平山水利枢纽水工课程设计(使用版)

水工建筑物课程设计设计书平山水利枢纽设计说明书Ⅰ枢纽布置一工程等别及建筑物级别1水库枢纽建筑物组成根据水库枢纽的任务，该枢纽组成建筑物包括：拦河大坝、溢洪道、水电站建筑物、灌溉渠道、水库放空隧洞（拟利用导流洞作放空洞）、筏道。

2工程规模根据SDJ12-78《水利水电工程枢纽等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）》以及该工程的一些指标确定工程规模如下：（1）各效益指标等别：根据枢纽灌溉面积为20万亩，属Ⅲ等工程，工程规模为中型；根据电站装机容量9000千瓦即9MW，小于10MW，属Ⅴ等工程，工程规模为小（2）型；根据总库容为2.00亿m3，在10～1.0亿m3，属Ⅱ等工程，工程规模为大（2）型。

（2）水库枢纽等别：根据规规定，对具有综合利用效益的水电工程，各效益指标分属不同等别时，整个工程的等别应按其最高的等别确定，故本水库枢纽属于Ⅱ等工程，工程规模为大（2）型。

（3）水工建筑物的级别：根据水工建筑物级别的划分标准，Ⅱ等工程的主要建筑物为2级水工建筑物，所以本枢纽中的拦河大坝、溢洪道、水电站建筑物、灌溉渠道、水库放空隧洞为2级水工建筑物；次要建筑物筏道为3级水工建筑物。

二各组成建筑物的选择1泄水建筑物的选择土石坝最适合采用岸边溢洪道进行泄洪。

在坝轴线下游300m处的两岸河谷呈马鞍型，右岸有垭口，布置正槽式溢洪道。

采用正槽式溢洪道可以节省土石方开挖量，若布置在基岩上，可以节省混凝土衬砌工程量，并有利于工程安全。

由于正槽式溢洪道全部是开敞的，正向进流，水流平顺，泄洪能力大，结构比较简单，运行安全可靠，便于施工，管理和维修。

2其它建筑物型式的选择（1）灌溉引水建筑物由于主要灌区位于河流右岸，但右岸坝区破碎深达60m的钻孔岩芯获得率仅为20%，岩石裂隙十分发育，可以考虑采用适当的地基处理，将溢洪道布置在右岸。

（2）水电站建筑物由于土石坝不宜采用坝式和坝后式厂房，而宜采用岸边引水式厂房，采用单元供水式引水发电较为合理。

平山水利枢纽设计计算说明书1.基本资料1．1概况平山水库位于G县城西南3公里处的平山河中游，该河系睦水的主要支流，全长28公里，流域面积为556平方公里，坝址以上控制流域面积431平方公里；沿河道有地势比较平坦的小平原，地势自西南向东由高变低最低高程为62.5m左右；河床比降3‰，河流发源于苏塘乡大源锭子，整个流域物产丰富，土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材、竹子等土特产。

由于平山河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又易造成干旱现象，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利资源。

1．2枢纽任务枢纽主要任务以灌溉发电为主，并结合防洪、航运、养鱼及供水等任务进行开发。

根据初步规划，本工程灌溉面积为20万亩（高程在102m以上），装机9000千瓦。

防洪方面，由于水库调洪作用，使平山河下游不致洪水成灾，同时配合下游睦水水利枢纽，对睦水下游也能起到一定的防洪作用，在流域900m3/s。

在航运方面，上游库区能增加航运里程20公里，下游可利用发电尾水等航运条件，使平山河下游四季都能筏运，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。

1．3地形、地质概况1．3．1地形情况平山河流域多为丘陵地区，在平山枢纽上游均为大山区，河谷山势陡峭，河谷边坡一般为60°~70°，地势高差都在80~120m，河谷冲沟切割很深，山脉走向大约为东西方向，基岩出露很好，河床一般为100m左右，河道弯曲很厉害，尤其枢纽布置处更为显著形成S形，沿河沙滩及坡积层发育，尤以坝址下游段的平山咀下游一带及坝下陈家上游一带更为发育，其它地方则很少，在坝轴下游300m处的两岸河谷呈马鞍形，其覆盖物较厚，基岩产状凌乱。

