桃林口水利枢纽混凝土重力坝设计毕业设计论文.docx
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桃林口水利枢纽混凝土重力坝设计毕业设计论文
1.基本资料
1.1枢纽概况及工程目的
桃林口水库位于河北省青龙县与卢龙县交界处,控制流域面积5060平方公里,占流域面积的80%。
青龙河是滦河较大的支流之一,水量充沛,但年内及年际的水量分配极不均匀,必须兴建大型控制型工程进行调节,丰富的水资源方可得到充分地利用。
水库的主要任务是调节水量,供秦皇岛市和港口码头、钢铁基地及滦河下游地区农业用水,结合引水发电、水面养殖、洪水错峰等。
可得到综合利用的效益。
供水原则是:
在满足城市生活、工业用水的同时,对农业用水也给以一定的重视。
特别是移民迁建灌区用水应优先保证;其次是在现在灌区用水及盘家口、大黑丁两库的配套灌区,新增灌区要安排在缺乏地下水的滨海地区。
枢纽工程在三个坝段选择了二条坝线,二种坝型。
I83坝线采用混凝土重力坝,红层坝线采用当地材料坝。
本设计选择I83坝线、混凝土重力坝方案,枢纽建筑物包括主坝、泄水建筑物及电站等,详见“套林口水利枢纽工程平面布置图”。
根据本工程的规模及其在国民经济中的作用,按水电部制定的SDJ12—78设计标准。
水库枢纽工程属大
(一)型。
主要建筑物按一级设计,辅助建筑物按三级,临时建筑物按四级设计。
1.2基本资料
1.2.1水文分析
1.2.1.1年径流
青龙河流域水量丰沛,是滦河流域水资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。
套林口实测资料1956~1982年资料中,丰水年1977年达21.34亿立米。
苦水年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。
1.2.1.2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%。
桃林口多年平均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。
以土门子与桃林口1971~1977年同期系列统计。
土门子~桃林口区间洪量占桃林口以上洪量60%以上,而其面积占桃林口以上流域总面积的42%。
由频率分析法进行洪水计算,计算成果见下表:
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
5.3
Cv
1.35
1.35
1.35
1.25
1.0
Cs/Cv
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
频
率
(%)
0.01
32040
22.43
35.24
39.96
55.4
0.02
29600
20.75
32.65
36.90
51.5
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
桃林口水库坝址以上不同频率设计洪水过程线
时间
不同频率(%)的流量(立方米)
月
日
时
0.02
0.1
482
378
296
7
24
22
946
803
482
378
296
24
1974
1721
800
550
500
25
2
2300
1900
1050
800
630
4
2687
2035
1200
900
740
6
4466
3379
1500
1100
891
8
7622
5773
2750
1890
1220
10
10867
8230
3920
2700
1800
12
13131
9946
4740
3260
2170
14
14348
10867
5170
3560
2370
16
14128
10700
5100
3510
2340
18
13162
9984
4750
3270
2180
20
11323
8576
4080
2810
1870
22
9751
7386
3520
2420
1610
24
8923
6758
3220
2210
1470
26
2
8399
6362
3030
2000
1390
4
7740
5862
2790
1920
1280
7
6
6895
5222
2480
1710
1140
8
6845
5184
2470
1700
1130
10
6845
5184
2470
1700
1130
12
26800
19580
9518
5910
3790
14
28400
21800
10500
7000
4700
16
29400
22400
10650
7320
4940
18
29600
224800
10680
7360
5000
20
29300
22200
10650
7330
4950
22
29000
21600
10450
7250
4880
24
28500
20000
9850
6880
4580
27
2
20520
17600
8950
6000
4100
4
21540
15200
7700
5200
3700
6
18060
12800
6200
4450
3000
8
14580
10400
4850
3600
2460
10
11100
8000
3400
2540
1770
12
5000
3800
1900
1450
1030
7
14
3420
2885
1400
1000
700
16
3163
2470
1150
850
610
18
2911
3240
1050
800
590
20
2890
2210
1000
750
560
22
2758
2189
950
730
550
24
2604
2080
920
726
540
28
2
2552
1960
910
722
535
4
2451
1933
900
718
530
6
2309
1820
900
714
528
8
2214
1722
890
710
526
10
2145
1676
885
706
524
12
2030
1635
880
702
522
14
2016
1550
875
698
520
16
1926
1527
870
694
517
18
1827
1463
865
690
515
20
1818
1433
860
686
513
7
22
1723
1404
855
682
510
24
1689
1377
850
678
508
29
2
1655
1371
846
674
505
4
1622
1326
843
670
503
6
1616
1281
840
666
500
8
1567
1235
836
662
497
10
1516
1229
833
658
495
12
1455
1170
830
654
493
14
1379
1144
826
650
490
16
1348
1143
823
646
488
18
1290
1095
820
642
486
20
1260
1069
816
638
483
22
1229
1043
813
634
480
24
1198
1017
810
631
478
30
2
1168
991
806
628
475
4
1138
965
803
625
473
7
6
1107
939
800
622
470
8
1095
930
796
618
468
10
1083
930
793
615
466
12
1072
910
790
612
464
14
1061
900
785
609
462
16
1053
894
780
606
460
18
1107
939
775
603
458
20
1061
900
770
600
455
1.2.1.3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。
主要是土门子到桃林口区间,其间来沙量约占桃林口以上总输沙量的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%以上,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,桃林口站多年平均输沙量为386万吨,多年平均侵蚀模数为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,中值历径为0.075毫米,淤沙浮重0.9吨/立米,内摩擦角为12度。
1.2.2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10℃左右,日温度变化较大。
离坝址较近的迁安站实测最高气温39℃(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0.4~0.6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。
1.2.3工程地质
1.2.3.1区域地质
桃林口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,冲蚀能力较强,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
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