潘家口水库混凝土重力坝规划.doc

目 录第一章 枢纽工程概况及基本资料 2第一节 枢纽工程概况 2第二节 工程基本资料 2第二章 设计内容 12第一节 坝址和坝轴线的选择 13第二节 坝型选择 18第三节 枢纽布置 25第三章 坝体剖面设计 30第一节 坝顶高程确定及档水坝剖面设计 31第二节 溢流坝剖面设计 33第三节 水力计算 36第四章 挡水坝的应力计算及稳定分析 41第一节 基本荷载组合的稳定分析及应力计算 41第二节 特殊组合的稳定分析及应力计算 50第五章 细部结构设计 56第一节 坝体分缝与止水 56第二节 砼标号分区 59第三节 坝顶结构 63第四节 坝体廊道系统 63第六章 重力坝的地基处理 65第一章 枢纽工程概况及基本资料本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况、工程目的和设计基本资料，包括水文分析、气象条件、工程地质、当地建筑材料、交通条件、水位和库容关系曲线、泥沙淤积情况、效益、淹没、工期等方面的资料，以便在下一步的工作中可依据以上情况确定坝线、坝型、枢纽布置、剖面设计、细部处理等工作 第一节 枢纽工程概况 拟建潘家口水库位于河北省唐山承德两地区交界处，坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上。

控制流域面积33700Km2，总库容为25.5亿m3水库枢纽由主坝、电站及泄水底孔等组成，水库主要任务是调节水量，供天津市和唐山地区工农业用水、城市人民生活用水，结合引水发电，并兼顾防洪要求工程要求提前收益，尽早建成根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，枢纽定为一等工程，主坝为Ⅰ级建筑物，其它均按Ⅱ级建筑物考虑第二节 工程基本资料一、水文资料1、年径流滦河水量较充沛，潘家口站多年平均年径流量为24.5亿m3，占全流域的53％，年内分配很不均匀，主要集中在汛期七、八月份丰水年时占全年的50～60％，枯水年占30～40％，且年际变化也很大2、洪水洪水多发生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大、涨落迅速的特点据调查，近一百年来有六次大水，其中1883年最大，由洪痕估算洪峰流量约为24400～27400m3/s实测的45年资料中，最大洪峰流量发生在1962年为18800 m3/s，洪峰历时三天左右，由频率分析法求得：表1－1项目千年一遇洪水流量万年一遇洪水流量千年一遇三天洪水流量万年一遇三天洪水流量指标40400 m3/s59200 m3/s26.1亿 m345.4亿 m3表1－2 几个重现期所对应的洪峰流量值 重 现 期（年）102050100洪峰流量（m3/s）7520117001780022800三日洪量（亿m3）8.0611.416.019.7表1－3 枯水期洪水过程线时段：9月1日至次年6月30日 频率：5％日期月、日、时流量m3/s日期月、日、时流量m3/s日期月、日、时流量m3/s6.16.2656.17.24906.18.244047248804430672610106420879877284001079107301039012861269012380141231466014360161231661016350181301856018330201372052020310221882249022300242312445024280表1－4 设计洪水过程线表 流量：米3/秒重现期(年)日 期1020501007.25.2871201952215110180300340825437857666311604117012901460141504183019002290171860263037504510203790537076509200235210735010450126007.26.2600081501160014000568008830120001520087230114001620019600117220117001780022800147340104001480017800175430770011000132002037805350762091602328604040576069407.27.2210029604220503051670236033604050814402080291035001113001840262031501422701700235028401712501680220026002011001600205025002310501580183021007.28.2100014501700205059501350160018808900115015501850118701100150018001485010451450170017820100014001670 3、泥沙本流域泥沙颗粒较粗，中值粒径0.0375mm，全年泥沙大部分来自汛期七、八月份，主要产于一次或几次洪峰内，且年际变化很大。

