毕业设计粘土心墙土石坝设计含计算书、cad图

说明书摘要该江位于我国西南地区，本工程拦河坝为碾压式粘土心墙土石坝。由于山区水位暴涨暴落，所以设置成兴利库容和拦洪库容完全不结合，即正常蓄水位和汛限水位均为2822.5米。本设计是侧重于坝工部分以挡水建筑物和泄水建筑物为主的土石坝水利枢纽设计。第一步，通过调洪演算得到最佳的溢流堰孔口净宽和堰顶高程方案，比较不同类型的土石坝在施工特点，技术经济等方面的优劣，最终确定大坝坝型为粘土心墙土石坝，并且初定了大坝的轮廓尺寸。然后通过土料设计，对照指标确定了砂砾料场及粘土料场的位置。再次选择坝体的三个典型断面对大坝进行渗流计算，画出流网图，校核渗流逸出处的渗透坡降确定是否满足要求。然后通过vb编程进行稳定分析，最终进行坝体细部构造设计。第二步，进入主要建筑物设计阶段。确定出大坝的型式及坝址和坝轴线。另外确定该枢纽的组成建筑物，包括挡水建筑物、泄水建筑物、水电站厂房等。蝇第赔三导步湖，他进怪入狐第扣二穴主划要桌建碧筑稻物绕设颂计贱阶插段定。鄙确恩定低出蔽泄租水讽建跪筑钳物内的穿尺个寸肚，株型款式格和匆结高构闸，捐定广为拿泄啦水氏隧稿洞棍。律然塞后锯进屠行值轴肤线义选优择缝和阵水贺力倍计绒算纤，博从强下偶泄扣能挎力田、愈净畜空皇余敞幅敏、庄挑亡距俗和膊冲抱刷节深伐度锯等显方牌面箱校衔核幸设乒计壁的他可延行芳性余。欣最筛后筑进性行石细嫩部樱构联造进设谦计兵。衰第靠四萌步对，斜进罪行位初评步肥的嫂施牙工必组唇织锤设晋计撕。录确束定男导简流滩标剩准磨，棕施骂工锤分仔期赴。逢定族出臂开锐始躁日爪期饺、倦截则流像日血期拾、杀拦能洪灰日轧期裁、生封时孔抚蓄渣水挣日爽期雹、腿初崭始小发帆电晋日裕期大和躲竣势工组日燕期养。伪最朵后寨进争入叉专用题购设伍计扰，刘隧枪洞到衬尖砌惹应躲力荡计逢算仁，巡利残用膊理阵正冶岩搁土拦分句析蹈软贼件呼，丝计忽算策衬稼砌嗓及只配梨筋箭。辣本救设雹计盗以宅《虽碾稻压瓣式闻土卵石判坝缝设虫计升规巨范她S左L尖2嗓7幸4共-侨2笛0恶0场1尽》丸为盟基视本休设震计色依绿据郑，衡外邀加弃参美考愧了迫与已土家石拉坝态的捆有挂关汪资百料甘和泻书旁籍抗。烟由龄于著知截识娱有则限伶，犬对摊于镜本润设嫂计倡中蒜的妻不组妥危及务错牺误笼之岭处炸，阳恳筝请沃批兔阅麻批胀评志指雾正缘。平在上设捆计瓦过司程港中回得占到触了坚束羽一辟鸣找，畏王秤玲章玲努，猾苏胖怀土智磁等哪老烛师晴的掉知糕道帝，书再惯次爪表鬼示克由绸衷宅的压感树谢国。们本扣设迅计臂共贱历坐时冒9让周没。申关茫键梅词修：著粘洗土蕉心胸墙鞭土纺坝昏0万4浇0摔2届1浆1理0腹4携乱卢漫珊撑珊样A照b沫s均t愧r挠a刃c崇t作T目h模e沫削R稿i硬v宴e陈r核饲i摇s燕衡l救o忽c骗a额t球e考d遥陆i熔n寸迁s打o挣u缺t属h修w肢e誉s隐t则虎C箩h霸i与n俘a质,帆誓t闹h工e陪笑p吵r牺o闪j绑e省c疑t南打i罚n秤c小l暮u泳d薪e枕s漆捐t眯h速e功尝R均C速C遗横d拖a滔m而池w侨i蔑t熊h酿珠c午l棉a误y视欢c蹄o薪r克e委寨w领a蕉l拦l郑狠o松f泛表e撒a烈r决t弟h店-烛r衡o陶c群k降初s摇t险y毫l酬e鹿.例瑞T迎h蒸e井活w宵a涉t很e避r甚魄l蹲e销v骄e哈l杠背r难i棵s局e泻席d舒u冷e声胞t逢o锦跨s蜘t争o蛾r拐m弄厉d街o疮w棉n健迫t咱h梅e牙尝m兵o煌u怕n孔t庆a凑i胃n叠s淋,户莲s蜘o令径t锁h乔e毛页a好c尸t需i污v触e抛倡S家t躺o慧r株a首g明e糟结i榴s家巨n朗o恳t也北c滴o印m末b找i限n菊e品d响猪w巡i福t割h教唇t股h遭e貌帅d猎e迅t短e宝n下t锈i邻o口n笋逝s想t洋o岸r熊a嘴g筹e圆,纯头t艇h词a非t搬援i呼s速,枝拿n壤o色r牲m阀a蚕l支称w翼a箱t冠e炉r合中l鸽e币v析e我l代暑a连n殃d描塔f置l政o竿o头d奔污c插o镇n泊t镜r陈o馅l悔嘉l幼e途v伟e羊l挠素a供r兴e祖抹b卷o梦t仇h突抽2耀8纷2疑2脖.滑5炒凉m讽e问t景e驶r逆s榴.套梨T些h共e商欣d喊a泳m雅陡w郊a泊s晕忘d田e职s沃i师g倒n君e跨d干萌i润n勤庙p怀a暮r水t播廊t愧o嘴醒f省o翁c万u著s溉宵o窝n异嚷r士e样t桃a苏i萄n盈i严n臣g浇肚b侵u遥i玉l卖d畅i傲n损g升s疼贼a确n险d缴镰d焰i蹄s疲c歌h房a陪r微g喝e堪末s止t么r陷u额c择t姨u剖r盗e泛-番b毅a链s垫e谷d蜡讨d狡e屋s竞i稼g双n冈晒o何f好王e民a鉴r碍t街h斥-览r梅o胖c造k应蜻d叼a栗m辛匪w缘a速t桂e别r切爆c惕o雁n间t科r澡o龟l威捆p畜r究o致j忆e歌c渡t运.城A左壳f允i虑r遵s违t堆创s之t锈e仅p跳,抱冈t榨h蚁r嚼o调u灶g剧h时谎t闭h恐e捉裂F烘l示o守o蚀d福养R雾e奉g危u足l念a导t抹i绪n许g迁薪a典n韵d贡极C产a狭l锻c终u绢l愁a缓t密i园n临g垫赏t弟o劈暗g幸e霞t行漫t他h柔e坝妹b炎e线s垄t企亲n耀e霸t酒无w图i灭d倘t滴h弯俘o可f砖稼t鉴h肥e陪雁o途v请e鲜r铜f则l燕o久w歌真w驱e遗i某r城腐O惜r轰i稍f般i留c光e求诞a聪n溪d索虾t踪h冰e摇陪a碍l弓t跳i属t凯u甩d哀e英健o狼f量每w棕e云i疫r类警t查o困p拣,高族t炊h昼e饿n燥婚c拼o介m搅p恩a销r多e垂英d押i赠f经f忽e躁r扇e拼n罗t内械t碌y泻p跃e转s狼岗o骄f懒巨e化a阴r林t魂h疗-谜r他o妄c葡k鞠谁f拜e扬a导t凑u碗r伏e呀s刃杆i轮n绢歉t旋h卷e摘淘c魂o脆u腊r婚s龟e初尾o绞f末汤c存o描n泳s芬t之r扩u层c握t句i棒o乔n结,篮标t夕e焰c床h茂n罢i位c帝a藏l稻似a拐n孙d滩灿e赵c核o障n齿o宏m谦i称c兵骗a脉d捧v冶a如n伸t股a愚g摧e朵s猴脚a反n甜d锣麦d蔽i国s比a渗d滴v作a商n械t河a侮g日e哪s浮,功馆a喉n闭d户袄u件l恒t疮i俱m姥a痕t漠e陕l尺y腥纲d棵e趴t节e络r话m无i益n喇e环庙t谅h抢e喂储t筛y考p援e构芦o笛f水阔c字l橡a堤y茎爬d球a扁m帐浸e河a境r进t拣h嫂-贼r妹o法c黎k庭孝c愁o庸r辽e劲,填蠢a杏n库d则田t砌h赌e迹兰o垃u能t赢l鲁i缴n似e己防o西f棒叛a浮n集乏i闹n赚i该t萍i疫a姻l馒饺s颂i隆z伏e罗谦o绘f茧厦t忙h挂e想夺d粮a口m些.馋海T毛h搂r筝o吩u盖g打h夕岸t旧h寒e唤输s酒o呈i金l否坟a掉n卧d涛脊t红h殖e尸n金亲d础e袖s次i地g坚n逆,完奋t骑h精e企康c纵o冬n毯t于r月o非l殃企i累n友d炸i现c丰a男t置o矛r蠢s蛙唱t鞠o鞠风d血e循t帖e耳r字m节i升n咏e龟墙t姥h坚e鲜投g趋r准a下v侮e露l钓捎a逮n钞d突吧c练l监a取y啦切m疏a船t默e坚r坦i恐a座l勾缎y殃a染r序d棚已f鹊i免e验l界d挤眼p湖o架s蛇i黎t宋i咳o废n露.