隧洞设计说明书Word格式文档下载.docx

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任务七、泄流能力校核20

一、判断流态20

二、绘制库水位与流量关系曲线22

任务八、绘制隧洞测压管水头线23

总结24

参考文献25

一、设计基本资料

1概况

F水库位于北汝河中游，距县城18km，控制流域面积160km2，占总流域面积的68%，流城为以安山岩为主的石山区，耕地所占比重极小还不到10%，流城内植被较好，植被度达70%以上，北汝河干流全长41.8km。

平均纵坡为1/98.3。

本地区多年平均降雨量为950mm，按年内分配极为不均，多集中在7、8月份降落，占全年降雨量的68%，多年平均径流深336mm。

多年平均径流量5920万m3，根据实测暴雨资料，利用综合单位线，结合历史洪水调查推算求得坝址百年一遇洪水为2080m3/s，千年一遇洪水为2710m3/s，洪水特点是峰高而历时短，持续时间不到一天，主要集中在汛期发生。

北汝河上目前尚无骨干水利工程，根据国民经济发展需要为解决灌溉、防洪等问题。

有关单位对本工程进行了初步查勘与规划设计工作，选择并规定了本枢纽的任务与有关数据。

F水库以灌溉为主，兼顾防洪、发电。

水库总库容5030万m3，多年调节水库，在保证率75%的情况下，可灌溉北汝河下游南岸农田10万亩，灌溉最大引水量10m3/s，由于来水较大，除利用灌溉用水发电外，还可利用丰水年的弃水发电，电站装机两台，总装机容量2000千瓦，全年可发电300万度，F水库的修建可使五十年一遇洪本洪蜂流量由1840m3/s削到1320m3/s。

，千年一遇洪水洪峰流量由2710m3/s削到1980m3/s。

减轻下游洪水灾害。

水库养鱼水面积2130亩，库区淹没移民304户1550人，1590间房及土地赔偿1490亩。

2水文、气象

（1）本工程位于豫西山区，属易干旱地区，年平均气温约14℃，年最低气温—12℃，但延续时间不长，最高气温可达40℃，夏秋多东南风，冬春多北风，最大风速多年平均为Vmax=10m/s，水库最大吹程：

1.2km。

（2）水库年蒸发损失深度400mm，年渗损失深度500mm。

（3）根据暴雨分析计算得各频率洪峰流量如下表：

表1不同频率洪峰流量

P%

2

1

0.5

0.1

Q（m3/s）

1840

2080

2380

2710

24小时洪量（m3）

3980

4540

5120

5860

（4）洪水过程线（时段Δt=2小时）

表2洪水过程线

时段

P=10%

P=5%

P=2%

P=1%

P=0.1%

11

13

41

59

82

100

53

115

3

184

220

123

197

4

249

300

274

346

5

621

798

369

506

6

1133

1487

774

7

565

1259

8

306

290

342

861

9

208

221

457

573

10

157

189

309

430

112

134

285

329

12

67

68

167

173

25

30

85

78

14

38

50

（5）相应于各时期的流量特征值

表3各时期的流量特征值

月份

频率

洪水期

中水期

枯水期

5%

700

36

2%

1106

72

（6）全年各月流量平均值：

（P=10%）

表4P=10%全年各月流量平均值

月份

0.16

0.12

0.18

0.22

0.48

5.77

2.17

0.61

0.57

0.55

0.35

（7）坝址处各月平均降雨天数：

表5坝址处各月平均降雨天数

5～10mm

0.43

1.43

0.97

1.72

2.00

10～20mm

0.14

1.57

1.14

1.29

20～30mm

/

0.71

＞30mm

0.29

2.29

2.43

2.72

0.86

1.00

（8）坝址以下老河道出口水位流量关系曲线见附图1

（9）水库面积、容积与水位关系曲线见附图3

3地形、地质

坝址处河谷较窄，宽约120m，坝基和两岸均为安山岩，所属时代为震旦纪岩层，风化较重，一般风化深1～3m，两岸岩石裸露，高出河床50～100m，河床部分基岩埋深一般为0.1～10cm，大的可达30cm，含中粗砂，基岩透水性不大。

