褒河拱坝枢纽设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

褒河拱坝枢纽设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

........................................................................................................................ 54 坝体临时收缩缝 .............................................................................................................................................. 54 坝体内廊道及交通 ......................................................................................................................................... 55 9 拱坝的地基处理 ................................................................................................................ 56 毕业设计 6 坝基开挖 .......................................................................................................................................................... 56 拱端开挖 .......................................................................................................................................................... 56 固结灌浆和接触灌浆 ..................................................................................................................................... 56 防渗帷幕 .......................................................................................................................................................... 57 坝基排水 .......................................................................................................................................................... 57 10 结论 .................................................................................................................................. 58 附录及参考文献 ...................................................................................................................... 59 谢辞 .......................................................................................................................................... 60 英文文献： .............................................................................................................................. 61 DAM SASETY AND EARTHQUAKES ........................................................................ 61 英文文献 翻译： ...................................................................................................................... 64 毕业设计 1 绪 论 本次设计为毕业设计，是对大学四年来所学知识的一次综合性的总结概括；是考察学生理论知识与实践能力的一次演练；是为学生走向工作岗位打下一定基础的关键一步；是学生走向社会工作的第一步；是了解自我，自我定位的好机会。 本次设计的主要目的是让学生们体会在工作实践中所必须具备的精神，了解工程设计的过程程序，锻炼学生们的实践能力，为走向工作岗位打下一定基础。 本设计主要是混凝土拱坝设计方面的问题，要求设计成果合理， 各项指标达到国家规范要求。 拱坝是固接于基岩的空间壳体结构，因在平面上呈凸向上游的拱形而得名，其拱冠剖面呈竖直的或向上游凸出的曲线形。 据现有资料，最早的圆筒面圬工拱坝可追溯到罗马帝国时代。 到 20 世纪，美国开始修建较高的拱坝。 并于 1936 年建成了高 221 米的胡佛重力拱坝。 1939 年意大利建成了高 75 米，设有垫座及周边缝的奥西列塔薄拱坝，对双曲拱坝建设起到了很大的推动作用。 目前世界上最高的是格鲁及亚的英古里拱坝，最大坝高 272 米， T/H=。 中华人民共和国成立后，水利事业突飞 猛进地发展，取得了举世瞩目的成就。 继葛洲坝水利枢纽建成后，三峡水利枢纽的开工、南水北调工程的规划设计等壮举进一步展示出人民水利蓬勃发展的强劲势头。 目前，我国在水利工程规模、水利人才素质以及水利科技水平等方面已达到世界前列。 中国的拱坝历史：我国在拱坝建设取得了很大的进展。 截止到 1988 年底的不完全统计，已建成 15 米坝高以上的各类拱坝已达 800 座，约占全世界已建拱坝总数 1/4 强。 