亦升O洲n哲c剖e认箩a泽g贸a铅i副n址刺c滋h忆o蛇s坡e想n来筹t宪h驾e竖页t谨h斩r仗e搁e夺钩t缓y卫p辈i雕c躲a塞l争想c光r艺o溜s闸s辅-吗s秤e齿c方t嗽i其o谦n甚至o信f宅膨d扑a凳m崇毒f棕o电r痛等s扯e随e纲p珠a享g隐e贪院c联a寸l粗c平u姿l便a怜t疏i枣o存n肌,晃增d雀r钳a招w昌版n兼e沈t象w疼o同r堪k默弊m收a绞p柱s菠,池乎c膀h敞e刚c梁k就i神n些g犁村t挎h北e膏隙s赌e痕e波p拐a提g体e真摸i环n垄f鼻i惨l捞t俯r睡a坛t料i汽o视n正习g炉r排a皮d鼻i印e笔n瞎t俗恩t平o顽满d茎e致t赏e沿r违m渔i辽n针e奴林w昨h彻e通t蝇h价e忍r走渡t饺o旁道m充e育e前t惩烂t蚀h季e游膛r烧e舒q设u妹i牲r植e交m孤e响n喂t双s煤.好铸U运s瘦e查氧V霜i辈s牵u别a煎l颈拦b猴a往s颠i温c萄误p负r则o奉g邪r掠a奸m百m测i吃n外g堵失t波o炕传a巾n葡a俗l浴y抖z劝e冠螺t库h硬e盆饰s骄t艺a膀b亩i它l赶i拒t耍y斗,形档a患n逗d捧展u烂l葡t渐i什m炕a年t简e骗l纯y吩慢t你o颈疲c巡a亲r衔r夜y硬筑o级u绣t路承d朽e答t贺a仍i蒜l生e惧d轿炭s艇t羊r寻u蛙c狮t滩u产r侦a芦l钻竹d洁e戚s犬i夫g犯n击剥o树f闯自t秒h甜e融语d费a努m茎.划T痒h俭e绳凑s壮e受c插o市n辱d阔旅s膊t父e骑p爪,附到t登o祥膝e收n否t潜e谊r姻表t没h亿e译吉m纹a和i蔬n鸡辜b睡u控i椅l忌d饼i田n盏g浆夺d当e学s绣i横g优n辱停s课t填a徐g按e蚀.侍甚T饼o虾煌d填e冤t把e德r硬m奇i盘n铜e买意t术h奖e姿配t羞y寄p或e动节a暑n江d楚颜t态h系e休评d巨a香m轧真s鼓i储t贝e剧扰a朋n昨d伴罚d眨a死m开勇a扑x凳i及s酸.虾山I挖n牙秆a诊d瘦d姜i锣t秤i垮o乌n普导t编o把茫d成e树t洒e胞r巩m颈i逼n岂e项仔t吉h股e嫂蝶c笛o违m地p芽o矿s尾i中t覆i库o盏n产杯o吊f住怜t锹h艳e估注h法u艺b害坟s爪t眯r叔u婆c巧t呢u挽r泉e悬s折,婶堂i牵n谎c绩l必u桨d鹊i仰n扛g寇除r痛e尼t派a赤i喝n谁i臭n瓜g打做s视t通r罪u瞧c草t竭u酱r竹e盲s抽,麻伙d估r喊a脑i彩n村a错g追e削添s归t数r蜘u菜c喘t排u镇r哀e器s艇,封所s飞u俗c册h咽翻a赢s列其h殿y阴d烘r趴o疫p境o折w冲e拢r旁拴p浇l挣a盗n酿t裁s鸣.辨搬T度h扬e爽殊t辈h摄i纲r辰d青吼s在t顺e吓p唤陆i茧s速倒t格h达e弯佛s共e符c蛾o议n妥d滩街m锐a脏j弹o青r菜咱p工h洗a宋s易e从购o喉f瓜近b唤u道i众l助d齿i咱n奇g霸沈d些e误s三i芝g村n筹.屿煌T通o仁沿d哀e章t抬e武r疏m浮i腐n膏e倚暖t钥h幻e佛告s鞋i绿z兵e行耻o幕f赤同D秋i旅s小c抬h涨a轻r块g默e磁塌s赖t昂r疯u险c轿t妹u注r膀e刺,给团t植y瓣p院e其棍a袭n讯d地集s炸t谨r越u内c怀t蝇u兽r秃e桥饭o科f斑浪t咳h笋e顾气t烧u睬n爸n缴e训l琴避f闯o椅r盏渗d桃i盯s清c袋h粘a换r枪g咽e飘.垒羽T鸦o鹅饲s牛e它l扁e其c珠t绝改t聚h五e赵就a赖x变i碎s肺偶a顾n选d狐孩t烛h臭e舍n长乎p坊r今o歌c胜e未e白d袭男h欣y蹄d帆r常a葬u迎l蝴i尾c求榆c巩a蛋l温c喊u乳l盲a要t躬i证o会n引,搜丸f乱r吵o写m寒亲t蚊h吗e愈班d格i戚s军c吹h棍a次r抓g棕e垒特c建a桨p准a沟c好i双t顽y疫烫o瞒f烫弟m趟o振r把e瘦锯t颤h允a哀n墙润p修i婶e从c日e墓s槽酷o母f壶樱h茫e大a卧d医r宅o西o立m滔,牛贸a黑n朋d拉脑w麻a丹s戏h堂e词d最商o及u称t骑睛f馋r话o张m篇罢t互h威e枣懒d榴e理p倡t降h座决o雄f景首c美h诚e秆c校k耐i板n舒g怒槽t恭h磁e瘦刮f掀e黎a请s装i纺b腾i戚l珠i午t坊y弹嘉o乐f古睬t弹h涂e路犁d恳e所s君i衔g染n消.馆寻F宴i爷n世a堆l鸟l廉y么惭d秒e并s完i引g很n点缝t禽h迈e福还d孙e剃t咬a彩i丰l住习o童f命驻t荣h絮e母和S府t会r显u蓬c岸t容u岁r究a鸭l昆咬.陪凳T洞h哭e匀扛f谢o吉u企r劝t浆h意烫s认t牲e族p灯露i萌s猫构a届天p部r娃e企l段i群m注i埋n誓a森r惜y饱销d伤e名s曾i跟g疮n战来o愉f疮虹t方h踪e壁挣c火o损n歌s如t沈r迎u特c汉t啄i绍o魄n疲驴o呼r千g获a加n聪i透z仁a熔t悲i婚o榨n遥.习积D瓦i亚v叔e螺r犯s匠i扮o揭n荷香t粮o副千d粥e外t摩e唇r最m注i钢n摄e睡粉s童t仆a忆n丝d请a脾r丢d泥s甩,霞闲t枯h欢e陶扎c盘o月n蛛s拒t罪r芹u察c糠t谈i伏o晃n笔摘p拨h藏a万s粮e卸s若.云么S循e并t飞激s要t您a愤r掘t绢丈d爽a恶t盾e执,享香c渗l咏o赞s摸u方r跨e忌捷d销a秘t协e豪,陪稻f要l滨o乱o总d粥括d良e黎t旱e纤n掌t斤i袄o咸n闲肃d首a柱t遭e捧,搞蕉t村h应e觉被d爱a纹t熊e辆赚o胶f馆志r耍e澡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载饰寺欺竿F棋i尘n驻a贯l养l昼y欲违e望n率t柴e范r脖睁t月h姓e怕障t蚊o禁p济i涌c何薄d染e候s辣i待g做n覆,北先c雀a气l骄c忍u恩l怀a才t庙e扣次t谣h桃e竞劳t体u困n饮n赠e骆l点岛l虾i派n雨i甚n水g盒首s趟t隔r周e框s拘s来,绝藏t飘h势e炕镜u货s跪e卧节o三f略乞g伸e吃o错t肯e让c哲h闸n饲i近c云a贸l脑口a彻n往a犹l研y吩s谣i灾s浙缸s泄o朴f拿t号w列a雹r谁e淹绑i摆s甲仅t糠h障e均纱r疲a降t借i腥o勾n狗a申l槽e贴加f围o语r央脆c摆a雁l凤c听u为l包a宽t淡i亏n也g灶抹t定h烈e真香l往i舰n堡i神n蜂g爽号a常n着d要严r汽e阔i夹n鼠f醋o允r器c挪e容m洲e乖n洪t见.Thedesignbasedonthe"CodeforDesignofrollercompactedearthdamSL274-2001",alongwithreferencetotherelevantinformationwiththeearthdamandbooks.Duetothelimitedknowledgeaboutthedesignoftheinappropriateandwrong,askforhisapprovalincriticism.Duringthedesignprocess,veryappreciateforthedirectionsbyProfessorShuYi-Ming,WangLing-Ling,SuHuai-Zhi,onceagainexpressoursinceregratitude.Thedesignperiodisatotalofnineweeks.Keywords:Clay,Corewallofearth,Dam目录HYPERLINK23HYPERLINK\l"_Toc232059249"5.1坝址及坝型选择23HYPERLINK\l"_Toc232059250"坝址的选择23HYPERLINK\l"_Toc232059251"5.1.2坝型的选择24HYPERLINK\l"_Toc232059252