E江毕业设计任务与指导书

1、PAGE PAGE - 13 -毕业设计任务书一、枢纽任务本枢纽工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用。1. 发电装机24 MW，多年平均发电量1.05亿度。本电站装3台8MW机组。正常蓄水位为2822.5米，汛限水位为2822.5米，死水位为2796.0米，3台机组满发时的流量为44.1秒立米，尾水位为2752.2米。 厂房型式为引水式，厂房平面尺寸为3213米米，发电机高程为2760米，尾水管底高程为2748米，厂房顶高程为2772米。副厂房平面尺寸为326米米。安装场平面尺寸为813米米。开关站尺寸为3020米米。2. 灌溉增加保灌面积1.5万亩。3. 防洪可减轻洪水对水库下游的威

2、胁，过100年一遇和200年一遇洪水时，经水库调洪后，洪峰流量由原来1680秒立米和2320秒立米分别削减为769秒立米和861秒立米。要求设计洪水时最大下泄流量限制为900秒立米，校核洪水位不超过正常蓄水位3.5米。4. 渔业正常蓄水位时，水库面积为15平方公里，为发展养殖业创造了有利条件。5. 过木根据林业部门提供的要求，木材过坝量为每年10万立米，其木材最大材长为10.0米，大头直径为100厘米。6其它引水隧洞进口底高程为 2789.00 米，出口底高程为 2752.30 米；引水隧洞直径为 4 米，压力钢管直径 2.6 米，调压井直径为 12.0 米；放空洞直径为 2.5 米。可放空水

3、库至水位 2770.00 米。二、设计要求在明确设计任务及对原始资料进行综合分析的基础上，要求：1. 通过分析，对可能的方案进行比较，确定枢纽组成建筑物的型式、轮廓尺寸及水利枢纽布置方案；2. 详细设计出大坝，通过比较，确定大坝的基本剖面和轮廓尺寸，拟定地基处理方案与坝身构造；三、枢纽设计资料说明(一) 流域概况A江位于我国西南地区，流向自东南向西北，全长约122公里，流域面积2558平方公里，在坝址以上流域面积为780平方公里。A流域大部分为山岭地带，山脉和盆地交错于其间，地形变化剧烈，流域内支流很多，但多为小的山区流河流，地表大部分为松软的沙岩、页岩、玄武岩及石灰岩的风化层，汛期河流的含沙

4、量较大。冲积层较厚，两岸有崩塌现象。A流域内因山脉连绵，交通不便，故居民较少，全区农田面积仅占总面积的20，林木面积约占全区的30，其种类有松、杉等。其余为荒山及草皮覆盖。(二) 气候特性1. 气温：年平均气温约为12.8度，最高气温为30.5度，发生在7月份，最低气温为-5.3度，发生在1月份。表1 月平均气温统计表（度）123456789101112年平均4.88.311.214.816.318.018.818.316.012.48.65.912.8表2 平均温度日数日数 月份平均温度12345678910111261.20.3000000003.125.026.830.730313031

5、3130313027.90000000000002. 湿度：本区域气候特征是冬干夏湿，每年11月至次年和4月特别干燥，其相对湿度为5173%之间，夏季因降雨日数较多，相对湿度随之增大，一般变化范围为6786%。3. 降水量：最大年降水量可达1213毫米，最小为617毫米，多年平均降水量为905毫米。表3 各月降雨日数统计表日数 月份平均降雨量12345678910111230mm0000000000004. 风力及风向：一般14月风力较大，实测最大风速为19.1米秒，相当于8级风力，风向为西北偏西。洪水期实测最大平均风速为14m/s。水库吹程为15公里。(三) 水文特性A江径流的主要来源为降水

6、，在此山区流域内无湖泊调节径流。根据实测短期水文气象资料研究，一般是每年五月底至六月初河水开始上涨，汛期开始，至十月以后洪水下降，则枯水期开始，直至次年五月。A江洪水形状陡涨猛落，峰高而瘦，具有山区河流的特性，实测最大流量为700秒立米，而最小流量为0.5秒立米。1年日常径流 坝址附近水文站有实测资料8年，参考临近测站水文记录延长后有22年水文系列，多年年平均流量为17秒立米。2洪峰流量 经频率分析，求得不同频率的洪峰流量如下表。表4 不同频率洪峰流量（秒立米）频率0.0512510流量23201680142011801040表5 各月不同频率洪峰流量（秒立米） 月频率123456789101

