水利水电工程管理毕业设计(编辑修改稿)

水利水电工程管理毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

小，在可利用的情况下优先选用西沟料场。 其储量 12 万m3。 4 工程任务和规模 瑶镇水库是一座以城镇供水为主，兼顾农业灌溉、生态用水等综合利用的中型水利工程，是解决神木县锦界工业区工业用水和城镇居民生活用水的有效工程措施，同时兼顾瑶镇水库以下和采兔沟水库以上的农田灌溉面积 3500 亩，其中稻田 1000 亩，水浇地 2500 亩以及瑶镇水库以下公草湾处 万亩的生态林用水。 水库大坝防洪标准为 50 年一遇设计，相应的洪峰流量为： Q=104m3/s； 500 年一遇校核，相应的洪峰流量为： Q=227m3/s。 正常高水位时，下泄流量为 36m3/s。 引水洞最大引水流量为 m3/s。 施工条件 本工程施工对外交通主要靠神木至尔林兔地方公路，该公路穿越坝址左坝肩，距榆（林）神（木）二级公路约 17km，对外交通尚属便利，坝址处场地开阔，对内施工道路修筑容易。 跌水崖水电站的 10kv 输电线路 从左坝肩通过，可作为该工程施工期的电源。 导流建筑物洪水采用 5年一遇作为设计标准。 据水文分析计算得该标准的洪水流量为 m3/s。 毕业设计指导书 第 一 节 设计的程序、依据和标准 一、设计阶段及其任务 工程设计是水利工程建设过程中的一项非常重要的工作，设计工作应遵循分阶段循序渐进、逐步深入的原则进行。 水电工程设计阶段的划分为：项目建议书、可行性研究、初步设计、招标设计、施工详图设计等阶段。 (一 )各设计阶段的任务 可行性研究报告阶段 可行性研究应对项目进行方案比较，对在技术上是否可行和经济上 是否合理进行科学的分析和论证。 经过批准的可行性研究报告，是项目决策和进行初步设计的依据。 可行性研究报告，由项目法人 (或筹备机构 )组织编制。 可行性研究报告，按国家现行规定的审批权限报批。 申报项目可行性研究报告，必须同时提出项目法人组建方案及运行机制、资金筹措方案、资金结构及回收资金的办法，并依照有关规定附具有管辖权的水行政主管部门或流域机构签署的规划同意书和许可取水预申请的书面审查意见。 审批部门要委托有项目相应资格的工程咨询机构对可行性研究报告进行评估，并综合行业归口主管部门、投资机构 (公司 )、项目法人 (或项 目法人筹备机构 )等方面的意见进行审批。 可行性研究报告经批准后，不得随意修改和变更，如在主要内容上有重要变动，应经原批准机关复审同意。 项目可行性报告批准后，应正式成立项目法人，并按项目法人责任制实行项目管理。 初步设计阶段 初步设计是根据批准的可行性研究报告和必要而准确的设计资料，对设计对象进行通盘研究，阐明拟建工程在技术上的可行性和经济上的合理性，规定项目的各项基本技术参数，编制项目的总概算。 初步设计任务应择优选择有项目相应资格的设计单位承担，依照有关初步设计编制规定进行编制。 初步设计文件报批前，一般须 由项目法人委托有相应资格的工程咨询机构或组织行业各方面 (包括管理、设计、施工、咨询等方面 )的专家，对初步设计中的重大问题进行咨询论证。 设计单位根据咨询论证意见，对初步设计文件进行补充、修改、优化。 初步设计由项目法人组织审查后，按国家现行规定权限向主管部门申报审批。 设计单位必须严格保证设计质量，承担初步设计的合同责任。 初步设计文件经批准后，主要内容不程概算，论证对环境的影响及环境保护，进行经济分析，阐明工程效益等。 招标设计 招标设计是在批准的可行性研究报告的基础上，将确定的工程设计方案进一步具体化，详细 定出总体布置和各建筑物的轮廓尺寸、材料类型、工艺要求和技术要求等。 其设计深度要求做到可以根据招标设计图较准确地计算出各种建筑材料的规格、品种和数量，混凝土浇筑、土石方填筑和各类开挖、回填的工程量，各类机械、电气和永久设备的安装工程量等。 根据招标设计图所确定的各类工程量和技术要求以及施工进度计划，可以进行施工规划并编制出工程概算，作为编制标底的依据。 编标单位则可以据此编制招标文件，包括合同的一般条款、特殊条款、技术规程和各项工程的工程量表，满足以固定单位合同形式进行招标的需 要。 施工投标单位，也可据此进行投标报 价和编制施工方案及技术保证措施。 招标文件由合同文件和工程文件两部分组成，前者包括：投标者须知、合同条款、合同格式和投标书格式等；后者包括技术规范和图纸。 