1．3．2地质情况靠上游有泥盘五通砂岩，靠下游为二叠纪灰岩，几条坝轴线皆落在五通砂岩上面。

地质构造特征有：在平山咀以南，即石灰岩与砂岩分界处，发现一大断层，其走向近东西，倾向大致向北西，在第一坝轴线左肩的为五通砂岩，特别破碎，在100多米范围内就有三、四处小断层，产状凌乱，坝区右岸破碎深达60m的钻孔岩芯获得率仅为20%，可见岩石裂隙十分发育。

课程设计平山水利枢纽设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解平山水利枢纽工程的基本概念、设计原理及在我国水利建设中的重要性。

2. 学生能掌握水利枢纽设计的主要参数，如库容、坝高、泄洪设施等，并了解它们之间的关系。

3. 学生能了解水利工程对周边环境及生态的影响，以及如何进行环境保护和生态补偿。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析水利枢纽工程的设计合理性，提出改进措施。

2. 学生能通过小组合作，设计简单的水利枢纽模型，提高动手实践能力。

3. 学生能运用图表、数据等资料，进行水利枢纽工程的分析和评价。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对水利工程建设的兴趣，激发他们为我国水利事业做贡献的意愿。

2. 增强学生的环保意识，让他们认识到水利工程在保护生态环境中的责任和使命。

3. 培养学生的团队协作精神，使他们学会在合作中解决问题，共同完成任务。

课程性质：本课程为实践性、探究性课程，以培养学生实际操作能力和创新能力为核心。

学生特点：初中年级学生，具有一定的物理、数学基础，对水利工程有初步的认识，好奇心强，喜欢动手操作。

教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，引导他们通过自主探究、合作学习，达到课程目标。

在教学过程中，关注学生的学习成果，及时进行评估和反馈，以提高教学效果。

二、教学内容1. 水利枢纽工程基本概念：介绍水利枢纽的定义、分类及功能，结合课本第二章内容，让学生了解水利枢纽在国民经济中的作用。

2. 平山水利枢纽工程概况：详细介绍平山水利枢纽的地理位置、主要设施、工程规模等，关联课本第三章实例分析。

- 库容、坝高、泄洪设施等设计参数- 水利枢纽对周边环境及生态的影响3. 水利枢纽设计原理：讲解水利枢纽设计的基本原则、方法及流程，结合课本第四章内容，使学生掌握设计过程中的关键环节。

- 设计合理性分析- 环境保护与生态补偿措施4. 水利枢纽模型设计：引导学生运用所学知识，分组设计简单的水利枢纽模型，锻炼动手实践能力，关联课本第五章实践操作。

松涛水利工程施工总进度网络计划编制0 绪论0.1课程设计目的:在巩固所学基础知识和专业知识的前提下, 运用现代组织管理工具——网络计划技术, 对松涛水利枢纽的施工进度进行安排, 从而进一步了解水利水电工程各项目之间的项目关系, 综合掌握水利水电工程施工的全貌, 培养统筹全局的观念, 为今后的施工组织设计工作打下良好的基础。

0.2课程设计的任务:编制松涛水利枢纽工程施工总进度网络计划1．基本资料1.1工程概况:松涛水利枢纽位于柳河干流上的松涛峡, 系一级建筑物, 由河床混凝土重力坝、溢洪道、右岸土坝和坝后厂房等部分组成。