"5.1.1.1各种比较常见的坝型比较24HYPERLINK\l"_Toc232059253"土石坝各坝型的比较分析25HYPERLINK\l"_Toc232059254"5.2枢纽组成建筑物概述26HYPERLINK\l"_Toc232059255"5.2.1挡水建筑物部分26HYPERLINK\l"_Toc232059256"5.2.2泄水建筑物部分26HYPERLINK\l"_Toc232059257"5.2.3水电站建筑物的尺寸和位置概述27HYPERLINK\l"_Toc232059258"5.3枢纽的总体布置概述28HYPERLINK\l"_Toc232059259"挡水建筑物土石坝28HYPERLINK\l"_Toc232059260"5.3.1.1地质条件比较28HYPERLINK\l"_Toc232059261"5.3.1.2地形条件比较28HYPERLINK\l"_Toc232059262"5.3.1.3建筑材料比较28HYPERLINK\l"_Toc232059263"5.3.1.4施工条件及工程量比较28HYPERLINK\l"_Toc232059264"5.3.1.5综合效应比较29HYPERLINK\l"_Toc232059265"5.3.2泄水建筑物泄洪隧洞29HYPERLINK\l"_Toc232059266"5.3.2.1地质条件比较31HYPERLINK\l"_Toc232059267"5.3.2.2水文地质条件比较32HYPERLINK\l"_Toc232059268"5.3.2.3路线相关指标比较32HYPERLINK\l"_Toc232059269"5.3.3其它有关建筑物32HYPERLINK\l"_Toc232059270"第六章大坝设计概述33HYPERLINK\l"_Toc232059271"6.1土石坝的坝型选择33HYPERLINK\l"_Toc232059272"6.1.1.1均质坝33HYPERLINK\l"_Toc232059273"6.1.1.2堆石坝33HYPERLINK\l"_Toc232059274"6.1.1.3面板坝34HYPERLINK\l"_Toc232059275"6.1.1.4斜墙坝34HYPERLINK\l"_Toc232059276"6.1.1.5心墙坝34HYPERLINK\l"_Toc232059277"6.1.2水利枢纽工程坝型选择34HYPERLINK\l"_Toc232059278"6.2土石坝的剖面尺寸设计34HYPERLINK\l"_Toc232059279"6.2.1坝顶宽度34HYPERLINK\l"_Toc232059280"6.2.2土石坝坝顶高程35HYPERLINK\l"_Toc232059284"6.2.3土石坝坝坡与戗道37HYPERLINK\l"_Toc232059285"6.2.4土石坝坝体排水38HYPERLINK\l"_Toc232059287"6.2.5土石坝坝内防渗体39HYPERLINK\l"_Toc232059288"6.2.6土石坝坝基防渗40HYPERLINK\l"_Toc232059289"6.2.7土石坝护坡41HYPERLINK\l"_Toc232059290"6.3土石坝土料设计42HYPERLINK\l"_Toc232059291"6.3.1土石坝粘性土料设计46HYPERLINK\l"_Toc232059292"6.3.1.1计算公式46HYPERLINK\l"_Toc232059293"6.3.1.2计算结果48HYPERLINK\l"_Toc232059294"6.3.1.3土料的选用48HYPERLINK\l"_Toc232059295"6.3.2土石坝坝壳砂砾料设计49HYPERLINK\l"_Toc232059296"6.3.2.1计算公式49HYPERLINK\l"_Toc232059301"6.3.2.2计算成果50HYPERLINK\l"_Toc232059302"6.3.2.3砂砾料的选用51HYPERLINK\l"_Toc232059303"6.4渗流计算部分51HYPERLINK\l"_Toc232059304"6.4.1渗流计算方法概述52HYPERLINK\l"_Toc232059305"6.4.2典型计算断面与计算情况53HYPERLINK\l"_Toc232059306"6.4.3计算结果分析54HYPERLINK\l"_Toc232059307"渗透稳定计算部分55HYPERLINK\l"_Toc232059308"成果分析与结论56HYPERLINK\l"_Toc232059309"6.5稳定分析计算部分56HYPERLINK\l"_Toc232059310"6.5.1计算方法概述56HYPERLINK\l"_Toc232059311"计算程序流程图58HYPERLINK\l"_Toc232059312"计算结果概述与分析59HYPERLINK\l"_Toc232059313"6.5.3.1上游坡59HYPERLINK\l"_Toc232059314"6.5.3.2下游坡60HYPERLINK\l"_Toc232059315"6.5.4稳定成果概述与分析61HYPERLINK\l"_Toc232059316"6.6大坝基础处理概述62HYPERLINK\l"_Toc232059317"6.6.1砂砾石坝基的防渗方案选择62HYPERLINK\l"_Toc232059318"坝基防渗墙的型式、材料及布置63HYPERLINK\l"_Toc232059319"6.6.3坝肩处理64HYPERLINK\l"_Toc232059320"6.7细部构造设计部分65HYPERLINK\l"_Toc232059321"6.7.1土石坝坝顶布置65HYPERLINK\l"_Toc232059322"6.7.2土石坝防渗体和排水设施65HYPERLINK\l"_Toc232059323"6.7.3土石坝反滤层设计65HYPERLINK\l"_Toc232059324"6.7.2.1被保护土为无粘性土料66HYPERLINK\l"_Toc232059325"6.7.2.2被保护土为粘性土料67HYPERLINK\l"_Toc232059326"6.7.4护坡设计71HYPERLINK\l"_Toc232059327"第七章土石坝泄水建筑物设计75HYPERLINK\l"_Toc232059328"7.1隧洞布置方案比较与选择75HYPERLINK\l"_Toc232059329"7.2泄洪隧洞选线与布置76HYPERLINK\l"_Toc232059330"7.3泄水隧洞的体型设计77HYPERLINK\l"_Toc232059331"7.3.1进口建筑物部分79HYPERLINK\l"_Toc232059332"7.3.1.1进口堰面曲线（以堰顶为坐标原点）79HYPERLINK\l"_Toc232059333"7.3.1.2闸门型式与尺寸80HYPERLINK\l"_Toc232059334"7.3.1.3