毕业设计任务书

毕业设计(论文)文件农业水利工程专业毕业设计任务书设计题目：石门子水库设计（方案一）班级：水利1041学生姓名指导教师：杨天礼长春工程学院水利与环境工程学院水土资源系二0 一四年三月一日石门子水库设计任务书一、设计任务（一）坝型选择（方案一）方案一：粘土心墙防渗，溢洪道有闸加泄洪洞泄洪，对溢洪道闸室处交通桥面板进行配筋。

（二）坝体设计(三) 泄水建筑物设计(四) 输水建筑物设计二、设计资料（一）地理位置石门子水库位于吉林省永吉县大岗子乡团山子村石门子屯。

坝址位于饮马河水系岔路河支流乱木桥子河上，距下游吉～沈铁路和202国道10km。

地理位置东经128°04′00″，北纬43°32′00″。

(二)工程地质1.地形地貌及地层岩性本区海拨260~500m，为中等强烈构造剥蚀的低山丘陵，山峰呈南北走向，团山子河由南向北流，河谷呈“U”型，地形起伏较大，峰顶多为浑园形，大部分地段覆盖层较厚，植被发育良好，局部呈悬崖，岩石裸露。

地貌按其成因及形态，可分为河床漫滩、一级阶地、二级阶地及丘陵，地层岩性为第四系冲洪积灰黑色淤泥质壤土、砂砾石、黄色粉质壤土、坡残积碎石混土，基岩为燕山早期侵入的花岗岩。

2.库区工程地质条件及评价⑴库区位于团山子河谷，河谷宽约450m，地形由两侧分水岭向河谷倾斜，分水岭地下水位高于正常高水位，不存在向邻谷渗漏问题。

⑵库区两岸边坡，右岸较陡，左岸较缓，右岸多为较陡斜坡，堆积物为碎石混土，植被发育，局部为岩石裸露的悬崖。

左岸边坡较缓，多为二级阶地粉质壤土，局部为坡积碎石混土，植被发育，两岸边坡稳定，不存在塌岸问题。

⑶库区两岸边坡稳定，库尾及上游陡，植被发育，没有大量固体径流进入库内，水库没有大的淤积问题。

⑷水库正常高水位以上影响范围内没有民房及耕地，不存在浸没问题。

3.坝址区工程地质条件及评价坝址位于团山子河中上游，为河流侵蚀、剥蚀堆积地貌，呈“U”型谷，宽400米左右，按其成因及形态可分为河床漫滩，一级阶地、二级阶地及丘陵区，地层岩性由第四纪冲洪积灰黑色淤泥质壤土、砂砾石、黄色粉质壤土、坡残积碎石混土等构成，基岩为燕山期早期侵入的花岗岩。

⑴淤泥质壤土②：灰黑~灰绿色，粉粒为主，次为粘粒，含腐植质成分，软塑，湿~很湿，主要分布于一级阶地表层，桩号0+010~0+220处，厚度1.20~3.50m。

该层土属高压缩性土，抗剪强度较低，微透水。

⑵砂砾石③:颗分砾石占81.3%，卵石占9.5%，砂粒占9.2%，厚度2.00~3.20m，分布在一级阶地淤泥质壤土②之下，桩号0+001.2~0+190，结构松散，强透水。

⑶粉质壤土④：灰~黄色，粉粒为主，次为粘粒及砂粒，含少量砾石，可塑~软塑，稍湿~湿，分布在坝址区左侧二级阶地上部，厚度0.50~2.00m，桩号0+180~0+344均有分布，该层为可塑~软塑的中~高压缩性、中等抗剪强度、微透水性土层。

⑷砾石⑤：灰色，碎石及砾石为主，次为砂粒，少量粘性土，厚度0.50~2.20m，结构稍密，无分选，分布在二级阶地粉质壤土之下，分布桩号0+166.2~0+390，中等透水。

⑸花岗岩⑥：黄色，全风化~强风化，呈土状及砂砾状、块状，属中等透水。

4.坝址区工程地质评价石门子水库大坝填筑材料由坝壳风化料（1-1）、坝体粘性土(1-2)、护坡块石(1-3)、碎石垫层等构成。

⑴坝壳风化料（1-1）：坝壳风化料由全风化、强风化花岗岩碎屑构成，颗分角砾占79.8%，砂粒占20.2%，定名为细砾，主要填筑在坝顶、坝前坡及坝后马道上下，填筑厚度：坝顶1.00m左右，坝前坡、坝后坡1~8m不等。

