心墙坝设计
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凤庆县大摆田水库沥青混凝土心墙堆石坝设计沥青混凝土心墙是由岩石块和沥青混凝土交替堆砌而成的。
这种结构具有较强的抗渗透能力和稳定性,适用于中小型水库的心墙设计。
首先,需要对心墙的设计参数进行确定。
根据水库的规模和水位变化等因素,可确定心墙的高度、宽度和堆石坡度。
设计高度一般不小于水库设计洪水位高程,设计宽度一般采用心墙上下游面宽的一半或最大为坝顶宽的2/3,坝顶宽度根据需要进行确定。
堆石坡度一般按照1:2.5到1:3进行设计。
其次,需要对心墙的结构特点进行分析。
心墙的结构主要包括岩石块、沥青混凝土和缝隙三部分。
岩石块应具有一定的抗压和抗冲刷能力,以确保心墙的稳定性。
沥青混凝土用于填充岩石块之间的空隙,以提高整体抗渗透能力。
缝隙应保证合理的尺寸和分布,以确保水流在心墙内部的通畅。
然后,根据心墙的设计参数和结构特点,进行心墙沥青混凝土堆石坝的施工工艺设计。
首先,按照设计要求,对心墙的基础进行施工,确保基础的平整和牢固。
然后,在基础上进行心墙的堆石,注意岩石块的尺寸和形状,保证堆石的稳定性。
同时,在堆石的过程中,需要适时进行沥青混凝土的灌注,填充岩石块之间的缝隙。
最后,完成心墙的堆石和灌注工作后,对心墙的表面进行修整和保护,以提高抗冲刷和抗渗透能力。
最后,对心墙进行监测和维护。
心墙的稳定性和可靠性关系到水库的安全运营。
因此,在运营期间需要对心墙进行定期监测,包括测定坝顶位移、土壤渗透性等指标,及时发现并修复问题。
同时,还需要注意心墙周围的植被保护,避免植被的破坏影响心墙的稳定性。
综上所述,凤庆县大摆田水库心墙的沥青混凝土堆石坝设计需要确定设计参数、分析结构特点、施工工艺设计和监测维护等步骤。
通过科学的设计和施工,可以保证心墙的稳定性和可靠性,为水库的正常运营提供保障。
摘要适当修建大坝可以实现一个流域地区发电、防洪、灌溉的综合效益。
通过对扬州地形地质、水文资料、气候特征的分析,结合当地的建筑材料,设计适合的枢纽工程来帮助流域地区实现很好的经济效益。
根据防洪要求,对水库进行洪水调节计算,确定坝顶高程及泄洪建筑物尺寸;通过分析,对可能的方案进行比较,确定枢纽组成建筑物的形式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案;详细作出大坝设计,通过比较,确定坝的基本剖面与轮廓尺寸,拟定地基处理方案与坝身构造,进行水力、静力计算;对泄水建筑物进行设计,选择建筑物的形式、轮廓尺寸,确定布置方案。
水库配合下游河道整治等措施,可以很大程度的减轻洪水对下游城镇、厂矿、农村、公路、铁路以及旅游景点的威胁;可为发展养殖创造有利条件。
【关键词】:坝工设计;渗流分析;稳定分析;溢洪道设计;基础处理。
AbstractAppropriate construction of dam can be achieved in a basin area of power generation, flood control, irrigation benefit. D river is located in our country southwest, through to its geological, hydrological data, climate analysis, combined with the local building materials, design suitable for the project to help the region to achieve good economic benefit. According to the requirement of flood control, flood regulation computation of reservoir, to determine the crest elevation and release flood waters building size; through the analysis, on the possible options, determine the hub of the building form, dimensions and water conservancy hub layout plan made in detail; dam design, through the comparison, determining basic profiles and dimensions, make the foundation treatment scheme and the dam body structure, hydraulic, static calculation of outlet structures; design, choice of building form, outline dimensions, to determine the layout scheme, make detail structure, hydraulic, static calculation. Reservoir with river regulation measures, can greatly reduce the