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1、目录1基本资料1.流域概况1水文气象特征1地质条件2工程枢纽任务32枢纽布置4工程等级及建筑物级别确定4坝址、坝型选择555678枢纽布置9993洪水调节11基本资料111113峰流量和天然校核洪峰流量1314洪水调节基本原则14141414调洪演算151515的确定151616174非溢流坝剖面设计22设计原则22剖面拟订要素22222526下游起坡点位置的确定2626抗滑稳定分析与计算2828动面的选择2829应力计算3030方法30 材料力学法的基本假设3030305溢流坝段设计32泄水建筑物方案比较323232溢流表孔布置32溢流坝剖面设计33333435消能设计与计算35363738
2、415.消力池护坦的设计426细部构造设计42坝顶构造42廊道系统43434444坝体分缝45454545坝体止水与排水454546基础处理4646474748混凝土重力坝的分区48参 考 文 献501基本资料.流域概况 嘉陵江是长江上游左岸的主要支流，发源于陕西凤县东北的秦岭山脉，流经陕西、甘肃、四川、重庆四省（直辖市），干流全长1120km，落差有2300m，平均比降，全流域面积为万平方千米，占长江流域面积的9%。嘉陵江水系发育，自上而下主要支流有西汉水、白龙江、东江、西河、渠江、涪江等。嘉陵江流域大部分属亚热带湿润季风气候。在中下段的盆地区，冬季温暖多雾，霜雪少见，上游段山区则冬季寒冷，
3、霜雪较多，又多风暴，往往一雨成灾。春夏时节，流域内降雨自东向西移动，若遇季风弱而迟，则西部常形成春旱和初夏干旱天气。流域内年降水量在1000毫米以上，其中50%集中在79月。而且降雨在区域上分布上很不均匀，一般聚集在盆地边缘的降水大于盆地中部。中游南充至合川的年径流量为300400mm；下游合川至重庆为400500mm；而南充至苍溪为川中径流量深低值区，仅300mm；中游苍溪以上至广元的大滩场，由300mm递增到600mm。流域多年平均径流量为亿立方米，主要集中在汛期510月，汛期干流水量占全年径流量的75%83%，非汛期在11月到次年的4月，占17%25%。水文气象特征坝址地区雨量丰沛，资料
4、显示其多年平均降水量为，多年平均流量598，相应多年平均径流量189亿，径流深309。多年平均气温，多年平均风速，多年平均最大风速为，多年平均地面温度，多年平均水温 。坝址区河段平直开阔河谷呈浅U形，谷底宽200350，在正常蓄水位458高程处谷宽778856，左侧为主河槽,枯水位370371，水面宽170200水深河床覆盖层最厚处约，基岩顶板高程364 6。水库规划指标：水库正常蓄水位458，设计洪水位，相应洪峰流量34500，校核洪水位463，相应洪峰流量37610，总库容亿，防洪库容亿，坝前淤沙高程373。表1-1 坝址各频率洪峰流量频率（P）%1洪峰流量（m3/s）2800030800
5、325003470039600地质条件（1）地形地貌 嘉陵江由北北西向南南东流经坝址区，流向170，河段平直开阔，呈浅“U”型河谷，谷底宽170350m，高程458m处谷宽778856m。河床左侧为主河槽，枯水位370371m、相应水面宽170200m、水深。河床覆盖层厚度一般610m，最厚处约，基岩顶板高程364m。左岸山体宽厚，临江峰顶高程，岸坡中部高程480400m间为缓坡平台，平台宽150360m，长2500m，台面高程自上游至下游降低，斜坡段地形坡度2025。右岸山体临江峰顶高程550m，岸坡中分布两级缓坡平台，下级高程390410m，台地宽120150m，长大于500m，上级缓坡平
