土石坝毕业设计(全)
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粘土斜墙土石坝本科毕业设计本科毕业设计粘土斜墙土石坝1.综合说明1.1枢纽概况及工程目的某水库工程是河北省和水利部“八?五”重点工程建设项目之一。
该工程是以供水、灌溉、发电、养殖等综合利用为主的大型控制枢纽工程。
青龙河流域水量充沛,控制流域面积6340km2,,多年平均径流量9.6亿m3,是滦河流域较大的一条支流。
但由于降雨、径流的年际年内分配极不均匀,必须修建大型控制工程调节水量,丰富的水资源才能得以充分开发利用。
水库按满足秦皇岛市生活、工业用水和滦河中下游农业用水的需要设计,工程规模是:正常蓄水位141 m,调节库容7.09亿m3,水库库容系数0.77,水量利用系数为70%。
坝后式电站装机容量20Mw。
根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》SDJ12-78的规定,一期工程为二等工程,大坝为II级建筑物,正常应用洪水为100年一遇,非常运用洪水为1000年一遇。
辅助建筑物按Ⅲ级设计,临时建筑物按Ⅳ级设计。
1.2水库枢纽设计基础资料1.2.1地形、地质1地形:见1:2000坝址地形图。
2库区工程地质条件。
水库位于高山区,构造剥蚀地形。
青龙河侵蚀能力较强,沿河形成不对称河谷,由于构造运动影响,河流不断下切,形成岸边阶地、陡岸。
流域内地形北高南低,平均高程与500m,最高峰海拔1680m。
河道蜿蜒曲折,河谷宽度400~100m不等,河道比降1/400~1/600。
库区两岸基岩出露高程大部分在200米左右,库区左岸非可溶性岩层分布广泛,其中主要由绢云母、千枚岩、石英、砂质页岩组成。
透水性较小,也没有发现沟通库内外的大断层。
库区可溶性岩层分布于青龙河右岸,从隔水层分布、熔岩发育情况分析,水库蓄水后向邻近河流渗透的可能性很小。
经过对库区断层的分析,水库向外流域及下游渗漏的可能性很小。
库区外岩层抗风化作用较强,库岸基本上是稳定的。
3坝址区工程地质条件位于坝区中部背斜的西北,岩层倾向青龙河上游,两岸山体较厚。
土石坝毕业设计资料题目:土石坝设计及施工技术的综合分析摘要:该毕业设计主要以土石坝的设计和施工技术为研究对象,通过对土石坝的相关理论知识进行深入学习和总结,结合实际案例,分析土石坝的设计原理和施工过程中的技术要点。
通过对土石坝设计与施工工艺的综合分析,进一步提高土石坝工程的质量和安全性。
本文主要分为引言、土石坝的设计原理、土石坝施工技术以及结论四个部分。
1.引言土石坝作为一种常见的水利工程建筑物,起到了水库蓄水和防洪的重要作用,因此对其设计和施工技术进行研究具有重要意义。
本章主要介绍研究背景和研究目的,明确本论文的主要内容和研究方法。
2.土石坝的设计原理介绍土石坝的定义、分类和设计原则。
分析土石坝的重力坝和堆石坝两种主要设计方式,并对其设计原理进行详细解释。
重点介绍土石坝的坝体结构设计、防渗措施及排水设计等方面的原理和方法。
3.土石坝施工技术从土石坝施工的准备阶段、基础施工、坝体施工和防渗施工四个方面,详细介绍了土石坝施工过程中的关键技术要点。
包括土石料的选择、卸料和压实技术、重力坝的坝体施工流程、堆石坝的填筑和压实方法,以及防渗层的施工工艺等。
4.结论通过对土石坝设计与施工技术的综合分析,总结了土石坝设计和施工技术的关键要点。
强调了设计中应考虑的因素和施工过程中的注意事项,以及土石坝工程质量和安全性的重要性。
最后,提出了进一步研究和改进土石坝设计与施工技术的建议。
关键词:土石坝、设计原理、施工技术、质量、安全性注:以上摘要只为示例,实际内容可以根据具体情况进行调整和增加。
具体内容请查看附件。
