桃林口水利枢纽混凝土重力坝设计毕业设计论文

1.基本资料

1.1枢纽概况及工程目的

桃林口水库位于河北省青龙县与卢龙县交界处，控制流域面积5060平方公里，占流域面积的80%。青龙河是滦河较大的支流之一，水量充沛，但年内及年际的水量分配极不均匀，必须兴建大型控制型工程进行调节，丰富的水资源方可得到充分地利用。

水库的主要任务是调节水量，供秦皇岛市和港口码头、钢铁基地及滦河下游地区农业用水，结合引水发电、水面养殖、洪水错峰等。可得到综合利用的效益。

供水原则是：在满足城市生活、工业用水的同时，对农业用水也给以一定的重视。特别是移民迁建灌区用水应优先保证；其次是在现在灌区用水及盘家口、大黑丁两库的配套灌区，新增灌区要安排在缺乏地下水的滨海地区。

枢纽工程在三个坝段选择了二条坝线，二种坝型。I83坝线采用混凝土重力坝，红层坝线采用当地材料坝。本设计选择I83坝线、混凝土重力坝方案，枢纽建筑物包括主坝、泄水建筑物及电站等，详见“套林口水利枢纽工程平面布置图”。

根据本工程的规模及其在国民经济中的作用，按水电部制定的SDJ12—78设计标准。水库枢纽工程属大（一）型。主要建筑物按一级设计，辅助建筑物按三级，临时建筑物按四级设计。

1.2基本资料

1.2.1水文分析

1.2.1.1年径流

青龙河流域水量丰沛，是滦河流域水资源蕴藏量较大的一条支流。年径流由年降雨产生。年径流在地区与时间上的分布与年降水基本一致。

年径流在年际间变化悬殊。套林口实测资料1956～1982年资料中，丰水年1977年达21.34亿立米。苦水年1981年仅1.667亿立米，相差19.37亿立米，约合12.8倍。且丰、枯水年连续发生。多年平均年径流量为9.6亿立米。

1.2.1.2洪水

青龙河洪水由于暴雨形成。本地区暴雨历时短、强度大、地面坡度陡，洪峰陡涨陡落。一次洪水历时一般为3～5天。流域南部位于燕山山脉东侧的暴雨中心地带，因此洪水具有峰高量大的特点。

本流域洪水多发生在七、八两月，出现在七月的占34%，出现在八月的占66%。桃林口多年平均6～9月洪量占年径流量的70%左右，三天洪量占六天洪量的70%以上，大水年尤为集中。如1962年最大六天洪量占年径流量达70%.

流域内洪水地区分布主要在土门子以下。以土门子与桃林口1971～1977年同期系列统计。土门子～桃林口区间洪量占桃林口以上洪量60%以上，而其面积占桃林口以上流域总面积的42%。

由频率分析法进行洪水计算，计算成果见下表：

洪水计算成果表

桃林口水库坝址以上不同频率设计洪水过程线

1.2.1.3泥沙

青龙河流域植被较好，泥沙来源在地区上分布和洪水在地区上的分布是一致的。主要是土门子到桃林口区间，其间来沙量约占桃林口以上总输沙量的60%～70%。本地区泥沙在年内分配比径流更集中。汛期输沙量占年输量的95%以上，而汛期沙量又都集中在几次大洪水。年际之间沙量变化悬殊。由统计分析得知，桃林口站多年平均输沙量为386万吨，多年平均侵蚀模数为762吨／平方公里，多年平均含沙量为4.0公斤／立方米。从泥沙的组成情况来看，泥沙颗粒较粗，中值历径为0.075毫米，淤沙浮重0.9吨／立米，内摩擦角为12度。

1.2.2气象条件：

全流域属于季风大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均降水量约700毫米，且多集中在夏季七、八两月。

流域多年平均气温为10℃左右，日温度变化较大。离坝址较近的迁安站实测最高气温39℃（青龙站）。全年无霜期约180天，结冰期约120天;河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，冰厚为0.4～0.6米，岸边可达1米。多年平均最大风速为23.7米／秒，水库吹程为3公里。

1.2.3工程地质

1.2.3.1区域地质

桃林口水库库区属中高山区、构造剥蚀地形。

青龙河在本区内河曲发育，冲蚀能力较强,沿河形成不对称河谷。由于构造运动影响，河流不断下切，于堆积岸形成阶地，侵蚀岸形成陡崖。

组成本区地层的有：太古界、下元古界、震旦系、朱罗系及火成岩侵入体和第四纪等。其中分布最广的为震旦系地层。其中分布最广的为震旦系地层。其中以太古界、震旦系、朱罗系、三者与工程关系密切，为库区的主要岩层。

1.2.3.2地质构造与地震

桃林口水库处于燕山沉降带的中部。地质构造复杂。全区地段震频繁，特别是坝址区南段尤为突出。

库区及其周边控制性的断层有秦皇岛——建昌营和滦南——卢龙断裂。

秦皇岛——建昌营大断裂为深层大断裂，在坝址下游小暖泉村穿过青龙河，沿线有泉群出现。从控制权群、控制地貌及岩相作用分析，列为活动性断裂较合适。

滦南——卢龙断裂（又称桃园断裂）。该断层向北东方向延伸，在距桃林口库区6～7公里处尖灭，属第四纪以来活动性较强的断裂。唐山地震以后，沿该段层时有余震发生。

上诉二条活动性断裂在三坝段以西5公里处汇而不交。按断层交汇部分易发震的原则，这种汇而不交是值得注意的。

近期坝址地区未发生大于4级以上地震，邻区地震活动有一定影响。1983年8月河北省地震局在《桃林口水库工程地震基本烈度鉴定书》中确定，一、二坝段位于北区I区，属相对稳定区，基本烈度为6度；三坝段位于I区，基本烈度为7度。邻区强震的影响，烈度量可高达6～7度。

1.2.3.3库区工程地质

库区左岸非可溶性岩层广泛分布,主要由娟云母千枚岩、石英沙岩、沙质页岩等组成，透水性较小，也没有发现沟通库内外的大断层。因此，在非可溶性岩层分布区，没有向库外渗漏的可能性。

库区可溶性岩层分布于青龙间右岸。从隔水层的分布、岩溶的发育情况以及地貌水文地质条件的分析，水库蓄水以后，向邻谷沙河渗漏的可能性也是不大的。

青龙河与邻谷沙河之间分布有大面积的石英斑岩，斑状花岗岩及火成岩的侵入体，组成了相对隔水层，不利于地下水的活动。

经过对库内断层，灰岩地区的勘探分析，水库向外流域及下游漏的可能性很小。

库区内岩层抗压强度较高，抗风化能力较强，未发现可能发生塌滑的岩体，库岸基本上是稳定的。库区内未发现有开采价值的矿藏，不存在对库周边产生的浸没问题。

1.2．3.4坝址坝线工程地质

坝段内出露的断裂构造如F103、F105、F108、F112、F114、F117、F122等大小断层共十余条，断层走向以北西为主，北东者少，多为高角度