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南昌工程学院

毕业设计（说明书）

水利工程系（院）水利水电工程专业

毕业设计（论文）题目伦潭水利枢纽拱坝设计

学生姓名江亮

班级04水本

（2）班

学号10418074

指导老师赖文辉

完成日期2008年06月06日

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的前的一次“实战演习”。

1.1毕业设计主要目的和作用

（1）巩固有关的专业知识，并使之系统化；

（2）培养综合运用所学知识解决实际问题的能力，初步掌握设计原则、方法和步骤；

（3）形成正确的设计思想，树立严肃认真、实事求是和刻苦认真的工作作风。

熟悉水利建设、水利方针政策及有关规范。

（4）锻炼独立思考、独立工作的能力，并加强计算、绘图、编写说明书及使用规范、手册等技能训练；

1.2设计的对象和背景

本设计的对象和背景是为位于我省上饶市的伦潭水利枢纽，进行以坝工为设计重点的工程设计。

本设计定为浆砌石双曲拱坝.

1.3设计过程

（一）枢纽布置

1、坝址、坝轴线及坝型的选择。

2、引水隧洞的布置。

（二）挡水及泄水建筑物设计

1.坝体设计，包括地基处理、剖面设计、坝体应力分析、稳定分析及细部构造设计。

2、泄水建筑物设计，包括溢流坝或泄水孔的孔口尺寸、体形、消能防冲设计及稳定计算等。

（三）引水隧洞设计

包括进水口设计，隧洞直径确定、衬砌设计及调压室设计等。

1.4设计成果要求

（一）设计说明书、设计计算书各一份

说明书和计算书要求用钢笔书写，章节分明，语句通顺，字体工整，对于论断的依据，公式的来源以及所引用的符号意义均需交代清楚，并应附必要的简图和表格。

此外，要求前有目录，页有编号，如使用程序时须附源程序说明，编制原理和程序框图打印结果等，必要时附源程序。

（二）图纸

主要设计图有：

1、拱坝平面布置图、下游立面展示视图、上游立面展视图；

2、拱坝溢流段及非溢流段断面图；

3、拱坝坝顶布置及其它相应的结构图；

4、发电引水洞平面布置图、断面图及其它细部结构图；

图纸要求用计算机或铅笔绘制，能表达设计意图，尺寸齐全，干净美观，符合国家制图标准，图中应有附注以说明技术要求等问题。

图应编号，有设计制图者签名。

工程概况

2.1流域概况

伦潭水利枢纽工程位于铅山县天柱山乡境内，距县城约50km，坝址地处铅山河支流杨村水中游，是铅山河流域内具有防洪、灌溉、发电、供水及水产养殖等综合效益的控制性工程。

铅山河是信江中上游南岸的一条主要支流，发源于闽赣边境的武夷山脉。

流域东邻石溪水，西毗陈坊河，南靠武夷山，北抵信江，集雨面积1255km2。

流域内山高林密，植被良好，气候温和，矿产资源丰富，尤以铜矿著称。

铅山河流域理论电力蕴藏量约14×108kW·h，初步查明的可开发水电装机有18.46×104kW，可开发电量6.7×108kW·h，其水力资源之丰富为信江之冠。

铅山河流域是我省暴雨中心之一，也是我省小流域治理规划的重点流域。

伦潭水利枢纽工程项目在2002年7月已经国务院批准立项。

2.2水文及流域气象特性

伦潭水利枢纽坝址处于铅山河支流杨村水中游。

杨村水为信江二级支流，发源于武夷山脉读书尖。

河流自南向北流经篁碧、港口、天柱山、港东、杨村、五都等地，在下坂与石塘水相汇后称铅山河。

杨村水主河长70km，流域面积465km2，河道平均坡降6.6‰。

伦潭水库坝址以上集雨面积242km2、主河长41.9km，流域平均宽度5.77km，主河道平均比降11.62‰。

坝址附近无水文测站，选择铅山河流域内铁路坪水文站作为参证站，由1959年至2000年共42年径流资料，推求坝址多年平均流量为11.0m3/s，Cv=0.31,Cs=2.5Cv，多年平均径流深1438.8mm，多年平均径流量3.48×108m3。

