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1、辽宁广播电视大学开放教育试点水利水电工程与管理专业（专科）毕业设计计算说明书设计题目：卵水河水库土石坝设计电大分校： 省水利厅工作站 学生姓名： 伏向兵 学 号： 指导教师： 谷云香 完成日期： 2007年6月30 卵水河水库土石坝设计说明书（水利水电工程专业）摘要：卵水河水库位于甘肃省礼县境内的卵水河上，距下游礼县县城30km，卵水河是长江流域嘉陵江水系西汉水上游的一条支流，控制流域面积167平方公里，卵水河水库总库容为1532万 ，灌溉面积为4万亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪，养殖等综合效益的中型水库。水库枢纽工程的主要建筑物有大坝，输水洞，溢洪道等。根据本工程的规模及其在国民经济中的作用
2、，按水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）规定，水库属等中型工程，主要建筑物按3级设计，其他建筑物按4级设计。关键字：卵水河水利枢纽 混凝土 面板 土石坝水利枢纽特征参数表项目单位数量备注水位校核洪水位m229.70p=0.1设计洪水位m228.87p=1正常蓄水位m228.90汛期限制水位m228.30死水位m226.25库容总库容万m31532.00调洪库容万m3267.91兴利库容万m3396.86死库容万m3952.00主坝坝型土石坝坝顶高程m231.89最大坝高m31.89溢洪道孔数孔5研顶高程m225.70闸孔尺寸（宽长）mm55.3单孔流量m3/（s.m）16.8
3、消能方式挑流设计泄洪流量m3/s293.74校核泄洪流量m3/s419.22输水洞型式圆形压力洞进口底部高程m216.0洞径m4.0洞长m100.0闸孔孔数（进口）孔1闸孔孔数（出口）孔2最大输水量m3/s116目 录第1章 某水利枢纽工程基本资料11.1 地形地质条件11.1.1、地理位置及枢纽任务11.1.2、地形条件11.1.3、地质条件11.1.4、水文气象21.2 建筑材料及其他31.2.1、建筑材料31.2.2、对外交通31.2.3、其他31.2.4、附图3第2章 水文水利计算42.1 水文计算42.1.1、确定枢纽等别以及建筑物级别42.1.2、水文计算42.2 水利计算62.2
4、.1、确定泄洪方式62.2.2、防洪库容推求72.2.3、淤沙高程及死水位82.3 水能利用计算8第3章 坝型选择及枢纽布置103.1 坝型选择103.1.1、坝址特点103.1.2、各种坝型特点103.1.3、确定坝型123.2 枢纽布置123.2.1、水利枢纽的建筑物123.2.2、枢纽总体布置13第4章 混凝土面板堆石坝设计154.1 坝体剖面设计154.1.1、坝顶构造设计154.1.2、坝坡及马道设计164.1.3、排水体设计174.1.4、趾板设计184.2 坝体材料分区设计194.2.1、混凝土面板尺寸和分缝204.2.2、坝体垫层区及过渡层设计204.2.3、坝体主堆石区设计2
5、04.3 混凝土面板设计214.3.1、面板的形式尺寸设计214.3.2、面板的混凝土及接缝设计214.3.3、面板接缝止水设计224.4 坝基处理234.4.1、趾板地基处理234.4.2、坝基开挖与处理244.5 混凝土面板堆石坝稳定校核与变形估算244.5.1、混凝土面板堆石坝坝坡稳定分析244.5.2、混凝土面板堆石坝变形估算25第5章 溢洪道设计265.1 引水渠设计305.2 控制段设计265.2.1、溢流堰堰型及选择265.2.2、溢流堰闸门闸墩设计275.3 泄槽形式及水力设计285.3.1、槽的形式及水面曲线设计295.3.2、泄槽弯道设计305.3.3、弯道冲击波设计315
6、.4 消能防冲段设计325.4.1、溢洪道沿程水头损失和局部水头损失325.4.2、水舌设计325.4.3、溢洪道挑坎与冲沟的处理33第6章 隧洞及厂房平面设计346.1 隧洞布置原则与路线选择346.1.1、水工隧洞总体布置原则356.1.2、隧洞路线选择356.2 发电引水隧洞及厂房平面设计366.2.1、进口段结构设计选择366.2.2、洞身段设计376.2.3、机型选择及厂房平面确定386.3 排沙孔结合导流洞设计396.3.1、导流方案选择406.3.2、龙抬头式连接处的设计41第7章 施工组织设计427.1、导流洪水设计427.2、 围堰设计437.1.1、上游围堰设计437.1.
