k挡水坝毕业设计.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流k挡水坝毕业设计.精品文档.挡水坝毕业设计 篇一:挡水坝初步设计说明书 本科生课程设计任务书 20132014学年夏季学期 学院 课程设计名称: 水工建筑物课程设计 设计题目: 温泉水库枢纽挡水坝初步设计 (2-6) 完成期限:自 2014 年 7 月 15 日至 2014 年 7 月 26 日,共 2 周 1枢纽概况 本工程以形成环境景观水库为主,工程建成后,可以形成6000070000m2面积的水域,蓄水30万m3,可以在一定程度上减少流域内的水土流失,减轻山洪对下游村镇、交通线路的危害,进一步改善和美化环境,调节小气候,改善周边植物生长
2、条件。同时为农业灌溉和生活用水提供补充水源。水库枢纽主要建筑物有挡水坝、溢洪道、引水管等。 2. 设计要求 根据所给资料进行枢纽工程设计,要进行设计构思、方案论证、计算分析、编制工程图、编制毕业设计说明书等。各阶段要求详见课程设计指导书。 3. 设计内容 (1)枢纽布置,包括枢纽方案选择,大坝的平面布置。 (2)挡水坝的剖面和构造设计 (3)挡水坝的渗流设计 (4)挡水坝的稳定设计 4. 设计成果及要求 (1)计算说明书一份,字数不应少于1万字。 (2)CAD绘制A2号图纸一张:在地形图上绘制枢纽平面布置图,在地质剖面图上绘制下游立视图,交电子版图纸。 手绘1号图纸一张:大坝典型剖面图,细部结
3、构图23个(项目自定),比例尺自定。 5主要参考文献 (1)碾压式土石坝设计规范(SL274-2001). 北京:中国水利水电出版社,2002 (2)林继镛主编. 水工建筑物(第四版). 北京:中国水利水电出版社,2006 指导教师(签字): 系主任(签字): 批准日期: 2014年 6月 25日目录 1设计基本资料. 3 11 枢纽概况 . 3 12 流域概况 . 3 13 枢纽任务和规划数据 . 3 131 特征水位 . 3 132 防洪标准与安全泄量 . 3 14 自然条件 . 4 141 地形 . 4 142 地质 . 4 143 水文气象 . 5 15 建筑材料 . 6 16 其它资
4、料 . 7 161 外来材料 . 7 162 交通 . 7 163 施工动力、劳动力情况 . 7 2枢纽布置 . 7 21 工程等别及建筑物级别 . 7 211 水库枢纽建筑物组成 . 8 212 工程规模 . 8 22 坝址及坝型的选择 . 9 221 坝址的选择 . 9 222 坝型选择 . 9 223 泄水建筑物型式的选择 . 9 23 枢纽建筑物的平面布置 . 10 3坝工设计 . 10 31 坝型选择 . 10 32 坝体断面设计. 11 321 坝顶宽度 . 11 322 坝底高程 . 11 323 坝坡与马道 . 11 324 坝顶高程 . 12 325 防渗设施 . 16 32
5、6 排水设施 . 17 4挡水坝渗流计算. 18 41 单宽渗流量计算 . 18 42 总渗流量计算. 26 5稳定计算 . 25 51 基本原理与计算方法 . 25 52 安全系数试算. 261设计基本资料 11 枢纽概况 本工程以形成环境景观水库为主,工程建成后,可以形成6000070000m2面积的水域,蓄水30万m3,可以在一定程度上减少流域内的水土流失,减轻山洪对下游村镇、交通线路的危害,进一步改善和美化环境,调节小气候,改善周边植物生长条件。同时为农业灌溉和生活用水提供补充水源。水库枢纽主要建筑物有挡水坝、溢洪道、引水管等。 12 流域概况 白家疃沟发源于京郊香山北麓,自南而北流经
