大江沟毕业设计指导书.doc

CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计指导书论文题目： 学生姓名： 学院名称： 水环学院 专业名称： 水利水电工程 班级名称： 学 号： 指导教师： 教师职称: 学 历： 2015 年 3 月 23日长春工程学院1 基本资料的收集与分析设计水利枢纽工程之前，一般应收集基本资料，其中包括水库所在地的水文流域概况、气象资料，地形、地质资料、建材情况，交通条件，社会经济情况以及施工设备，技术条件等。同时应认真分析资料的来源，可靠度和对未来工程的影响。另外还应了解和掌握各项资料具体应用设计的哪一部分。2 水文、水利计算及调洪演算针对水工建筑专业对水文、水力及调洪演算在实际工作中需由专业设计人员进行计算，而且毕业设计因时间关系不能全面系统地进行一个工程的独立设计。因此在这里不要求进行这方面的计算。本设计重点完成枢纽布置、主要水工建筑物尺寸的确定和稳定计算等内容。对不要求设计的部分，应了解其应用于设计的哪一部分。经洪水调节计算，确定的水库特征水位及库容成果如下表所示：水库水位与库容表表1-1序号项 目单位数值备 注1 死水位m230.02 汛限水位m252.03 正常蓄水位m275.04 设计洪水位m274.0P=0.1%5 校核洪水位m275.0P=0.01%6 下游最高水位m141.57防洪库容亿m340.5 8有效库容亿m351.09 初始库容亿m317.110 总库容亿m3126.511溢洪道泄流量m3/s3700P=0.01%3 枢纽建筑物及其布置正确选择坝型和合理确定枢纽布置是设计的重要任务，一般应考虑几个可行方案，进行全面的技术经济比较，最后选定效益大，运行安全可靠、施工方便、工程量省、工期短、造价低的最优方案。3.1 坝轴线选择选择坝线时，应根据地形地质，工程规模及施工条件，经过技术、经济比较综合分析来确定。对于中小型水库、土石坝枢纽一般应考虑以下几点：（1）地形上等，应尽量选在河谷的狭窄段，这样坝线短，工程量小。但必须与施工场地和泄水建筑物的布置情况以及运用上的要求等同时考虑。对于两岸坝端要有足够的高程和厚度，以给工程扩建留有余地。（2）坝基和两岸山头，应无大的地质构造问题。岩石应较完整。并应尽是将坝基置于透水性小的坚实地层上(粘土、壤土或岩基)。或厚度不大的透水地基上，尽量避免在厚层强烈透水地基上建坝。（3）坝址附近需要有足够数量符合设计要求的土、砂、石料、且便于开采运输。（4）坝址区应有便于布置输水建筑物，泄洪建筑物，电站等工程的地形、地质条件。上述条件往往难于同时满足，应抓住主要矛盾，权衡轻重，做好充分的调查研究，进行深入细致的分析比较，选出比较适宜的坝线。3.2 枢纽建筑物组成枢纽建筑物的组成，应根据工程任务和运用要求来决定。一般水库枢纽由挡水坝、输水建筑物、泄洪建筑物及电站厂房等组成。在进行总体布置前，应先确定本枢纽的组成建筑物，选择其可能的型式，通过分析论证，选定合理的型式。并初步撰写其轮廓尺寸。挡水坝型的选择，应本着就地取材的原则，根据材料供应，地基情况，施工条件等，通过技术经济比较选定。根据本水库枢纽的具体条件，建议着重研究土坝和堆石坝两种坝型进行比较，其它坝型因时间关系，可不进行比较。比较时，建筑物尺寸可用简便方法初步拟定，并进行工程量的粗略估算，进行比较论证，选出最优方案。泄洪建筑物可以采用泄洪洞，也可以考虑河床式溢洪道即溢流坝型式。输水建筑物可以采用坝下单独设置涵管，也可以考虑与泄洪洞合建，即输水支洞型式。3.3 枢纽布置枢纽建筑物组成初步选定后，即可进一步选择每一建筑物的位置型式，尺寸与布置方案，进行比较选定最优方案。枢纽布置中，选择溢洪道的位置时，应布置在坚实均一岩层中，避免沿着很薄的多种岩层构成的倾斜或垂直的地层开挖；如不可能时，也应选择压缩性小，土质均匀而稳定的基础。进口段应与坝轴线垂直，避免转弯。4 土石坝设计4.1 基本资料对土坝设计所必需的基本资料，如土壤试验资料、水库规划资料(正常高水位、设计洪水位、校核洪水位、死水位、河底高程等)。风速、吹程、冰冻深度以及坝的等级和设计标准等，进行归纳整理，简要说明，作为设计的依据。