要做到投标者能根据图纸、技术规范和工程量表确定投标报价。 施工详图设计 施工详图设计是在招标设计的基础上，对各建筑物 (含机电、金属结构 )进行结构和细部构造设计；最后确定地基处理方案，进行处理措施设计；确定施工总体布置及施工方法，编制施工进度计划和施工预算等；提出整个工程分项分部的施工、制造、安装详图。 施工详图是工程施工的依据，也是工程承包或工程结算的依 据。 在我国，施工图由业主委托的设计单位提供给施工单位。 按照国际惯例，施工图应由施工单位或业主委托的咨询公司负责。 上述各个设计阶段的具体内容和深度，可以根据工程的具体情况进行适当的调整和增减。 (二 )设计基本资料 在制订流域规划和编制设计文件之前，需要进行必要的勘测、试验和社会经济调查。 由于设计阶段的不同，所需资料的广度和深度也各异，一般需要掌握的基本资料有： (1)自然地理。 包括：工程所处的地理位置、行政区域、地形、地貌、土壤植被、主要山脉、河川水系、水资源开发利用现状及存在的问题等。 (2)地质。 包括 ：区域地质、库区和枢纽工程区的工程地质条件，如：地层、岩性、地质构造、地震烈度、不良地质现象，水文地质情况，岩石 (土 )的物理力学性质，天然建筑材料的品种、分布、储量、开采条件，工程地质评价与结论。 (3)水文。 包括：水文站网布设、资料年限、径流、洪水、泥沙、冰情以及人类活动对水文的影响等。 (4)气象。 包括：降水、蒸发、气温、风向、风速、冰霜、冰冻深度等气象要素的特点，站网布设和资料年限。 (5)社会经济。 需要对社会经济现状及中长期发展规划进行全面了解，包括：人口、土地、种植面积、品种，工业产品、产量，工农 业总产值，主要资源情况，文物古迹，动力、交通、投资环境等。 (6)用于作为设计依据的各种规程规范。 二、设计依据和设计标准 (一 ) 设计依据 我国规定，大中型水利工程建设项目必须纳入国家经济计划，遵守先勘测，后设计，再施工的必要程序。 工程设计需要有以下资料或设计依据： (1)工程建设单位的设计委托书及工程勘察设计合同，说明工程设计的范围、标准和要求。 (2)经国家或行业主管部门批准的设计任务书。 (3)规划部门、国土部门划准的建设用地红线图。 (4)地质部门提供的地质勘察资料，对工程建设地区的地质构造、岩土 介质的物理力学特性等加以描述与说明。 (5)其它自然条件资料，如工程所在地的水文、气象和地理条件等。 (6)工程建设单位提供的有关使用要求和生产工艺等资料。 (7)国家或行业的有关设计规范和标准。 (二 ) 设计标准 为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性有机地统一起来，水利枢纽及其组成建筑物要分等分级，即按工程的规模、效益及其在国民经济中的重要性，将水利枢纽分等，而后将枢纽中的建筑物按其作用和重要性进行分级。 设计水工建筑物均需根据规范规定，按建筑物的重要性、级别、结构类型、运用条件等，采用一定的洪水标准， 保证遇到设计标准以内的洪水时建筑物的安全。 我国常用的设计标准见附录。 对于综合利用的工程，如按规范规定的指标分属几个不同等别时，整个枢纽的等别应以其中的最高等别为准。 确定水工建筑物级别时，如该建筑物同时具有几种用途，应按最高级别考虑，仅有一种用途时，则按该项用途所属级别考虑。 对于Ⅱ V等工程，在下述情况下经过论证可考虑提高其主要建筑物级别：一是水库大坝高度较高时提高一级；二是建筑物的工程地质条件特别复杂，或采用缺少实践经验的新坝型、新结构时提高一级；三是综合利用工程如果按库容和不同用途的分等指标有两项接 近同一等别的上限时，其共用的主要建筑物提高一级；对于临时性水工建筑物，如其失事将对下游城镇、工矿区或其它国民经济部门造成严重灾害或严重影响工程施工时，视其重要性或影响程度，应提高一级或两级。 对于低水头工程或失事损失不大的工程，其水工建筑物级别经论证可适当降低。 第 二 节 毕业设计指导 一、混凝土重力坝枢纽设计指导 (一 ) 了解规划、分析原始资料 首先要求了解工程规划的概况、意图、规划特点和主要数据，以及设计任务和要求，熟悉并分析枢纽地区的地形、地质、水文、气象、建筑材料等一般情况。 通过对工程概况的了解以及 基本资料的分析，使同学们掌握工程要点，自然条件特征，搞清楚其与工程设计和施工的关系，为以后各阶段的设计工作打下基础。 (二 ) 坝线和坝型选择以及枢纽布置方案比较 坝轴线的选择 根据坝址的地质、地形条件，通过定性分析，确定坝轴线位置。 (1) 坝段比较 (2) 坝线选择 表 坝段地形、地质等条件比较 坝 段 类 别 第一坝段 第二坝段 第三坝段 地形条件 河谷较窄，适于修建混凝土坝；溢流堰底孔等泄水建筑物可放在主河床。 右岸还可采用引水式电站。 可增加 6m 发电水头。 原副坝工程单一，不宜修建当地材料坝 河谷不对称，左岸坡缓，坝轴线较长，适于修建混凝土坝或当地坝。 荞麦岭处天然的单薄分水岭，是修建溢洪道或泄水洞的有利地形。 无副坝，工程单一 河谷软窄，适于修建混凝土坝或当地材料坝。 右岸山低脊薄。 须修建二座副坝。 工程项目多 地质条件 坝基石英砂岩与板岩互层，右岸北西向大裂隙较多，坝基软弱，夹层为泥膜。 切层的夹泥厚 3~5cm 且倾向下游。 左岸 F122 断层通过坝肩 混凝土坝基为灰岩，岩性不均一，左坝头可能漏水。 荞麦岭较单薄。 Ⅲ 69 坝基有断层 F104 通过，破碎带宽度大，处理工程量大。 当地材料坝坝基为泥质灰岩和页岩。 渗透性小，为天然防渗帷幕，溢洪道位于荞麦岭 坝基为石英砂岩，岩性坚硬。 坝基有断层 F8 通过。 右坝头有 F7 通过。 坝址上游不远处有几个断层交汇处。 下游离建昌营 ~秦皇岛大断裂较近。 对坝体稳定不利 地 震 6 度 6 度 7 度 交通条件 坝址位于峡谷之中，对外交通不便。 施工场地狭窄 同 左 坝址位于低山丘陵地带。 交通方便，施工场地宽阔 其 它 距离建筑材料场地最远 距离建筑材料场地较远 距离建筑材料场地最近 坝型选择 枢纽布置方案比较 枢纽布置应遵循的一般原则是： (1)坝址、坝及其它主要建筑物的型式选择和枢纽布置要做到施工方便，工期短，造价低； (2)枢纽布置应当满足各个建筑物在布置上的要求，保证其在任何工作条件下都能正常工作； (3)在满足建筑物强度和稳定的条件下，降低枢纽总造价和年运转费用； (4)枢纽中各建筑物布置紧凑，尽量将同一工种的建筑物布置在一起，以减少联结建筑； (5)尽可能使枢纽中的部分建筑物早期投产，提前发挥效益 (如提前蓄水，早期发电或灌溉 )； (6)枢纽的外观应与周围环境相协调，在可能条件下注意美观。 (三 ) 坝体剖面设计内容与要求 坝体剖面设计要求作溢流坝最大坝高坝段的设计和挡水坝最大坝高坝段的设计。 设计的内容和步骤如下： 坝体剖面的拟定 (1)挡水坝的剖面拟定主要参考已建工程，并考虑与溢流坝的连接等具体情况，初步拟定坝顶高程、坝顶宽度、上、下游边坡及起坡点和坝段长度等。 坝顶高程主要根据重力坝的级别、库区风浪作用，按照混凝土重力坝设计规范确定。 一般来说，坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙的高程应高于波浪顶高程，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差，由公式 (3— 1)计算，应选择两者之中防浪墙顶高程的较大 值作为选定高程。 △ h=h1%+hz+he (3— 1) 式中△ h—— 防浪墙顶与正常蓄水位或校核洪水位的高差 (m)； h1%—— 波高 (m)； hz—— 波浪中心线与正常蓄水位或校核洪水位的高差 (m)； he—— 安全超高，按表 36 计算。 表 36 安 全 超 高 he (单位： m) 相应水位 坝的安全级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 正常蓄水位 校核洪水位 防浪墙的高度一般可取。 坝顶宽度可根据设备布置、运行、检修、施工和交通等需要确定，并应满足抗震、特大洪水时抢护等要求。 无特殊要求时可取坝高的 1/81/10，但不应小于 3m。 坝体上游面建议取为铅直面，下游坝坡根据稳定和应力要求确定，一般在 1:— 1:之间。 坝段长度一般为 15— 20m，主要取决于地基特性、河谷地形、温度变化、结构布置和浇筑能力等。 (2)溢流坝剖面拟定分三个方面的内容 ①断面尺寸的拟定：参考已建工程，初步确定堰面曲线、上下游边坡、消能方式及尺寸等。 泄流型式 建议泄流型式采用开敞溢流式。 单宽流 量的确定 一般首先考虑下游河床的地质条件，在冲坑不危及坝体安全的前提下选择合理的单宽流量。 根据国内外工程实践和本工程情况，建议在设计水位时单宽流量取80— 90m3/(s m)，校核水位时取 105115m3/(s m)。 堰顶高程。