7、1121461912196001240155012106703902837236171115530112013601090600310233352314911420850110083048025016281019117937076098072041021015233固体径流：A江为山区性河流，含沙量大小均随降水强度及降水量的大小而变化，平均含沙量达0.5公斤立米。枯水极少，河水清彻见底，初步估算30年后坝前淤积高程为2765米。(四) 工程地质1水库地质：库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾岩与凝灰岩等。经地质勘探认为库区渗漏问题不大，但水库蓄水后，两岸的坡积与残积等物质的坍岸是不可避免

8、的，经过勘测，估计可能坍方量约为300万立米。在考虑水库淤积问题时可作为参考。2坝址地质：坝址位于该江中游地段的峡谷地带，河床比较平缓，坡降不太大，两岸高山耸立，构成高山深谷的地貌特征。坝址区地层以玄武岩为主，间有少量火山角砾岩和凝灰岩穿过，对其岩性分述如下：(1) 玄武岩：一般为深灰色、灰色、含有多量气孔，为绿泥石、石英等充填，成为杏仁状构造，并间或有方解石脉、石英脉等贯穿其中，这些小岩脉都是后来沿裂隙充填进来的。坚硬玄武岩应为不透水层，但因节理裂缝较发育，透水性也会随之增加，其矿物成份为普通辉石、检长石，副成分为绿泥石、石英、方解石等，由于玄武岩成分不甚一致，风化程度不同，力学性质也不同，

9、可分为坚硬玄武岩、多气孔玄武岩、破碎玄武岩、软弱玄武岩、半风化玄武岩和全风化玄武岩等，其物理力学性质见表6、表7。渗透性：经试验得出k值为4.147.36米/昼夜。表6 坝基岩石物理力学性质试验表岩石名称比重容重kN/m3建议采用抗压强度MPa半风化玄武岩3.0129.650破碎玄武岩2.9529.250-60火山角砾岩2.9028.735-120软弱玄武岩2.8527.010-20坚硬玄武岩2.9629.2100-160多气孔玄武岩2.8527.870-180表7 全风化玄武岩物理力学性质试验表天然含水率%干容重kN/m3比重液限塑限塑性指数压缩系数a浸水固结块剪00.5m2/kN10-63

10、4m2/kN10-6内摩擦角凝聚力kPa2.516.32.9747.332.2616.95.971.5128.3824(2) 火山角砾岩：角砾为玄武岩，棱角往往不明显，直径为215厘米，胶结物仍为玄武岩质，胶结紧密者抗压强度与坚硬玄武岩无异，其胶结程度较差者极限抗压强度低至35MPa。(3) 凝灰岩：成土状或页片状，岩性软弱，与近似，风化后成为碎屑的混合物，遇水崩解，透水性很小。(4) 河床冲积层：主要为卵砾石类土，砂质粘土与砂层均甚少，且多呈透镜体状，并有大漂石掺杂其中。卵砾石成分以玄武岩为主，石灰岩与砂岩占极少数。沿河谷内分布：坝基部分冲积层厚度最大为32米，一般为20米左右；靠岸边最少为

11、几米。颗粒组成以卵砾石为主，砂粒和细小颗粒为数很少。卵石最小直径一般为10100毫米；砾石直径一般为210毫米；砂粒直径0.050.2毫米；细小颗粒小于0.1毫米。见表8。冲积层的渗透性能：经抽水试验后得，渗透系数k值为310-2厘米/秒1102厘米/秒。表8 冲积层剪力试验成果表土壤名称代号 项目计算值容重（控制）kN/m3含水量（控制）三轴剪力（块剪）应变（拉制）（浸水固结快剪）内摩擦角凝聚力（kPa）内摩擦角凝聚力（kPa）含 中量细粒的砾石次数17128822最大值24.38.66471537.0324310.5最小值22.24.27353012.017550平均值23.086.474

12、03418.225255.3小值平均值373214.8备注三轴剪力土样备系筛去大于4mm颗粒后制备的。试验时土样的容重为控制容重。应变控制土样容重系筛去大于0.1mm颗粒后制备的。以上两种试验的土样系扰动的。 = 5 * GB3 (5) 坡积层：在水库区及坝址区山麓地带均可见到，为经短距离搬运沉积后，形成粘土与碎石的混合物质。3地质构造坝址附近无大的断层，但两岸露出的岩石，节理特别发育。可以分为两组，一组走向与岩层走向几乎一致，即北东方向，倾向西北；另一组的走向与岩层倾向大致相同。倾角一般都较大，近于垂直，裂隙清晰，且为钙质泥质物所充填。节理间距，密者0.5米即有一条，疏者35米即有一条，所以