枢纽主要任务是发电, 装机容量3╳15＝45万Kw, 单机容量15万Kw。

发电最低水位500m, 相应库容19.5亿m3。

枢纽右岸适当位置布置防空洞, 可满足封孔蓄水期对下游洪水100 m3/s流量的要求。

枢纽各组成建筑物的工程量见表1。

表1 主要水工建筑物的组成和工程量表1.2枢纽地形坝址距下游的松州市河道长约100 km, 直线距离约50 km, 坝址附近皆为高山峡谷地区。

松涛峡长约12 km, 上下游均有比较平坦的山间盆地, 可作为施工场地。

坝址位于峡谷尾部, 距峡谷出口约1.7 km, 坝区河床两岸山坡陡峻, 成V字型。

左岸坡度450~800, 陡缓相见；右岸坡度600~850, 两岸山体均为黄土覆盖。

坝址河床高程一般为410m, 河面宽50~60m, 深化区偏右岸, 最深约10m。

坝址左岸山峰起伏, 高出河面约150m以上。

右岸坝头附近为一狭小丘陵阶地, 高出河面约110m左右。

与坝区阶地相连的就是地形平坦、面积宽阔的李家台四级阶地, 高程约560~580m。

自峡谷出口起, 两岸地势逐渐开阔, 呈狭长二级阶地, 高程约430~440m, 沿柳河右岸距坝址约8km的旧镇, 附近有宽阔平坦二级阶地。

坝内河谷两岸有很多冲沟, 左岸主要有坝址下游200m处的滑沟；右岸主要有坝址上游150m处的红柳沟, 下游的刘家沟、金沟和银沟等。

《水利工程施工》课程设计计算说明书一、基本资料大渡河上某水电工程采用单戗立堵进占，河床的剖面图见图1。

戗堤处水位~流量关系见表1和图2。

戗堤端部边坡系数1n =，截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。

截流材料采用当地的中粒黑云二长花岗岩，容重为26KN/m 3。

该工程采用左右岸各布置一条导流洞导流，左、右导流隧洞联合泄流的上游水位和泄流流量关系见表2和图3。

图1：河床剖面图图2：坝址处天然水位~流量关系曲线作图如下图3：上游水位~导流隧洞泄流量关系曲线每位同学按不同的设计流量进行无护底情况下截流水力计算，并确定相应的截流设计方案。

按以下公式确定截流设计流量3(3002/)Q m s +⨯=学号的最后两位，计算时不考虑戗堤渗透流量和上游槽蓄流量。

截流设计是施工导流设计重要组成部分，其设计过程比较复杂，目前我国水利水电工程截流多采用立堵截流，本次设计按立堵截流设计，有多种设计方法。

其设计分为：截流水力计算、截流水力分区和备料量设计。

截流设计流量的确定，通常按频率法确定，也即根据已选定的截流时段，采用该时段内一定频率的某种特征流量值作为设计流量。

一般地，多采用截流时段5%～10％的月平均或者旬平均流量作为设计标准。

截流的水力计算中龙口流速的确定一般采用图解法（详细见《水利工程施工》P39~42），以下对于图解法及图解法的量化法，三曲线法做如下介绍。

二、截流的水力计算1、计算下游水位下H 、戗堤高度B H 、戗堤水深0H由3030028316/=+⨯=Q m s ，根据戗堤处水位~流量关系曲线，由内插法可知，953.28下=H m ;安全超高1.0m由Q Q =0,957.79上=H m ， 1.08上底=+-=B H H m H m ；0 2.28下底=+-=+H Z H m H Z .2、根据已知的泄流量d Q 与上游水位上H 关系绘制~d Q Z 曲线作图如下4：龙口泄水曲线Z Q ~由龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算： 式中 m ——流量系数当013Z H <，为淹没流，01Z m H ⎛=- ⎝当013Z H ≥，为非淹没流，0.385m = B ——龙口平均过水宽度梯形断面：02B B B nH nH =-+ 三角形断面：0B nH =0H ——龙口上游水头梯形断面：0H Z Z =-上底三角形断面：()00.5B H Z Z nH B n =---上底其中Z ——龙口上下游水位差B H ——戗堤高度n ——戗堤端部边坡系数，取 1.0n = Z 上——龙口上游水位 Z 底——河道底板高程由连续方程可得龙口流速计算公式为 ： Q Bhυ=- 淹没流时：s h h = 式中s h ——龙口底板以上的下游水深非淹没流时：c h h = 式中c h ——龙口断面的临界水深I 即淹没出流时：①对于梯形断面： s h h = ②对三角形断面：0.5B s nH Bh h n-=-。

武汉大学水利水电学院《水工建筑物》课程设计指导书题目：平山水利枢纽设计专业：水利水电工程年级：2012级时间：2015年6月22日～30日指导教师：水电1班，佘成学水电2班，周伟水电3班，程勇刚水电4班，赖国伟水电5班，李民水电6班，何金平设计题目：平山水利枢纽设计几点要求（1）按时到设计教室进行课程设计。

