水利樞紐設(shè)計(jì)與實(shí)際畢業(yè)論文(已修改)

　

【正文】 水利樞紐設(shè)計(jì)與實(shí)際畢業(yè)論文 目 錄摘 要 IIAbstract III第1章 綜合說(shuō)明 1 工程特性表 1 建設(shè)目的和依據(jù) 4 建設(shè)的條件 5 建設(shè)的規(guī)模及綜合利用效益 5 建設(shè)規(guī)模 5 綜合利用效益 5 第2章 B江水利樞紐設(shè)計(jì)資料說(shuō)明 7 7 7 7 7 7 7 7 7 —庫(kù)容關(guān)系 8 8 8 9 9 9 14 18 18 18 18 19 第3章 設(shè)計(jì)要求及參考書(shū)目 19 20 20 第4章 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算 21 21 21 22 洪水標(biāo)準(zhǔn)分析 22 泄水建筑物的型式選擇 22 調(diào)洪演算及泄水建筑物尺寸（堰頂高程/孔口尺寸）的確定 23 調(diào)洪演算方法（高切林法） 23 計(jì)算公式 24 計(jì)算結(jié)果 25 26 波浪要素計(jì)算 26 27 第5章 主要建筑物型式選擇及樞紐布置 28 樞紐等別及組成建筑物級(jí)別 29 壩型選擇 29 定性分析 29 定量分析 35 泄水建筑物型式選擇 36 36 36 ——堆石壩 36 ——正槽溢洪道 37 37 第6章 第一主要建筑物設(shè)計(jì) 38 大壩輪廓尺寸及防浪墻設(shè)計(jì) 38 L型擋墻頂高程及壩頂高程、寬度 38 壩體分區(qū) 38 L型防浪墻設(shè)計(jì) 39 堆石料設(shè)計(jì) 41 41 、次堆石料設(shè)計(jì) 42 、墊層、過(guò)渡層材料設(shè)計(jì) 43 復(fù)合土工膜設(shè)計(jì) 43 43 45 大壩穩(wěn)定分析 47 計(jì)算原理及方法 47 壩坡穩(wěn)定分析 49 副壩設(shè)計(jì) 49 副壩的型式選擇 50 副壩的穩(wěn)定驗(yàn)算 51 副壩與主壩的連接 52 副壩的地基處理防滲設(shè)計(jì) 53 細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)及地基處理 53 壩頂構(gòu)造 53 護(hù)坡設(shè)計(jì) 53 復(fù)合土工膜與趾板、防浪墻的連接設(shè)計(jì) 54 壩基處理 55 58 趾板的作用、體型及定線 58 趾板剖面設(shè)計(jì) 59 第7章 施工組織設(shè)計(jì) 64 基本資料 64 64 64 65 大壩分期及計(jì)算公式 65 計(jì)算過(guò)程 66 L型擋墻工程量計(jì)算 69 69 69 導(dǎo)流隧洞施工 72 基本情況 72 72 72 開(kāi)挖循環(huán)作業(yè)組織 72 參考文獻(xiàn) 74 致謝 77 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 綜合說(shuō)明 工程特性表表11 工程特性表 一、水庫(kù)流域面積km233序號(hào)及名稱單 位數(shù) 量備 注正常高水位m死水位m248設(shè)計(jì)洪水位m校核洪水位m設(shè)計(jì)泄洪流量m3/s校核泄洪流量m3/s總庫(kù)容萬(wàn)m3死庫(kù)容萬(wàn)m3興利庫(kù)容萬(wàn)m31738二、大壩表11（續(xù)）序號(hào)及名稱單 位數(shù) 量備 注壩型混凝土面板堆石壩石壩壩頂高程m防浪墻頂高程m281壩頂寬度m5最大壩高m53上游壩坡1∶下游壩坡1∶252m高程上1：252m高程下主壩壩軸線長(zhǎng)m236副壩型式重力式擋墻副壩壩軸線長(zhǎng)m導(dǎo)流洞型式圓形導(dǎo)流洞進(jìn)口底高程m表11（續(xù)）序號(hào)及名稱單 位數(shù) 量備 注導(dǎo)流洞出口底高程m導(dǎo)流洞半徑Rm導(dǎo)流洞長(zhǎng)度m200三、溢洪道溢流前緣凈寬m10堰頂高程m273設(shè)計(jì)流量m3/s210校核流量m3/s325閘門型式平板閘門尺寸（寬高）m2105四、廠房系統(tǒng)1．