坝址东岸山坡高峻，岩体完整，风化作用较轻，西岸山坡相对低矮平缓，岩石风化较重，河床东边宽度30m，中上部坡积层厚数米，下部为褐红粘土胶结的砂卵石，总厚16m左右，除局部有小量渗水外，一般透水性较低，下伏安山岩岩面平坦，表面岩石新鲜完整，河床西边约I0m宽，一般砂卵石厚10m，不含泥，基岩表面有较多的裂隙，情况不如东边，但仍是良好的地基。

河床中部约90m范围内的砂卵石厚20～24m，内部夹有薄层不连续的灰色淤泥，使砂卵石的力学性质有所降抵，下伏基岩表层节理发育，钻探所得岩心多为碎块，风化层厚0.6~3.5m，但钻进中不漏浆，说明其透水性不大，河床中有垂直方向的断层，走向约为北45°

。

属受挤压产生的，破碎带宽数米，裂镣闭合。

坝址处沿Ⅰ一Ⅰ轴线地形地质剖面图见附图2。

该地区地震烈度为6度。

安山岩物理力学性质指标如下：

重度：

26.5kN/m3,坚固系数8~10

单位弹性抗力系数60～80MPa

弹性模量1.6×

104Mpa

4建筑材料

（1）土料共有七个土料区，除南堡林场在库区外，其余都在库区，各土料区的土料性质和储量详见下表：

表6土料区的土料性质和储量表

土区名称

自然重度kN/m3

自然含水量%

塑限含水量%

流限含水量%

土类

储量（万立米）

范围

平均值

万水山

16.1～17.1

16.7

21.0

24.70

34.95

重粉质壤土

13.0

后地

15.0～15.7

15.3

19.4

19.35

29.20

中粉质壤土

9.0

东岗

15.8～16.6

16.0

21.3

17.95

29.15

4.0

庞湾后山

15.7～16.3

22.2

—

1.5

指挥部前

15.3～15.9

15.6

2.5

庞湾前

15.5～16.0

15.8

3.0

林场

15.1～16.6

16.3

5.0

（2）砂卵石

砂卵石分布在大坝上下游河滩，枯水季节河水位降低，上游在坝脚100m以外，1500m以内，平均取深1.5m，约30万m3。

下游在坝脚100m以外,2000m以内取深1.2m，约18万m3，休止角经现场试验最小32°

，最大40.7°

（3）石料

石料来源于溢洪道开挖的安山岩。

坝钵430m高程以上堆石粒径建议不小于300mm，小于300mm的用于上下游坝坡，430m高程以下，孔隙率不得超过30%。

（4）风化料

在左岸坝头有可供筑坝的风化片麻岩。

储量38万m3。

其自然休止角37.5°

～39.1°

自然含水量9%。

夯实后干重度平均达18.1kN/m3（铺厚25cm）。

（5）土石料的物理力学指标

根据现场和室内实验结果，筑坝土石料可按下表所列数据进行设计和计算。

表7土石料的物理力学指标

指标

单位

坝基砂卵石

坝体

土料

砂卵石

风化料

堆石

水上

水下

饱和快剪

φ

度

30°

13.86

35°

32°

40°

28°

C

KPa

23.0

饱和固结快剪

17.8

24.1

比重

2.71

干重度

kN/m3

19.0

16.5

20.0

含水量

%

18.3

7.0

10.0

湿容重

19.5

21.4

20.9

19.6

饱和容重

20.4

20.7

22.6

22.0

浮容重

10.4

12.6

12.0

渗透系数

（m/s）

6.2×

10-5

5.4×

10-8

4.0×

10-6

5水利规划计算成果

（1）淤积高程420.0m

（2）死水位427.0m

（3）最高兴利水位443.0m

（4）设计洪水位（P=2%）448.21m，相应泄量1320秒立米（溢洪道泄量1200m3/s，泄洪洞泄量120m3/s）

（5）校核洪水位（P=0.1%）450.22m，相应库容5030万立米，最大泄量1980m3/s，（溢洪道泄量1853m3/s，泄洪洞泄量137m3/s）

任务一、泄洪洞洞线选择与布置

一、洞线选择

绘制洞轴线地形图，见附图。

二、隧洞的布置

1、进水方式有空口溢流与深式进水口两种，此次设计选择深式进水口式。

2、隧洞型式有有压隧洞和无压隧洞两种，此次设计选择有压隧洞型式。

3、确定进处口底部高程，由于淤沙高程为420.0m，且泄洪洞也要有一定的排沙能力，所以此次设计隧洞进口高程采用淤沙高程420.0m，出口底部高程为40