土石坝_粘土心墙毕业设计目录1 基本资料 (4)1.1工程概况 (4)1.2水文气象 (4)1.3地形地质 (4)1.4茅坪溪防护大坝 (5)1.4.1 设计标准 (5)1.4.2 平面布置 (5)1.5其它设计资料 (5)1.1.1 1.5.1 工程特征水位 (5)1.5.2 地震烈度 (5)1.5.3 筑坝材料的技术指标 (5)1.6设计内容与要求 (6)1.6.1 设计目的 (6)1.6.2 设计内容 (7)2 坝址及坝型的选择 (7)2.1坝址的选择 (7)2.2土坝对地基的要求 (8)2.3坝型选择 (8)2.3.1 各种坝型的比较 (8)2.3.2土石坝类型的选择 (9)3 坝工设计 (10)3.1坝顶高程 (10)3.1.1 按正常情况下计算坝顶高程 (11)3.1.2 按非常情况计算坝顶高程 (13)3.1.3 考虑地震影响计算坝顶高程 (13)3.1.4 确定坝顶高程及坝高 (13)3.2坝顶宽度 (13)3.3坝坡 (14)3.5排水体设备 (15)4 渗流计算 (16)4.1设计说明 (16)4.1.1 土石坝渗流分析的任务 (16)4.1.2 渗流分析的工况 (16)4.1.3 渗流分析的方法 (16)4.2渗流计算 (16)4.2.1 基本假定 (16)4.2.2 渗流计算基本公式 (16)4.3渗流计算过程 (18)4.4渗流稳定结果分析 (21)4.4.1 正常蓄水位下渗流稳定分析 (21)4.4.2 校核洪水位下渗流稳定分析 (22)5 土石坝坝坡稳定分析及计算 (22)5.1设计说明 (22)5.1.1 设计任务 (22)5.1.2 计算工况 (22)5.1.3 计算断面 (23)5.1.4 控制标准 (23)5.2稳定计算 (23)5.2.1库水位最不利时的上游坝坡 (23)5.2.2 施工或竣工期的上下游坝坡稳定计算及稳定渗流期的计算 (28)6.土石坝的构造设计 (41)6.1坝顶 (41)6.2护坡与坝坡排水 (41)6.3坝体排水设备 (43)7. 沉降量计算 (44)7.1坝体的沉降量计算 (44)7.2坝基沉降量计算 (45)8.地基处理 (48)8.1坝基清理 (48)8.2坝的防渗处理 (48)8.3土石坝与坝基的连接 (48)9.土石坝土料的选择 (49)9.1坝壳的土石料选择要求 (49)9.2防渗体土石料的选择要求 (49)9.3对排水设施和护坡的结构布置 (49)9.4反滤层的结构布置 (50)10. 工程量计算 (50)10.1坝基开挖工程量计算 (50)10.2坝体工程量计算 (50)谢辞 (53)参考文献 (54)1 基本资料1.1工程概况茅坪溪防护工程的缘由:茅坪溪是长江上的小支流,其出口位于三峡大坝上游约1km 的右岸。
第一章土石坝工程概况1.1 工程流域概述该江位于我国西南地区,该江从东南向西北流向,全长约为122公里,该流域面积2558平方公里,在坝址以上流域面积约为780平方公里。
本流域大多部分为山岭地带,山脉山丘和盆地交错于其间,地形变化多端,流域内支流很多,但多为小的山区流河流,汛期河流的含沙量较大,流速快。
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、杉等。
其余为荒山及草皮覆盖,冲积层较厚,土多,两岸有崩塌现象。
本流域内因山脉连绵,纵横交错,交通不便,故居民较少。
1.2工程地质资料1.2.1坝址地质资料该坝址位于该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,纵横交错构成高山深谷的地貌特征,汛期河流的含沙量较大,流速快,冲积层较厚,土多,两岸有崩塌现象,适合用土石坝。
1.2.2地震资料本地区地震烈度定为7度,基岩与混凝土之间的摩擦系数取0.65。
