面混凝土面板堆石坝设计说明书水利水电毕业论文.docx
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面混凝土面板堆石坝设计说明书水利水电毕业论文
大学学士学位论文
面混凝土面板堆石坝设计说明书
摘要
本文为面混凝土面板堆石坝设计说明书，根据所给基本资料及面板堆石坝的特点进行调洪演算，本设计中一共选取了四种方案，经过调洪演算并结合下游防洪要求及经济因素等的考虑，最终选择方案四，即选择堰宽为75m的方案。
本设计主要进行了调洪演算、坝体分区设计、溢洪道设计、溢洪道水面线计算、坝体渗流分析及坝体稳定计算等几个方面。
本设计中河岸溢洪道布置在河流右岸，为正槽溢洪道。
大坝高71.3m，上游坝坡坡度为1.4，下游坡度为1.3坝轴线长度为449.4m，布置在河流转弯处。
经坝体稳定分析和渗流计算，本方案满足要求。
关键词：
混凝土面板堆石坝调洪演算坝体设计渗流计算稳定验算河岸溢洪道
ABSTRACT
Thispaperforthesurfaceofconcretefacerockfilldamdesignspecifications,accordingtothebasicinformationandgiventhecharacteristicsofconcretefacerockfilldamforfloodregulatingcalculation,thetotalselectioninthedesignofthefourkindsofsolutions,throughthecombinedwiththedownstreamfloodcontrolrequirementsforfloodregulatingcalculation,andeconomicfactors,finallyfouroptions,whichchoosestheplanofdamis75mwide.
Thisdesignmainlyforfloodregulatingcalculation,design,designofspillway,thesurfacespillwaydampartitionline,damseepageanalysisanddambodystabilitycalculation.ThedesignandarrangementofthespillwayintheBanksoftheriverontherightbankoftheriver,spillwaywasrightinthegroove.71.3mhighdam,theupstreamdamslopedegreeis1.4,thedownstreamslope1.3damaxislengthof449.4m,decorateinthebend.Thisschemebythedamseepagecalculation,stabilityanalysisandmeettherequirements.
Keywords:
concretefacerockfilldam,floodrouting,designofdambody,seepagecalculation,Stabilitycalculation,Thebankspillway
第1章工程基本资料
1.1流域概况及枢纽任务
1.1.1流域概况
虞江位于我国西南地区，流向自东向西北，全长约122公里，流域面积2558平方公里，在坝址以上流域面积为780平方公里。
本流域大部分为山岭地带，山脉、盆地相互交错于其间，地形变化剧烈，流域内支流很多，但多为小的山区河流，地表大部分为松软沙岩、页岩、玄武岩及石灰岩的风化层，汛期河流含沙量较大，冲积层较厚，两岸有崩塌现象。
本流域内因山脉连绵，交通不便，故居民较少，全区农田面积仅占总面积的20%，林木面积约占全区的30%，其种类有松、杉等。
其余为荒山及草皮覆盖。
1.1.2枢纽任务
本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用。
1）发电
装机24MW，多年平均发电量为1.05亿度。
本电站装3台8MW机组。
正常蓄水位为270m，汛期限制水位可取与正常蓄水位相等，3台机组满发时的流量为44.1m³/s，尾水位为218.7m，河底高程为216m。
厂房形式为引水式厂房，厂房平面尺寸为32×13m×m，发电机高程为221m，尾水管底高程为219m，厂房顶高程为233m，副厂房平面尺寸为35×6m×10m，开关站尺寸为30×20m×15m。
2）灌溉
增加保灌面积10万亩。
3）防洪
可减轻洪水对下游城镇、厂矿和农村的威胁。
根据防洪要求，设计洪水时最大下泄流量限制为1500m³/s。
4）渔业
正常蓄水位时，水库面积为180km²，为发展养殖业创造了有利条件。
5）其它
引水隧洞进口底高程为250m，出口底高程为214m；引水隧洞直径为4m，压力钢管直径为2.3m，调压井直径为12.0m；放空洞直径为2.5m，可放空水库至水位230m。
1.2设计要求
在明确设计任务及对原始资料进行综合分析的基础上，要求：
1）根据地质、地形条件和枢纽建筑物的作用进行坝线、坝型的选择，枢纽布置方案比较通过初步分析确定。
绘制枢纽平面布置及下游立视图。
2）进行泄水建筑物的剖面设计（2个剖面形式，进行技术经济比较分析确定），内容包括：
拟定断面，水力计算稳定应力分析等，并绘制设计图纸。
