水工建筑物课程设计完整版

《坝工课程设计》

平山水利枢纽设计计算说明书

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目录

1 基本资料及设计数据 (1)

1.1基本资料 (1)

1.2设计数据 (2)

2 枢纽布置 (4)

2.1 枢纽的组成建筑物及等级 (4)

2.2各组成建筑物的选择 (4)

2.3 枢纽总体布置方案的确定 (5)

3 土石坝设计 (6)

3.1坝型选择 (6)

3.2坝体剖面设计 (7)

3.3防渗体设计 (8)

3.4 坝体排水设计 (9)

3.5 反滤层和过渡层 (9)

3.6 护坡设计 (11)

3.7 顶部构造 (11)

3.8 马道和坝顶、坝面排水设计 (11)

3.8 地基处理及坝体与地基岸坡的连接 (12)

3.9 渗流计算 (12)

3.10 坝坡稳定计算（只作下游坡一个滑弧面的计算） (14)

4 溢洪道设计 (16)

4.1 溢洪道路线选择和平面位置的确定 (16)

4.2 溢洪道基本数据 (16)

4.3 工程布置 (16)

4.4溢洪道水力计算 (17)

4.5构造设计 (2)

4.6地基处理及防渗 (2)

5 设计成果说明 (8)

附图一：枢纽布置平面图 (8)

附图二：坝轴线处地质剖面图 (8)

1 基本资料及设计数据

1.1基本资料

1.1.1概况

平山水库位于Ｇ县城西南３公里处的平山河中游，该河系睦水的主要支流，全长28公里，流域面积为556平方公里，坝址以上控制流域面积431平方公里；沿河道有地势比较平坦的小平原，地势比较平坦的小平原，地势自南向东由高变低．最低高程为62.5m左右；河床比降3 ‰,河流发源于苏塘乡大源锭子，整个流域物产丰富，土地肥沃，下游盛产稻麦，上游蕴藏着丰富的木材，竹子等土特产．

由于平山河为山区性河流，雨后山洪常给农作物和村镇造成灾害，另外，当雨量分布不均时，又易造成干旱现象，因此有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水利资源。

1.1.2枢纽任务

枢纽主要任务以灌溉发电为主，并结合防洪，航运，养鱼及供水等任务进行开发。

根据初步规划，本工程灌溉面积为20万亩（高程在102m以上），装机9000千瓦．防洪方面，由于水库调洪作用，使平山河下游不致洪水成灾，同时配合下游睦水水利枢纽，对睦水下游也能起到一定的防洪作用，在流域规划中规定本枢纽在通过设计洪水流量时，控制最大泄流流量不超过900 m3 /s.在航运方面，上游库区能增加航运里程20公里，下游可利用发电尾水等航运条件，使平山河下游四季都能筏运，并拟建竹木最大过坝能力为25吨的筏道。

1.1.3地形，地质概况

地形情况：平山河流域多为丘陵山区，在平山枢纽上游均为大山区，河谷山势陡峭，河谷边坡一般为600 ~700 ,地势高差都在80~120m，河谷冲沟切割很深，山脉走向大约为东西方向，岩基出露很好，河床一般为100m左右，河道弯曲相当厉害，尤其枢纽布置处更为显著形成Ｓ形，沿河沙滩及坡积层发育，尤以坝址下游段的平山嘴下游一带及坝下陈家上游一带更为发育，其他地方则很少，在坝轴下游300m处的两岸河谷呈马鞍形，其覆盖物较厚，岩基产状凌乱。

地质情况：靠上游有泥盆五通砂岩靠下游为二叠纪灰岩，几条坝轴线皆落在五通砂岩上面。地质构造特征有：在平山嘴以南，即石灰岩与砂岩分界处，发现一大断层，其走向近东西，倾向大致向北西，在第一坝轴线左肩的五通砂岩，特别破碎，在100多米范围内就有三，四出小断层，产状凌乱，坝区右岸破碎达60米的钻孔岩芯获得率仅为20%，可见岩石裂隙十分发育。

岩石的渗水率都很小，右岸一般为0.001~0.01，个别达到0.07~0.08，而左岸多为0.001~0.01。

坝区下游石灰岩中，发现两处溶洞，平山嘴大溶洞和大泉眼大溶洞，前者对大坝及库区均无影响，但后者朝南东方向延伸的话，则可能通向库壁，待将来蓄水后，库水有可能顺着溶洞漏到库外，为此，目前正在加紧地质勘探工作，以便得出明确的结论和提出处理意见。

坝址覆盖层沿坝轴线厚度达1.5~5.0m，Ｋ＝１ 10-4 cm/s，浮容重γ′=10.7kN/m3，内摩擦角

Φ=35˚。

1.1.4水文，气象

1）水文：由于流域径流资料缺乏，设计年月径流量及洪水流量不能直接由实测径流分析得到，必须通过降雨径流间接推求．根据省水文站由Ｃ城站插补延长得三天雨量计算频率：1000年一遇雨量498.1mm，200年一遇雨量348.2mm，50年一遇雨量299.9mm，暴雨洪峰流量Ｑ

０.

＝1860m3/s，Q0..5%=1550m3/s，Q1%=1480m3/s，多年平均来水量为4.55亿m3。

１％

2）气象：多年平均风速10m/s，水库吹程Ｄ＝９Ｋm，多年平均降雨量430mm/年，库区气候温和，年平均气温16.9˚ C，年最高气温40.5˚C，年最低气温－14.9˚ C。

1.1.5其他

1)坝顶无交通要求

2)对外交通情况

水路：由Ｂ城至溪口为南江段上水，自溪口至Ｃ城系睦水主流，为内河航运，全长256公里，可通行3～6吨木船，枯水季只能通行3吨以下船只，水运较为困难。

公路：附近公路线为AF干道，B城至C城段全长365KM，晴雨畅通无阻，但Ｃ城至坝址尚无公路通行。

铁路：D城为乐万铁路车站，由B城至D城180KM,至工地有53公里。

3)地震：本地区为5～6度，设计时可不考虑。

1.2设计数据

1.2.1工程等级

根据规范自定。

1.2.2水库规划资料

1）正常水位（设计洪水位）：113.1m；

2）最高洪水位（校核洪水位）：113.5m；

3）死水位：105.0 m（发电极限工作深度8m）；

4）灌溉最低库水位：104.0m；

5）总库容：2.00亿m3；

6）水库有效库容：1.15亿m3；

7）库容系数：0.575；

8）发电调节流量Q p=7.35m3/s，相应下游水位68.2m；

9）发电最大引用流量Q max=28 m3/s，相应下游水位68.65m；

10）通过设计洪水位流量（Q1%）时，溢洪道最大泄水量Q max=1340 m3/s，相应下游最高洪水位74.3m。

1.2.3枢纽组成建筑物

1）大坝：布置在1#坝轴线上；