洞身断面型式和尺寸81HYPERLINK\l"_Toc232059335"7.3.2出口消能段部分82HYPERLINK\l"_Toc232059336"7.3.3隧洞水力计算概述83HYPERLINK\l"_Toc232059337"7.3.3.1设计条件84HYPERLINK\l"_Toc232059338"7.3.3.2平洞段底坡84HYPERLINK\l"_Toc232059339"7.3.3.3洞内水面曲线84HYPERLINK\l"_Toc232059340"7.3.3.4出口消能计算86HYPERLINK\l"_Toc232059341"7.3.4隧洞的细部构造概述87HYPERLINK\l"_Toc232059342"7.3.4.1洞身衬砌87HYPERLINK\l"_Toc232059343"7.3.4.2衬砌分缝、止水87HYPERLINK\l"_Toc232059344"7.3.4.3灌浆、防渗与排水89HYPERLINK\l"_Toc232059345"7.3.4.3掺气槽90HYPERLINK\l"_Toc232059346"7.3.4.5锚筋加固92HYPERLINK\l"_Toc232059347"7.3.4.6放空洞设计92HYPERLINK\l"_Toc232059348"第八章施工组织设计92HYPERLINK\l"_Toc232059349"8.1导流标准92HYPERLINK\l"_Toc232059350"8.1.1导流建筑物的级别92HYPERLINK\l"_Toc232059351"8.1.2导流建筑物洪水标准93HYPERLINK\l"_Toc232059352"8.1.3坝体施工期临时度汛标准93HYPERLINK\l"_Toc232059353"8.1.4导流建筑物的封堵与水库蓄水标准94HYPERLINK\l"_Toc232059354"8.2施工导流计划94HYPERLINK\l"_Toc232059355"8.2.1导流方案94HYPERLINK\l"_Toc232059356"8.2.2施工分期94HYPERLINK\l"_Toc232059357"8.2.3导流工程规划设计95HYPERLINK\l"_Toc232059358"8.2.3.1断面尺寸95HYPERLINK\l"_Toc232059359"8.2.3.2调洪演算95HYPERLINK\l"_Toc232059360"8.2.3.3围堰布置97HYPERLINK\l"_Toc232059361"8.3主体工程施工97HYPERLINK\l"_Toc232059362"8.3.1有效工日计算98HYPERLINK\l"_Toc232059363"8.3.2主体工程量100HYPERLINK\l"_Toc232059364"8.4施工顺序安排101HYPERLINK\l"_Toc232059365"8.4.1截流前应完成的工程（导流隧洞工程）101HYPERLINK\l"_Toc232059366"截流以后拦洪以前（汛期）应完成的工程101HYPERLINK\l"_Toc232059367"8.4.3与封孔蓄水有关的工程101HYPERLINK\l"_Toc232059368"8.4.4其它101HYPERLINK\l"_Toc232059369"8.5施工控制性进度101HYPERLINK\l"_Toc232059370"8.5.1截流准备工作102HYPERLINK\l"_Toc232059371"8.5.2截流合龙并填筑挡水围堰。102HYPERLINK\l"_Toc232059372"8.5.3封孔蓄水102HYPERLINK\l"_Toc232059373"8.5.4初期发电102HYPERLINK\l"_Toc232059374"8.5.5工程竣工102HYPERLINK\l"_Toc232059375"第九章隧洞衬砌内力计算102HYPERLINK\l"_Toc232059376"9.1基本资料103HYPERLINK\l"_Toc232059377"9.2洞身衬砌断面形式及尺寸103HYPERLINK\l"_Toc232059378"9.2.1隧洞断面尺寸103HYPERLINK\l"_Toc232059379"设计荷载104HYPERLINK\l"_Toc232059380"9.2.3衬砌材料104HYPERLINK\l"_Toc232059381"9.3计算方法简述104HYPERLINK\l"_Toc232059382"9.3.1计算简图及基本原理104HYPERLINK\l"_Toc232059383"9.3.2应力验算106HYPERLINK\l"_Toc232059384"9.3.2.1按承载能力极限状态设计配筋：106HYPERLINK\l"_Toc232059385"按正常使用极限状态的验算114HYPERLINK\l"_Toc232059386"附录2参考文献121第一章前言本科毕业设计是大学四年最重要，最关键的教学内容，它既是学以致用，知行合一的一项尝试，也为我们以后的学习或工作模拟了一次“演习”。通过毕业设计，大家全面地系统地巩固了一下大学所有学过的专业知识，提高了专业水平，锻炼了专业技能。通过这次毕业设计，我们对粘土心墙土石坝的坝型特点，施工方式，设计理念等有了系统地全面地认知，也有了一次系统设计能力的培养机会。我们对水利水电专业的更加了解，对水利水电事业更加热衷。（1）巩固、联系、加深、充实、扩大所学基本理论和专业知识，并进行系统化；（2）培养综合运用所学知识解决实际问题的技能，初步掌握设计原则、方法和步骤；（3）养成正确的设计思想，树立严肃认真，实事求是和刻苦认真的工作作风，学习态度；（4）锻炼独立思考、独立工作能力，加强计算、绘图、编写说明书及使用规范、手册等技能训练。1.2设计对象和背景本设计的对象和背景是位于我国西南地区的某江，进行以坝工为设计重点的工程设计。1.3设计过程与方法：了解任务书和熟悉、分析原始资料洪水调节计算用图解法确定防洪库容、设计（校核）洪水位及相应的下泄流量，为确定大坝高度和下游消能防冲设施提供了设计依据。1.3.3主要建筑物形式选择和水利枢纽布置对选定的坝型和枢纽布置方式，做技术可能性和经济合理性的论证。1.3.4第一主要建筑物——拦河坝设计一般应首先选定大坝结构布置及构造，然后进行校核计算。（1）选定坝的结构形式；拟定坝基防渗处的型式及坝的主要尺寸。（2）进行土料设计，包括对坝身不同高程的透水料和不透水料的分区规划布置以及压实标准的确定。（3）渗流演算，计算正常，校核水位，浸润线位置，确定逸出坡降与总渗流量。（4）静力稳定计算，可以用折线法求出上下游坡在某一危险水位情况下的最小稳定安全系数，以论证选用坝坡的合理性。（5）拟定坝身构造，包括防渗、排水反滤层、坝顶、护坡、马道以及坝体与坝基、岸坡及其他建筑物的连接。第二主要建筑物——坝外泄水道设计（1）确定结构形式和主要尺寸，进行建筑总体布置；（2）进行必要的水力计算和静力计算，以验证建筑物的轮廓尺寸和各部分的结构尺寸是否合理；（3）拟定细部构造，包括锚筋加固、排水、灌浆。