5m，高3.5m，形状采用城门洞型。因为廊道的上游壁距离重力坝上游的距离必须满足防渗的要求，所以本次设计取10m。为满足灌浆的工作能够得到好的实施，基础灌浆廊道距离基岩面的高度不宜小于1.5倍廊道宽度，本次设计取5m。初步拟定坝体形状剖面如图（3-1）所示。图3-13.6荷载计算及其组合：重力坝的所受主要荷载有：自重、静水压力、浪压力、泥沙压力、扬压力、地震荷载等，取单位长度1坝长进行计算。荷载组合分为基本组合与特殊组合两类。基本组合属于设计洪水位时的情况或正常蓄水位时的情况，由同时出现的基本荷载组成。特殊组合属于校核洪水位时的情况或者非常情况，由同时出现的基本荷载和一种或几种特殊荷载组成。本次设计考虑的基本荷载组合为正常蓄水位情况和设计洪水位情况；特殊荷载组合为校核洪水位情况，荷载分布如表3-1 所示。表3-1 荷载组合荷载组合主要考虑情况荷载自重静水压力扬压力泥沙压力浪压力地震荷载动水压力土压力基本组合