7、2、下游围堰设计437.3、 施工组织内容与施工进度计划447.3.1施工组织内容447.3.2、 施工进度计划44致谢45第1章 卵水河土石坝工程基本资料1.1 地形地质条件 地形地质条件包含四个方面：地理位置及枢纽任务；地形条件；地质条件和水文气象。1.1.1、地理位置及枢纽任务卵水河水库位于甘肃省礼县境内的卵水河上，距下游礼县县城30km，卵水河是长江流域嘉陵江水系西汉水上游的一条支流，控制流域面积167平方公里，卵水河水库总库容为1532万m3，灌溉面积为4万亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪，养殖等综合效益的中型水库。 1.1.2、地形条件 水库库区河谷较开阔，宽度一般为500-600米
8、，库区两岸山坡平缓。河床3-11米为冲洪积砂砾石层。大坝左端与茅庐山整体岩石较完整，基本抗水，作为坝肩是稳定可靠的，亦无饶坝渗漏之患。右坝肩为厚达29米的黑色淤泥质重粉质壤土，结构致密，土质较硬，垂直渗透系数2.410 m-5 ，不会产生饶坝渗漏现象。1.1.3、地质条件 （1），区域地质情况。卵水河河谷开阔，河道两侧为剥蚀性黄土底山区，两岸发育-级阶地。级阶地紧贴河床不太发育；级阶地为现代主要耕作川区；级阶地在坝址区仅见左岸有残缺不全的分布。并有明显的二元结构表层为黄土状重粉质壤土，下为1-2米的砂砾石层，基下为第三系红色砂砾石。本区内所见古老的地层为上泥湓统大草滩群浅海相之碎消岩，另外还分
9、布有下第三系红层，第四系堆积物。（2），地质构造与地震。 工程区在大地构造单元上属北秦岭地槽之山前幼陷带带。本区地质构造复杂，全区地震频繁，特别是盐关，礼县一带的地震对卵水河水库的影响较大。根据甘肃省地震烈度图（50年超越概率10），本区基本烈度为9度。（3），库区工程地质条件。 库两岸基岩为下为第三系红色砂砾石，黏土岩及上泥盆黄色紫色泥质页岩加石英砂岩，黑色灰质页岩加石英砂岩。库内无区域性的通向邻谷的深大断层。一般小的断裂均在库内发生和尖灭，影响不大。库区及及支沟内均有不透水的第三系红色黏土岩，砂砾岩露出，此种岩石胶结致密，不会漏水，经过对库内的勘探分析，水库向外流域及下游漏水的可能性很小。
10、1.1.4、水文气象 （1，）水文资料，年径流；卵水河发源于北秦岭西部的尖山，土棚，芦子滩三个地方，自西北向东南流，于大坝下游16km处，流入盐关河再流入西汉水。年径流由年降雨产生。年径流在地区与时间上的分布与降雨量基本一致。年径流在年际间变化悬殊，经分析采用1959-1999年的资料，多年平均流量为0.59 m3/s，C=0.27，Cn=2Cv,不同频率的年径流量见表1.频率 ()255075多年平均2Q（m3/s）0.7100.5820.4700.591W（万m3）2239.061834.061482.191863.78（2）洪水;本流域洪水均由暴雨形成,暴雨历时短,均不足一天,实测的最大
11、日降水量141.7mm（1966年7月21日）.暴雨以6-9月为最多,迟至十月,早期在四月也有出现。表1.3各月每年平均流量表月份123456流量（m3/s）7.717.472.0162.3222.0306.2月份789101112流量（m3/s）377.4373.5279.8180.867.822.1河流多年平均输沙量33000 m3,淤沙浮容重0.75t/ m3,内摩擦角13度。1.2 建筑材料及其他 说明建筑材料；对外交通；其他条件和给出的附图。1.2.1、建筑材料南河流域地处山区，坝址附近土料缺乏，虽河流两岸有坡地和少量梯田，但土质多为砂土或砂壤土，且储量较少。主要建筑材料为石料，储量
12、丰富，运距较近，主要料场分布在坝址上下游两岸两公里范围内。料场覆盖较薄，有利于开采。此外，在坝址下游一公里以外的两岸山坡上，分布有强风化砂岩形成的山砂，经粉碎及筛选后，可以作混凝土或砂浆的砂料。其建筑用料的物理力学特性如表1.4。表1.4 砌石体及混凝土的物理力学特性表名称容重（t/m3）弹性模量E（kg/cm2）摩擦系数f容许抗压强度（kg/cm2）容许抗拉强度（kg/cm2）浆砌条石2.44.5砌体与砂岩0.65 砌体与砌体0.70251.0浆砌块石2.34.0（80#砂浆砌筑）160.5干砌块石1.7干砌毛条石2.0混凝土2.4518注：砌体与砂岩接触面的抗剪断凝聚力C=5 kg/cm2
13、 ,抗抗剪断摩擦系数f=0.85。1.2.2、对外交通某枢纽下游三公里处的复兴场，有公路通至县城，对外交通较为方便。施工前，可自复兴场修施工公路支线，即可进入工地，保证施工期物资设备的供应。1.2.3、其他施工期为三年，施工用电由复兴场变电站架设十千伏高压线，便可满足工地施工及照明用电。1.2.4、附图1坝址区地形图 1：5002坝址河谷横剖面图 1：5003坝址河谷纵剖面图 1：5004坝址下游水位流量关系曲线5书库水位-库容，面积关系曲线6.洪峰流量过程线第2章 水文水利计算 水文水利计算包含以下六个方面内容：枢纽等别及建筑物级别；选择坝型；水文计算；水利计算；淤沙高程及死水位和水能利用计算 。2.1 水文计算2.1.1、确定枢纽等别以及建筑物级别枢纽等别根据四个方面确定：水库库容；装机容量；防洪要求和城市供水灌
