土石坝课程设计E江水利枢纽工程设计.doc

1、E 江水利枢纽工程设计目 录设计说明书第一部分 综合说明51、设计资料51.1、工程枢纽概况51.2、枢纽任务61.3、工程地质概况81.3.1、水库地质：81.3.2、坝址地质：82、气象特性92.1、气温：92.2、湿度：102.3、降雨量：102.4、风力及风向：112.5、水文特性：112.6、建筑材料132.6.1、各料场的位置与储量见坝区地形图。132.6.2、物理学性质土料132.7、经济资料132.7.1、库区经济132.7.2、对外交通情况14第二部分：主要建筑物143 设计数据143.1、工程等级:143.2、其他建筑物153.3、枢纽组成建筑物154、筑坝材料165、枢纽布置175.1、工程等别及建筑物级别175.1.1、水库枢纽建筑物组成186、工程规模186.1、各效益指标等别186.2、水库枢纽等级18第三部分：坝型比选197 各组成建筑物的选择197.1. 挡水建筑物型式的选择197.1.1、重力坝方案197.1.2拱坝方案197.1.3土石坝方案207.1.4 泄水建筑物型式的选择208 其它建筑型式的选择208.1、灌溉引水建筑物208.2、水电站建筑

2、物208.3过坝建筑物218.4施工导流洞及水库放空洞218.5、 枢纽总体布置方案的确定219 土坝设计229.1 坝型选择229.1.1. 均质坝249.1.2.、多种土质坝249.1.3、 斜墙坝259.1.4、心墙坝2510、大坝轮廓尺寸的拟定25101、坝顶宽度2610.2、坝坡与戗道2610.3、坡顶高程2610.6、坝基防渗体3111、设计洪水与校核洪水31设计计算书第四部分:调洪演算3212、调洪演算与方案选择3212.1、泄洪方式及水库运用方式3212.2、防洪限制水位的选择3312.3、调洪演算3312.4、方案选择3413 渗流计算3413.1、渗流计算的基本假定3413.2、渗流分析的方法3513.3、计算断面及公式3615、坝坡稳定计算3616、材料及构造设计3716.1、 防渗体设计3716.1.1、. 防渗体尺寸3716.2.2、防渗体保护层3816.3、坝体排水设计3816.3.1、反滤层和过滤层3916.4、护坡设计4116.5、排水沟尺寸及材料4317、地基处理及坝体与岸坡的连接4417.1、地基处理4417.2、坝体与地基的连接4517.3、坝体与

3、岸坡的连接45第五部分：第二主要建筑物设计4518、溢洪道设计4518.1、溢洪道路线选择和平面位置的确定4618.2、孔口尺寸设计4818.3、控制段4918.4、泄 槽4918.5、出口消能5019、水力计算5019.1、基本计算5019.2、基本计算公式5019.3、鼻坎型式5019.4、水舌挑射距离计算5120、衬砌及细部构造设计5220.1、坝的防渗体，排水设备5220.2、反滤层设计5320.3、护坡设计5320.4、坝顶布置5421、地基处理及防渗5421.1、渗流控制方案5520.2、防渗墙的型式、材料及布置。5520.3、坝肩处理56总结56致谢56参考文献57设计说明书一 基本资料及数据设计第一部分 综合说明1、设计资料1.1、工程枢纽概况E江位于我国西南地区，流向自东南向西北，全长约122km，流域面积2558km；在坝址以上流域面积为780km。本流域大部分为山岭地带，山脉和盆地交错期间，地形变化剧烈，流域内支流很多，但多为小的山区流河流，地表大部分为松软的沙岩、页岩、玄武岩及石灰岩的风化层，汛期河流的含沙量较大，冲击层较厚，两岸有崩塌现象本流域内因山脉连绵，交

4、通不便，故居民较少，全区农田面积仅占总面积的20%，林木面积约占全区的30%，其种类有松、衫等。其余为黄山及草皮覆盖。因此，有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水资源。1.2、枢纽任务枢纽主要任务是以灌溉发电为主，并结合防洪，养鱼及供水等任务进行开发。初步规划，灌溉方面：本工程灌溉面积为10万亩（高程在102m以上），发电方面：装机容量24KW。发电量为1.05亿度。防洪方面：可减轻洪水对下游城镇、厂矿和农村的威胁。根据防洪要求，设计洪水时控制最大泄流流量不超过900 m3/s。渔业方面：正常蓄水位时，水库面积为15.16km，为发展养殖业创造了有力的条件。其它方面：引水隧道进水口底高程为2789.00m，出口底高程为2752.30m，引水隧洞直径为4m，压力钢管直径为2.3m，调压井直径为12.0m；防空洞直径为2.5m。可防空水位芷水位2770.00m项目参数项目参数基本资料枢纽任务防洪 发电 灌溉水库容积特性死库容100106m3上游集雨面积780Km2兴利库容288106m3年降雨量905mm调洪库容38106m3年平均气温12.8坝底高程2750.00m月平均流量17

