某某隧洞设计毕业论文Word文档下载推荐.doc

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4、输水（导流）遂洞计算 19

4.1、无压段断面选取计算 19

4.2、有压段断面选取计算 22

4.3、消能计算 22

4.4、输水（导流）遂洞水力计算 24

4.5、结构稳定计算 41

4.5.1、有压段结构稳定计算 41

4.5.2、无压段结构稳定计算 48

4.6、出口段水面线计算 57

5、总结与体会 58

相关标准和参考文献 59

Abstract 60

英文文献及翻译 62

设计基本资料

1.1.1工程地理位置

马鹿塘水库工程位于金平河顺流左岸支流——白马河上游频河上，红河州金平县东北部，距金平县城16.5Km，交通较为便利。

水库地理位置东经103°

17′41＂～103°

18′7＂，北纬22°

47′48＂～22°

48′21＂之间。

库区位于金平县金河镇及十里村乡的交界处，马鹿塘水库设计总库容203.5万m3，设计灌溉面积5920亩。

1.1.2工程区概况、工程建设的任务和作用

金平苗族瑶族傣族自治县位于红河哈尼族彝族自治州南部，西接绿春县，北连元阳县并隔红河与个旧市、蒙自县为邻，东隔红河与河口瑶族自治县相望，南与越南老街省及莱州省接壤，县城距边境直线距离7.5公里，拥有金水河国家一类口岸和十里村热水塘、马鞍底地西北、金水河隔界3个边民互市点，区位优势明显，对外开放条件较好。

金平县国土面积为3685.69Km2，全县总人口313981人，其中农业人口为290905人，占总人口的92.65%，其中非农业人口为23076人，占总人口的7.35%，居住着苗、瑶、傣、哈尼、彝、拉祜、壮等少数民族，少数民族人口占全县总人口的85.3%。

金平县2002年实现国生产总值43183万元，其中工业总产值为19106万元。

地方财政收入2452万元，地方财政支出14869万元，全县财政自给率较低。

全县有耕地面积26863公顷，其中水田10804公顷，旱地15059公顷，全年粮食总产量105463t，农民人均有粮312Kg，全县农民人均经济收入948元，人均纯收入677元。

拟建的马鹿塘水库位于金平县金河镇及十里村乡的交界处。

金河镇是县人民政府所在地，距坝址区16.5Km，全镇共有人口50164人，其中农业人口37010人，占总人口的73.8%。

十里村乡位于金平县城东南部，全乡共有人口16445人，其中农业人口16091人，占总人口的97.8%。

长期以来，由于水利设施十分薄弱，农业发展受到极大制约，加快水源工程建设，完善水利设施、解决山区灌溉用水，将对地方经济的发展起到积极的推动作用。

马鹿塘水库是一座以灌溉为主，兼顾乡村生活用水和城乡防洪等综合利用的小

（1）型水利工程。

水库建于频河上游部，频河流至大寨汇入白马河，白马河在金平县城南部汇入金平河。

金河镇的马鹿塘、寨及十里村乡的十里村、亚拉寨大部份农田都是引用频河及白马河天然径流进行灌溉，灌溉保证率低，缺灌面积大，加上现有的水利设施十分薄弱，输水渠道渗水、漏水现象较为严重，造成用水的紧局面，影响农业生产，成为地方经济发展的重要制约因素。

马鹿塘水库的兴建将解决5920亩农田的灌溉用水及2805人的人畜饮水问题，对解决白马河两岸水资源供需矛盾和加快少数民族地区经济发展、改善边疆人民的生产生活条件及稳定边疆具有十分重要的作用。

近几年，随着县域经济的发展、城市规模的不断扩大，金平河中上游两岸已成为金平县城区的重要组成部份。

频河与白马河落差较大，平均坡比为6%，雨水季节，河道来水量大，洪水频发，对下游县城的安全造成极大威胁。

水库的兴建能削减洪峰，减少白马河沿岸的洪水灾害，减轻雨季金平县城的防洪压力，对保护人民的生命财产安全起到重要的作用。

加快马鹿塘水库建设，改善灌区农业生产、生活条件，脱贫致富、稳定边疆，已是金平县各级党委和政府的工作重点和当务之急。

1.1.3.输水（导流）隧洞工程地质条件

1、输水（导流）隧洞

隧洞洞身段均由花岗岩全、强、弱风化岩体构成，呈散体、碎裂和块状结构体。

洞室大部位于地下水位以下。

其间有29.66%为不稳定地段（Ⅳ），有34.72%为不稳定地段（Ⅳ）至稳定性差地段（Ⅲ），有35.62%为基本稳定地段（Ⅱ）。

2水文

2.1自然地理概况

马鹿塘水库位于金平县境金平河上游的频河上。

水库距金平县城16.5km，公路已通达水库坝址。

工程地理位置东经103°

17′41″~103°

18′7″，北纬22°

47′48″~22°

48′21″。

白马河属于红河流域，工程径流区地势崎岖，山峦迭嶂，山势险峻，海拔高程变化大，呈阶梯状。

水库坝址以上最高海拔2435m，最低海拔1190m（白马河与金平河交汇口），高程差1245m。

2.2流域概况

频河发源于老林山原始森林区，森林茂密，原始森林重生，植被较好，水土流失为微度侵蚀。

与金平河汇口以上径流面积31.49km2，主河长11.4km，平均比降5.76%，水库坝址以上径流面积4.71km2，河长2.85km，平均比降10.33%，金平河径流面积210.3km2，河长39.94km，平均比降2.60%，水库径流区均为地表径流，无地下水补给，流域水系见附图（2—1）。