不得迟到、早退，指导教师将随机抽查点名。

（2）独立完成。

鼓励同学们相互交流、讨论，但不得抄袭。

凡发现抄袭的情况，抄袭者和被抄袭者的成绩一律判为不及格。

一经发现，决不姑息。

（3）不得在设计室内进行与课程设计无关的活动，不得大声喧哗。

（4）按时完成课程设计的全部内容。

设计成果于2014年6月30日（第18周周二）下午4:00各班按班级收齐后交到水电系办公室，过期不候（也可与各班指导老师联系，统一交到各班指导老师的办公室）。

一律不得缓交。

课程设计的目的（1）培养同学们运用所学知识独立解决工程问题的能力；（2）训练同学们计算、绘图和编写设计说明书的能力。

平山水利枢纽设计基本资料详见“平山水利枢纽设计基本资料”。

设计内容：（1）枢纽布置（2）土坝设计（3）溢洪道设计详细要求附后。

需要提交的设计成果（1）设计说明书（含计算）1份，不少于20页。

（2）完成设计图纸3张，其中：平面布置图一张，直接手绘在提供的平面图上；枢纽下游展视图和溢洪道纵剖面图绘在一张50×75cm的绘图纸或坐标纸上，或用CAD绘制在A3图纸上；土坝典型断面图和土坝及溢洪道的细部结构绘在一张50×75cm的绘图纸或坐标纸上，或用CAD绘制在A3图纸上。

时间安排本次课程设计从6月22日（第17周周一）开始，到30日（第18周周二）结束，共7天时间。

其中：熟悉设计资料和枢纽布置1天土坝设计及说明书编写2天溢洪道设计及说明书编写2天绘图及成果整理2天“平山水利枢纽设计”基本内容1．设计资料详见“平山水利枢纽基本资料”。

2．枢纽布置主要应完成枢纽组成、枢纽等别及建筑物级别确定、各主要建筑物型式确定、各主要建筑物位置确定（即枢纽布置的比较和选定）。

平山水利枢纽设计平山水利枢纽设计资料详见“平山水利枢纽设计资料”需要提交的设计成果（1）设计计算及说明书一份（15~20页）（2）完成设计图纸三张，其中平面布置图一张，直接绘在蓝图上；枢纽下游展视图和溢洪道纵剖面图绘在一张50×75cm的绘图纸或坐标纸上；土坝典型断面图和土坝及溢洪道的细部结构绘在另一张50×75cm的绘图纸或坐标纸上。

“平山水利枢纽设计”的基本设计步骤一、枢纽布置在枢纽布置阶段，主要要完成枢纽组成、枢纽及建筑物的等级确定、各建筑物型式的确定、各建筑物的位置确定（即枢纽布置的比较和选定）。

1．枢纽组成根据设计资料中本枢纽的任务来确定。

首先，要拦洪蓄水需要挡水建筑物；其次，为宣泄多余洪水，需要泄水建筑物；发电需要发电建筑物；灌溉需要灌溉引水建筑物；为满足检修要求，需要放空建筑物，等等。

2．枢纽及建筑物的分等分级根据所给资料（发电、防洪、库容、灌溉面积），对照《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》确定枢纽等别（先按发电、防洪、库容分别确定分项等级，再按最大者确定枢纽等级）和建筑物级别（分清主要建筑物和次要建筑物）。

确定枢纽及建筑物的等级的目的是要确定设计和校核洪水标准，从而通过调洪演算来进一步确定设计水位和校核水位。

在本次课程设计中，为减小同学们的工作量，省略了这一步骤，直接给出了设计水位和校核水位。

但在明年的毕业设计中，需要同学们完成上述工作。

3．各建筑物型式的确定挡水建筑物：重力坝？拱坝？土坝？根据所给资料（地形、地质、建材等），宜选择土坝。

泄水建筑物：对土坝，可考虑溢洪道和隧洞。

本工程坝址右岸有一垭口，故可选择在垭口处修建溢洪道。

发电建筑物：可采用引水式水电站。

放空建筑物：可与导流上隧洞相结合。

4．枢纽布置与比较根据教材第七章的枢纽布置原则，主要确定各建筑物的相对位置，并绘制平面布置图。

在枢纽布置图中，要求土坝和溢洪道严格按设计尺寸绘制，其余电站建筑物、放空建筑物绘示意图。

平山水利枢纽设计计算说明书（一）基本资料1. 概况平山水库位于G县城西南3㎞处的平山河中游，该河系睦水的主要支流，全长28㎞，流域面积为556㎞2，坝址以上控制流域面积431㎞2；沿河道有地势比较平坦的小平原，地势自南向东由高变低。