flood on the downstream towns, factories and mines, rural, highway, railway and the tourist attractions of the threat; create favorable conditions for development of aquaculture.Key words: Dam design;Seepage analysis; stability analysis; spillway design; foundation treatment目录第1章基本资料 (1)1.1水文资料情况 (1)1.2径流 (1)1.3设计洪水 (2)1.4地质 (6)1.5工程参数 (13)第2章坝型选择及枢纽布置 (16)2.1坝型的选择 (16)2.2枢纽总体布置 (17)第3章调洪演算 (19)3.1调洪演算与原理方法 (19)3.2调洪演算过程 (20)第4章坝工设计 (42)4.1土石坝断面设计 (42)4.2防渗体设计 (45)第5章坝体渗流计算 (49)5.1设计说明 (49)5.2渗流计算 (50)第6章土石坝坝坡稳定分析及计算 (57)6.1荷载 (57)6.2稳定分析方法 (57)6.3计算工况 (58)6.4稳定计算 (58)6.5综合分析 (63)第7章沉降量计算 (64)7.1基本假定 (64)7.2方法与步骤 (64)7.3坝基沉降量计算 (65)第8章泄水建筑物设计 (70)8.1泄水方案与选线布置 (70)8.2溢洪道设计 (70)8.3溢洪道水力计算 (73)外文文献翻译 (84)垂直防渗加固措施(专题) (89)1.1混凝土防渗墙 (89)1.2薄壁混凝土防渗墙 (89)1.3高压喷射灌浆防渗墙 (91)1.4垂直铺塑防渗 (91)1.5冲抓套井防渗 (91)参考文献 (93)致谢 (94)第1章基本资料1.1 水文资料情况滨河现有水文测站资料精度较高的仅滨河和清水溪两站,其中滨河站位于杨舟原坝址下游约9公里,与杨舟一级下坝址区间面积397.3km2,与杨舟二级坝址区间面积160.3km2,分别占滨河站控制面积的21.5%和8.8%,该站为本次水文分析计算的设计依据站。
摘要本设计是侧重于坝工部分以大坝挡水建筑物和泄水建筑物为主的心墙土石坝水利枢纽设计。
挡水建筑物部分:首先,通过调洪演算得到堰顶高程及溢流堰孔口净宽,及相应水位和下泄流量。
其次在对坝址处地质地形、库区经济、料场以及几种不同类型的土石坝进行技术经济等方面的分析比较的基础上,最终确定大坝为心墙土石坝,并对大坝的轮廓尺寸进行了拟定。
通过土料设计,选定了粘土及砂砾料场的位置。
选择坝体的三个典型断面对大坝进行渗流计算,画出断面流网图验算渗流逸出点的渗透坡降确定是否满足要求。
然后通过编程进行大坝稳定分析计算,最后进行坝体细部构造设计。
泄水建筑物部分:设计采用隧洞泄洪,通过隧洞的体型设计和水力计算确定了洞身尺寸及出口消能中的挑距和冲坑深度。
最后对隧洞细部及放空洞进行设计。
枢纽其余部分直接引用设计资料给定的型式和尺寸确定其在枢纽中的相对位置。
本设计完全以《碾压式土石坝设计规范》为设计依据,兼以参考了设计施工方面的有关资料和书籍。
由于知识有限,对于本设计中的不妥及错误之处,恳请批评指正。
关键词:粘土心墙土坝AbstractThe target of the design project for graduation is the design project of earth-filled dam focusing on the construction. In the design project, the main content is to define the style of the main buildings and the set of the key water control project. Here the main buildings include the dams and the sluicing buildings. The safety and the economy should be considered in the consequence for the design.It is clear that the design can be divided into three big steps: The first step is routing of flood regulation. From the results, we can know the design flood level is 2830.275m and the check flood level is 2831.425m.The second step is to design the dam.The dam which is a earth-rock one has a height of 86m at last.The mass of dam consists of gravity soil and sand. The impervious elements at the base of dam are key trench and impervious concrete wall. The key trench