铅山河为雨洪式河流，洪水与暴雨相应，多发生在4~9月份，洪水主要由锋面雨形成，台风雨也能形成较大洪水。

经分析计算，坝址设计洪水成果：

校核洪水标准（P=0.1%），相应洪峰流量为2640m3/s，洪量W1=87.73×106m3、W3=155.17×106m3；设计洪水标准（P=1%）、相应洪峰流量为1500m3/s，洪量W1=52.06×106m3、W3=92.08×106m3。

铅山河属少泥沙河流，坝址多年平均悬移质输沙量4.55×104t、推移质输沙量1.82×104t。

铅山河流域属亚热带季风气候区，流域内各地多年平均气温18.1℃，极端最高气温40.1℃，极端最低气温-10.6℃，多年平均相对湿度79%。

多年平均降水量1908.9mm，最大年降水量2856.7mm（1998年），最小年降水量1177.1mm（1971年），多年平均蒸发量1550.4mm，多年平均风速1.9m/s，实测最大风速20.3m/s。

坝址区洪水期多年平均最大风速16ｍ/ｓ，吹程为2.5公里。

2.3工程地质

本区处华南褶皱系、赣中南褶隆、饶南拗陷区。

区内地势东南高、西北低，下游为低山丘陵区，中上游属中低山——中高山构造剥蚀地貌，不良物理地质现象不甚发育。

区内出露地层主要为燕山早期花岗岩。

枢纽及库区处于次一级的陈坊~永平~八都区域隆起构造带，未发现孕震断裂分布，不存在产生水库诱发地震的可能性，根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱周期小于0.35s，区域构造稳定性较好。

水库区地层岩性单一，组成库盆、库岸的花岗岩体岩性坚硬，透水性弱，库周分水岭雄厚，库区产生永久性渗漏的可能性小，库岸稳定性较好。

未来库区淤积问题不大。

库区内未发现有工业开采价值的矿产资源及古文化遗址分布，淹没影响较小。

不存在浸没问题。

坝区含上、下两个坝址，均属构造剥蚀中低山地貌，位于燕山早期侵入的伦潭岩体上岩性，为细粒花岗岩，岩性单一，一般弱风化~微新岩体为中等~较好质量岩体。

地质构造较简单，未发现较大的断裂构造及顺河断层。

构造节理主要为北东向和北西向两组，卸荷裂隙发育不明显。

坝区的地下水主要为基岩裂隙潜水。

地下水埋深多受大气降水和地形条件及季节变化等因素所控制。

岩体透水性则受地形条件、节理裂隙的密度与贯通，节理裂隙充填状况及岩体风化程度等多种因素影响，一般遵循自上而下，由大到小的规律。

据水质分析结果，坝区河水和地下水对混凝土具中等溶出型侵蚀性。

上、下坝址存在的工程地质问题，主要为渗漏及坝肩稳定问题。

由于岩体风化及节理裂隙的影响，坝址基础开挖以后，建基面以下一般为弱~中等透水岩体，需作防渗处理。

上坝址可利用基岩埋深较大，建基面以下透水岩体厚度也较大。

下坝址拱坝方案右坝肩，由于局部分布有缓倾角节理裂隙，其与坝区较发育的北西或北东向两组陡倾角结构组合，存在与拱肩推力方向夹角很小的不利组合面，有沿该组面产生滑动的可能，对拱肩稳定不利。

就工程地质条件而言，上、下坝址均具备修建90m左右大坝的条件。

而下坝址的工程地质条件优于上坝址。

据本阶段对三条引水隧洞、一条导流隧洞、一个溢洪道及三个发电厂房和下坝址上、下游围堰作的地质勘探工作，这些建筑物均处于中低山地貌，围岩为细粒花岗岩，洞室大部分置于弱风化~微新岩体，地下水量不丰，地质构造较简单，洞线进出口及厂房区未见较大的滑坡、崩塌等不良物理地质现象。