6、台高程445460m，台地宽100120m，长约500m，斜坡段地形坡度1520。（2）地层岩性坝区出露地层为白垩系下统苍溪组（K1c）砂岩、粉砂岩、粘土岩，总厚度480m，为软硬相间不等厚的层状岩层。主要层位有K1c6-1、K1c4-2、K1c3-2、K1c2-3、K1c2-1等5层，除K1c4-2层为长石石英砂岩结构较疏松，为软岩外，其余4层均为较坚硬的岩屑砂岩，其中河床坝基下K1c2-1层砂岩厚2328m。坝区第四系分布较广，主要为河流冲积与崩滑堆积。河床冲积砂砾石厚6；左岸古滑体厚度一般2040m，最大厚度63m。（3）地质构造坝址处于九龙山背斜东南翼，岩层走向3060，微倾下游偏左岸
7、，倾角15，未见断层。砂岩中两组陡倾角裂隙较发育，一组走向350360，倾向东或西，倾角7090；一组走向7590，倾向南或北，倾角7090。（4）水文地质坝址地下水按赋存介质可分为孔隙水、裂隙水和孔隙裂隙水。地下水主要以井、泉形式排泄于地表，流量较小，季节性变化大，砂岩层间裂隙水局部微具承压性，地下水水力联系差。地表水、地下水水质对砼均无侵蚀性。岩体透水性具有较明显的层状特征与不均一性，两岸砂岩中等透水；K1c4-2长石石英砂岩中强透水，粘土岩、粉砂岩和河床分布的砂岩为弱透水或微透水。（5）岩体风化与卸荷岩体风化受岩性和环境制约，不同部位表现不同的风化特点。河床及漫滩基本上是微风化带，厚度小
8、于3m；谷坡地带全强风化带厚度多小于，弱风化带厚度328m；左岸崩滑体平台下伏基岩全强风化带 厚度小于，弱风化带约4m左右。岩体卸荷与岩性、微地貌相关。江边岩体卸荷水平宽度较小，卸荷水平宽度一般小于20m，最大可达37m（平硐PD5）；两岸岸坡中部（460m平台以下）卸荷带水平宽度2566m，460m平台以上岸坡卸荷带水平宽度左岸较大，卸荷水平宽度6985m，右岸卸荷水平宽度4352m；砂岩的卸荷宽度大于粉砂岩或粘土岩的卸荷宽度。工程枢纽任务本枢纽经过技术经济调查阶段，以及水利、水能计算，提出了如下参数，作为进行建筑物设计的依据。正常蓄水位：设计洪水位校核洪水位死水位（淤积结果）438最有利工
9、作深度20水库防洪限制水位4422枢纽布置工程等级及建筑物级别确定根据规范水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000，亭子口水利枢纽工程等别确定为一等，工程规模为大（1）型，主要建筑物级别为1级，电站厂房级别为2级，次要建筑物为3级。表2-1 水利水电枢纽工程的分等指标工程等别工程规模分等指标水库总库容（亿米）防洪灌溉面积（万亩）水电站装机容量（万千瓦）保护城镇及工矿区保护农田面积（万亩）一大（1）型10特别重要城市、工矿区500150120二大（2）型101重要城市、工矿区5001001505012030三中 型1中等城市、工矿区10030505305四小（1）型一般城镇、工矿区30