1.3当地气候特征1.3.1气温情况该地年平均气温约为12.8度,最高气温为30.5度,平均发生在7-8月,最低气温为-5.3度,平均发生在1-2月份。
表1-1 月平均气温统计表(度)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均4.8 8.3 11.2 14.8 16.3 18.0 18.8 18.3 16.0 12.4 8.65.9 12.8表1-5 平均温度日数月份日数平均温度21 2 32 4 5 6 7 8 9 10 11 12℃ 6 1.2 0.3 0 0 0 0 0 0 0 0 3.1℃25.26.830.730 31 30 31 31 30 31 3027.9℃0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01.3.2降水量情况该地最大年降水量可达1213毫米,最小为617毫米,多年平均降水量为905毫米。
表1-2 各月降雨日数统计表日数月份平均降雨量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12<5mm 2.6 2.2 4.3 4.2 7.0 8.6 11.58.5 9.6 9.5 4.8 4.35~10mm 0.3 0.2 0.2 1.4 2.0 2.4 2.7 2.7 2.6 2.4 0.8 0.1 10~30mm 0.1 0.1 0.7 0.5 2.3 4.6 4.9 3.8 2.2 1.3 0.6 0.1 >30mm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01.3.3风力和风向通常1-4月风力较大,实测最大风速为19.1 m/s,相当于8级风力,风向为西北偏西。
引言概述:
土石坝作为一种常见的重要水利工程结构,被广泛应用于水资源利用、洪水控制、水流调节等方面。
在毕业设计中,我们将对土石坝进行综合分析和设计,通过详细的介绍和研究土石坝的各方面内容,以期提高对土石坝工程设计和施工的认识和理解。
正文内容:
1.土石坝的概念和分类
1.1土石坝的定义
1.2土石坝的分类
1.3土石坝的结构特点
2.土石坝的材料与力学性质
2.1土石坝使用的材料
2.2土石坝材料的力学性质
2.3土石坝材料的可行性分析
3.土石坝的基本设计原理
3.1土石坝的稳定性分析
3.2土石坝的渗透性分析
3.3土石坝的抗震性设计
3.4土石坝的温度效应分析
3.5土石坝的变形与监测
4.土石坝的施工工艺和质量管理
4.1土石坝的施工工艺
4.2土石坝的施工监测
4.3土石坝的质量管理
5.土石坝的经济性与环境影响
5.1土石坝的经济性分析
5.2土石坝的社会影响
5.3土石坝的环境影响评价
总结:
通过对土石坝的综合分析和设计,我们深入了解了土石坝的概念、分类、结构特点以及土石坝材料的力学性质。
在基本设计原理方面,我们分析了土石坝的稳定性、渗透性、抗震性、温度效应、变形与监测等方面。
我们还介绍了土石坝的施工工艺、质量管理以及土石坝的经济性和环境影响等方面内容。
通过本文对土石坝的全面论述,希望能够提高对土石坝工程设计和施工的认识和理解,为相关领域的实践工作提供一定的参考价值。
土石坝毕业设计1. 引言土石坝是一种常见的水利工程结构,用于水库的蓄水和防洪。
在毕业设计中,我们将研究土石坝的设计原理、施工过程和监测方法,以及可能遇到的问题和解决方案。
本文档将详细介绍土石坝的相关内容,并提供设计和建设土石坝的指导。
2. 土石坝的基本原理土石坝是一种以土石材料为主要构造材料的大坝,主要由堤体、坝基和坝顶组成。
堤体由多种土石材料堆积而成,形成防洪和蓄水的屏障。
坝基是土石坝的基础,承受来自水体和土壤的力。