经钻探取样试验，各项物理力学指标符合规范要求。

坝顶部位填筑防冻层厚度1.70m。

⑵坝体粘性土（1-2）：黄色，粉粒62.0%，粘粒占19.1%，砂粒占18.9%，硬塑~可塑为主，局部为软塑，稍湿。

颗分定名为粉质壤土，主要填筑在坝轴线及截水齿槽。

填筑高程107.50m左右，高于正常高水位3m以上。

经试验，干容重均值为1.61g/cm3、碾压质量较好，渗透系数K=2.06×10-5cm/s。

防渗效果较好。

⑶护坡块石（1-3）：岩性为花岗岩，呈弱~微风化状，用于砌护迎水坡，砌护厚度0.30m左右，其下部有0.20m左右的碎石垫层，但块径小于30cm的约占50%，砌护不规整，表面凸凹不平。

5.坝基工程地质评价根据坝基地层岩性分析，控制坝基抗滑稳定的层次为淤泥质壤土②层和粉质壤土④层，在坝基下分布范围较大，且压缩性高，抗剪强度低，对坝基抗滑稳定不利。

控制坝基渗漏的地层主要为强透水层砂砾石③和中等透水层碎石混土⑤，中等透水层全风化~强风化花岗岩⑥，其中砂砾石已被截水槽切断，对坝基渗漏不产生影响，碎石混土⑤分布在坝基左坝侧，为中等透水，但其上部有弱透水层④连续普遍分布，阻隔了与库水联系，因而坝基无渗漏通道，基本无渗漏问题。

本水库不具备产生渗透破坏的条件，无渗透稳定问题。

6.两坝肩工程地质条件及评价右坝肩花岗岩体为强~弱风化，节理裂隙较发育，中等透水，存在绕坝渗漏。

但渗漏量较小，不会影响水库正常运行，可不考虑处理。

左坝肩粉质粘土④及碎石混土⑤层较厚，弱~中等透水，不存在绕坝渗漏问题。

7.建筑物工程地质条件及评价泄洪洞位于强~弱风化花岗岩体上，承载力可满足工程要求，本次勘察未发现因基础地基导致的破坏问题。

原溢洪道废弃后，填筑含砂土碎砾石中等透水，K=1.0×10-3cm/s，水库在高水位运行时，有少量渗漏。

拟建溢洪道轴线位于坝轴线桩号0-036，岩性为花岗岩，强-弱风化，节理裂隙较发育，中等透水，透水率Ρ=22-98Lu。

(三)水文气象石门子水库坝址位于饮马河水系岔路河支流乱木桥子河上，坝址上游集雨面积52.5km2。

水库为一座以防洪灌溉为主，兼养鱼等综合开发利用的小I型水库。

本流域属于热带大陆季风气候，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗，冬季寒冷漫长，流域内降水多集中在6~9月份，洪水成因主要为气旋冷涡和台风过境，暴雨特征为雨量大，强度大，历时长，分布范围广。

根据永吉县气象站多年气象要素资料统计，多年平均降水量为657.3mm，6~9月份占年总量的75.72%，多年平均蒸发量为1359.9mm，多年平均日照为2383.3h，多年平均气温为 5.3℃，，极端最高气温为39.5℃，极端最低气温为-37.8℃，多年平均风速2.5m/s，汛期多年平均最大风速9.72m/s，非汛期多年平均最大风速13.37m/s。

资料采用1989年《吉林省暴雨图集》，本次设计采用罗氏法进行设计洪水的计算。

洪水特性：本流域属于半山区性河流，河流一年两汛，即春汛和夏汛。

春汛又称桃花水，发生在3-5月，汛水来源于冰雪融化，造成洪灾的主要是夏汛，洪水多由暴雨形成，大洪水主要发生在7、8月份，洪水过程多为单峰，流域汇流快，洪水历程短，一次洪水历时一般为3天左右，基本是陡涨陡落。