3）进行挡水建筑物的剖面设计（2～3个剖面形式，进行技术经济比较分析确定），内容包括：
拟定挡水坝剖面，稳定应力分析等，并绘制设计图。
4）进行细部构造设计和地基处理设计，包括：
混凝土标号分区、分缝、止水、廓道、排水以及开挖、清理、灌浆、断层处理等，并绘制有关设计图。
1.3枢纽设计基本资料
1.3.1气候特性
（1）气温：
年平均气温约为12.8℃，最高气温为30.5℃，发生在7月份，最低气温-5.3℃，发生在1月份。
各月平均气温见表1-1，各平均气温天数见表1-2。
表1-1月平均气温统计表（℃）
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均
气温
4.8
8.3
11.2
14.8
16.3
18.0
18.8
18.3
16.0
12.4
8.6
5.9
12.8
表1-2平均温度天数
月份
天数
气温
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
＜0℃
6
1.2
0.3
0
0
0
0
0
0
0
0
3.1
0～30℃
25
26.8
30.7
30
31
30
31
31
30
31
30
27.9
＞30℃
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
（2）湿度：
本区域气候特征是冬干夏湿，每年11月至次年四月特别干燥，其相对湿度在51%～73%之间，夏季因降雨日数较多，相对湿度随之增大，一般变化范围为67%～86%。
（3）降水量：
最大年降水量可达1213毫米，最小为617毫米，多年平均降水量为905毫米。
各月降雨天数见表1-3。
表1-3各月降雨天数统计表
月份
天数
气温
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
＜5mm
2.6
2.2
4.3
4.2
7.0
8.6
11.5
8.5
9.6
9.5
4.8
4.3
5～10mm
0.3
0.2
0.2
1.4
2.0
2.4
2.7
2.7
2.6
2.4
0.8
0.1
10～30mm
0.1
0.1
0.7
0.5
2.3
4.6
4.9
3.8
2.2
1.3
0.6
0.1
4）风力及风向：
一般1～4月风力较大，实测最大风速为18米/秒，风向为西北偏西，水库吹程为15公里。
1.3.2水文特征
径流年内分配极不均匀，每年6月～11月为汛期，径流量占年径流量的80%以上，12月～翌年5月为枯水期，径流量不足年径流量的20%，其中尤以3月～4月份最枯，径流量不足年径流量的4%。
附近A站最丰水年年平均流量为315m³/s，最枯水年年平均流量为89.2m³/s，丰枯水年径流比3.53倍;附近B站最丰水年年平均流量507m³/s（1971年6月～1972年5月），最枯水年年平均流量为180m³/s（1980年6月～1981年5月），丰枯水年径流比2.82倍。
该坝址设计代表年径流年内分配成果见表1-4，设计洪水成果见表1-5，分期设计洪峰成果见表1-6。
表1-4坝址设计代表年径流年内分配成果表单位：
m³/s
频率
设计代表年径流年内分配
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
10%
270
578
842
695
416
715
263
162
101
78.1
78.0
127
25%
353
368
983
494
462
335
220
150
117
71.5
52.1
82.5
50%
277
527
618
510
325
198
168
133
97.3
62.0
57.7
60.1
75%
372
348
423
359
192
307
165
100
79.3
44.4
57.7
29.0
90%
150
372
501
309
187
115
101
67.2
74.1
49.8
51.4
52.5
表1-5坝址设计洪水成果表
频率
0.05%
1%
2%
5%
10%
流量（m³/s）
2320
1680
1420
1180
1040
表1-6分期设计洪水洪峰成果表
站名（坝址）
分期
各级频率P（%）设计值（m³/s）
5
10
20
50
虞江
坝址
3个月（2月～4月）
487
371
272
165
4个月（1月～4月）
518
414
317
206
5个月（1月～5月）
1210
946
708
366
6个月（12月～翌年5月）
1490
1200
896
440
7个月（12月～翌年6月）
2370
1770
1310
843
西南某河为多沙性河流，流域内植被破坏较严重，水土流失现象较为普遍。
泥沙年际、年内变化较大，有90%以上的泥沙集中于汛期。
坝址处多年平均悬移质输沙量4080万吨，多年平均含沙量5.35kg／m³，最大年平均悬移质含沙量11.8kg／m³（1986年），最小年平均悬移质含沙量2.75kg／m³（1980年）。
推移质输沙量按悬移质输沙量的7%计为286万吨，则该坝址多年平均输沙总量为4370万t。
泥沙特征值统计见表1-7。
表1-7坝址泥沙特征值统计表（1973年～2003年系列）
集水
面积（km²）
多年平均流量
（m³/s）
多年平均年悬移质输沙量
（万t）
多年平均年推移质输沙量
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