坝顶则是坝体的上部,用于堵塞水流并支撑堤体。
3. 土石坝的设计3.1 坝型选择在设计土石坝时,首先需要根据实际情况选择合适的坝型。
常见的土石坝坝型包括碾压土石坝、心墙土石坝和重力土石坝。
不同的坝型适用于不同的地质和水力条件。
本文将介绍各种坝型的特点和适用范围,以供设计参考。
3.2 坝体稳定性分析为了确保土石坝的安全性,需要进行坝体稳定性分析。
这项分析用于确定坝体在正常和极端载荷条件下的稳定性,并评估任何可能的破坏机制。
本文将介绍常用的稳定性分析方法,包括切片法、有限元法和稳定性计算软件的应用。
3.3 坝体渗流分析土石坝的渗流是一个重要的问题,如果不能得到有效控制,可能会导致坝体破坏。
因此,在设计土石坝时,需要进行渗流分析,以确定坝体内部的渗流路径和渗流通量。
本文将介绍渗流分析的基本原理和方法,包括渗流试验和数值模拟。
3.4 坝体材料选择土石坝的堤体材料是其结构的基础,对坝体的稳定性和安全性有重要影响。
在设计土石坝时,需要选择合适的材料,并确定其物理和力学性质。
本文将介绍常见的土石材料和其特点,以及如何选择和测试合适的材料。
4. 土石坝的施工4.1 坝基处理坝基是土石坝的基础,其处理对于坝体的稳定性至关重要。
在施工土石坝之前,需要对坝基进行处理,包括地质勘察、坑底平整和加固措施的设计。
本文将介绍坝基处理的基本原理和具体方法,以保证坝体在施工和运营中的稳定性。
4.2 堤体填筑堤体填筑是土石坝施工的核心环节,涉及大量的土石材料运输和堆积。
土石坝毕业设计土石坝毕业设计在水利工程领域中,土石坝作为一种常见的水利工程结构,承担着调节水流、防洪、蓄水等重要功能。
而作为水利工程专业的毕业设计课题,土石坝的设计无疑是一个具有挑战性和实践性的任务。
本文将从土石坝的设计原理、工程实施和环境影响等方面进行探讨。
一、土石坝的设计原理土石坝是利用土石材料充填建筑而成的一种水利工程结构。
其设计原理主要包括坝体稳定性、坝顶宽度、坝体材料选择等方面。
首先,坝体稳定性是土石坝设计中最关键的问题。
设计师需要考虑到土石材料的强度、抗滑性和抗冲刷性等因素,以确保土石坝在各种外力作用下不发生破坏。
其次,坝顶宽度的设计需要考虑到坝体的自重和水压力等因素,以保证坝顶的稳定性和安全性。
最后,坝体材料的选择需要根据工程实际情况和经济性来确定,常见的土石材料有黏土、砂土和碎石等。
二、土石坝的工程实施土石坝的工程实施包括坝基处理、坝体充填和坝顶建设等步骤。
首先,坝基处理是土石坝工程实施中的重要环节。
设计师需要对坝基进行地质勘察和地质力学分析,以确定坝基的稳定性和承载能力。
其次,坝体充填需要根据设计要求,选取合适的土石材料进行填筑,同时要进行合理的压实和加固,以确保坝体的稳定和坝顶的安全。
最后,坝顶建设需要进行防渗处理和排水系统的设计,以防止水流对坝顶的侵蚀和损坏。
三、土石坝的环境影响土石坝的建设对周围环境产生一定的影响,主要包括水文影响、生态影响和社会影响等方面。
首先,土石坝的建设会改变水流的路径和速度,对下游的水文条件产生影响,可能引起洪水和干旱等问题。
其次,土石坝的建设会破坏原有的生态系统,导致生物多样性的减少和生态平衡的破坏。
最后,土石坝的建设会对周围的居民和社会经济产生影响,可能导致土地沉降、人口迁移和经济发展等问题。
综上所述,土石坝的毕业设计是一个具有挑战性和实践性的任务。
设计师需要充分理解土石坝的设计原理,合理进行工程实施,并考虑到土石坝建设对环境的影响。
通过毕业设计的实践,学生们可以深入了解土石坝的工程特点和设计要求,提高自己的专业能力和实践能力。
心墙土石坝毕业设计心墙土石坝毕业设计一、引言心墙土石坝是一种常见的大型水利工程,用于水库的建设和管理。
在这个毕业设计中,我将探讨心墙土石坝的设计原理、施工过程以及对环境的影响。