1.4预期效果绘出3张工程设计图，自行编制说明书和计算书，并编写中、英文的摘要。第二章土石坝工程概况2.1工程流域概况该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。本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，汛期河流的含沙量较大。冲积层较厚，两岸有崩塌现象。本流域内因山脉连绵，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。2.2当地气候特征气温情况年平均气温约为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2-21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2-22平均温度日数月份日数平均温度123456789101112℃61.20.3000000003.1℃25.026.830.7303130313130313027.9℃000000000000湿度情况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51～73％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67～86％。降水量情况最大年降水量可达1213毫米，最小为617毫米，多年平均降水量为905毫米。表2-23各月降雨日数统计表日数月份平均降雨量123456789101112<5mm2.62.24.34.27.08.611.58.59.69.54.84.35～10mm0.30.20.21.42.02.42.72.72.62.40.80.110～30mm0.10.10.70.52.34.64.93.82.21.30.60.1>30mm000000000000风力和风向一般1～4月风力较大，实测最大风速为19.1m/s，相当于8级风力，风向为西北偏西。水库吹程为15公里。实测多年平均风速14m/s。2.3当地水文特征该江径流的主要来源为降水，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。该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。年日常径流资料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。洪峰流量资料经过频率的分析，可以求得不同频率的洪峰流量如下表2-31，2-32所示，山区洪水的特性是暴涨暴落的。表2-31不同频率洪峰流量（秒立米）频率0.0512510流量23201680142011801040表2-32各月不同频率洪峰流量（秒立米）1234567891011121％4619121960012401550121067039028372％3617111553011201360109060031023335％23149114208501100830480250162810％1911793707609807204102101523固体径流资料该江为山区性河流，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。2.4工程地质资料虽然土石坝对地质结构要求不像拱坝，重力坝以般苛刻，但是地质构造对土石坝的选址，建造，后期维护都有一定程度的决定性作用。水库地质资料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。坝址地质资料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，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2-41、表2-42。渗透性：经试验得出k值为4.14～7.36米/昼夜。表2-41坝基岩石物理力学性质试验表岩石名称比重Gs容重γkN/m3建议抗压强度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2-42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Δ液限塑限塑性指数压缩系数a浸水固结块剪0～0.5m2/kN×10-63～4m2/kN×10-6内摩擦角Φ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2～15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10～100毫米；砾石直径一般为2～10毫米；砂粒直径0.05～0.2毫米；细小颗粒小于0.1毫米。见表2-43。冲积层的渗透性能经抽水试验后得，渗透系数k值为3×10-2厘米/秒～1×102厘米/秒。（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。据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程SL251-2000》，初步设计阶段的天然建筑材料勘察应在初查基础上进行详查。应详细查明料场岩土层结构及岩性，夹层性质，及空间分布，地下水位，剥离层，无用层厚度及方量有用层储量，质量，开采运输条件和对环境的影响等。当需要时应进行混凝土天然掺合料的调查，在可行性研究阶段做过详查的料场可视需要进行复查。宜采用1：1000～1：2000的地形图作底图进行料场地质测绘及勘探布置。对人工骨料和块石料应实测1：500～1：2000料场地质剖面，砂砾料和土料料场可实测料场1：500～1：2000地质剖面图。勘察储量与实际储量误差应不超过勘察储量不得15%应编制1：10000～1：50000料场分布图，1：10000～1：2000料场综合地质图1：500～1：2000料场地质剖面图。表2-43冲积层剪力试验成果表土壤名称项目计算值容重(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24.38.6647°15′37.032°43′10.5最小值22.24.2735°30′12.017°55′0平均值23.086.4740°34′18.225°25′5.3小值平均值37°32′14.8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。地质构造资料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3～5米即有一条，所以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。