《水工建筑物》课程设计说明书

1、水工建筑物课程设计说明书 第20页，共24页水工建筑物课程设计说明书前言按水工专业教学大纲的要求，为全面考察学生的学习质量，培养学生的工作能力，在学生学完本课程后进行综合练习。这次课程设计的主要任务有以下七点：1、确定枢纽等级，说明为什么选择土石坝及做出水工建筑物走向的轴线。2、选择土石坝坝型，拟定坝体剖面尺寸。4、坝坡稳定计算。5、细部构造设计。6、坝与地基两岸的连接及处理。7、绘图。2012级水电工程2班在重庆水利电力职业技术学院主教楼304进行了为期一周的水工建筑物课程设计实践教学等内容。目录前言2目录2第一部分4课程设计目的4第二部分4实习内容4.设计资料4.设计依据6二、枢纽布置7.坝型的选择7.泄水建筑物的选择10.其它建筑物型式的选择10.枢纽的组成建筑物及等级10.枢纽布置10三、土石坝的设计11.土石坝坝型的选择11.大坝断面尺寸及构造型式11.渗流计算12.稳定计算15.材料及细部构造15四、溢洪道设计15.溢洪道的形式16.堰面形式17.溢洪道的水力计算15.工程布置16.掺气水深20.消能放冲20.溢洪道的其他构造设计21五、设计图纸215.1图纸22.手绘图纸

2、23第三部分实习心得24第一部分课程设计目的按水工专业教学大纲的要求，为全面考察学生的学习质量，培养学生的工作能力，在学生学完本课程后进行综合练习。综合练习的目的，是对学生所学知识及能力的进一步系统训练和提高，是增强学生灵活运用所学知识分析问题、解决问题能力的有力措施。第二部分实习内容.设计资料（一）流域的基本情况及枢纽任务联平水库位于颍河干流上，控制流域面积94.1平方千米。流域内南部多石山，小部分为丘陵，已耕种，北部为丘陵，大部分为梯田，山区平均地面坡度为1/101/15，丘陵山区平均地面坡度1/50左右，水土流失严重，河流平均纵坡为1/130。该水库主要任务以灌溉为主，结合灌溉进行发电。灌溉下游左岸2万亩耕地，灌溉最大引水量4m3/s，引水高程347.49m，发电装机容量75kW。（二）地形地质水库位于低山丘陵地区，南部多山，高程在400500m之间，发育南北向冲沟。北、西、东多位第四纪黄土覆盖的丘陵阶地，高程在300400m之间，颍河由西向东流经坝区。坝址两岸河谷狭窄。坝址及库区岩层均为第三季砂页岩，无大的不利地质构造。坝址岩层为黄色石英砂岩与紫色砂质页岩互层，岩层走向SE11

3、0o120o，倾向NE20o30o，倾角20o40o。坝址两岸为黄色石英砂岩，岩石坚硬，但裂隙较为发育，上覆610m黄土，左岸有部分粘土。地震基本烈度为6度。（三）建筑材料1、土料在坝址附近4001500m的河道右岸有丰富的土料，大部分为中粉质壤土，储量在150万方以上，坝址下游有30万方左右的重粉质壤土。2、砂卵石料颍河河槽及两岸滩地也有大量砂、砾石及卵石，上下游河滩地表层02m黄土覆盖，下为37m厚砂卵石，在枯水季节河水位降低，上游在坝脚100m以外2000m以内卵石平均取深为1.5m，约86万方，下游在坝脚100m以外2000m以内平均取深1.3m，约86万方，其休止角经现场试验最小30o，最大37o，平均值33o。物理力学性质指标如下材料特性土石料物理力学性质指标指标单位坝基砂卵石坝体中粉质壤土重粉质壤土砂卵石堆石水上水下水上水上饱和快剪（o）2816.913.8633304038ckPa035980000饱和固结快剪（o）2820.117.833304038ckPa0761110000颗粒重度kN/m327.127.127.127.127.1干重度kN/m31916.516.

4、52019含水量%19.218.373湿重度kN/m319.520.121.419.4饱和重度kN/m32020.520.722.522渗透系数cm/s6.110-31.210-51.1810-76.110-3塑限含水量%1718.5料场含水量%19.321.3（四）气象1、气温:气温温和2、风速:多年平均最大风速：14m/s。水库最大吹程3km。3、降雨流域年平均降水量690mm左右，其中2/3降于69月，约有45%的降水集中于7、8两个月。（五）水文坝址处河流多年平均流量0.5m3/s，年总径流量1684.39万m3。（六）枢纽规划成果1、死水位340m。2、最高兴利水位360.00m，相应库容1413.07万m3，相应下游水深03、设计洪水位363.50m（频率2%）相应库容1998.36万m3，相应最大泄洪量540 m3/s，相应下游水位338.0m4、校核洪水位364.50m（频率0.2%），相应库容2299.68万m3，相应最大泄洪量800 m3/s，相应下游水位339.0m。5、水能指标：装机容量75kW，安装高程348.69m。等高线图.设计依据.工程等级：工程灌溉面积