二、设计原理心墙土石坝是由土石材料构成的坝体,其主要作用是阻挡水流,形成水库。
设计心墙土石坝时,需要考虑以下几个因素:1. 坝体稳定性:土石坝的稳定性是设计的关键。
需要考虑土石材料的强度、抗滑性以及坝体的坡度等因素,确保坝体在水压力下不会发生破坏。
2. 水流控制:心墙土石坝需要能够有效地控制水流,防止水流冲刷坝体。
设计时需要考虑坝体的渗透性、渗流路径等因素,确保水流不会对坝体产生破坏。
3. 泥沙淤积:水库中会有大量的泥沙淤积,如果不及时清理,会影响水库的容量。
设计时需要考虑泥沙淤积的情况,合理设置泥沙排放设施,保证水库的正常运行。
三、施工过程心墙土石坝的施工过程包括以下几个步骤:1. 坝基处理:首先需要对坝基进行处理,确保坝基的稳定性。
可以采用灌浆、挖槽等方式,加固坝基的承载能力。
2. 土石材料的选择:根据设计要求,选择适合的土石材料进行施工。
土石材料需要具备一定的强度和稳定性,以确保坝体的稳定性。
3. 坝体的堆筑:将土石材料按照设计要求堆筑成坝体。
在堆筑过程中,需要注意坝体的坡度和层厚,确保坝体的稳定性和均匀性。
4. 心墙的设置:在坝体中设置心墙,用于控制水流。
心墙可以采用混凝土、钢筋等材料进行构建,确保其稳定性和密封性。
5. 辅助设施的建设:在心墙土石坝周围需要建设一些辅助设施,如泄洪口、闸门等,用于控制水流和坝体的运行。
四、环境影响心墙土石坝的建设和运行对环境会产生一定的影响,主要包括以下几个方面:1. 生态破坏:心墙土石坝的建设需要占用大量土地和水资源,可能导致周围生态环境的破坏。
在设计和施工过程中,需要采取一些措施减少对生态环境的影响。
2. 水质变化:心墙土石坝会改变水流的速度和流向,可能导致水质发生变化。
设计时需要考虑水库的水质管理,保证水库的水质符合相关标准。
目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)第1章设计的基本资料 (4)1.1概况 (4)1.2基本资料 (4)1.2.1地震烈度 (4)1.2.2水文气象条件 (4)1.2.3坝址地形、地质与河床覆盖条件 (5)1.2.4建筑材料概况 (6)1.2.5其他资料 (7)第2章工程等级及建筑物级别 (8)第3章坝型选择及枢纽布置 (9)3.1 坝址选择及坝型选择 (9)3.1.1 坝址选择 (9)3.1.2 坝型选择 (9)3.2 枢纽组成建筑物确定 (9)3.3 枢纽总体布置 (9)第4章大坝设计 (10)4.1 土石坝坝型选择 (10)4.2 坝的断面设计 (10)4.2.1 坝顶高程确定 (10)4.2.2 坝顶宽度确定 (12)4.2.3 坝坡及马道确定 (13)4.2.4 防渗体尺寸确定 (13)4.2.5 排水设备的形式及其基本尺寸的确定 (14)4.3 土料设计 (14)4.3.1 粘性土料设计 (15)4.3.2 石渣坝壳料设计(按非粘性土料设计) (16)4.4 土石坝的渗透计算 (17)4.4.1 计算方法及公式 (17)4.4.2 计算断面及计算情况的选择 (18)4.4.3 计算结果 (18)4.4.4 渗透稳定计算 (19)4.5 稳定分析计算 (19)4.5.1 计算方法与原理 (19)4.5.2 计算公式 (20)4.5.3 稳定成果分析 (20)4.6 地基处理 (20)4.6.1 坝基清理 (21)第页I4.6.2 土石坝的防渗处理 (21)4.6.3 土石坝与坝基的连接 (21)4.6.4 土石坝与岸坡的连接 (21)4.7 土坝的细部结构 (21)4.7.1 坝的防渗体、排水设备 (21)4.7.2 反滤层设计 (22)4.7.3 护坡及坝坡设计 (22)4.7.4 坝顶布置 (23)第5章溢洪道设计 (24)5.1 溢洪道路线选择和平面位置的确定 (24)5.2 溢洪道基本数据 (24)5.3 工程布置 (24)5.3.1 引渠段 (24)5.3.2 控制段 (25)5.3.3 泄槽 (26)5.3.4 出口消能段 (32)5.4 衬砌及构造设计 (33)5.5 地基处理及防渗 (33)结论 (34)感想体会 (35)致谢 (36)参考文献 (37)II附录一:计算书 (38)附录二:外文翻译 (68)第页III摘要适当修建大坝可以实现一个流域地区防洪、灌溉的综合效益。