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0.01l/(min•m)。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。地震资料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。2.5建筑材料料场的位置与储量资料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。物理力学性质概述（1）土料：（见表2-51，表2-54）（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。表2-51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>2mm2～0.5mm0.5～0.05mm0.05～0.005mm<0.005mmKN/m31#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25.617.3513.032.6549.800.99049.5725.0024.570.878.838.0017.5031.0034.671.5622.301.9023.1725.00.0262.200.1102#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2-52砂砾石的颗粒级配颗粒直径料场300～100100～6060～2020～2.52.5～1.21.2～0.60.6～0.30.3～0.15<0.151#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2-53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软弱粒%2.01.50.91.22.50.81.01.2有机物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2.0×10-2厘米/秒左右。最大孔隙率0.44，最小孔隙率0.27。表2-54各料场天然休止角料场名称最小值最大值平均值1#上34°30′35°50′35°10′2#上35°00′37°10′36°00′3#上34°40′36°40′35°40′4#上35°10′37°40′36°30′1#下34°10′36°30′35°20′2#下35°20′38°00′36°40′3#下34°30′37°10′35°50′4#下36°00′38°20′37°10′2.6经济资料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2-61各高程淹没情况高程（米）280728122817282228272832淹没人口（人）350036403890406053207140淹没土地（亩）300032203410360046006100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。2.7枢纽任务本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用。2.8枢纽特征枢纽的特征尺寸与主要设备特性如下。发电装机24MW，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32×13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32×6米×米。安装场平面尺寸为8×13米×米。开关站尺寸为30×20米×米。灌溉增加保灌面积1.5万亩。防洪可减轻洪水对水库下游的威胁，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。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。过木根据林业部门提供的要求，确定木材过坝量，木材最大材，大头直径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。可放空水库至水位2770.00米。第三章设计条件和设计依据3.1设计任务在对原始资料进行综合分析的基础上，掌握设计意图，明确设计任务。洪水调节计算根据防洪要求，对水库进行洪水调节，选定泄洪方式和拟定泄洪建筑物的孔口尺寸；通过洪水调节计算确定防洪库容、上游设计和校核水位及相应的下泄流量。主要建筑物型式选择和水利枢纽布置本阶段任务包括：确定枢纽组成建筑物及其设计等级；通过不同方案的初步经济技术比较，选定坝型；确定水利枢纽的布置方案。第一主要建筑物——大坝设计该阶段任务有：通过比较分析，确定大坝基本剖面型式和轮廓尺寸；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。第二主要建筑物——泄水建筑物设计本阶段要求确定泄水建筑物结构型式和轮廓尺寸，进行总体布置；拟定细部构造；进行必要的水力、静力计算与结构设计。3.2设计依据设计过程中主要参考了以下文献：1.《碾压式土石坝设计规范》2.《水工设计手册—土石坝分册》3.《土石坝地基防渗墙设计和计算》4.《水工隧洞设计规范》5.《国内土石坝资料汇编》6.《水利水电枢纽等级划分及设计标准》（丘陵地区部分）7.《水工建筑物》左东启等，河海大学出版社，19958.《水利水电工程专业毕业设计指南》索丽生等，中国水利电力出版社，20019.《水工设计手册——土石坝》，水利水电出版社，198410《水工设计的理论和方法》，王世夏著，中国水利水电出版社，200011汪胡桢,顾慰慈.水工隧洞的设计和计算.北京：水利电力出版社,1990.212《水工隧洞设计经验》选编组.水工隧洞设计经验选编.北京：水利出版社，1981.1213中华人民共和国水利部.碾压式土石坝设计规范SL274—2001.北京：中国水利水电出版社，2002.414《土石坝地基混凝土防渗墙设计与计算》，郑秀培，水利电力出版社，1979第四章洪水调节计算部分4.1洪水调节计算原理本河流位于西南山区，洪水特点暴涨暴落，防洪库容与兴利库容完全不结合。工程等别及建筑物级别的判定本工程正常蓄水位为2822.5m,对应水库库容为409.34×106m3，装机24MW。根据SDJ12—78《水利水电工程等级划分及设计标准（山区、丘陵部分）》，由水库总库容指标（估计校核情况下库容不会超过10亿m3）定为大（2）型；由防洪效益，灌溉面积，装机容量等指标定为小（1）型；根据“各指标分属不同标准时，采用其中最高级别来控制”的原则，最终由水库库容确定该工程规模为大（2）型。所以判别出枢纽的主要建筑物级别为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。永久建筑物洪水标准可以根据建筑物级别查得：正常运用（设计工况）洪水重现期100年；非常运用（校核工况）洪水重现期2000年。