is at the right side of the dam, while the concrete one is at the left side, when seeing from the upstream of the dam.The third step is the last step,it is to design the spillway tunnel. Which is located with diversion tunnel and air raid shelter? All through the axis line, it all used reinforced concrete lined tunnel. At the intake it has a gate opening of size 7m×14m , with a gate of 7×13 square meters. When design we should take more attention to water-hammer, and should design the aerated slots.The achievements for the design consist of the manual drawings and the computer drawings as well as working out the corresponding direction for the design. From this graduation design, I conclude that if one wants to design the key water control project, he needs considering not only element in all aspects but also the special conceptions and ideas.Key words: clunch the aerated slots Earth-filled dam目录第一章前言 (4)第二章工程概况 (5)第三章设计条件和设计依据 (15)第四章洪水调节计算 (16)第五章坝型选择及枢纽布置 (18)第六章大坝设计 (20)第七章泄水建筑物设计 (43)第八章施工组织设计 (50)第一章前言毕业设计是我们大学在校期间最后一个全面性、总结性、实践性的教学环节,它既是运用所学知识和技能,解决某一工程具体问题的一项尝试,也是我们走向工作岗位前的一次“实战演习”。
第一章绪论1.1 前言1.2 设计基本资料1.2.1 工程概况1.2.2 气象水文资料1.2.2.1 气象条件1.2.2.2 径流1.2.2.3 洪水1.2.2.4 泥沙1.2.2.5 冰情1.2.2.6 水化学1.2.3 工程地质条件1.2.3.1 区域地质概况1.2.3.2 库区工程地质条件1.3 设计内容1.4 设计依据土石坝设计1、土石坝设计任务书1.1、课程地位、作用:土石坝课程设计是《水工建筑物》教学中的一个重要的教学环节之一,它是高等教育中培养水利水电工程专业应用型高等专门人才的一次专题实训环节,是在定岗实践的基础上通过对典型的,有代表性的已建或在建工程的实际资料分析,结合生产实际,进行水利水电工程枢纽设计,提高专业基本技能及工作能力的一次指导性实训课程。
其任务主要有:1、通过课程设计使学生学会综合运用基础知识和专业理论知识,进行水利工程设计的方法和步骤。
2、培养学生善于运用设计图册、国家标准规范、熟悉计算方法,提高计算能力,专业绘图以及编写设计文件等基本技能。
3、提高学生分析问题、解决问题、独立工作的能力。
4、通过课程设计全面考察,了解学生在校期间的学习质量,从而发现教学中存在的问题,为进一步进行教学改革提供依据。
1.2、工程概况:水库位于G县H河支流Q河上游,控制流域面积198km2,水库总库容330万m3。
枢纽工程包括大坝和位于左岸的输水洞。
其中主坝坝高为71m,坝轴线全长265m,顶宽7m。
坝顶高程3281m,设计、校核洪水位和正常蓄水位均为3278m,大坝按三级建筑物设计,设计标准按50年一遇洪水设计,500年一遇校核。
坝址处河床为洪积、冲积砂砾石覆盖层,最大厚度13m。
在施工中进行覆盖层探深试验,平均干容重达23.5k,渗透系数为20.9~94.5m/d。
1.3、设计任务:1.3.1 坝体结构设计根据工程概况确定合理土坝形式,其中包括坝体防渗体形式及材料,坝壳材料,排水体类型,以及坝基防渗处理措施。
水工建筑物课程设计班级::学号:水工建筑物课程设计——心墙坝一、基本资料:1、河谷地形见附图。
2、天然材料。
在坝址附近3公里围渗透系数为k=10-5cm/s的土料储量丰富,砂石料分布较为广泛。
覆盖层厚度:岸坡3——5m,河床5——7m。
覆盖层渗透系数平均为10-2cm/s——10-3cm/s.3、外交通。
工程紧靠公路,与铁路线相距约10公里,交通便利,不需另外修建对外临时施工道路。
4、水库规划资料。
该工程主要为下游城市和农田供水,供水工程的最大引用流量为20m3/s。
水库正常蓄水位590 m、设计洪水位592 m、校核洪水位593m。
设计洪水流量1200m3/s,下泄允许最大单宽流量18m3/s。
水库最大风速12m/s,吹程D=5km。
