14年重力坝毕业设计任务书1杨飞15Word文件下载.docx
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包括:
标号分区、分缝、止水、廊道、排水及坝基开挖、清理、灌浆、断层破碎带处理等,并绘制有关设计图。
(二)设计基本要求:
1.设计者必须发挥独立思考能力,创造性的完成设计任务。
在设计中应遵循技术规范,尽量采用国内外的先进技术与经验。
2.设计者对待设计、计算、绘图等工作,应具有严肃认真一丝不苟的工作作风,以使设计成果达到较高水平,并从中得到锻练。
3.设计者必须充分重视和熟悉原始资料,明确设计任务,在规定的时间内圆满完成要求的设计内容。
4.成果包括:
设计说明书、计算书一份(可合为一本),图纸5张。
附录一
XX水库I83坝线重力坝方案设计基本资料
一、水文分析
1.年径流:
青龙河流域水量丰沛,是滦河流域水源蕴藏量较大的一条支流。
年径流由年降雨产生。
年径流在地区与时间上的分布与年降水基本一致。
年径流在年际间变化悬殊。
XX实测资料1956~1982年27年资料中,丰水年1977年达21.34亿立米。
枯水年1981年仅1.667亿立米,相差19.37亿立米,约合12.8倍。
且丰、枯水年连续发生。
多年平均年径流量为9.6亿立米。
2.洪水:
青龙河洪水由于暴雨形成。
本地区暴雨历时短、强度大、地面坡度陡,洪峰陡涨陡落。
一次洪水历时一般为3~5天。
流域南部位于燕山山脉东侧的暴雨中心地带,因此洪水具有峰高量大的特点。
本流域洪水多发生在七、八两月,出现在七月的占34%,出现在八月的占66%。
XX多年平均6~9月洪量占年径流量的70%左右,三天洪量占六天洪量的70%以上,大水年尤为集中。
如1962年最大六天洪量占年径流量达70%。
流域内洪水地区分布主要在土门子以下。
以土门与XX1971~1977年同期系列统计。
土门子~XX区间洪量占XX以上洪量60%以上,而其面积占XX以上总面积的42%。
由频率分析法求得:
洪水计算成果表
项目
洪峰流量
(秒立米)
洪量(亿立米)
24小时
三天
六天
三十天
特征值
均值
2000
1.4
2.2
2.8
5.37
CV
1.35
1.25
1.0
CS/CV
2.5
频
率
(%)
0.01
32040
22.43
35.24
39.96
55.40
0.02
29600
20.75
32.65
36.90
51.50
0.1
22480
15.74
24.73
28.34
40.50
0.2
19680
13.78
21.65
24.92
36.20
0.5
16000
11.23
17.60
20.41
30.40
1
13280
9.30
14.50
17.14
26.10
2
10680
7.48
11.75
13.92
21.70
5
7360
5.15
8.10
9.80
16.20
10
5000
3.50
5.50
6.83
12.10
20
2920
2.04
3.21
4.17
8.18
XX水库坝址以上不同频率设计洪水过程线
时间不同频率(%)流量(秒立米)
月日
时0.02
724
22
946
803
482
378
296
24
1974
1721
800
550
500
25
2300
1900
1050
630
4
2687
2035
1200
900
740
6
4466
3379
1500
1100
891
8
7622
5773
2750
1890
1220
10867
8230
3920
2700
1800
12
13131
9946
4740
3260
2170
14
14348
5170
3560
2370
16
14128
10700
5100
3510
2340
18
13162
9984
4750
3270
2180
11323
8576
4080
2810
1870
9751
7386
3520
2420
1610
8923
6758
3220
2210
1470
26
8399
6362
3030
1390
7740
5862
2790
1920
1280
时间
不同频率(%)流量(秒立米)
月
日
时
7
6895
5222
2480
1710
1140
6845
5184
2470
1700
1130
26800
19580
9518
5910
3790
28400
21800
10500
7000
4700
29400
22400
10650
7320
4940
224800
29300
22200
7330
4950
29000
21600
10450
7250
4880
28500
20000
9850
6880
4580
27
20520
17600
8950
6000
4100
21540
15200
7700
5200
3700
18060
12800
6200
4450
3000
3
14580
10400
4850
3600
2460
11100
8000
3400
2540
1770
3800
1450
1030
时间
3420
2885
1400
1000
700
3163
1150
850
610
2911
590
2890