動(dòng)能指標(biāo)最大凈水頭m額定水頭m表11（續(xù)）序號(hào)及名稱單 位數(shù) 量備 注最小水頭m序號(hào)及名稱單 位數(shù) 量備 注引用流量m3/s額定出力kW6400保證出力kW14612．廠房廠房型式地面式廠房面積m2主廠房寬度m機(jī)組臺(tái)數(shù)2機(jī)組安裝高程m水輪機(jī)型號(hào)HL110WJ76發(fā)電機(jī)型號(hào)SFWJ30006/1480開(kāi)關(guān)站面積m2 建設(shè)目的和依據(jù)B江水利樞紐工程是以發(fā)電為主，同時(shí)兼顧了灌溉、供水、防洪及養(yǎng)殖等綜合利用效益的跨流域開(kāi)發(fā)的水利樞紐工程。 建設(shè)的條件建設(shè)資金基本到位，施工準(zhǔn)備工作已經(jīng)就緒。 建設(shè)的規(guī)模及綜合利用效益 建設(shè)規(guī)模本電站裝機(jī)6400 kW，保證出力1461kW。 m2。 m2。水庫(kù)總庫(kù)容（校核洪水位以下的全部庫(kù)容）。 綜合利用效益a. 發(fā)電裝機(jī)6400kW，電站設(shè)計(jì)水頭為174m，多年平均發(fā)電量為1700104kWh，保證出力為1461kW。本電站裝2臺(tái)3200kW機(jī)組，死水位248m，引水式發(fā)電，引水隧洞布置在右岸山體中，最大引用流量為5m3/s。廠房位于段莘水江灣湖山村左岸下游340m處，地面式， m2，主廠房?jī)?nèi)安裝二臺(tái)HL110WJ76，配SFWJ30006/1480的水輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)組安裝高程為103m，開(kāi)關(guān)站位于廠房的左上側(cè)， m2。b. 灌溉下游利用發(fā)電尾水灌溉。c. 防洪可減輕洪水對(duì)鐘呂村及下游江灣鎮(zhèn)的威脅，在遇1000年一遇和50年一遇洪水時(shí)，經(jīng)水庫(kù)調(diào)洪后， m3/s和364，5 m3/s分別削減為345 m3/s和245 m3/s，要求設(shè)計(jì)洪水最大下泄量限制為245m3/s。d. 漁業(yè)水庫(kù)蓄水后，為發(fā)展養(yǎng)魚(yú)等水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)造了有利條件。e. 供水供鐘呂村及其下游村民生活用水。f. 其它工程計(jì)劃在三年內(nèi)完成。第2章 B江水利樞紐設(shè)計(jì)資料說(shuō)明本工程位于江西婺源縣樂(lè)安河一級(jí)支流曉港水的鐘呂村上游約160m處，壩址以上控制流域面積33km178。曉港水在鐘呂村上游約300m處，由兩支水系匯合而成，其中東支發(fā)源于石耳山，南支發(fā)源于清灣頭尖，河流在曉港村匯入樂(lè)安河，本流域上游為中低山區(qū)，山勢(shì)陡峭，中下游為低山丘陵區(qū)，山體凌亂，沖溝發(fā)育。℃，℃為最低，七月份平均氣溫28℃為最高，歷年極端最高氣溫41℃，極端最低氣溫11℃。據(jù)水文資料推算，179。/s，多年平均總徑流量4040萬(wàn)m179。經(jīng)頻率分析，p=%179。/s,三日洪量為1569萬(wàn)m179。，p=2%179。/sec,三日洪量為965萬(wàn)m179。—庫(kù)容關(guān)系水庫(kù)水位—庫(kù)容關(guān)系見(jiàn)表21：表21 水庫(kù)水位—庫(kù)容關(guān)系水位（m）248276庫(kù)容（104m179。）0壩址水位流量關(guān)系見(jiàn)表22：表22 壩址水位流量關(guān)系水位(m)流量(m179。/s)0，179。估計(jì)水庫(kù)淤積年限與高程關(guān)系如表23：淤積年限（年）泥沙淤積量（萬(wàn)m179。）