10、5551五小（2）型51注: 水库总库容指水库最高水位以下的静库容； 治涝面积和灌溉面积均指设计面积；表 2-2 水工建筑物级别工程等别永久性建筑物级别临时性建筑物级 别主要建筑物次要建筑物134234345455坝址、坝型选择坝址地形地质条件 河段规划等前期研究工作确定该枢纽工程有李家嘴和亭子口两个坝址可供比较选择, 它们分别位于苍溪县城上游15km 和28 km 处。两坝址间无大的水系汇入, 水文气象条件基本一致, 其主要特征洪水见表1, 两坝址的相对位置见图1。图1 坝址相对位置表1 主要特征洪水洪峰流量洪峰频率（%）洪峰流量（）洪峰频率（%）洪峰流量（）洪峰频率（%）洪峰流量（）521
11、00032500396001269003470042000两坝址区的出露地层均为白垩系下统苍溪组红色碎屑岩,总厚度约480 m。根据岩性及其组合特性, 自下而上分为k11c至k81c共8 段, 其中k11c k41c为坝基岩体, 其主要持力层为位于河床部位的k21c层, 该层主要为巨厚层状浅灰色细粒岩屑砂岩,夹有浅色长石石英砂岩及少量粉砂岩和粘土岩等, 岩相较为稳定。两坝址坝肩均为k31c k41c层岩体, 大多为粉砂岩、石英砂岩及粘土岩互层体, 岩性相变较大。其中砂岩类岩体抗压强度较高, 饱和抗压强度在30-55 MPa 左右; 而粘土岩类抗压强度较低, 饱和抗压强度只有8-13. 5 MP
12、a 左右, 属软岩类。两坝址区均无大的断裂构造。选址、选型原则坝型、坝址选择是水利枢纽设计的重要内容，二者相互联系，不同的坝址可以选用不同的坝型，同一个坝址也应考虑几种不同的枢纽布置方案并进行比较。在选择坝型，坝址时，应研究枢纽附近的地形地质条件、水流条件和建筑材料、施工条件、枢纽布置等：(1)地质条件。地质是坝址、坝型选择的主要依据之一。拱坝、重力坝需建在岩基上；土石坝则岩基，土基均可修建。坝址选择应该注意一下几个方面的问题：对断层破碎带，软弱夹层要查明其产状、宽度（厚度）、充填物和胶结情况，对垂直水流方向的陡倾角断层应尽量避开，对具有规模较大的垂直水流方向的断层或是存在活断层的河岸，均不应
13、选择坝址；在顺向河谷（指岩层走向与河流方向一致）中，总有一岸指与岩层倾向一致的顺向坡，当岩层倾角小于地形坡角，岩层又有软弱结构面时，在地形上存在临空面，这种岸坡极易发生滑坡，应当注意；对于岩溶地区，要掌握岩溶发育规律，特别要注意潜伏溶洞、暗河、溶沟和溶槽，必须查明岩溶对水库蓄水和对建筑物的影响；对土石坝，应尽量避开细砂、软粘土、淤泥、分散性土、湿陷性黄土和膨胀土等土基。(2)地形条件。河谷狭窄，地质条件良好，适宜修建拱坝；河谷宽阔，地质条件较好，可选用重力坝或支墩坝；河谷宽阔、河床覆盖层深厚或是地质条件较差，且土石、沙砾等当地材料储量丰富，适宜修建土石坝。在高山峡谷区布置水利枢纽，应尽量减少高
14、边坡开挖。坝址选在峡谷地段，坝轴线短，坝体工程量小，但不利于泄水建筑物等的布置，因此需综合考虑。(3)筑坝材料。坝址附近应有足够的符合要求的天然建筑材料。(4)施工条件。便于施工导流，坝址附近特别是其下游应有开阔地形，便于布置施工场地；距离交通干线近，便于交通运输；可与永久电网连接，解决施工用电问题。(5)综台效益。选择坝址应综合考虑防洪、灌溉、发电、航运、旅游、环境等各部门的经济效益。坝址选择与地形、地质条件、坝型、枢纽布置和施工导流等因素有关，在满足枢纽布置和施工导流要求的前提下，坝轴线应尽可能短，以节省工程量。从地质条件看，坝址应选在地质构造简单，无大的地质构造的地方。亭子口坝址概况 该坝址区河段的水流流向, 在坝址下游1km 处由南东流向转为北东流向, 由于弯道环流的作用, 左岸形成河间地块( 见图1) 。坝址处河谷为对称/ U0 型谷, 岸坡坡角40b 45b, 正常蓄水位时水面宽约