二、设计报告(一)土石坝的剖面尺寸与构造该工程主要为下游城市和农田供水,供水工程的最大引用流量为20m3/s。
由于该地区土料储量丰富,故采用土石坝,用坝下涵管供水,溢洪道进行泄洪。
由于该水利工程为供水工程,故土坝采用不过水非溢流土坝。
大坝坝址覆盖层厚度最大为7m,故采用帷幕灌浆处理地基,帷幕厚度取5m。
溢洪道不知在马鞍形地带,由于该设计用土石坝,故采用开敞式河岸溢洪道,布置在右岸。
1、坝顶高程:坝顶高程=水库静水位+坝顶超高,取:1) 设计洪水位+坝顶超高(正常)2) 正常蓄水位+坝顶超高(正常)3) 校核洪水位+坝顶超高(非常)4) 正常蓄水位+坝顶超高(非常)+地震安全加高中的最大值。
坝顶超高值:d R e A =++式中:d —坝顶超高,m ;R —波浪在坝坡上的设计爬高,m ;e —风浪引起的坝前水位壅高,m ;A —安全加高,m 。
1)风壅水面高度:2cos 2mKW D e gH β= 式中,K —综合摩阻系数,取63.610-⨯;D —风区长度,取吹程5km ;β—计算风向与坝轴线的法线间的夹角;m H —风区水域平均深度,设为33m ;W —计算风速,m/s ,2级坝采用多年平均最大风速的1.5—2.0倍。
毕业设计(论文)说明书题目大清河秋池镇水利枢纽(心墙土石坝设计) 专业水利水电工程班级 2006级1班学生杨刚指导教师尹崇清张建梅重庆交通大学2010年前言时光飞逝,大学生活即将结束,忆往昔,从入学到现在竟仿佛弹指间。
为了进一步巩固所学的理论知识,能把理论知识应用到实践中使理论与实践能更好的相结合,加深自己对理论知识的理解和吸收能力,所以我们有了这次的毕业设计。
毕业设计既是大学的必修课,又是检验我们四年学习的一次机会,是对我们所学知识的一次系统化的复习过程,为我们以后的工作学习奠定坚实的理论基础。
为做好这份设计,我们需要全面了解一份设计的基本步骤,工程的基本建设程序,这就必然要求我们结合毕业实习时的亲身经历,查阅大量的相关资料,运用所学知识具体分析设计中可能面临的问题并给予解决,另外还必须对设计基本资料及相关规范进行相关的、有重点的了解,才能按时、保质保量地完成本次设计任务,做到有理有据,使所做的设计方案有一定的参考价值,同时达到综合训练的目的。
随着改革开放的深入,工农业生产和人们生活用电的要求越来越迫切,这给水电建设提出了一个新的课题和发展机遇。
本设计所阐述的大清河秋池镇水利枢纽,大清河秋池镇水利枢纽,在秋池镇上游四公里处,距下游香山市约30公里地处偏远山区,有着得天独厚的自然地理优势,该工程是一座以发电为主,兼顾防洪灌溉的综合利用水利枢纽,主要是为满足国家急待解决的能源需求而兴建的水力发电工程。
此处水能资源丰富,开发条件优越,潜力大。
建成后,可保护下游中等城市,保证下游城镇人民生活用水及农业用电的需要,同时可利用电站尾水灌溉农田。
通过水电站的修建不仅能大幅改善当地居民用水用电的问题,还能推动当地经济的发展,有效的改善人民的生活水平。
在进行大清河秋池镇水利枢纽设计之前,我先研读了关于水电站设计方面的书籍,尤其是中小水电站的参考资料;再结合老师所给的关于大清河秋池镇水利枢纽地区的地形地质、气象、洪水资料,在前人的经验与仔细分析的基础上,确定选择上坝址为该水利工程的坝址,并采用稳性良好的心墙土石坝作为枢纽坝型。
水工建筑物课程设计班级::学号:水工建筑物课程设计——心墙坝一、基本资料:1、河谷地形见附图。
2 、天然材料。
在坝址附近3 公里围渗透系数为 k=10 - 5 cm/s的土料储量丰富,砂石料分布较为广泛。
覆盖层厚度:岸坡 3 —— 5m ,河床 5 —— 7m 。
覆盖层渗透系数平均为 10 - 2 cm/s —— 10 - 3 cm/s.3、外交通。
工程紧靠公路,与铁路线相距约 10 公里,交通便利,不需另外修建对外临时施工道路。
4、水库规划资料。
该工程主要为下游城市和农田供水,供水工程的最大引用流量为 20m 3 /s 。
水库正常蓄水位 590 m 、设计洪水位 592 m 、校核洪水位 593m 。
设计洪水流量 1200m 3 /s, 下泄允许最大单宽流量 18m 3/s。
水库最大风速 12m/s ,吹程 D=5km 。
二、设计报告( 一 )土石坝的剖面尺寸与构造该工程主要为下游城市和农田供水,供水工程的最大引用流量为 20m3/s。
由于该地区土料储量丰富,故采用土石坝,用坝下涵管供水,溢洪道进行泄洪。
由于该水利工程为供水工程,故土坝采用不过水非溢流土坝。
大坝坝址覆盖层厚度最大为7m,故采用帷幕灌浆处理地基,帷幕厚度取5m。
溢洪道不知在马鞍形地带,由于该设计用土石坝,故采用开敞式河岸溢洪道,布置在右岸。
1、坝顶高程:坝顶高程 =水库静水位 +坝顶超高,取:1)设计洪水位 +坝顶超高(正常)2)正常蓄水位 +坝顶超高(正常)3)校核洪水位 +坝顶超高(非常)4)正常蓄水位 +坝顶超高(非常) +地震安全加高中的最大值。
坝顶超高值: d R e A式中: d—坝顶超高, m;R—波浪在坝坡上的设计爬高,m; e—风浪引起的坝前水位壅高, m; A—安全加高, m。
21) 风壅水面高度: eKW Dcos2 gH m式中, K —综合摩阻系数,取 3.6 10 6 ; D —风区长度,取吹程 5km ; —计算风向与坝轴线的法线间的夹角;H m —风区水域平均深度, 设为 33m ;W —计算风速, m/s ,2 级坝采用多年平均最大风速的 1.5 —2.0 倍。