5、为2万亩耕地，装机容量，校核洪水位相应库容2299.68万m3假设最大库容为2000.00万判定此工程为等工程工程规模为型，主要建筑物为，次要建筑物为级。主要建筑物：挡水坝、电站厂房、溢洪道。次要建筑物：泻洪洞，导流洞（后改为防空隧洞）。.水库规划资料（）正常水位：350m,设计洪水位：363.50m ，校核洪水位：364.40m 死水位：340 m（发电极限工作深度8m），灌溉最低水位：335 m（）总库容：2299.68万m3水库有效库容：2000万（）库容系数：0.87（）发电调节流量1.89，相应下游水位340发电最大引用水量=6.62相当于下游水位342.6，通过设计洪水位流量.时。溢洪道最大泄洪量800，相当于下游最高洪水位347.8。.枢纽组成建筑物（）大坝：布置在坝轴线上（等高线1-1位置处）。坝轴线在某村以西附近，轴线两岸山头较高且河岸狭窄，坝体工程量较小，轴线上游有大面积的滩地，高程之间。建筑材料丰富，轴线上游也叫宽阔，所以建库可获得较大库容。而轴线下有相对比较平坦，高程基本在之间，是良好的施工场地。从枢纽的布置考虑，轴线上端有天然垭口，可以布置溢洪道；右岸山体陡峭

6、，可以布置泄洪隧洞。经以上分析确定坝轴线为位置处。（）水电站：装机容量，一台机组，厂房尺寸6m10m=60。（）灌溉：主要灌溉区在河流右岸，渠首底高程之间，灌溉最大引水用流量，相当于渠道最大水深3，渠底宽2，渠底边坡:。（）水库放空隧洞：为了便于检修大坝和其它筑物，也方便排沙。洞作为防空洞。洞底高程341.2，洞直径.。布置在右岸，洞长越200m,工程量较小，与其他将建筑物不干扰，进出口水流都较顺畅，从地质条件上看，隧洞位于山岩中，岩石的抗风化能力较强，埋深也满足要求，开挖出的石渣还可以用作围堰的填筑材料，故取右岸方案（等高线图2-2处）。.筑坝材料（）土料：主要为中粉质壤和重粉质壤土。（）石料：可在右岸开采石料，或用下游鹅卵石，右岸为丘陵地区页岩含量大，方便开采。鹅卵石及土壤性能见表材料特性。二、枢纽布置.坝型的选择在基岩上可建筑的坝型有三种：重力坝、拱坝、土石坝。重力坝方案：对地形，地质条件适应性强，且枢纽泄洪问题容易解决等优点，但建筑重力坝清基开挖量大，且不能利用当地建筑材料，故重力坝不经济。拱坝方案：拱坝理想条件是河岸左右对称，岸顺无突变，在平面上向下游收缩的峡谷段，对两岸坝肩

7、要求较高，而此地质条件不能满足筑坝要求。土石坝方案：土石坝对地形、地质的要求低，几乎在所有的条件下都可以修建，且该工程在坝轴线的附近丘陵平原地带储量很多，土质佳，可用于筑坝，并且下游及两岸含有优质卵石及石料，开挖容易。故修建土石坝，其材料就地取材，开挖量小，运输量小，可节约工程投资，综合考虑地形、地质条件、筑材料、施工条件、成本等因素，最终选择土石坝方案。按水工专业教学大纲的要求，为全面考察学生的学习质量，培养学生的工作能力，在学生学完本课程后进行综合练习。这次课程设计的主要任务有以下七点：1、确定枢纽等级，说明为什么选择土石坝及做出水工建筑物走向的轴线。2、选择土石坝坝型，拟定坝体剖面尺寸。4、坝坡稳定计算。5、细部构造设计。6、坝与地基两岸的连接及处理。7、绘图。2012级水电工程2班在重庆水利电力职业技术学院主教楼304进行了为期一周的水工建筑物课程设计实践教学等内容。以下是这次实践活动的成果展示，不足之处还望老师批评指正。完本课程后进行综合练习。综合练习的目的，是对学生所学知识及能力的进一步系统训练和提高，是增强学生灵活运用所学知识分析问题、解决问题能力的有力措施。联平水库位于

8、颍河干流上，控制流域面积94.1平方千米。流域内南部多石山，小部分为丘陵，已耕种，北部为丘陵，大部分为梯田，山区平均地面坡度为1/101/15，丘陵山区平均地面坡度1/50左右，水土流失严重，河流平均纵坡为1/130。该水库主要任务以灌溉为主，结合灌溉进行发电。灌溉下游左岸2万亩耕地，灌溉最大引水量4m3/s，引水高程347.49m，发电装机容量75kW。（二）地形地质水库位于低山丘陵地区，南部多山，高程在400500m之间，发育南北向冲沟。北、西、东多位第四纪黄土覆盖的丘陵阶地，高程在300400m之间，颍河由西向东流经坝区。坝址两岸河谷狭窄。坝址及库区岩层均为第三季砂页岩，无大的不利地质构造。坝址岩层为黄色石英砂岩与紫色砂质页岩互层，岩层走向SE110o120o，倾向NE20o30o，倾角20o40o。坝址两岸为黄色石英砂岩，岩石坚硬，但裂隙较为发育，上覆610m黄土，左岸有部分粘土。地震基本烈度为6度。（三）建筑材料1、土料在坝址附近4001500m的河道右岸有丰富的土料，大部分为中粉质壤土，储量在150万方以上，坝址下游有30万方左右的重粉质壤土。2、砂卵石料颍河河槽及两岸滩地也有大量砂、砾石及卵石，上下游河滩地表层02m黄土覆盖，下为37m厚砂卵石，在枯水季节河水位降低，上游在坝脚100m以外2000m以内卵石平均取深为1.5m，约86万方，下游在坝脚100m以外2000m以内平均取深1.3m，约86万方，其休止角经现场试验最小30o，最大37o，平均值33o。物理力学性质指标如下（四）气象1、气温:气温温和2、风速:多年平均最大风速：14m/s。水库最大吹程3km。3、降雨流域年平均降水量

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