13、沿岸常见有岩块崩落的现象。上述节理主要在砂岩、泥灰岩与玄武岩之类的岩石内产生。4水文地质条件本区地形高差大，表流占去大半，缺乏强烈透水层，故地下水不甚丰富，对工程比较有利。根据压水试验资料，玄武岩的透水性不同，裂隙少、坚硬完整的玄武岩为不透水层，其压水试验的单位吸水量小于0.01 l/(minm)。夹于玄武岩中的凝灰岩，以及裂隙甚少的火山角砾岩都为不透水性良好的岩层。至于节理很发育的破碎玄武岩、半风化与全风化玄武岩都是透水性良好的岩层。正因为这些隔水的与透水的玄武岩存在，遂使玄武岩区产生许多互不连贯的地下水。一般砂岩也是细粒至微粒结构，除因构造节理裂隙较发育，上部裂隙水较多外，深处岩层因隔水层

14、的层数多，难于形成泉水。石灰岩地区外围岩石多为不透水层，渗透问题也不存在。(5) 本地区地震烈度定为7度，基岩与混凝土之间的摩擦系数取0.65。(五) 建筑材料1料场的位置与储量各料场的位置与储量见坝区地形图。由于河谷内地地形平坦，采运尚方便。2物理力学性质(1) 土料：见表9表12。(2) 石料：坚硬玄武岩可作为堆石坝石料，储量较丰富，在坝址附近有石料场一处，覆盖层浅，开采条件较好。(六) 经济资料1库区经济流域内都为农业人口，多种植稻米、苞谷等。库区内尚未发现有价值可开采的矿产。淹没情况如下表。表13 各高程淹没情况高程（米）280728122817282228272832淹没人口（人）3

15、50036403890406053207140淹没土地（亩）3000322034103600460061002交通运输坝址下游120公里处有铁路干线通过，已建成公路离坝址仅20公里，因此交通尚称方便。表9 粘土的物理力学性质料场名称物 理 性 质渗透系数10-6cm/s力学性质化学性自然含水量%自然容重比重孔隙率%孔隙比稠度饱和度颗粒级配（成分%，粒径d）击实剪力固结压缩系数cm2/kg有机含量灼热法%可溶盐含量%流限%塑限%塑性指数砾砂粘土最大干密度g/cm3最优含水量%内摩擦角deg凝聚力kPa湿干粗中细粉2mm20.5mm0.50.05mm0.050.005mm0.005mmkN/m31

16、#下24.818.9115.162.6742.260.73442.6023.1419.460.937.475.9517.8735.4833.231.6022.074.31724.6724.00.0211.730.0702#下24.218.9115.182.6741.900.72143.9022.2021.700.917.254.1514.3541.7532.251.6521.024.8025.5023.00.0201.900.0191#上25.617.3513.032.6549.800.99049.5725.0024.570.878.838.0017.5031.0034.671.5622.30

17、1.9023.1725.00.0262.200.1102#上26.316.3712.842.7452.301.09349.9026.3023.500.694.504.3320.6736.2034.301.5423.803.9621.5038.00.0330.250.1103#下15.919.1116.642.7037.000.58034.0020.0014.000.676.409.0012.0035.0019.601.8016.903.0028.0017.00.0101.900.080表10 砂砾石的颗粒级配颗 直径粒 mm含量料场300100100606020202.52.51.21.20.

18、60.60.30.30.150.151#上5.218.621.412.318.613.95.44.60.32#上4.817.820.314.117.814.84.65.30.53#上3.815.418.515.316.420.53.56.20.44#上6.018.319.416.415.616.74.82.50.31#下4.514.120.123.214.97.28.67.20.22#下3.919.222.418.719.18.35.72.80.13#下5.023.119.114.218.48.96.34.10.94#下4.122.418.714.117.914.44.13.60.7 表11

19、砂砾石的物理性质名称1#上2#上3#上4#上1#下2#下3#下4#下容重，kN/m318.617.919.119.018.618.518.418.0比重2.752.742.762.752.752.732.732.72孔隙率，%32.534.731.031.532.532.232.533.8软弱颗粒，%2.01.50.91.22.50.81.01.2有机物含量淡色淡色淡色淡色淡色淡色淡色淡色注：各砂砾石料场渗透系数k值为2.010-2厘米/秒左右。最大孔隙率0.44，最小孔隙率0.27。表12 各料场天然休止角料场名称最小值最大值平均值1#上3430355035102#上350037103600

20、3#上3440364035404#上3510374036301#下3410363035202#下3520380036403#下3430371035504#下360038203710 土石坝设计方向毕业设计指导书（含任务书）题目：_河海大学2016年4月毕业设计指导书一、毕业设计一般说明(一) 教学目的毕业设计是学生在校期间最后的、总结性的重要教学环节，其目的是： 1巩固、加深、扩大学生所学的基本理论和专业知识，并使之系统化； 2培养学生运用所学的理论知识解决实际技术问题功能力，初步掌握设计原则、方法和步骤； 3培养学生具有正确的设计思想，树立严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风； 4锻炼学生