5、4m3/s电站厂房布置方式坝后引水式年输沙量33000m3取水方式单管多机有压引水最大风速及吹程19.1m/s，15km发电机高程2760m岩性玄武岩尾水管底高程2748m地震烈度7度厂房顶高程2772m该坝设有泄洪洞、放空洞连同引水发电隧洞布置于右岸凸出的山梁里面，详见枢纽平面布置图。该枢纽平面布置图如下图所示：1.3、工程地质概况1.3.1、水库地质：库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾石与凝灰岩等。经地质勘探认为库区渗漏问题不大，但水库蓄水后，两岸的坡积与残积等物质的坍塌是不可避免的。经过勘测，估计可能塌方量约为300万立方，在考虑水库淤积问题时作为参考。1.3.2、坝址地质：坝址位于E江中游地段的峡谷地带，河床比较平缓，坡降不太大，两岸高山耸立，构成高山深谷的地貌特征。 坝址区地层以玄武岩为主，兼有少量火山角砾石和凝岩灰穿过，由于玄武岩成分不一致分化程度不同，力学性质也不同，可分为坚硬玄武岩、多气孔玄武岩、破碎玄武岩、软弱玄武岩、半风化玄武岩和全分化玄武岩等，其物理性质见下表 表6 坝基岩石物理力学性质试验表岩石名称比重容重（KNm）建议采用抗压强度（Mpa)半风化玄武岩

6、3.0129.650破碎玄武岩2.9529.250-60火山角砾石2.928.735-120软弱玄武岩2.852710-120坚硬玄武岩2.9629.2100-160多气孔玄武岩2.8527.870-180全风化玄武岩物理力学性质实验表天然含水率w（%干容重（KNm）比重液限Wl塑限Wp塑限指数Ip压缩系数a侵水固结块剪0-0.5（mKN106-63-4（mKN106-6内摩擦角 凝聚力（kpa） 2.516.32.9747.332.2616.95.971.5123.38242、气象特性2.1、气温：年平均气温约为12.8，最高气温为30.5，发生在7月份，最低气温-5.3，发生在一月份，各月平均气温见表1，平均温度的天数见表2表2平均温度日数 月份日数平均温度123456789101112061.20.3000000003.10-302526.830.7303130313130313027.9300000000000002.2、湿度：本地区气候特征是冬干夏湿，每年十一月至次年和四月特别干燥，其相对湿度为51-73%之间，夏雨因降雨日数较多，相对湿度随之增大，一般变化范围为67-86%

7、2.3、降雨量：最大年降水量可达1213mm，最小为617mm，多年平均降雨量为905mm，各月降雨数见表3 表3各月降雨日数统计表 月份日数平均降雨量1234567891011125mm2.62.24.34.278.611.58.59.69.54.84.35-10mm0.30.20.21.422.42.72.72.62.40.80.110-30mm0.10.10.70.52.34.64.93.82.21.30.60.130mm0000000000002.4、风力及风向：一般1-4月风量较大，实测最大风速为19.1m每秒相当于8级风力，风向为西北偏西，水库吹成为15km2.5、水文特性：E江径流的主要来源为降水，在此山区流域内无湖泊调节江流。根据实测短期水文气象资料研究一般是每年五月底至六月初河水开始上涨，汛期开始，至十月以后洪水下降，则枯水期开始，直至次年五月。 E江洪水形状陡涨猛落，峰高而瘦具有山区河流的特性，实测最大流量为700立方米每秒， 年日常径流:坝址附近水文站有实测资料8年，参考临近站水文记录延长后有22年水文系列，多年年平均流量为17立方米每秒， 洪峰流量:经频率分析，求的不同平率的洪峰流量如表4，各月不同平率的洪峰流量见表5 表4不同平率的洪峰流量频率0.05%1%2%5%10%流量（ms）23201680142011801040表5不同平率的洪峰流量见 月份频率1234567891011121%4619121960012401550121067039028372%3617111553011201360109060031023335%23149114208501100830480250162810%1911793707609807204102101523 固体径流：E江为山区性河流，含沙大小均岁降水强度量的大小而变化，平均年含沙量为0.5kg每立方，枯水极少，河水清澈见底，

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