介绍： 本次设计的任务是xx水利枢纽工程，此工程是以发电为主，兼顾灌溉的综合利用的水利枢纽。本枢纽处于大陆腹地，气候干燥，其上游100公里处已建成另一个水电站，坝区流道顺直，两岸为不对称河谷，岸坡陡峭。因此在组织设计过程中应充分考虑工程地质条件及处理措施，根据当地的条件选择最优的方案，使之既经济又安全。本工程承担发电、泄水、防洪任务，因此对水工建筑物的稳定、承压、防渗、抗冲等方面都有特殊要求，如要采取专门的地基处理措施和应力条件分析，以确保工程质量，优质完成设计任务。 全文包括设计挡水建筑物即挡水坝的，泄水建筑物即溢流坝的设计以及土坝细部构造与坝基处理等部分，详细的介绍了大黑山水利枢纽工程设计的内容。 河底高程435.00m，其上游100公里处已建成另一个水电站，坝区流道顺直，水面宽130～140m，两岸为不对称河谷，岸坡陡峭。本枢纽处于大陆腹地，气候干燥，年降水量为328.5mm，蒸发量为1468.5mm，平均湿度为58%，全年平均气温为9.3℃，气温日变差大。 汛期（7～9月）最大风速的多年平均值为11.7m /s，水库吹程约1km，本地区地震基本烈度为7度。 水库区分川、峡两部分，峡谷为相对高度在200m以上的中、高山，全长21.16公里，河流蜿蜒曲折，滩多水急。水库末端为小川盆地，长约7.15公里，两岸宽度约1～2公里，地形开阔。 坝址区出露岩层主要为黑云角闪石英片岩，该岩石致密坚硬，不透水，耐风化性强。右岸哑口部位出露有砂岩、砂砾岩等，与前寒武系变质岩系呈不整合接触。 坝址区有四组断层。主要断层有八层，破碎带宽度一般仅0.2～0.8m，断层破碎带内的物质挤压紧密，胶结良好，极少有泥质材料充填，对坝基抗滑稳定不起控制作用。河床冲积层主要为砂砾石、中细砂和合砾砂土壤，并夹有少量的大小孤石，冲积层最大厚度为34.13m。 前 言 1 第一部分 设计说明书 2 1 基本资料 2 1.1 坝址区自然条件简况设计资料 2 1.2 地址概况设计资料 2 1.2.1 库区工程地质 2 1.2.2 坝址区工程地质 2 1.3 坝基岩石及砂砾石的物理学性质资料 2 1.3.1 建造材料及水源资料 2 1.3.2 粘土的物理力学指标 3 1.3.3 砂砾石的物理力学指标 3 1.3.4 本枢纽坝基岩石黑云角闪石英片岩的物理学力学指标如下 3 1.4 水库特征表 4 1.5 电站建筑物基本数据 4 2 设计任务 4 2.1 依据资料进行坝型选择和设计 4 2.2 主要建筑物设计 5 2.3 挡水坝坝段的设计 5 2.4 泄洪道设计 5 3 枢纽建筑物及其布置 5 3.1 工程标准 5 3.1.1 枢纽级别 5 3.1.2 水工建筑物级别 5 3.2 总体布置 5 3.3 坝型选择 6 3.3.1 均质坝 6 3.3.2 斜墙坝 7 3.3.3 心墙坝 7 3.3.4 7 3.4 坝体尺寸的拟定 7 3.4.1坝坡 7 3.4.2 坝顶高程 8 3.4.3 坝体排水设备 10 3.4.4 大坝防渗体 11 4 土料设计 12 4.1 粘性土料的设计 12 4.2 非粘性土料设计 12 5 渗流计算 13 5.1 计算方法 13 5.2 假设条件 14 5.3 计算断面及计算情况的选择 14 5.4 计算结果 14 5.5 渗透稳定演算 15 5.6 成果分析与结论 16 6 稳定分析计算 16 6.1 基本原理 16 6.2 计算方法 17 6.3 计算结果 19 6.4 成果分析及结论 20 7 基础处理 20 8 细部构造 21 8.1 坝的防渗体、排水设备 21 8.2 反滤层 21 8.3 坝顶 22 8.4 护坡 22 8.5 马道 23 9 溢洪道 24 9.1 溢洪道布置 24 9.1.1 型式选择 24 9.1.2 位置选择 24 9.1.3 结构型式 25 9.2 水力计算 25 9.2.1 溢流堰 25 9.2.2 渐变段 25 9.2.3 陡坡段 26 9.2.4 掺气水深 28 9.2.5 消能段 28 9.3 结构设计 30 9.3.1 底板厚度 30 9.3.2 底板构造 30 9.3.3 底板的排水设备 31 9.3.4 边墙 31 9.3.5 挑坎结构 31 第二部分 设计计算书 32 1 土坝设计 32 1.1 土石坝基本剖面 32 1.1.1 坝顶宽度 32 1.1.2 坝坡 32 1.1.3 坝顶高程 32 2 土料设计 38 2.1 粘性土料设计 38 2.2 非粘性土料设计 38 3 渗流计算 39 3.1 校核水位 40 3.2 设计水位 41 3.3 正常水位 42 3.4 总渗流量 44 3.5 校核 44 3.5.1 渗流量 44 3.5.2 渗透稳定 44 4 稳定计算 45 4.1 在校核水位情况下 45 4.2 在设计水位情况下 47 4.3 在正常水位情况下 49 5 溢洪道设计 50 5.1 溢洪道布置 50 5.1.1 溢洪道选择 50 5.1.2 位置选择 51 5.2 水力计算 51 5.2.1 宽顶堰 51 5.2.2 泄槽段 51 5.2.3 陡坡段 54 5.2.4 消能段设计 65 结 论 68 参考文献 69 谢 辞 70 附录 71
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