21、独立思考、独立工作的能力，并加强计算、绘图、编写说明书及使用规范、手册等技能训练。(二)基本内容 毕业设计的题目是河川水利枢纽工程设计。以坝工为重点的设计应包括下列表1所列几个组成部分。 表1设计阶段组成部分设 计 内 容备 注 = 1 * ROMAN I了解任务书与原始资料 = 3 * ROMAN III主要建筑物型式选择和水利枢纽布置确定枢纽组成建筑物及其设计等级。通过不同方案的初步技术经济比较，选定坝型。通过定性分析比较，选定水电站厂房及其他建筑物型式。确定水利枢纽的布置方案。第2项设计只要求在定性分析的基础上，选取两个较优的方案进行主要工程量的估算。 = 4 * ROMAN IV第一主

22、要建筑物大坝设计通过分析比较，确定大坝基本剖面型式与轮廓尺寸。拟定地基处理方案与坝身构造。进行水力和静力计算。进行细部结构设计。 上述组成部分 = 2 * ROMAN IIV为毕业设计基本内容。要求学生在规定时间内独立完成。但考虑 到教学计划的时间限制，如第一建筑物设计工作量较重，经指导教师同意后可免作第二主要 建筑物设计。(三)设计成果 毕业设计成果包括说明书、计算书两部分，具体要求如下： 说明书是毕业设计的一项主要成果，编写说明书也是学生一项重要的基本训练。学生应 按设计任务书所给的原始资料、基本数据，阐述自己的设计方案、考虑因素、计算原则和方法、设计成果等。说明书要求章节分明、条理清楚、

23、文句通顺、字体端正，并恰当地使用插图及附表。 计算书是说明书的附件，它应反映计算过程和成果。但在整理要求上可以较说明书稍低。(四)注意事项 1毕业设计是在教师指导下，由学生独立进行的。在设计过程中要注意培养学生独立工作的能力。学生和教师讨论设计问题时，应先提出自己的看法和意见，教师则加以启发引导，指出解决问题的途径，介绍必要的参考文献。 2为保证按时完成毕业设计工作，在各阶段设计开始时，学生应先了解本阶段设计任务和要求，详细考虑工作进行的步骤和方法。拟出设计提纲，有计划、有步骤地进行设计。同时，在完成每阶段设计时，应及时写好相应的说明书初稿和绘制设计底图。这样可以提高毕业设计的质量和提高整理设

24、计成果的工作效率。 3在设计中，计算和理论分析固然是必要和重要的，但建筑物的选型与布置更是导致设计安全可靠、经济合理的关键，学生对此必须重视，提高论据，认真做好结构选型和结构布置的设计工作。 4指导教师对设计指导工作应事先有充分准备，定期对学生设计工作逐个地进行检查（每周12次）和指导，一般先听取学生汇报设计进展情况、存在问题以及下一步的打算，再针对具体问题进行指导。 5指导教师应对学生全面关心，严格要求。毕业设计过程中，要贯彻德、智、体全面发展的教育方针，加强政治思想工作，开展体育锻炼，注意劳逸结合。 6学生应认真对待设计基本资料，不得擅自增减或修改，如发现资料有问题，需要补充或修改时，必须

25、征得指导教师的同意。二、设计各阶段要求 设计阶段的具体要求与大致做法如下：(一)了解任务书与熟悉、分析原始资料 本阶段要求学生全面了解设计任务书，掌握设计意图，明确设计任务，初步熟悉河流的一般自然地理条件，河流及枢纽水文气象特征，枢纽任务，坝址及库区的地形、地质条件、当地建筑材料，对外交通以及经济概况等资料。通过对这些资料的分析，应对本工程设计和基本特征初步形成全面的概念。初步掌握自然条件、经济资料等对设计和施工有较大影响的主要方面和关键性问题，为以后各阶段的设计工作打下基础。(二)主要建筑物型式选择与水利枢纽布置 本阶段是河川水利枢纽设计中一项极为重要而复杂的工作，对选定的坝型和枢纽布置方案，要作技术可能性和经济合理性的论证，一经决定，即基本上确定了水利枢纽的技术经济特性。毕业设计中，这一阶段工作，着重培养学生树立正确的设计思想和锻炼综合运用所学知识解决实际问题的能力，以及初步掌握水工设计中一项重要的工作方法技术经济比较法。 本阶段设计的具体内容如下： 1确定坝址、坝轴线，决定枢纽等别与组成建筑物的型式； 2通过对