750
560
2758
2189
950
730
2604
2080
920
726
540
28
2552
1960
910
722
535
2451
1933
718
530
2309
1820
714
528
2214
1722
890
710
526
2145
1676
885
706
524
2030
1635
880
702
522
2016
1550
875
698
520
1926
1527
870
694
517
1827
1463
865
690
515
1818
1433
860
686
513
续表
1723
1404
855
682
510
1689
1377
678
508
29
1655
1371
846
674
505
1622
1326
843
670
503
1616
1281
840
666
1567
1235
836
662
497
1516
1229
833
658
495
1455
1170
830
654
493
1379
1144
826
650
490
1348
1143
823
646
488
1290
1095
820
642
486
1260
1069
816
638
483
1043
813
634
480
1198
1017
810
631
478
30
1168
991
806
628
475
1138
965
625
473
1107
939
622
470
930
796
618
468
1083
793
615
466
1072
790
612
464
1061
785
609
462
1053
894
780
606
460
775
603
458
770
600
455
3、泥沙:
青龙河流域植被较好,泥沙来源在地区上分布和洪水在地区上的分布是一致的。
主要是土门子到XX区间,其间来沙量约占XX以上总输沙量的60%~70%。
本地区泥沙在年内分配比径流更集中。
汛期输沙量占年输量的95%以下,而汛期沙量又都集中在几次大洪水。
年际之间沙量变化悬殊。
由统计分析得知,XX站多年平均输沙量为386万吨,多平平均侵蚀模数为762吨/平方公里,多年平均含沙量为4.0公斤/立方米。
从泥沙的组成情况来看,泥沙颗粒较粗,中值粒径为0.075毫米,淤沙浮容重0.9吨/立米,内摩擦角为12度。
二、气象条件:
全流域属于季风大陆性气候,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨,年平均降水量约700毫米,且多集中在夏季七、八两月。
流域多年平均气温为摄氏10oC左右,日温度变化较大。
离坝址较近的迁安站实测最高气温39oC(青龙站)。
全年无霜期约180天,结冰期约120天,河道一般12月封冻,次年3月上旬解冻,冰厚为04~0.6米,岸边可达1米。
多年平均最大风速为23.7米/秒,水库吹程为3公里。
三、工程地质
1.区域地质
XX水库库区属中高山区,构造剥蚀地形。
青龙河在本区内河曲发育,侧蚀能力较强,沿河形成不对称河谷,由于构造运动影响,河流不断下切,于堆积岸形成阶地,侵蚀岸形成陡崖,组成本区地层的有:
太古界、下元古界、震旦系、朱罗系及火成岩侵入体和第四纪等。
其中分布最广的为震旦系地层。
其中以太古界、震旦系、朱罗系三者与工程关系密切,为库区的主要岩层。
2.地质构造与地震
XX水库处于燕山沉降带的中部。
地质构造复杂。
全区地震频繁,特别是坝址区南段尤为突出。
库区及其周边控制性的断层有秦皇岛―建昌营和滦南―卢龙断裂。
秦皇岛―建昌营大断裂层深大断裂,在坝址下游小暖泉村穿过青龙河,沿线有泉群出现。
从控制泉群、控制地貌及岩相作用分析,列为活动性断裂较合适。
滦南―卢龙断裂(又称桃园断裂)。
该断层向北东方向延伸,在距XX库区6~7公里处尖灭。
属第四纪以来活动性较强的断裂。
唐山地震以后,沿该断层时有余震发生。
上述二条活动性断裂在三坝段以西5公里处汇而不交。
按断层交汇部分易发震的原则,这种汇而不交是值得注意的。
近期坝址地区未发生大于4级以上地震,邻区地震活动有一定影响。
1983年8月河北省地震局在《XX水库工程地震基本烈度鉴定书》中确定,一、二坝段位于北I区,属相对稳定区,基本烈度为6度,三坝段位于I区,基本烈度为7度。
邻区强震的影响,烈度量高可达6~7度。
3.库区工程地质条件
库区左岸非可溶性岩层广泛分布,其中主要由娟云母千枚岩。
石英沙岩,砂质页岩等组成。
透水性较小,也没有发现勾通库内外的大断层。
因此,在非可溶性岩层分布区,没能向库外渗漏的可能性。
库区可溶性岩层分布于青龙间右岸。
从隔水层的分布、岩溶的发育情况以及地貌水文地质条件的分析,水库蓄水以后,向邻谷沙河渗漏的可能性也是不大的。
青龙河与邻谷沙河之间分布有大面积的石英斑岩,斑状花岗岩及火成岩的侵入体,组成了相对隔水层,不利于地下水的活动。
经过对库内断层,灰岩地区的勘探分析,水库向外流域及下游漏水的可能性很小。
库区内岩层抗压强度较高,抗风化能力较强,未发现可能发生塌滑的岩体,库岸基本上是稳定的。
库区内未发现有开采价值的矿藏,不存在对库周边产生的浸没问题。
4.坝址坝线工程地质条件