淤積高程（m）50100表23 水庫(kù)淤積特性庫(kù)區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，山勢(shì)陡峭，分水嶺雄厚，地形封閉，植被良好， 未見(jiàn)滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。組成庫(kù)岸及庫(kù)盆的地層巖性主要為前震旦系板溪群的千枚狀綠泥絹云母板巖，千枚巖和變質(zhì)砂巖。庫(kù)區(qū)巖石受多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，斷層和裂隙發(fā)育，巖石的褶皺和撓曲也很常見(jiàn)，構(gòu)造行跡以北東向壓扭性為主，常見(jiàn)有北西向張扭性斷裂和近東西向平推斷層，未見(jiàn)有較大的導(dǎo)水?dāng)嗔堰B通庫(kù)外。庫(kù)區(qū)地下水類型主要為第四系松散堆積物孔隙潛水和基巖裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，排泄于河谷與河床，庫(kù)岸山體地下水位較高，一般在300m高程以上，組成庫(kù)岸及庫(kù)盆的巖石表部透水性強(qiáng)，但深部巖石透水性微弱，屬相對(duì)不透水層。庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)良好，水庫(kù)蓄水后，不存在永久滲漏、岸邊再造、浸沒(méi)及水庫(kù)誘發(fā)地震等問(wèn)題。(1) 地貌壩址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，山頂高程為280～450m，壩區(qū)河床較寬，約20～50m，為一“U”型河谷，兩岸山坡不對(duì)稱，左岸山體雄厚，山坡角30～40度，右岸山體較為單薄，山坡角20～30度，且在右岸有一低矮埡口，頂高程約276m，壩址區(qū)沖溝發(fā)育，且切割較深，未見(jiàn)滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，自然邊坡穩(wěn)定。(2) 地層巖性壩址區(qū)出露的地層巖性為前震旦系板溪群第四段綠泥絹云母千枚巖夾變質(zhì)砂巖，第四系松散堆積物及變質(zhì)輝常巖，其巖性特征為：① 綠泥絹云母千枚巖：灰綠色，主要礦物成分為絹云母、石英、長(zhǎng)石、綠泥石等，千枚狀構(gòu)造，其余碎屑顯微鱗片狀構(gòu)造，巖石撓曲和褶皺常見(jiàn)，片理極發(fā)育，巖層產(chǎn)狀N40176。～60176。E，NW38176。～60176。② 變質(zhì)砂巖：青灰色，主要礦物成分未石英、長(zhǎng)石及巖屑等，中細(xì)砂粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，有輕微的變質(zhì)，巖石結(jié)構(gòu)致密，巖性堅(jiān)硬。③ 第四系松散堆積物主要為沖擊砂卵石，漂石，厚1～，分布于河床部位，殘坡積壤土、碎塊石土，厚1～6m，分布于兩岸山坡及沖溝部位。④ 變質(zhì)輝長(zhǎng)巖：暗綠、深綠色，主要礦物成分為綠泥石、綠簾石、纖閃石及少量石英，輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，微具定向構(gòu)造，巖石質(zhì)地堅(jiān)硬，在壩址區(qū)呈巖株或巖脈產(chǎn)出。(3) 地質(zhì)構(gòu)造壩址區(qū)地處華夏系及新華夏系構(gòu)造復(fù)合部位，出露的地層古老，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，壩址區(qū)斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，巖層褶皺和撓曲常見(jiàn)。在初步設(shè)計(jì)階段共發(fā)現(xiàn)斷層20條。壩基開(kāi)挖后，在壩基部位新發(fā)現(xiàn)小斷層14條及兩條風(fēng)化夾層，但密度均較小。①主要斷層：F5壓扭性斷層：產(chǎn)狀N35176。，NW80176。