6、海淀区温泉镇,为温榆河水系之南沙河的支流,流域面积4.2km。 拟建的温泉水库坝址位于温泉镇白家疃村南、白家疃沟出山口的河道狭窄处。距温(泉)颐(和园)公路约1.5km,有简易公路相通。工程区距中关村科技开发区约15km,距上地科技园区约10km,距颐和园亦仅13km,水库上游及下游均有密集的住宅区。坝址以上主沟长2.95km,流域面积2.90km2,沟底平均坡降11.3%。 13 枢纽任务和规划数据 本工程以形成环境景观水库为主,工程建成后,可以形成6000070000m2面积的水域,蓄水30万m3,可以在一定程度上减少流域内的水土流失,减轻山洪对下游村镇、交通线路的危害,进一步改善和美化环
7、境,调节小气候,改善周边植物生长条件。同时为农业灌溉和生活用水提供补充水源。 水利枢纽经过可行性研究,提出如下参数作为建筑物设计依据。 131 特征水位注:下游无水 132 防洪标准与安全泄量 考虑到工程特点及工程区下游现状和未来的发展,设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为200年一遇。 14 自然条件 141 地形 工程区位于九龙山碧云寺向斜东北翼。在微地貌上处于山前过渡区,相对高度20100m。库区左岸为冲积洪积堆积阶地,阶面由北向南逐渐抬升,高程自左坝头至库尾由100m递升至120m,平均坡比0.056。库盘区为河漫滩。 坝址位于沟口河道狭窄处,沟底河道宽约35m,高程84.50m。
8、 142 地质 (1)水库区工程地质条件 水库区为一由西北方向(坝前)向东南方向渐扩的扇形谷地,北、东、南三面环山,相对高差2080m,西面为山前堆积阶地,相对高差1015m。 库区内第四纪冲积洪积层广为分布,厚度在15m以上,水库的北、东、南三面及库盆下,基岩均为石炭二叠系或二叠系地层,透水性弱。西面广泛分布的洪积碎石(含粉质土)层,以及坝下沉积的粉质粘土、漂石夹粉质粘土层,是未来渗漏的主要设防地段,也是影响大坝安全的主要因素。淹没损失小,无浸没及大的库岸稳定和淤积问题。 在地质构造上,处于九龙山碧云寺向斜东北翼端部的转折端。基岩内节理、裂隙发育,但未发现较大规模断裂构造,区域稳定性好。 基
9、岩中分布有裂隙潜水。第四系松散层中有孔隙潜水,水面埋深13.4015.5m,其补给来源为大气降水及山区基岩裂隙水,其排泄流向基本上与河道流向一致。 (2)坝址工程地质条件 坝址区呈“U”形河谷,谷底宽约35m,高程84.50m。上部(高程100m处)宽约120m,主河道由南向北流经库区后,改向为由南东向北西方向穿过坝址。谷底沉积有深达19.60m的第四系沉积层。左坝头亦为山前冲积洪积阶地沉积物。右坝头为古生代二叠纪板岩,其产状为倾向南,倾角50?。未发现较大规模断裂构造。 板岩为黄绿色,主要成分为粘土矿物,含白云母、绢云母和绿泥石等变质矿物,节理、板理发育,裂隙面上有氧化铁薄膜,裂隙中有红色粘
10、土充填。露头岩石呈强风化。 经分析和钻探资料证实,坝基覆盖层下基岩亦为板岩。 坝基覆盖层表层为卵砾石,向下依次为碎石、漂石、粉土层等,其中的孔隙潜水水面埋深13.5m。岩性在水平方向和垂直方向均存在明显的交替、穿插,透水性变化较大。 对分布于坝基和左坝头的覆盖层,需采取可靠有效的防渗措施,方能确保大坝安全和水库的正常运转。 143 水文气象 流域内无水文测站和气象站。可参照借鉴的颐和东闸站和昌平站,至水库的直线距离分别为12km和20km。 (1)河流水文特性: 白家疃沟为间歇性河流,除遇较大降雨时沟中有径流外,一般均为干沟。根据北京市山区水文资料,流域多年平均降水量640mm,多年平均径流深