最低高程为62.5m左右；河床比降3‰，河流发源于苏塘乡大源锭子，整个流域物产丰富，土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材、竹子等土特产。

由于平山河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外当雨量分布不均时，又易造成干旱现象，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利资源。

2. 枢纽任务枢纽主要任务以灌溉发电为主，并结合防洪、航运、养鱼及供水等任务进行开发。

根据初步规划，本工程灌溉面积为20万亩（高程在102m以上），装机9000千瓦。

防洪方面，由于水库调洪作用，使平山河下游不致洪水成灾，同时配合下游睦水水利枢纽，对睦水下游也能起到一定的防洪作用，在流域900m3/s。

在航运方面，上游库区能增加航运里程20㎞，下游可利用发电尾水等航运条件，使平山河下游四季都能筏运，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。

3. 地形、地质概况地形情况：平山河流域多为丘陵地区，在平山枢纽上游均为大山区，河谷山势陡峭，河谷边坡一般为60°~70°，地势高差都在80~120m，河谷冲沟切割很深，山脉走向大约为东西方向，基岩出露很好，河床一般为100m左右，河道弯曲很厉害，尤其枢纽布置处更为显著形成S形，沿河沙滩及坡积层发育，尤以坝址下游段的平山咀下游一带及坝下陈家上游一带更为发育，其它地方则很少，在坝轴下游300m处的两岸河谷呈马鞍形，其覆盖物较厚，基岩产状凌乱。

地质情况：靠上游有泥盘五通砂岩，靠下游为二叠纪灰岩，几条坝轴线皆落在五通砂岩上面。

地质构造特征有：在平山咀以南，即石灰岩与砂岩分界处，发现一大断层，其走向近东西，倾向大致向北西，在第一坝轴线左肩的为五通砂岩，特别破碎，在100多米范围内就有三、四处小断层，产状凌乱，坝区右岸破碎深达60m的钻孔岩芯获得率仅为20%，可见岩石裂隙十分发育。

《水工建筑物》课程设计任务书——渠系闸枢纽石河子大学水利建筑工程学院水工教研室2009年12月课程设计任务书——渠系统闸枢纽（农田水利专业适用）一、基本情况××灌溉工程××干渠线路已定，断面设计资料已知（附后）。

第一支渠入口布置在干渠桩号1+085左岸处。

为保证第一支渠的引水，需将干渠上的跌水与第一支渠的入口结合，在桩号1＋085处设置一个闸枢纽。

干渠设计流量35m2/s，第一支渠在用水期间从干渠引取10m2/s的流量，流量过程线见后。

本建筑物按3级水工建筑物的标准设计。

二、设计任务1．本着结构简单，施工方便，运用安全、方便、耐久，造价低廉的原则，对已有资料进行分析比较，提出最优方案。

2．对提出的最优方案，在教师的指导下，用课堂上所学的知识，并参考有关的规范、资料、手册进行初步设计。

3．解决左右岸的公路交通（公路等级：4级）。

4．布置管理人员的办公及生活区（30～50m2）。

三、设计资料A、干、支渠及工程所在地、地面资料：（1）干渠资料设计流量Q＝35m2/s。

上游渠底高程H1=908.2m。

下游渠底高程H2=905.1m。

上游渠底纵坡i=0.000185。

下游渠底纵坡i=0.00025。

渠底底宽b1=15m。

渠底边坡系数m=1.5。

渠道糙率n=0.025。

（2）支渠资料设计流量Q＝10m2/s。

支渠口渠底高程H1=908.8m。

支渠渠底纵坡i=0.00025。

支渠渠底底宽b2=6m。

渠底边坡系数m=1.5。

渠道糙率n=0.025。

干渠与支渠轴线夹角为40°。

B、地基资料：（1）地基为戈壁砾石，深达15m以上。

（2）颗粒级配情况（见下表）。

（3）渗透系数4.16m/日。

（4）比重＝2.67，容重r d＝（1.89～2.11）T/m3。

（5）天然休止角Φ＝370。

C＝0，与混凝土或浆砌石的摩擦系数f＝0.5。

（6）地基承载力P＝400Kpa。

（7）孔隙率n＝（26～38％）。