4.2 坝型选择根据坝址附近的土、砂、石料、地形、地质、水文和气象等自然条件以及劳力、资金、施工设备、工期要求等社会经济情况，进行综合分析，对可能采用的土坝坝型，通过技术经济比较，选择最优方案。4.3 土料设计粘性土的土料设计：参考水工建筑物教材及土料的实际情况及工地的具体条件，确定填筑含水量和设计干容重d。非粘性土的土料设计：参考水工建筑物教材，确定非粘性土的设计干容重d。筑坝材料物理力学指标粘土在天然状态下：粘粒含量30%40%；天然含水量23%24%；塑性指数1517；不均匀系数50；有机质含量0.4%；水溶盐含量2%；塑限17%19%；比重2.72.72。扰动后的主要物理力学指标为湿容重19.0kN/m3;饱和容重15.0kN/m3；浮容重11.0kN/m3；渗透系数110-6cm/s。，不均匀系数=15。内摩擦角=250. 不同砾石含量设计干容重参考值表表4-1大于5mm的含跞量P（%）102021303140415051606170设计干容重（kN/m3）17.0017.5018.5019.0019.5020.004.4 坝身断面拟定（1）坝顶按照规范，计算坝顶超高、分别考虑设计和校核洪水位及地震情况，以及坝体防渗设备的防冻问题，并论证是否设置防浪墙，初步拟定坝顶高程及坝顶宽度。坝顶超高由下式确定： Y = R + e +A （5.3.1）式中符号意义及计算过程参见规范附录A坝顶宽度依据设计规范，根据建筑物等级，结合工程实际采用。（2）坝坡根据坝型、坝高、筑坝土料性质及地基条件等各因素，参照类似工程资料，拟定土坝的上、下游坝坡及马道的尺寸。通过坝坡稳定计算后，再进一步修改。（3）坝体防渗及排水设备参考水工建筑物教材初步拟定坝体防渗设备的型式和具体尺寸。根据拟定的土坝断面及各部分尺寸，绘制草图，作为计算的依据。4.5 土坝渗流计算一般选取老河道处大坝最高断面进行计算。求出单宽渗流量并绘制浸润线。并计算全坝的总渗流量。4.6 坝坡稳定分析（1）基本数据根据土工试验资料，确定坝体和坝基土壤有关的计算指标，包括湿容重、饱和容重、浮容重以及内摩擦角和凝聚力等。（2）计算情况及安全系数参照规范，按照分析土坝稳定计算的各种计算情况，根据规范查取各种计算情况相应的安全系数。（3）坝坡稳定计算，由于时间限制及目前计算机应用软件的普及，本次设计可以采用计算机程序计算，要求只做正常高水位稳定渗流期下游坝坡的稳定计算。4.7 土坝细部构造与坝基处理根据水工建筑物教材，拟定土坝坝顶、护坡、防渗设备，排水设备的细部构造，提出坝基处理方案以及土坝与岸坡及其它建筑物的连接措施。4.8 绘制土坝设计图5 溢洪道设计5.1 类型选择及位置确定（1）根据泄流能力、施工、技术经济等因素选择合理的类型。（2）根据地形资料选择合理的位置。（3）泻槽、陡坡、消力池等进行合理的尺寸确定。5.23 水力计算（1）对溢流堰、泄水槽及出口消能进行水力计算（具体公式见水工建筑物教材）。6 设计成果毕业设计成果包括：说明书、计算书及设计图纸。6.1 说明书（1）说明书为设计的主要文件，应分章、节编写，基本资料应编入为一章。（2）说明书编写应结论明确，条理分明，论证充分，并有一定的附图。每章都应有设计前提、内容、原理、方法、依据、主要步骤及设计成果，字迹要端正。（3）计算部分要阐明计算依据、原理、方法、主要步骤及计算成果。并有必要的分析结论及附图。6.2 计算书计算书是说明书的附件，应说明说明书中计算部分具体的计算方法、步骤、数据，并附有必要的简图。说明书中的数据来源均可从计算书中查到。计算书亦应分章节编写，章节不一定和说明书对应，但应有目录可查。6.3 设计图纸图纸应表示出主要设计内容，故应包括枢纽平面布置图，下游立视图或上游立视图，各坝段坝体横剖面图，主要细部构造图。图面布局应全面考虑、要求饱满合理，绘图正确、整洁、清晰、线条主次分明，主要尺寸及高程等有一定标注。7 设计规程、规范标准及图书（1）碾压式土石坝设计规范（SL2742001）；（2）水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准（SL25