11、为240mm(相应多年平均年径流量为69.6?104m3)。代表性水文年的年径流量如表1-3所列。(2)洪水: 历史资料说明,洪水多发生在78月,洪水过程多为单峰型,一次洪水历时不超过15h。设计洪水过程线见表1-4。 (3)库水位与面积、库容关系见表1-5。篇二:挡水坝设计 第二节挡水坝剖面设计 一、挡水坝剖面初步拟定 本次设计挡水坝剖面主要对挡水坝的最大剖面进行拟定,并进行稳定和强度校核,应用计算机确定挡水坝的最优断面,以下为手算部分。 (一)坝基高程设计 确定最大剖面的位臵,首先要知道清基后坝基的最低点位臵,地基的处理根据混凝土重力坝设计规范(DL5108-1999)。 1、坝基设计原则
12、 一般规定,砼重力坝的基础经处理应满足下列要求: (1)具有足够的强度,以承受坝体的压力; (2)具有足够的整体性和均匀性,以满足坝基抗滑稳定和减少不均匀沉陷; (3)具有足够的抗渗性,以满足渗透稳定,控制渗流量; (4)具有足够的耐久性,以防止岩体性质在水的长期作用下发生恶化。 2、坝基开挖 (1)砼重力坝的建基应根据大坝稳定、坝基应力、岩体物理力学性质、岩土类别、基础变形和稳定性,上部结构对基础的要求、基础加固处理效果及施工工艺、工期和费用等经技术经济比较确定,原则上应考虑技术加固处理后,在满足坝的强度和稳定的基础上,减少开挖。 坝高超过100m时,可建在新鲜、微风化或弱风化下部的基岩上。
13、 (2) 重力坝的基坑形状应根据地形地质条件及上部结构的要求确定,坝段的基面上下游高差不宜过大,并略向上游倾斜,若基础面高差过大或向下游倾斜时,应开挖成带钝角的大台阶状,台阶的高差与砼浇筑块的尺寸和分缝的位臵相协调,并和坝址处的坝体砼厚度相适应。对地形悬殊部位的坝体应调整坝段的分缝。 (3)基础中存在的局部工程地质缺陷,例如表层夹泥裂缝、强风化区、断层破碎带、节理密集带及岩溶充填物等均应结合基础开挖予以挖除。 3、坝基高程拟定由水库坝轴线工程地质剖面图量得,河床高程在137m左右,标准洪水位为227.2m,地基开挖时河床上的冲积砂夹石层、冲积粘土夹碎石层必须清除(由地址剖面图上量得大多在10m
14、以上),所以开挖应按100m以上坝高标准要求考虑。由图上量的电站坝段最低建基面高程为126m。 (二)坝高拟定 1、超高值h的计算 (1)基本公式 坝顶应高于校核洪水位,坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程,其与正常蓄水位或校核洪水位的高差,可由式(2.1.1)计算,应选择两者中防浪墙较高者作为选定高程。 h = 2hl + hz + hc(2.1.1) h防浪墙顶与正常蓄水位或校核洪水位的高差m;h% 波浪高度m; hz 波浪中心线至正常蓄水位或校和洪水位的高差m; h c 安全超高按表31采用,对于一级工程设计情况hc0.7m,特殊组合(校核情况)hc0.5m。 表31坝的安全加高hc必须
15、注意,在计算h(1%)和hz时,正常蓄水位和校核洪水位采用不同的计算风速值。正常蓄水位时,采用重现期为50年的年最大风速;校核洪水位时,采用多年平均最大风速。坝顶高程或坝顶上游防浪墙顶高程按下式计算: 坝顶高程=正常蓄水位+h正 坝顶高程=校核洪水位+h校 式中,h正、h校分别为计算的坝顶(或防浪墙顶)据正常蓄水位和校核洪水位的高度。由于正常蓄水位和校核洪水在计算坝顶超出静水位h时,所采用的风速计算值及安全超高值不一样,所以在决定坝顶高程时,应按正常蓄水情况(持久状况)和校核洪水情况(偶然状况)分别求出坝顶高程,但坝顶高程应高于校核水位。 首先计算波浪高度2hl和波浪长度2LI和波浪中心线超出
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