坝段内出露的断裂构造如F103、F105、F108、F112、F114、F117、F122等大小断层共十余条,断层走向以北西为主,北东者少,多为高角度正断或平移正断层有:
(1)F103断层,产状走向近BW,倾向N,倾角40~50逆断层。
大红峪组第三段砾岩被切割。
下盘有牵引褶曲,破碎带宽约10~20米。
出露于I83坝线右岸上游约150~200米,宽约10~20米。
(2)F105断层,产状走向NW310o、倾角80o~90o为平移断层。
水平断距400米,两侧岩石破碎严重、无胶结现象,出露于I83坝线石岸坝头附近。
(3)F105断层,产状走向NW345o、倾向NE、倾角56o逆断层。
由大红峪组第一段薄层板岩、石英砂岩逆于大红峪第二段中厚石英砂岩之上。
破碎带宽约6.0米、未见胶结现象。
其中夹有30厘米厚的断层泥。
断层两盘岩石影响带宽10.4米。
在上盘薄层板岩夹石英沙岩中有牵引褶曲。
岩层有直立或倒转现象,具有强烈挤压特征。
(4)根据坝址两岸构造,地层岩性出露分析,推测河床中可能有顺河断层通过。
原因一是两岸出露的断裂构造均未过河,如F103断层走向近东西,规模较大,左岸无迹象。
二是地层出露两岸高程有明显差异。
I83坝线主要工程地质条件如下:
地形地貌
构造剥蚀―中低山地形,不对称“U”型峡谷,右岸较陡,左岸坡缓,阶地不发育。
坝线长
480米
覆盖层
河床5~7米砂石层,左岸山麓堆积31.0米。
地层岩性
震旦系大红峪组第一、二段,为中厚层石英砂岩与板号互层。
岩层产状
层面倾向上游。
软弱夹层
据平洞、竖井资料,右岸有软弱夹层13条,系顺层夹泥。
左岸顺层夹泥6条,切层泥3条。
建议磨擦系数f=0.2~0.24。
风化情况
弱风化下限、河床10~28米深(高程左边75米,右边55米)。
左岸弱风下限为115~105米高程,右岸为120~90。
地质构造
右岸小断层6~7条:
左岸F122断层一条。
构造简单,基本地震裂度为6度。
岩层透水层
坝基下部80~100米深的范围内W值均大于0.02升/分.米,均需灌浆处理。
岩溶
I83坝线上游2公里处,马圈子电站附近见溶洞。
稳定性
右坝肩上、下游存在I、II号不稳定岩体。
岩石力学指标
石英砂岩单块岩石室内指标:
抗压强度134~338mpa.弹性模量E=500~10000mpa.泊桑比μ=0.11~0.13。
各岩层层面磨擦系数的估计建议值:
(1)石英砂岩层面磨擦系数为0.60~0.65
(2)板岩层面磨擦系数为0.4~0.45
(3)层面夹泥膜磨擦系数为0.3~0.35
(4)切层泥层磨擦系数为0.2~0.24
四、当地建筑材料
天然建筑材料分布于坝址区上、下游河滩及两岸阶地。
其中土料场主要有庄窝、土台子等七处。
地下水位以上储量为1183.44万立米。
砂砾卵石料场主要有南杖子、XX等八处。
地下水位以上储量为1088.95万立米,全部储量有待进一步探查。
各料场材料的物理性质,试验指标等基本满足技术要求,可作大坝混凝土骨料及供围堰方量。
如采用当地材料方案,其粘性土料的储量足以满足施工要求。
五、交通条件
对外交通计划从京秦路大横河站接轨至工地。
改建和新建滦县经迁安、滦县经卢龙到达工地的公路。
坝顶无交通要求。
六、施工条件
采用低围堰、底孔导流、分期施工的导流方法进行施工。
各项施工辅助企业、仓库及生活等临建设布置在坝址下游两岸。
混凝土骨料取自下游料场。
施工用电由刘田庄引接。
七、效益(以1984年价格水平及费用标准计算)
水库建成以后,除了满足秦皇岛市、冀东钢铁基地及农业用水外,还可获得发电、防洪、养鱼等效益,总效益是显著的。
(1)灌溉效益
灌溉效益分析成果表
旱地灌溉
旱改水稻
垦荒水稻
灌区不灌产值差(元/亩)
162.0
354.2
412.0
分摊系数法
亩效益(元/亩)
81
177.1
206.0
单方水效益
(元/立米)
0.25
0.17
减去成本法
124.0
378.0
261.0
0.39
0.26
0.22
(2)城市及钢铁基地供水效益
按秦皇岛市总净产值中水的效益分摊系数以10%计,则每立方米水量的效益为0.53元/立米。
(3)防洪效益
防洪效益按建库以后,与潘家口、大黑丁水库联合运用。
在削峰、错峰过程中减少滦河下游地区的洪水灾害计算。
水库年平均效益为443.16万元/年。
(4)发电效益
以水电的价格代替水电的效益按0.093元/度计算。
水库规划及建筑物特性指标
单位
指标
备注
水
位
校核洪水位
设计洪水位
正常蓄水位
死水位
校核尾水位
设计尾水位
正常尾水位
坝前堆砂高程
米
156.3
153.2
110.0
99.1
97.0
84.1
97.6
P=0.02%
P=0.1%
发电
库
容
总库容
调洪库容
兴利库容
死库容
堆沙库容
亿立米
14.93
2.11
10.33
0.94
1.66
主
坝
坝型
坝顶高程
最大坝高
坝顶长度
坝顶溢流孔数
堰顶高程
每孔净宽
工作闸门尺寸
启闭机(2×
45T固定式)
设计洪水下泄能力
校核洪水下泄能力
孔
米×
台
秒立米
实体重力坝
157.24
89.24
519.0
15
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