各引水隧洞线及厂房均未发现大的工程地质问题。

上、下游围堰不存在大的工程地质问题。

2.4天然建筑材料

水库枢纽工程所需天然建材，石料可就地取材，储量及质量均可满足要求。

砂砾料在坝址区缺乏，需在坝区下游较远处采运，其中砂料质量可满足规范要求，但粗骨料级配较差，粗细骨料储量均可满足需求。

2.5工程建设任务和作用

伦潭水利枢纽工程位于铅山河流域杨村水中游，是以防洪、灌溉为主，兼顾发电、供水和水产养殖的综合利用工程。

经综合分析论证，伦潭工程规模基本选定为：

水库正常蓄水位252.0m，死水位为230.0m，防洪限制水位250.0m，防洪高水位为254.70m，相应防洪库容为0.261×108m3，调节库容0.938×108m3，水库总库容1.798×108m3；灌溉农田面10.62万亩；电站装机容量20.0MW；枯水季节能为下游工矿企业补充1500×104m3生产生活用水。

伦潭水利枢纽工程综合利用效益显著。

在防洪方面：

经水库调蓄可使下游沿河两岸和港东、杨林、五铜、永平、鹅湖、福惠等7个乡（镇）的村镇和农田、永平铜矿的供水设施和尾矿污水排放设施、横南铁路线和上饶联络段铁路线以及铅山县河口镇的防洪标准由5年一遇提高到20年一遇；在灌溉方面：

从水库坝下取水可灌溉下游铅山西部灌区的杨林、五铜、福惠、虹桥、汪二、河口茶场、新安埠、汪二垦殖场等九个乡（镇、场）的10.62万亩，农田灌溉保证率达90%；在发电方面：

电站装机2×10.0MW，年发电量6074×104kW.h，保证出力4520kW，年利用小时3037h；在供水方面：

枯水季节能补充下游工矿企业生活生产用水1500×104m3。

2.6水库淹没处理、工程占地移民处理

水库淹没影响涉及铅山县天柱山乡的檀合村、子源村、邓源村、叠石村4个自然村及葛仙山林场、林管站等2个林业单位。

水库淹没及工程占用耕地共1250.74亩，需迁移人口1273人，其中农业户口1148人。

移民安置采取开发农业为主的安置方针，安置去向主要安排在土地资源较为丰富的杨林乡和港东乡。

淹没补偿总投资为

5857.43万元。

2.7环境影响评价

工程建设对生态环境和社会环境的影响有利有弊：

工程在防洪、灌溉、发电和供水等方面均产生巨大的环境效益和社会效益，可缓解洪水对杨林中下游地区人民生命财产和心理威胁，为该地区创造更为安全的生活环境；通过水库调节，可提高下游农田的灌溉保证率，提高土地生产能力，促进农业生态环境良性循环；发电效益的发挥对铅山县的经济发展也起着促进作用；另外水库还为水产养殖、休闲和旅游创造了有利条件。

除水库淹没造成土地损失属永久不利影响外，其于如施工期施工弃喳、废水气、噪声等不利影响均可采取一定措施予以减免。

总之，不存在影响工程可行性的环境问题。

2.8水土保持

工程建设中将不可避免压占部分土地、改变原有地貌，对水土保持有一定影响，施工中产生的弃土石喳，可能引起水土流失，影响河道泄洪能力等，本工程施工损坏水土保持设施包括工程建设征用或租用的林地、荒坡等，共计168.15ｈｍ2，其中林地158.70ｈｍ2、荒地9.45ｈｍ2。

通过制定相应的对策，对施工区、灌区、移民安置区采取切实可行的工程、植物等防治措施，可减少工程建设造成的水土流失影响，以其更好地发挥工程效益，实现工程建设与水土保持建设的协调发展。

工程等别及建筑物的级别

水利水电工程的等别，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-----2000划分,综合考虑水库总库容,防洪效益,灌溉面积,电站装机容量,工程规模,查教材《水工建筑物》表1-1,取最高级别,由库容（总库容1.798×108m3）控制属大

（2）型。

伦潭水利枢纽工程主要建筑物为2级,次要建筑物为3级,临时建筑物为4级。

3.1水利水电枢纽工程分等指标

工程

等别

工程

规模

分等指标

水库库容

（亿m3）

防洪

灌溉面积

（万亩）

电站装机容量（万kw）

保护城市及工矿区

保护农田（万亩）

一

大

（1）型

>10

特别重要的城市、工矿区

>500

>150

>75

二

大

（2）型

10～1

重要城市、工矿区

500～100

150～50

75～25

三

中型

1～0.1

中等城市、工矿区

100～30

50～5

25～2.5

四

小（