挡水坝初步设计.docx

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1、目录第一章基本资料11.1枢纽任务11.2自然地理与水文气象特性11.3工程地质31.4建筑材料41.5其他资料5第二章枢纽布置62.1工程等别及建筑物级别62.2枢纽组成及布置72.3地基处理7第三章土石坝设计83.1坝型选择83.2坝体剖面设计83.3土料设计12第四章渗流计算134.1渗流计算的内容134.2渗流计算的水位组合134.3水力学法计算渗流13第五章稳定分析175.1稳定计算条件175.2瑞典圆弧法计算原理175.3瑞典圆弧法计算18附录设计指导书26第一章基本资料1.1枢纽任务本工程以形成环境景观水库为主

2、，工程建成后，可以形成60000~70000m2面积的水域，蓄水30万m3，可以在一定程度上减少流域内的水土流失，减轻山洪对下游村镇、交通线路的危害，进一步改善和美化环境，调节小气候，改善周边植物生长条件。同时为农业灌溉和生活用水提供补充水源。1.2自然地理与水文气象特性1.2.1流域概况XX沟发源于京郊XX北麓，自南而北流经XX区XX镇，为温榆河水系之南沙河的支流，流域面积4.2km。拟建的XX水库坝址位于XX镇XX村南、XX沟出山口的河道狭窄处。距方（庄）颐（和园）公路约1.5km，有简易公路相通。工程区距中关村科技开发

3、区约15km，距上地科技园区约10km，距XX园亦仅13km，水库上游及下游均有密集的住宅区。坝址以上主沟长2.95km，流域面积2.90km2，沟底平均坡降11.3%。1.2.2水文气象特征流域内无水文测站和气象站。可参照借鉴的XXXX站和XX站，至水库的直线距离分别为12km和20km。（1）河流水文特性XX沟为间歇性河流，除遇较大降雨时沟中有径流外，一般均为干沟。根据北京市山区水文资料，流域多年平均降水量640mm，多年平均径流深为240mm（相应多年平均年径流量为69.6´104m3）。代表性水文年的年径流量如表1-

4、1所列。表1-1代表性水文年的年径流量代表性水文年丰水年（P=25%）平水年（P=50%）枯水年（P=75%）年径流量(m3)91.4´10455.1´10430.5´104（2）洪水历史资料说明，洪水多发生在7~8月，洪水过程多为单峰型，一次洪水历时不超过15h。设计洪水过程线见表1-2。表1-2典型洪水过程线时段（天）00.51.01.523456流量（m3/s）017.377.055.038.625.218.814.211.2（3）库水位与面积、库容关系表1-3水库高程与面积、库容关系高程(m)面积(m2)库容(m3)

5、8678546187300123548872497479891171516961901797531806912076851177922627974701933239094343019538294964408697468989851246（4）温度：据现有资料，工程区属于温带大陆季风气候，多年平均气温11.7°C。多年平均陆面蒸发量450mm。（5）泥沙：坝址以上流域面积内，林木茂密，植被良好，水土流失较轻。（6）蒸发：流域内多年平均陆面蒸发量为450mm。根据北京市水文手册资料，按20cm口径蒸发器测量库区内多年平均水面蒸发

6、量为1950mm。（7）其他：洪水期多年平均离地面10m高的最大风速v=18.5m/s，吹程D=392m，风向垂直上游坝面。冻土深1.0m。坝顶交通要求通行单行道（7m）。坝、库区基本地震烈度为6°。1.3工程地质1.3.1水库区工程地质条件水库区为一由西北方向（坝前）向东南方向渐扩的扇形谷地，北、东、南三面环山，相对高差20~80m，西面为山前堆积阶地，相对高差10~15m。库区内第四纪冲积——洪积层广为分布，厚度在15m以上，水库的北、东、南三面及库盆下，基岩均为石炭——二叠系或二叠系地层，透水性弱。西面广泛分布的洪积碎

7、石（含粉质土）层，以及坝下沉积的粉质粘土、漂石夹粉质粘土层，是未来渗漏的主要设防地段，也是影响大坝安全的主要因素。淹没损失小，无浸没及大的库岸稳定和淤积问题。在地质构造上，处于九龙山——碧云寺向斜东北翼端部的转折端。基岩内节理、裂隙发育，但未发现较大规模断裂构造，区域稳定性好。基岩中分布有裂隙潜水。第四系松散层中有孔隙潜水，水面埋深13.40~15.5m，其补给来源为大气降水及山区基岩裂隙水，其排泄流向基本上与河道流向一致。1.3.2坝址工程地质条件坝址区呈“U”形河谷，谷底宽约35m，高程84.50m。上部（高程100m处

8、）宽约120m，主河道由南向北流经库区后，改向为由南东向北西方向穿过坝址。谷底沉积有深达19.60m的第四系沉积层。左坝头亦为山前冲积——洪积阶地沉积物。右坝头为古生代二叠纪板岩，其产状为倾向南，倾角50°。未发现较大规模断裂构造。板岩为黄绿色，主要成分为粘土矿物，含白云母、绢云母和绿泥石