， ～，主要由片狀巖、碎性巖組成，構(gòu)造巖強(qiáng)風(fēng)化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽228m高程附近。F12壓扭性斷層：產(chǎn)狀N40176。E，NW66176。，～，主要由片狀巖組成，構(gòu)造巖呈強(qiáng)風(fēng)化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽236m高程附近。F22層間擠壓破碎帶：產(chǎn)狀N55176。E，NW55176。，～，主要由片狀巖、石英脈組成，構(gòu)造巖強(qiáng)風(fēng)化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽260m高程附近。F29壓扭性斷層：產(chǎn)狀N25176。E，NW70176。，～，主要由碎裂巖組成，～，斷層間較平，構(gòu)造巖呈強(qiáng)風(fēng)化，性狀差，出露于河床趾板齒槽部位。②裂隙：壩址區(qū)巖石裂隙發(fā)育，巖石破碎，壩基開(kāi)挖后，對(duì)壩基巖石裂隙作了統(tǒng)計(jì)，主要有兩組發(fā)育方向：一是NE向?qū)用妫严懂a(chǎn)狀N40176。～60176。E，NW38176。～60176。，裂面稍扭，普遍見(jiàn)Fe、Mn質(zhì)浸染，表面張開(kāi)或微張，局部見(jiàn)次生泥充填，延伸長(zhǎng)，極發(fā)育；二是NW30176。～50176。W，SW或NE40176。～80176。，裂面光滑平整，見(jiàn)Fe、Mn質(zhì)浸染，間距一般20cm，延伸較短，發(fā)育。③風(fēng)化夾層：壩基開(kāi)挖后，在河床右側(cè)趾板齒槽部位發(fā)現(xiàn)了兩條風(fēng)化夾層WJ1，WJ2，產(chǎn)狀N42176。E，NW38176。，風(fēng)化夾層為強(qiáng)風(fēng)化巖石和強(qiáng)風(fēng)化至弱風(fēng)化上部巖石。(4) 巖體風(fēng)化壩區(qū)巖體風(fēng)化，主要受地形、巖性、構(gòu)造等因素影響，一般表現(xiàn)為表面的均勻風(fēng)化，沿?cái)鄬佑酗L(fēng)化加深現(xiàn)象。壩址左岸240m高程以上為強(qiáng)風(fēng)化中下部巖石，240m高程以下為弱風(fēng)化巖石，235～270m高程為強(qiáng)風(fēng)化巖石，270m高程以上為全風(fēng)化巖石。局部殘留有0～。(5) 水文地質(zhì)條件壩址區(qū)地下水類型主要為第四系松散堆物孔隙潛水和基巖裂隙水，主要受大氣降水補(bǔ)給，排泄于河床及河谷，地下水動(dòng)態(tài)類型屬降水徑流型。鑒于本壩址的工程地質(zhì)條件差，適用于當(dāng)?shù)夭牧蠅巍沃穮^(qū)巖石的透水性及相對(duì)不透水埋深經(jīng)先導(dǎo)孔壓水試驗(yàn)，左岸山坡相對(duì)不透水層埋深10～24m，～，屬中等—嚴(yán)重透水層；河床部位相對(duì)不透水層埋深11～17m，上部透水巖層q值一般為7～，屬中等—嚴(yán)重透水層；右岸山坡相對(duì)不透水層埋深19～27m，～，屬中等—較嚴(yán)重透水層，中間夾嚴(yán)重透水層透鏡體。(6) 建基面巖體有關(guān)地質(zhì)參數(shù)建議值① 與基面巖石接觸面之間的摩擦系數(shù)：強(qiáng)風(fēng)化千枚巖: f=～弱風(fēng)化千枚巖：f=～② 壩基巖體結(jié)構(gòu)面之間的摩系：裂隙夾泥與含斷層泥的斷層：f=～一般裂隙、斷層：～③ 巖石的彈性模量：弱風(fēng)化千枚巖：E=(～)104MPa④ 巖石泊松比：弱風(fēng)化千枚巖：181。=～⑤ 試驗(yàn)參數(shù)a. 堆石試驗(yàn)參數(shù)（見(jiàn)表24）軟化系數(shù)：微新巖石弱風(fēng)化巖石飽和抗壓強(qiáng)度：微新巖石40MPa弱風(fēng)化巖石25MPa其它試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表24。表24 堆石試驗(yàn)參數(shù)表組別試驗(yàn)干密度（g/cm179。）C(KP