土石坝课程设计--水库枢纽工程设计

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1、本科课程设计计算书题目朝阳水库枢纽工程设计学院水利水电学院专业学生姓名学号年级指导教师二Ο一三年一月八日目录1基本资料11.1设计资料11.1.1工程任务及规划数据11.1.2地形地质条件11.1.3水文气象11.1.4天然建筑材料11.1.5其他资料11.2设计任务及提交成果21.2.1设计任务21.2.2提交成果21.3参考资料22枢纽总体布置32.1工程标准32.2总体布置33坝型选择34土石坝结构设计44.1坝体分区44.2坝坡及马道54.3坝顶高程54.4坝顶构造64.5坝体防渗74.6反滤层和过渡层74.7坝体排水84.8上

2、下游护坡84.9坝面排水95坝基处理及土坝与坝基、岸坡的连接95.1坝基处理95.2土石坝与坝基、岸坡的连接105.2.1土坝与坝基的连接105.2.2土坝与两岸的连接106渗流计算106.1渗流计算的基本假设106.2渗流计算条件116.3渗流分析的方法116.4河槽处计算断面及公式116.5单宽流量116.6总渗流量的计算126.7渗透变形分析127稳定计算127.1计算模型127.2计算方法137.3稳定成果分析138溢洪道设计138.1溢洪道平面位置选定138.2溢洪道基本数据138.3工程布置148.3.1泄水方案选择148.

3、3.2引水段设计148.3.3控制段设计148.3.4泄槽设计158.3.5消能防冲设施178.4构造设计179坝下涵管设计189.1布置和构造189.2涵管尺寸1810成果附图201基本资料拟建的朝阳水库工程区位于开县赵家镇朝阳村境内，属长江上游小江水系浦里河朝阳沟支流。水库距离开县县城28.7km。1.1设计资料1.1.1工程任务及规划数据本水利枢纽以灌溉为主，兼顾防洪。设计灌溉面积为0.85万亩，设计放水流量0.8m3/s。根据兴利及调洪演算，确定出该水库规划指标为：水库正常蓄水位379.40m时相应有效库容186.48万m3；3

4、0年一遇设计洪水位380.10m（溢洪道最大下泄流量约20m3/s）；300年一遇校核洪水位381.00m时相应总库容218.44万m3（溢洪道最大下泄流量32m3/s）；水库死水位362.00m。1.1.2地形地质条件坝址处河谷断面河床宽度约20～30m，两岸岸坡基本对称，坡角约35°。河床基岩高程350m，岩基为弱风化岩层，k=0.8×10-6cm/s。地基表面高程356.4m，高程350m～356.40m为砂砾石覆盖层。地形地质情况详见图纸。1.1.3水文气象水库集雨面积为3.67km2，流域属于亚热带湿润季风气候区，气候温和，雨

5、量充沛。多年平均降雨量1236.4mm，多年平均径流深590.0mm。库区汛期多年平均最大风速10.5m/s，方向垂直坝面，水库吹程0.3km。1.1.4天然建筑材料工程区附近土料及天然沙砾石、块石、石渣料均较为丰富。上游1～1.5km范围内可供开采的土料，主要为棕红色砂质粘土，粘性很强，是很好的防渗材料，总储量约9万m3；坝址下游1～2km范围内有约6万m3的石料可供开采，该石料主要为石英砂岩；在坝址下游2～2.5km范围内有丰富的石渣料，储量约10万m3。天然材料物理力学性质见表1-1。1.1.5其他资料当地有较丰富的土石坝施工经验

6、，缺少混凝土坝施工经验。工程单价可按下式估算：粘土填筑30元/m3；干砌块石88元/m3；石渣料填筑45元/m3；土石方开挖20元/m3。表1-1天然材料物理性质表20参数材料湿容重（KN/m3）饱和容重（KN/m3）浮容重（KN/m3）渗透系数(cm/s)非饱和固结快剪饱和固结快剪C（KPa）φ（度）C（KPa）φ（度）砂砾石覆盖层18.820.010.01.6×10-2/29.2/27.2粘土20.020.210.24.73×10-622.317.618.415.7石渣料20.521.411.47.2×10-429.831.625.

7、629.4块石体18.120.210.28.0×10-2/34/331.2设计任务及提交成果1.2.1设计任务（1）根据提供的设计资料和图纸，确定较为合理可行的枢纽布置，即确定大坝、泄水建筑物、取水建筑物等枢纽建筑物的布置。由于时间关系，大坝选定为土石坝，在此基础上确定确定泄水建筑物、取水建筑物的位置及形式。（2）通过坝型方案比较，确定推荐坝型，并对推荐坝型进行计算分析和详细设计。1.2.2提交成果（1）设计说明书（包括计算原理）一份。论述枢纽布置；论证坝型选择并进行材料分区布置；计算坝顶高程；进行正常水位时的渗流计算，包括渗流量、浸润

8、线和渗透变形分析；进行正常水位工况时下游坝坡一个滑移面的稳定分析；论述主要构造与尺寸，论述地基处理措施。（2）设计图纸两张（2号图）枢纽平面布置图一张；土石坝横断面设计图一张，包括坝顶、护坡、马道、排水设备