本次设计洪水采用30年一遇标准，校核洪水采用300年一遇标准，即：设计洪水P=3.3% Qm=201.2m3/s校核洪水P=0.33% Qm=432.1m3/s(四)工程概况水库始建于1968年，原坝长250m，1972年重新设计，1973年扩建为小（1）型水库。

水库规模：正常蓄水位104.34m设计洪水库106.51m校核洪水位107.30m兴利库容183.65万m3设计水位库容386.18万m3总库容473.70万m3坝址上游集雨面积52.5km2，水库原设计洪水标准是50年设计，500年校核，本次设计洪水标准为30年设计，300年校核。

水库为一座以防洪灌溉为主，兼养鱼等综合开发利用不完全年调节的小（1）型水库。

设计灌溉面积490公顷。

该水库的建设为提高下游防洪标准以及整个灌区建设高产稳产粮食基地，为发展农村经济发挥重要作用。

石门子水库一旦发生溃坝，将淹没下游吉沈铁路和202国道，冲毁下游农田4000多公顷，冲毁大岗子乡、西阳镇的26个村和各种房屋11700间，危及14000多人的生命安全，防洪保护效益1.16亿元。

本次设计中，通过环境分析，对水土流失、弃料、污物、噪声、泥浆等影响，采取相应的工程生物措施，以达到缓解和消除各类污染的目的。

通过对环境有利和不利影响的分析可知，该工程的建设利大于弊，从环境角度分析，该工程实施是可行的。

水库水土流失防治范围：生活区、仓库、施工道路、主体工程等征、占地范围。

水土保持措施实施后，可减轻工程区水土流失，改善环境质量，为周边群众提供了舒适的生活空间，促进周边群众物质生活的提高。

同时对减轻下游地区因水土流失造成的洪水危害有积极的作用。

8永吉气象站平均风速、最大风速和风向特征值统计表9（五）其它基本资料⑴1:5万地形图⑵泥沙：石门子水库的多年平均悬移质输沙量为5250t，推移质按悬移质的10%计为525t，多年平均输沙量为5775t。

⑶冰情：石门子水库位于东北地区，没有实测的冰情资料，根据调查，河道冬季流量稳定，河道全部冰冻，稳定封冻时间为120天左右，最大冻层深度1.8m左右。

无霜期150多天。

流域统计，河心最大冰厚为80cm 。

初冰日期为11月20日，终冰日期为12月11日，初解冻日期为4月4日，终解冻日期为4月6日，封冻天数为137天左右。

1984年《吉林省地表水资源》（4）坝下水位流量关系水位流量关系曲线见下图。

10尾水河道WS0+100断面水位流量关系曲线95.095.596.096.597.097.598.050100150200250流量（m 3/s ）水位（m ）（5）粘土料场粘土料场位于大岗子乡团山子屯附近，岩性为粉质壤土，黄色，粘粒占23.5%，粉粒占68.6%，砂粒占7.9%,可塑，稍湿。

天然状态下:容重ρ=1.88g/cm3 ，干容重ρｄ＝1.55g/cm3，含水量ｗ＝21.1％，孔隙比e=0.789,比重G=2.68。

击实后最大干容重ρdmax=1.61g/cm3,,最优含水量W=18.5%，建议上坝时按压实度0.96控制,碾压控制干容重ρd=1.55g/cm3，含水量W=20%左右，渗透系数K=7×10-6cm/s，凝聚力c=18kPa，内摩擦角φ=15°。

该料储量大于10万m3，交通方便,运距3km，占耕地面积100×50m2，可开采厚度大于2m。

（6）块石料场块石料场位于永吉县马鞍山采石场，岩性为花岗岩，微风化-新鲜岩石，灰白色，质地坚硬，质量、数量可满足设计要求，运距30m。

碎石料场位于口前镇兰旗村附近，岩性为安山质凝灰岩，弱-微风化，质地坚硬，抗风化能力强，为商品料，按需购买。

可满足设计要求。

运距35km。

（8）砼骨料料场位于大岗子乡南响水村南响水河床上，以砾石为主，约占40%，次为砂粒及卵石，各占30%左右，矿物成份以长石、石英为主，卵砾石成分以火成岩为主，质地坚硬，不含泥质及针片状矿物。