设计洪峰流量Q设=1680m3/s（P=1%），校核洪峰流量Q校=2320m3/s（P=0.05%）。泄洪方式与水库运用方案的确定由于没有天然垭口的地形条件限制，，为减小工程开挖量，采用隧洞泄洪方案。洪水来临时控制闸门，使下泄流量与来流量相等，这时水库保持汛前限制水位2822.5m不变，当来流量持续加大，闸门要完全开放，此时下泄流量随上游水位的增高而增高，呈自由泄流的流态。防洪限制水位取与正常蓄水位相等，即防洪库容与兴利库容完全不结合，由于山区河流的特点是暴涨暴落，汛期时间内洪水随时可能爆发，所以预留一定的防洪库容是必需的。调洪演算的原理以洪峰流量控制的同倍比放大法对典型洪水进行放大，可以得出设计（1%）与校核洪水（0.05%）过程线。拟定几组不同溢流孔口宽度B及堰顶高程∩的方案。堰顶自由泄流公式Q=mєB（2g）1/2H3/2可确定设计洪水和校核洪水情况下的起调流量Q调，自Q调开始，假定三条泄洪过程线（直线），在洪水过程线上查出Q泄，并算出相应的蓄积库容V。根据库容-水位关系曲线可得V对应的库水位H，三组（Q泄，H）绘制的Q～H曲线将与由Q=mєB（2g）1/2H3/2绘制的Q～H曲线相交，交点就是所要求的下泄流量及相应上游水位。4.2堰顶高程及泄洪孔口的确定调洪演算时要拟定几组孔口宽度B及堰顶高程∩的方案，通过分析比较，针对指标，确定最优方案。孔口尺寸（宽度）及堰顶高程选择原则堰顶高程∩如果取的过低，溢流孔口净宽B选的过大，则下泄能力也会加大，故而所需水库防洪库容可减小，挡水建筑物所在高度也可减小，淹没损失也减小；但是隧洞本身造价及工程量会加高。已知本工程允许下泄流量为900m3/s，过大的下泄流量为下游抗冲所不能允许。如果堰顶高程∩取的过高，孔口净宽B取的过小，结果则与上述相反。初步方案拟定要得到孔口尺寸与堰顶高程的最佳方案，要在施工技术可行的前提下，结合泄水隧洞以及包括拦河坝在内的总造价最小来优化方案，通过各种可行方案的经济类比来决定最终方案。参照已建工程经验，拟定六组孔口尺寸与堰顶高程如下（采用单孔泄洪）：方案一：∩=2812m，B=7m；方案二：∩=2811m，B=7m；方案三：∩=2812m，B=8m；方案四：∩=2811m，B=8m；方案五：∩=2813m，B=8m；方案六：∩=2810m，B=8m。4.3调洪演算结果与方案确定调洪演算的结果计算过程详见计算书第一节，本设计中拟定六组方案进行比较，成果见表4-1。表4-1调洪演算成果方案孔口尺寸（m）工况Q(m3/s)上游水位Z(m)超高∆Z(m)1∩=2811mB=7m设计校核627.5707.528242825.1331.52.632∩=2812mB=7m设计校核577.143657.1422824.22825.361.72.863∩=2811mB=8m设计校核700784.6152823.8672824.8671.3672.3674∩=2812mB=8m设计校核638.46723.0762824.0672825.0671.5672.5675∩=2813mB=8m设计校核580.5668.022824.262825.371.762.876∩=2810mB=8m设计校核769.23861.5382823.682824.641.182.14注：1.发电引水量Q=44.1m3/s，与总泄量相比较小，调洪演算未作考虑，仅做安全储备，∆Z为正常蓄水位以上超高。2.泄洪隧洞出口做成扩散段,使单宽流量q<100m3/s,满足下游抗冲要求。方案的选择从调洪演算的结果得出，拟定的六组方案均能满足流量Q<900m3/s及上游水位超高∆Z<3.5m的要求。所以方案的选择要通过技术经济比较选定(本设计中仅作定性说明),同时也应考虑与导流隧洞，放空洞“三洞合一”的布置问题。一般∆Z越大，大坝就要增高，大坝整体工程量也将加大，与此同时Q过小对泄洪不利也不经济。故而采用第六种方案，即堰顶高程∩=2810m，每个溢流孔净宽b=8m。该方案设计洪水位2823.68m,设计泄洪量769.23m3/s；校核洪水位2824.64m，校核泄洪量861.538m3/s。第五章坝型选择及枢纽布置概述土石坝坝址及坝型选择都与枢纽布置密切相关。针对同一坝址可能有不同的坝型和枢纽布置方案，不同坝轴线也适用于不同的坝型和枢纽布置。必须根据枢纽综合利用要求，结合综合利用，施工量，地形、地质，水利，等条件，选择不同的坝址和相应的坝轴线，拟定不同坝型的各种枢纽布置方案，进行技术经济比较，然后才能选择出最好的坝轴线位置和相应的枢纽布置合理位置。5.1坝址及坝型选择坝址的选择经过比较选择资料地形图所示河弯地段作为坝址，并拟定Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ两条较有利的坝轴线，两轴线处河宽基本相等，也就是两处大坝填筑工程量基本相近。从资料地质图上可以看出Ⅰ-Ⅰ剖面处地质构造总体情况良好，河床覆盖层厚度在河床中部最大34m，平均厚度为20m，坝肩处除了12m左右范围的风化岩外，其余为坚硬玄武岩构造。Ⅰ-Ⅰ剖面处与Ⅱ-Ⅱ剖面具有大致相近的覆盖层厚度及风化岩层外，底部玄武破碎带错综复杂，渗漏相对比较严重，进行的地基处理工程量很大。综合考虑以上因素，坝轴线选在剖面Ⅰ-Ⅰ处。另外挡水建筑物按直线布置，坝轴线布置于河床较窄处，为立求减低工程造价，减少工程量。坝型的选择坝型选择是大坝设计中首先要解决的一个至关重要的问题，它直接关系到整个枢纽的工期、投资和工程量。地形、地质、气候、坝高、筑坝材料、施工和运行条件等都是影响坝型选择的重要因素。.1各种比较常见的坝型比较水利枢纽中的拦河坝的型式主要有：拱坝、支墩坝、重力坝、土石坝及新型坝型如碾压混凝土坝、面板堆石坝等等。根据本地形、地质条件和材料储备情况对以上坝型进行分析比较，确定出最适合的坝型。（1）拱坝在平面上拱坝是凸向上游的，它的工作特点是通过拱的力传递作用将水压力的全部或部分传给河谷两岸的基岩。拱坝首先依靠拱的作用，将力传递给拱座；再次是依靠悬臂梁将荷载传给大坝基岩。拱坝得主要特点有：坝体积相对较小，依靠拱圈作用维持大坝稳定，坝的自重作用影响不大；2）要求河谷形状呈“V”状深窄对称，高宽比要大；3）受力条件好，抗震性能好；4）超载能力很强，所以安全度较高；5）地基处理要求严格，施工技术要求高。所以拱坝对地质较理想的条件是建造于深窄对称的河谷上；对地质较理想的条件是岩石尽量质地均匀，致密，有足够的不透水性、强度和耐久性，而且两岸拱座基岩完整且坚固，没有大的断裂构造和软弱夹层，边坡稳定。本工程地形河谷较宽，地质条件较差：岩石较破碎，强度低，岩石节理裂隙发育，坝基透水岩层为中等严重透水层，相对不透水层埋藏很深。如果在此建造拱坝，则坝基开挖工程量庞大，况且大坝的安全性不高，故不选择建拱坝。（2）支墩坝支墩坝是由支墩和所支承的上游挡水盖板所组成。泥沙压力，库水压力等荷载由挡水盖板先传递给支墩，再由支墩传递给坝基。支墩坝结构较复杂，且对地质条件要求和拱坝一样高，如若不然易造成侧向失稳。所以本工程，不选用支墩坝的型式。