前言根据教学大纲要求,我们在毕业前必须完成毕业设计。
毕业设计是我在大学学习的重要环节,对于培养工程技术人员独立承担专业工程技术任务重要。
通过毕业设计可以进一步巩固、加深、扩大我们所学的基本理论和专业知识,使之系统化;培养我们运用理论知识解决实际技术问题的能力,初步掌握设计原则、方法和步骤;培养我们具有正确的设计思想,树立严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风;培养我们独立思考、独立工作的能力,加强计算、绘图、编写说明书及使用规范、手册等技能;培养我们对土石坝设计计算的基本技能,同时了解国内外该行业的发展水平。
这次我的设计任务是E江水利枢纽工程设计(土石坝),本设计采用斜心墙坝。
该斜心墙土石坝设计大致分为:洪水调节计算、坝型选择与枢纽布置、大坝设计、泄水建筑物的选择与设计等部分。
1 工程提要E 江水利枢纽系防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用的水利工程,该水利枢纽工程由土石坝、泄洪隧洞、冲沙放空洞、引水隧洞、发电站等建筑物组成。
该工程建成以后,可减轻洪水对下游城镇、厂矿和农村的威胁,根据下游防洪要求,设计洪水时最大下泄流量限制为900s m /3,本次经调洪计算100年一遇设计洪水时,下泄洪峰流量为672.6s m /3。
原100年一遇设计洪峰流量为1680s m /3,水库消减洪峰流量1007.4s m /3;其发电站装机为3×8000kw ,共2.4×104kw ;建成水库增加保灌面积10万亩,正常蓄水位时,水库面积为15.16km 2,为发展养殖创造了有利条件。
综上该工程建成后发挥效益显著。
1.1 工程等别及建筑物级别根据SDJ12-1978《水利水电枢纽工程等级划分设计标准(山区,丘陵区部分)》之规定,水利水电枢纽工程根据其工程规模﹑效益及在国民经济中的重要性划分为五类,综合考虑水库的总库容、防洪库容、灌溉面积、电站的装机容量等,工程规模由库容决定,由于该工程正常蓄水位为2821.4m ,库容约为 3.85亿m 3,估计校核情况下的库容不会超过10亿m 3,故根据标准(SDJ12-1978),该工程等别为二等,工程规模属于大(2)型,主要建筑物为2级,次要建筑物为3级,临时性建筑物级别为4级。
1.2 洪水调节计算该工程主要建筑物级别为2级,根据《防洪标准》(GB50201-94)规定2级建筑物土坝堆石坝的防洪标准采用100年一遇设计,2000年一遇校核,水电站厂房防洪标准采用50年一遇设计,500年一遇校核。
临时性建筑物防洪标准采用20年一遇标准。
根据资料统计分析得100年一遇设计洪峰流量为设Q =,/16803s m (p=1%),2000年一遇校核洪峰流量为校Q =2320m 3/s ,(%05.0 p )。
根据选定的方案调洪演算的设计洪水位2822.60m,校核洪水位2823.58m,设计泄洪流量672.6m3/s,校核泄洪流量753.7m3/s。
1.3坝型选择与枢纽布置通过各种不同的坝型进行定性的分析比较,综合考虑地形条件、地质条件、建筑材料、施工条件、综合效益等因素,最终选择土石坝的方案。
