某水利工程土石坝初步设计(沥青混凝土防渗墙)(编辑修改稿)

某水利工程土石坝初步设计(沥青混凝土防渗墙)(编辑修改稿)内容摘要：

（ 2） 冲积层的渗透性能 经抽水试验后得，渗透系数 k 值为 3 102厘米 /秒~1 102厘米 /秒。 西南地区某水利工程土石坝初步设计沥青混凝土心墙 洪水 5 3 地震资料 本地区地震烈度定为 7度。 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 12，表 13，表 14） （ 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。 . 发电 本电站装 3 台 8MW 机组。 正常蓄水 位为 米，汛限水位为 米，死水位为 米。 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 1780 秒立米和 2420 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 米。 河北工程大学毕业 设计（论文） 4 表 12 砂砾石的颗粒级配 颗粒 直径 料场 300 ~ 100 100 ~ 60 60 ~ 20 20 ~ ~ ~ ~ ~ 1上 2上 3上 4上 1下 2下 3下 4下 表 13 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/m3 比重 孔隙率 % 软弱粒 % 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 102 厘 米 /秒左右。 最大孔隙率 ，最小孔隙率。 西南地区某水利工程土石坝初步设计沥青混凝土心墙 洪水 5 5 表 14 河北工程大学毕业 设计（论文） 6 第二章 洪水调节部分 工程等别及建筑物级别的判定 本 工程正常蓄水位为 ，对应水库库容为 106 m3。 根据所给材料并查阅相应资料可以 判别出枢纽的主要建筑物级别为 2 级。 洪水调节计算原理 确定洪水标准 永久建筑物洪水标准可以 依据 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 2020 年。 设计洪峰流量 Q设 = 1780m3/s（ P=1%），校核洪峰流量 Q校 = 2420m3/s（ P=%）。 泄洪方式与水库运用方案的确定 先 假设 土石坝 为 挡水建筑物 ， 还 应该设立 相应 泄水建筑物 来减小在泄洪时土石坝 所 遭受洪水流动的影响。 现对各种河岸泄水建筑物作如下讨论。 （ 1）正槽溢洪道 是以宽顶堰或各种实用堰为溢流控制的河岸溢洪道。 控制段的溢流堰轴线与泄水槽轴线垂直；水流过堰后顺直进入泄水槽下泄。 正槽 溢洪道 有以下几个特殊点： 泄流能力大 ； 水流条件平顺。 （ 2）侧槽溢洪道 用于山高坡陡的河岸。 这 种溢洪道水流条件复杂，必须经水工模型试验验证后才能确定选不选用该种溢洪道。 （ 3）井式溢洪道 如岸边有高程适宜的平台地形，且地质条件好，可开挖竖井，修成 井式溢洪道。 其优点是，泄水隧洞如能与施工导 流洞合用，可使造价大大降低。 但水流条件复杂，当库水位高于设计水位时，可能会淹没进口形成孔流，超泄能力低。 综上，枢纽工程采用正槽溢洪道。 堰顶高程及泄洪孔口的选择 西南地区某水利工程土石坝初步设计沥青混凝土心墙 洪水 5 7 做 调洪演算时要 先假设 几组孔口宽度 B 及堰顶高程 ∩的方案， 经 过分析比较，针对指标， 近而选出 最优方案。 堰顶高程及孔口尺寸选择原则 如果 堰顶高程 ∩过低， 溢流孔口净宽 B过大，则下泄能力 就 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 900 m3/s，过大的下泄流量为下游抗冲所不能允许。 假如 堰顶高程 ∩过高，孔口净宽 B过小， 则 结果和 上述 结论 相反。 初步方案拟定 依据已建好的项目的工作经验，假设三 组孔口尺寸与堰顶高程如下（采用单孔泄洪）： 方案一： ∩ =2810m， B=8m； 方案二： ∩ =2811m， B=9m； 方案三： ∩ =2812m， B=9m； (一） 方案一： ∩ =2810m， B=8m 设计洪峰流量 设Q = 1780m3/s（ P=1%） t时间  sQ/3m入  3610mV入  sQ/3m泄  3610mV出 3610mV  36100mV  3610imV 3610mi mH 4 8 12 16 1691 20 24 4 河北工程大学毕业 设计（论文） 8 校核洪峰流量 Q校 = 2420m3/s（ P=%） 方案二： ∩ =2811m， B=9m； 设计洪峰流量 设Q = 1780m3/s（ P=1%） t时间  sQ/3m入  3610mV入  sQ/3m泄  3610mV出 3610mV  36100mV  3610imV 3610mi mH 4 8 12 16 2299 20 24 4 t时间  sQ/3m入  3610mV入  sQ/3m泄  3610mV出 3610mV  36100mV  3610imV 3610mi mH 4 8 12 16 1691 20 24 4 西南地区某水利工程土石坝初步设计沥青混凝土心墙 洪水 5 9 校核洪峰流量 Q校 = 2420m3/s（ P=%） 方案三： ∩ =2812m， B=9m 设计洪峰流量 设Q = 1780m3/s（ P=1%） t时间  sQ/3m入  3610mV入  sQ/3m泄  3610mV出 3610mV  36100mV  3610imV 3610mi mH 4 8 12 16 2299 20 24 4 t时间  sQ/3m入  3610mV入  sQ/3m泄  3610mV出 3610mV  36100mV  3610imV 3610mi mH 4 8 12 16 1691 20 24 4 河北工程大学毕业 设计（论文） 10 校核洪峰流量 Q校 = 2420m3/s（ P=%） 调洪演算结果与方案确定 调洪演算的结果 本设计中拟定 三 组方案进行比较，成果见表 21。 表 21 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 ∩ =2810m B=8m 设计 校核 663 757 2 ∩ =2811m B=9m 设计 校核 680 768 ∩ =2812m 设计 校核 617 t时间  sQ/3m入  3610mV入  sQ/3m泄  3610mV出 3610mV  36100mV  3610imV 3610mi mH 4 8 12 16 2299 20 24 4 西南地区某水利工程土石坝初步设计沥青混凝土心墙 洪水 5 11 3 B=9m 702 注 ： 1．发电引水量 Q= m3/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 可以 做成扩散段，使单宽流量 q100m3/s，满足下游抗冲要求。 方案的选择 从调洪演算的结果 可以 得出， 假设 的 三 组方案均能满足 下泄 流量 Q900 m3/s及上游水位超高 ∆Z 的要求。 一般上游水位 超高 ∆Z越大，大坝就要增高， 致使 大坝整体工程量也将加大，与此同时 下泄流量 Q过小对泄洪不利也不经济。 因此， 采用第 一 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 ，设计泄洪量 663m3/s；校核洪水位 ，校核 泄洪量 757 m3/s。 河北工程大学毕业 设计（论文） 12 第 三章 坝型选择及枢纽布置概述 坝型选择 影响坝型选择的因素 有以下几点： 坝址附近。