2.3水文气象

（一）水文气象资料情况

干流藤条江上有黄毛岭、金水河水文站，支流金平河上有小河沟水文站，邻近流域牛孔河上有牛孔水文站、猛龙河上有俄垤水文站。

流域有金平气象站、马鹿塘雨量站。

（二）气候特征

工程区地处滇南低纬度高原山区，位于北回归线以南，属于北亚热带和南亚热带南缘气候型。

由于地处高原山区，地形起伏大，立体气候明显，干湿季分明，降雨量年分配较为不均，11月至4月为旱季主要受来自非洲沙漠地带和印度次大陆北部的干暖平直西风控制，形成晴天多，日照充足，气温高，湿度小，雨量少，空气干燥的旱季。

5月至10月为雨季，5月下旬随着高空西风带北移，西太平阳洋副热带高压脊西伸北跳，转受副高边缘的东南暖湿气流和来自勐加拉湾西南暧湿气流的影响，湿度增高，降雨日显增加，形成雨季。

降雨量集中，多为大雨和暴雨，5~10月降水量占全年降雨量的80%。

根据金平县气象站观测资料：

最高气温33.1°

C，最低气温-0.3°

C，多年平均气温17.7°

C，多年平均相对湿度83.7%，多年平均降水量2326.9mm，历年最大一日降水量197.2mm（1976年7月6日），多年平均蒸发量1382.0mm（20cm蒸发皿），多年平均日照数1658h，多年平均风速1.5m/s，最大风速23m/s，多年平均最大风速13.1m/s。

马鹿塘雨量站（1981年至2002年）多年平均降雨量2421.7mm，

2.2径流

水库径流区无水文观测资料，干流金平河上有小河沟水文站，控制径流面积108.0km2，资料年限1958年至1969年、1981年至今。

观测项目:

水位、流量、降水量。

由于径流区无水文观测资料，径流分析用小河沟水文站实测年径流量加插补延长（1970~1980年）共45年资料系列，用水文比拟法，按面平均降雨量、面积比值修正使用。

一、小河沟水文站资料插补

小河沟水文站1970年到1980年年径流量资料的插补，用小河沟水文站实测（1981~2002年）年径流资料与黄毛岭水文站实测年径流资料同步年相关分析计算，但相关关系较差（相关关系Y=0.5）无法插补使用，再用同步月径流相关分析，相关系数Y=0.83，相关方程：

y=0.264+0.579插补得小河沟水文站1970年至1980年月平均径流量资料系列，得小河沟水文站插补加实测1958年至2003年共45个水文年径流资料系列。

二、小河沟水文站多年平均径流量计算

用小河沟水文站实测加插补共45个水文年径流资料进行频率计算，计算得多年平均径流量=6.75m3/s，Cv=0.15。

三、马鹿塘水库设计年径流量计算

（一）马鹿塘水库多年平均径流量计算

用小河沟水文站径流面积108km2与马鹿塘水库径流面积4.71km2、小河沟水文站多年平均面降水量均值2730.3mm与马鹿塘水库多年平均面降水量3421.4mm比值乘小河沟多年平均径流量=6.75m3/s，得马鹿塘水库多年平均径流量=0.369m3/s。

多年平均面降雨量用金平县水资源调查评价成果，多年平均降雨量等值线图上量算。

（二）马鹿塘水库统计参数Cv值的确定

统计参数CV值的确定，用邻近流域水文站观测径流资料计算统计参数Cv值。

在对数格子上绘制各水文站F~Cv值关系曲线图，见附图（2—2）。

用马鹿塘水库径流面积4.71km2查F~Cv值关系曲线，得Cv=0.23，取Cs=2Cv各水文站统计参数列下表。

邻近流域各水文站统计参数表

表（2—1）

站名

面积

（km2）

（m3/s）

Cv

资料年限

俄垤

80.3

2.41

0.21

1978~1988

牛孔

632

21.0

1979~1997

黄毛岭

906

23.2

0.22

1959~2002

小河沟

108

6.77

0.15

1958~2003

金水河

3725

162.7

1959~1979

绝绿河

181

19.3

0.14

1956~1970

作背伍

62.1

3.12

1958~1965

披枝

24.4

4.71

0.25

1963~2002

戈姑

（二）

242

3.43

0.40

1959~1997

腊哈地

1627

32.2

1959~1989

南溪街

3266

85.1

0.19

根据以上水库多年平均径流量及参数Cv值和Cs值计算得：

马鹿塘水库丰水年（P=25%）年径流Q=0.426m3/s，年径流量W=1343.43万m3；

平水年（P=50%）年径流Q=0.362m3/s，年径流量W=1141.60万m3；

中等枯水年（P=75%）年径流Q=0.31m3/s，年径流量W=977.62万m3。

四、设计年径流年分配

设计年径流年分配采用典型年同倍比缩放法进行，典型代表年在小河沟水文站实测资料系列中选取，选择枯水期长对工程不利的年份作典型代表年。

丰水年（P=25%）选择1999年~2000年作为典型代表年；

平水年（P=50%）选择1966年~1967年作为典型代表年；

中等枯水年（P=75%）选择1990年~1991年作为典型代表年。

缩放系数K22%=0.0545；

K50%=0.0525；

K75%=0.0477，年分配结果见下表。

马鹿塘水库设计年径流年分配表

表（2—2）单位：

万m3

月份

P=25%

P=50%

P=75%

备注

6

155.95

210.78

177.40

7

307.91

243.60

224.37

8

210.22

.12

161.68

9

161.17

125.38

109.94

10

144.19

89.79

81.83

11

87.24

53.44

42.35

12

49.97