根据工程功能以及满足正常运行管理要求,该枢纽由土石坝、泄洪隧洞、冲沙放空洞、水电站(包括:引水隧洞、调压井、压力管道、电站厂房、开关站)等建筑物组成。
本次根据工程经济性、正常运行安全稳定性以及地形地质条件等各方面因素要求,并且将冲沙放空洞和泄洪隧洞与施工导流隧洞相结合对枢纽建筑物进行了布置。
枢纽平面布置见图5.2。
1.4大坝设计根据方案比较分析,斜心墙坝综合了心墙坝与斜墙坝的优缺点,斜心墙有足够的斜度,能减弱坝壳对心墙的拱效应作用;斜心墙坝对下游支承棱体的沉陷不如斜墙那样敏感,斜心墙坝的应力状态较好,本次设计大坝坝型采用粘土斜心墙坝。
根据计算大坝坝顶高程由校核情况控制为2825.17m,取2825.2m。
最大坝高为75.2m,大于70m,属高坝,故综合各方面因素可取该土石坝坝顶宽度为10m。
根据规范规定与实际结合,上游坝坡上部取2.5,下部取3.0,下游自上而下均取2.50,下游在2800m、2775m高程处各变坡一次。
在坝坡改变处,尤其在下游坡,通常设置1.5~2m宽的马道(戗道)以使汇集坝面的雨水,防止冲刷坝坡,并同时兼作交通、观测、检修之用,综合上述等各方面因素其宽度取为2.0m。
本次设计,大坝坝脚排水体采用棱体排水措施,按规范棱体顶面高程高出下游最高水位1m为原则,校核洪水时下游水位可由坝址流量水位曲线查得为2755.22m,最后取棱体顶面高程为2756.3m,堆石棱体内坡取1:1.5,外坡取1:2.0,顶宽2.0m,下游水位以上用贴坡排水。
大坝坝体防渗采用粘土斜心墙,坝基采用混凝土防渗墙。
1.5泄水建筑物设计坝址地带河谷较窄,山坡陡峻,山脊高,经过比较枢纽布置于河弯地段。
由于两岸山坡陡峻,无天然垭口如采取明挖溢洪道的泄洪方案,开挖量大,造价较高,故采用了隧洞泄洪方案。
为满足水库放空水位2770.0m的要求,还与导流洞结合设置了放空洞。
根据调洪演算和计算比选确定溢流孔口尺寸7m×15.5m洞身尺寸为7m 11.0m,根据以往经验溢流孔口后以1:1坡度连接,反弧段以60.0m半径圆弧相连接,见图7.1—隧洞纵坡面布置。
1.6施工组织设计本工程拟定2012年开工,从截流开始到大坝填筑完毕计4年,在现有施工能力及保证质量的前提下,尽可能缩短工期,提早发挥效益。
(1)截流和拦洪日期.针对该河流的水文特性,11月开始流量明显下降,此时水深只有1.0m左右,因此,设计截流日期定为2012年11月1日~15日。
实际施工中,根据当时的水文、气象条件及实际水情进行调整。
2013年5月洪水期开始,围堰开始拦洪,围堰上升速度应以抢修到拦洪水位以上为原则。
(2)封孔及发电日期,鉴于流量资料不足。
为安全起见在大坝上升至泄洪隧洞进口高程以后进行封孔。
斜心墙坝填筑要求粘土与砂砾同时上升。
施工进度由粘土上升速度控制。
按4m/月的速度上升,至泄洪洞高程(2810m)需15月,即到2014年7月。
因此定在2014年8月1日进行封孔蓄水。
水库蓄水过程一般按80%~90%的保证率的流量过程线来预测,初始发电水位为70%工作水深,即2808.5m。
根据计算从8月1日封孔蓄水,到9月底即可蓄到初始发电水位。
因此第一台机组发电日期定为2014年10月1日。
实际发电日期根据当时水文、气象条件及水情进行调整。
(3)大坝竣工日期。
按4m/月的速度上升,在2014年底实现大坝填筑完成。
2基本资料2.1水文2.1.1流域概况E江位于我国西南地区,流向自东向西北,全长约122km,流域面积2558km2,在坝址以上流域面积为780km2。
本流域大部分为山岭地带,山脉、盆地相互交错于其间,地形变化剧烈,流域内支流很多,但多为小的山区河流,地表大部分为松软沙岩、页岩、玄武岩及石灰岩的风化层,汛期河流含沙量较大,冲积层较厚,两岸有崩塌现象。