由计算得，多年平均悬移质输沙量为1825万t，多年平均含沙量7.45kg/m3推移质缺乏观测资料可计入前者的10％，这样总入库沙量为2010万t淤砂浮容重为0.9t／m3，内摩擦角为12°二、 气象库区年平均气温为10℃左右，1月份最低月平均气温为零下6.8℃，绝对最低气温达零下21.7℃（1969年），7月份最高月平均气温25℃，绝对最高气温达39℃（1955年）多年平均气温见表1－5表1－5 多年平均气温表（℃）月份123456789101112气温-6.8-3.43.5512.1119.1422.8625.1124.016.6710.22.85-4.4水温10.417.121.424.623.618.511.63.4本流域无霜期较短（90～180天），冰冻期较长（120～200天），潘家口站附近河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，封冻期约70～100天，冰厚0.4～0.6m，岸边可达1m流域内冬季盛行偏北风，风速可达七、八级，有时更大些，春秋两季风向变化较大，夏季常为东南风，多年平均最大风速为21.5m/s，水库吹程D=3Km流域多年平均降雨量约为400～700mm，多年平均降水天数及降水量见下表（表1－6）。

表1－6 多年月平均降水天数及降水量表 月 份123456789101112降水天数月平 均1.72.53.64.66.711.015.512.67.147.32.61.1最多天数599811172120141154最少天数000111451000降水量毫米月 平 均1.45.68.225.739.089.1277.3215.268.830.19.22.0最 大4.833.524.274.291.3217.8548.5462.8181.976.1134.61.4最 小0000.912.520.0101.194.21.7000三、工程地质1、库区地质潘家口水库库区属于中高山区，河谷大多为峡谷地形，只有西城峪至北台子一带较为宽阔，沿河两岸阶地狭窄，断续出现且不对称，区域内无严重的坍岸及渗漏问题2、坝址地质（1）地貌坝址位于扬查子村南300m处，为低谷丘陵地区，两岸相对高差不大，河谷开阔，宽约600m，上下游两公里范围内河道顺直，主河槽位于右岸河床高程137m左右枯水期河床宽约100m，由于受河流侧向的侵蚀，两岸地形不对称右岸坡度较陡约60°左右，左岸较缓约20°，河床中除漫滩外，左岸还有三级阶地发育，一、二级阶地高程自140m～160m，三级阶地与缓坡相接直达山顶。

覆盖层为7～12m厚的砂砾卵石冲积层2）岩性坝区主要岩性为太古界拉马沟片麻岩，其次为第四纪松散堆积物，以及不同时期的侵入岩脉坝区范围内片麻岩依其岩性变化情况可分为六大层，其中第一、四、六层岩性较好，但第一、六层因受地形限制，建坝工程很大第四大岩层（Ar，Ⅰ 4）为角闪斜长片麻岩，具有粗粒至中间细粒纤状花岗变晶结构，主要矿物为斜长石、石英及角闪石，本层岩体呈厚层块状，质地均一、岩性坚硬、抗风化力强、工程地质条件较好，总厚度185m左右3、构造坝址处虽然断层、裂隙较多，但大部分规模较小，对工程影响不大，其中F2、F5、F11、F26、F27、F28断层对坝体有一定的影响，以上各断层的特性见表1－7，所在部分参见构造分析图表1－7编号走向倾向及倾角宽度（米）性质对建筑物的影响F2北东85度－西北275度南70度－80度2.5－12.5压扭长约200米一段靠近上游坝锺对基础岩石力学强度及坝基完整均一性有影响F5北东20度南东30度1－8.0张扭位于溢流坝段自上游向下游斜贯2－3个坝段降低岩层力学强度影响完整性和均一性F11北东10度南东75度1.5－2.5张扭F11与F26两断层相距近而交汇，位于溢流坝处斜贯两个坝段且交汇带靠近下游侧又与F（压扭性）相关，对基础力学强度影响极大。

F26北东16度南东75度0.3－1.2张扭F27北西320度北东80度0.3－0.6张扭F27与F28两断层相距也较近，之间有一号岩脉并与坝体成53度夹角相交，斜穿5－6个坝段，对坝体有影响地段达120米F28北西320度北东75度1.3张扭4、水文地质坝基的透水性总的看来不大，但不均一，主要决定于断裂发育程度和性质在平面上，一级阶地基岩透水性大于其它地貌单元；从垂向上看，河谷内单位吸水量小于0.01kg/min的顶板。