中国之最：最高的拱坝 —— 台湾省德基双曲拱坝，高 181 米， T/H= ；最高的砌石拱坝 —— 河南省群英重力拱 坝，高 米；最薄的砌石拱坝 —— 浙江省方坑双曲拱坝，高 76 米， T/H ＝。 本设计主要是让同学们了解工程设计的过程程序，知道工程实践中所牵涉的工作环节，应注意的关键问题，为以后走向工作岗位打下良好的基础；同时 锻炼同学们的实践动手能力和操作能力，改变思维方法，提高工作效。 毕业设计 2 1 概述 褒河 水库位于陕西省汉中平原褒河下游。 褒河规划作五级开发，其中枢纽在最下游。 汉中地区气候温和、湿润，土地开阔肥沃，是著名的粮仓，现有汉惠渠、褒惠渠等渠道，均系无坝引水，故灌溉保证率低；本地区 又属三线， 近年来大量工矿企业纷纷建立，电力负荷急剧增长，故在本地区修建褒河 等一批水利枢纽，开发水力资源，对于促进工农业发展都有着重要意义。 根据规模、效益，参照相关规范将褒河 水库定为三级，建筑物级别：主要建筑物为三等，次要建筑物为四等，临时建筑物为五等。 褒河 水利枢纽主要任务为灌溉、发电，其次为防洪。 为此，枢纽定为：渠首电站、拦河坝（拱坝）、中孔泄洪、底孔、电站引水渠道等。 褒河 水利枢纽对于汉中地区的工农业生产的发展起着相当重要的作用 毕业设计 3 2 已 知 资料 流域概 况 褒河属于山溪性河流，发源于秦岭南麓玉皇山及太白山，汇入汉江，整个流域面积上宽下窄呈漏斗状。 流域内植被尚好，水土流失不严重。 褒河 水利枢纽控制流域面积 3 861 平方公里 ，拟装机 万千瓦，年发电量 亿度，可将原灌区 万亩农田灌溉保证率由 50%提高到 %，并扩浇 32万亩耕地。 褒河 库区坝址为“ U”形河谷，水面宽 40m ，水深 2～ 7m ，河床砂砾石 2～ 8m ，坝址 两岸山坡陡峭， 590m 高程以上强风化岩石厚度为 5m ，以下为 3～ 5m ，河床 2～4m。 迴水 17km，面积 2km ，坝址附近平均水面宽度 300m。 水文气象资料 褒河 水库坝址下游三公里河东店站水文有 1935～ 1970 共 36 年资料。 ① 该地区多年平均降雨量为 ，其中 6～ 9月雨量约占全年 75%。 多年平均径流量 138 亿立米，多年平均流量 sm/3。 ② 多年平均输沙率为 skg/ ，多年平均输沙量为 148 万吨。 ③ 多年平均气温 ℃，绝对最高气温 44℃，绝对最低气温 ℃；绝 对最高水温 ℃，绝对最低水温 0℃。 工程地质资料 褒河 库区在褒河峡谷出口段，大地构造上位于南秦岭褶皱带中断南缘，库区出露地层为石炭系，三迭系前海相沉积物经区域变质作用而成的变质岩，三迭系岩层为片岩、片麻岩，并夹有大理岩、白云岩，分布于将军铺至青桥铺一带，石炭系岩层为片岩及大理岩分布于坝区附近。 第四纪松散堆积物为砂质粘土冲击砾石，区内无大断裂。 经科学院西北地质大队判定该地区地震烈度为 7度。 库区内虽有大理岩等露头，但两岸山势雄厚，水平方向溶洞发育不深，坝址处基岩透水性弱，单位吸水量小于 升 /秒，故不存在渗漏问题。 库区内岸坡地段基岩裸露，不会产生塌岸。 工程规划 根据梯级水库运用规划，褒河 正常高水位定为 618 米，相应库容 亿立米。 毕业设计 4 死水位 595m。 死库容 亿立米。 该水库设计洪水 设Q =4 290 sm/3 ，校核洪水位 校Q =5 590 sm/3。 可能最大洪水流量 10 000 sm/3。 河床最低高程 535m ，基岩高程 532m。 三十年淤积高程 565m。 电站进口高程 567m ，最大引水流量 sm/3。 东干渠进口高程 ，引用流量 30 sm/3 ，灌溉 27 万亩农田。 西干渠进口高程592m ，引用流量 6 sm/3 ，灌溉 5 万亩农田。 淤沙浮容重 3/mkN ，水下摩擦角 10176。 工程材料设计指标 坝址区岩石容重模量 3/mkN ，弹性模量 16GPa ，泊桑比 ，摩擦系数。 混凝土容重 24 3/mkN ，弹模 16GPa ，线膨胀系数 ，泊松比。 施工、天然建材、交通情况 ① 施工、交通情况。 峡口地势开阔，有公路可通宝成铁路线上略阳。 坝址下游 20公里 联接宝成和襄与铁道德阳（平关）安（康）铁路即将建成通车。 承担褒河 水利枢纽工程的水电三局拥有较强的技术力量和机械设备。 ② 天然建筑材料。 坝址下游 ～ 的中滩、红庙等储有砂砾石 116 万 3m。 砾石成分主要为花岗岩、石英岩，砂子以石英、长石为主，质地较好，交通运输便利。 土料很少，运距约 4kM。 毕业设计 5 3 枢纽 布置 坝型的选择 经过各方面的分析比较，拟订修建拱坝，下面从给 出 方面说明修建拱坝的优越性。 由 地质条件及地形资料可知能在这个坝址修建土石坝，重力坝，拱坝，支墩坝。 现分别比较如下： 土石坝 土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。 当坝体材料以土和砂砾 为 主时，称土坝 、以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。 土石坝是历史最为悠久的一种坝型。 优点 ： （ 1）就地取材，节省钢材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料，从而减少了建坝过程中的远途运输。 （ 2）结构简单，便于维修和加高﹑扩建。 （ 3）坝身是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求低。 （ 4）施工技术简单，工序少，便于组合机械快速施工。 缺点：坝身一般不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便，粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。 土石坝仅靠坝身自重与地基接触而产生的抗滑力维持 稳定，因存在滑坡的问题，土石坝在各种坝型中体积最大，底宽最长，工程量也较大。 坝身不能泄流 (过水土石坝除外 )，须另外设置溢洪道，泄洪安全性不可靠，施工导流也不方便。 计算方 法多采用材力法，手算占相当大的比例，为防止渗透变形须设置防渗心墙 ，防渗材料的填筑受气候条件的影响较大。 另外，最主要原因为该地区的土料较少，没有足够的筑坝材料。 因此 该坝址 不选择修建土石坝。 支墩坝 与其他坝型比较，支墩坝特点是： ① 面板是倾斜的，可利用其上的水重帮助坝体稳定； ② 通过地基的渗流可以从支墩两侧敞开裸露的岩面逸出，作用于支 墩底面的扬压力较小，有利于坝体稳定； ③ 地基中绕过面板底面的渗流，渗透途径短，水力坡降大，单位岩体承受的渗流体积力也大，要求面板与地基的连接以及防渗帷幕都必须做得十分可靠。 ④ 面板和支墩的厚度小 ,内部应力大，可以充分利用材料的强度。