本流域内因山脉连绵,交通不便,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、杉等。
其余为荒山及草皮覆盖。
2.1.2气象降雨(1)气象本区域气候特征是冬干夏湿,每年11月至次年四月特别干燥,其相对湿度在51%-73%之间,夏季因降雨日数较多,相对湿度随之增大,一般变化范围为67%-86%。
该地区一般1-4月风力较大,实测最大风速为15m/s,风向为西北偏西,水库吹程为12km。
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1月份,见表2.1.1、2.1.2。
表2.1.1 月平均气温统计表(℃)表2.1.2 平均温度日数(天)(2)降雨该地区最大年降水量可达1213mm,最小为617mm,多年平均降水量为905mm。
表2.1.3 多年平均各月降雨日数统计表2.1.3径流E江径流的主要来源于降水,在此山区流域内无湖泊调节径流。
根据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秒sm/3。
多年平均流量17sm/3。
经频率分析,求m/3,而最小流量为0.5s得不同频率的洪峰流量见表2.1.4、2.1.5。
表2.1.4多年统计不同频率洪峰流量表2.1.5各月不同频率洪峰流量(单位:sm/3)固体径流:E江为山区性河流,含沙量大小均随降水强度及降水量的大小而变化,平均含沙量达0.5kg/m3。
枯水期极小,河水清澈见底,初步估算30年后坝前淤积高程为2765m。
2.2工程地质2.2.1水库地质库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾岩与凝灰岩等。
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岸是不可避免的,经过勘测,估计可能塌方量约为300万m3,在考虑水库淤积问题时可作为参考。
2.2.2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,间有少量火山角砾岩和凝灰岩穿构,对其岩性分述如下:(1)玄武岩一般为深灰色、灰色、有含泥量气孔,为绿泥石、石英等充填,成为杏仁状构造,并间或有方解石石脉,石英脉等穿其中,这些小脉都是后来沿裂隙充填进来的。
坚硬玄武岩应为不透水层,但因节理裂缝较发育,透水性也会随之增加,其矿物成份为普通辉石、检长石、副成分为绿泥石、石英、方解石等。
由于玄武岩成分不甚一致,风化程度不同,力学性质亦异,可分为坚硬玄武岩、多孔玄武岩,破碎玄武岩、软弱玄武岩、半风化玄武岩和全风化玄武岩。
其物理力学性质见表2.2.1、2.2.2。
表2.2.1 坝基岩石物理力学性质试验表表2.2.2 全风化玄武岩物理力学性质试验表渗透性:经试验得出发值为4.14~7.36m/d。
(2)火山角砾岩角砾为玄武岩,棱角往往不明显,直径为2~15cm,胶结物仍为玄武岩质,胶结紧密者抗压强度与坚硬玄武岩无异,其胶结程度较差者极限抗压强度低至350Mpa。
(3)凝灰岩成土状或页片状,岩性软弱,与砂质粘土近似,风化后成为粘土碎屑的混合物,遇水崩解,透水性很小。
(4)河床冲积层主要为卵砾石类土,砂质粘土与砂层均甚少,且多呈透镜体状,并有大漂石渗杂其中,卵砾石成分以玄武岩为主,石灰岩和砂岩占极少数,沿河谷内分布。
坝基部分冲积层厚度最大为32m,一般为20米左右。
靠岸边最少为几米。
颗粒组成以卵砾石为主,砂粒和细小颗粒为数很少。
卵石最小直径一般为10~100mm;砾石直径一般为2~10mm;砂粒直径0.05~0.2mm;细小颗粒小于0.1mm。
(5)坡积层在水库区及坝址区山麓地带均可见到,为经短距离搬运沉积后,形成粘土与碎石的混合物质。