（3）重力坝重力坝一是利用坝体自重在水平面上产生压应力来抵消由于水压所引起的拉应力；二是依靠把体自重在坝基面上产生摩阻力来抵抗水平水压力以达到稳定要求以满足强度要求。重力坝的坝型特点有：对地形地质条件的适应性能较好；坝体结构比较简单；坝体抗冲刷能力很强；由于坝体与地基的接触面大，所以受到扬压力也大；重力坝的剖面尺寸大，；坝体体积大，浇筑混凝土方量较多，混凝土水化热高，散热条件差。本工程地基承载能力较低，地质条件差、已知弱风化岩与混凝土之间的摩擦系数较小,必然要求增加断面面积以求稳定，所以增加了工程量；其次，用来拌和混凝土的砂砾石料只有在理坝址10～15km处才有料场，这样会大大增加运输费用，工程造价，不经济也不合理，故不宜选用建造重力坝。（4）土石坝土石坝的坝型优点：1）结构简单，造价低廉，运行管理方便，工作可靠，便于维系加高；2）施工方法选择灵活性大。能适应不同的施工方法，且工序简单、施工速度快，质量容易保证；3）筑坝材料就地取材，节省大量钢材、水泥、木材等建筑材料；4）适应地形变形能力强。土石坝三立体结构具有适应地基变形的良好条件，对地基的要求比混凝土坝的低。土石坝坝型缺陷：1）施工导流不如其它坝型方便，工程造价因而相应也增加；2）由于坝体断面大，土料填筑质量会受气候影响；3）土石坝坝顶不能溢流，需另开泄洪隧洞或溢洪道。通过以上几种坝型分析，并结合本工程坝址附近河谷内地地形平坦采运方便和具有质量较好且储量丰富的堆石料的情况，确定采用土石坝（又称为当地材料坝）的坝型。.2初步的土石坝各坝型的比较分析选择土石坝坝型时，需要根据具体的土料特性和自然条件情况，选择最优形式的土石坝坝型。这里初步比较几种最常见的分类，均质坝材料单一，施工方便，在坝址附近有适宜的数量足够的土料时可以选用。由于所用的土料的渗透系数较小，施工期坝体内孔隙水压力的产生不可避免，从而减弱了土料的抗剪强度，所以，必须放缓边坡，导致填筑工程量大。一般中、低高度的坝会采用。心墙坝和斜墙坝的粘土质心墙和斜墙与坝基水平和垂直防渗体系相连，形成土石坝的防渗系统，、即可以在深厚的覆盖层上修建。这不仅适用于建低坝，也适用于建高坝。斜墙坝的坝壳要超前于防渗体进填筑，砂砾料施工不依赖于地基灌浆施工的进度，也不受气候条件限制，所以施工干扰小。但斜墙坝由于抗剪强度较低的防渗体位于上游面，故上游坝坡较缓，坝的工程量较大。斜墙对坝体的不均匀沉降较为敏感，而且与陡峻河岸的连接较困难。高度大于100m坝，绝大多数采用斜墙坡度变陡的内斜墙，在斜墙上游也填筑一部分坝壳。当前已建的高200～300m级的土石坝几乎都是心墙坝。心墙的坡度超过1:0.5时，会影响坝坡的稳定，需将坝坡放缓。近年的发展趋势是采用薄心墙，这样有利于降低孔隙水应力。心墙土料的压缩性较坝壳料高，易产生拱效应，对防止水力劈裂不利，对坝的安全有影响。高的心墙坝和斜墙坝多作成多种土质坝或分区坝，从坝壳料到防渗体，颗粒由粗到细逐步过渡，这对于充分利用土石料，增加坝的抗震能力和稳定性有利。经地质勘探认为本工程库区渗漏问题不大，但在水库蓄水后，两岸的残积等物质的坍岸与坡积是不可避免的，且坝址位于该江中游地段的峡谷地带，河床比较平缓，坡降不大，两岸高山耸立。构成高山深谷的地貌特征。因而土石坝必须充分考虑坝体与陡峭的河岸的连接稳定问题，而且坝址周围粘土料储量丰富。所以，初步确定本工程采用粘土心墙土石坝。其实还应比较其它类型的土石坝体，详见第六章的大坝设计时的土石坝坝型对比分析。5.2枢纽组成建筑物概述挡水建筑物部分本枢纽挡水建筑物选用碾压式粘土心墙土石坝方案。泄水建筑物部分本设计采用的坝型为粘土心墙土石坝，泄水建筑物不能布置于河床，结合本工程的地形、地质条件，对正槽溢洪道、侧槽溢洪道及泄水隧洞进行分析比较。泄水隧道布置的一般原则是：路线短，地质条件好，水流顺畅，对其它建筑物无不良影响。洞轴线宜选择在地质构造简单，岩石坚硬，岩体完整稳定，上覆岩层厚度大，施工方便和水文地质条件有利的地段。避开渗水量很大或地下水位很高的岩层和可能坍滑的不稳定地带，还要防止洞身距地表太浅。正槽溢洪道以宽顶堰或各种实用堰为溢流控制堰的河岸溢洪道，蓄水时控制堰（设闸门或不设闸门）与拦河坝一起组成挡水前缘，泄洪时堰顶高程以上的水自堰顶溢下，经过顺堰流方向的陡坡泄槽泄入下游河道。泄流能力完全由堰顶水头、尺寸以及堰的型式决定，在流量稳定于某一数值后，泄槽各断面流量都达到同一数值，正槽溢洪道水流平顺稳定，结构简单，施工方便，运用安全可靠，为大中小型工程普遍采用，尤其是拦河坝为土石坝的水库。但在高水头、大流量以及不利的地形、地质条件下，溢洪道的兴建要解决高速水流所引起的一系列结构和水力学问题。地质条件上，溢洪道应力争位于较坚硬的岩基上；地形条件上，溢洪道应位于土石方开挖量少和路线短的地段。侧槽溢洪道是当拦河坝本身难以溢流，且两岸陡峭时，布置正槽溢洪道将导致巨大开挖量。布置侧槽溢洪道则更加经济合理。侧槽溢洪道的前缘向上游库岸延伸，可少受地形限制。可以较长的溢流前缘换取较高的堰顶高程，或者换取较低的调洪水位。当无闸门控制时后者突然增加了兴利库容，对中小型工程尤为有利。但是侧槽溢洪道的水流现象相对复杂。泄洪时沿溢流前缘全长同时进水，进槽水的水流立即转弯90°，顺槽轴线流向下游，对不同的侧槽横断面，通过的流量和方向都不同。侧槽范围内水流位为沿程变量的非均匀流侧槽的水流现象复杂，并不仅表现在流量的沿程变化上，水流从侧槽堰跌入侧槽之后、惯性作用下冲向侧堰对岸壁、向上翻腾、在重力作用下转弯向下游流去。这样在槽中就形成一个横轴螺旋流。泄水建筑物包括泄洪隧洞和放空洞，均与导流隧洞结合。作为泄洪洞,出口段要离坝脚大于200m,而且不影响其它枢纽水工建筑物.作为导流洞,隧洞进出口应与上下游水流联接平顺,与河道主流夹角以30度为宜,进出口与上下游围堰距离大于50m,尽量布置成直线,若必须转弯,转弯半径要大于5倍的洞宽。本工程由于坝址处较窄，山坡陡峭，山脊高，岸坡处没有天然垭口，如若采用明挖溢洪道的方案，开挖量较大，造价较高。最后通过以上比较确定采用隧洞泄洪，并考虑与施工导流洞相结合。水电站引水隧洞位于泄洪隧洞与大坝之间。水电站建筑物的尺寸和位置概述包括引水隧洞、调压井、压力管道、电站厂房、开关站。装机容量24MW，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2822.5米，死水位为2796.0米，3台机组满发时的流量为44.1秒每米，尾水位为2752.2米。厂房为引水式，厂房平面尺寸为32×13平方米，发电机高程为2760.0米，尾水管底高程为2748.0米，厂房顶高程为2772.0米。副厂房平面尺寸为32×6平方米。5.3枢纽的总体布置概述挡水建筑物土石坝坝轴线应根据坝址区的地形地质条件,坝型坝基处理方式,枢纽中各建筑物特别是泄洪建筑物的布置和施工条件等,经多方案的技术经济比较确定。坝轴线因地制宜地选定宜采用直线。当采用折线时,在转折处应布置曲线段.设计地震烈度为8度,9度的地区不宜采用折线。当坝址处存在有喀斯特大断层或软粘土等不良地质条件时应研究避开的可能性.经过比较选择地形图所示河弯地段作为坝址，并选