土石坝枢纽设计说明书

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1、第一章：工程概况水库控制面积4990平方千米，以灌溉发电为主，结合防洪，可引水灌溉面积50万亩，远期可发展到104万亩。灌区由一个引水流量为35m3/s的总干渠和四条分干渠组成，在总干渠首及下游24公里处修建枢纽电站和渠道电站，总装机容量31450千瓦，年发电量1.129亿度，以解决高灌及工业用电。水库防洪标准为50年设计，千年校核。枢纽建筑物包括主坝、溢洪道、导流泄洪洞、灌溉发电洞及枢纽电站组成。第二章：设计的基本资料及水库工程特性第一节设计的基本资料一、水文气象流域年平均降雨量686.1mm，70％集中在6－9月，多年平均气温8－9℃，多年最高日气温29.1℃（6月）。多年平均气温－14

2、.3℃（一月），多年平均最大风速12m/s，50年一遇风速16.2m/s。设计水位及校核水位时最大吹程分别为3.1km和3.5km。沙河洪水由暴雨形成，实测最大洪峰流量为2200m3/s（1954年），最大洪峰流量为184m3/s（1965年），相差12倍，流域洪水峰高、历时短，陡涨陡落。一次洪水持续时间一般3－5天。水量的年份配，汛期七～十月约占全年水量的62％，水量年际变化很大，实测最大年来水量1968亿立米，最小来水量3.34亿立米，相差5.9倍。从历年水量过程线看七年一周期。其中连续枯水段为四年。汛期七～十月的来沙量约占全年输沙量的94％，其中七、八两月约占83％，输沙量的年际变化很

3、大，实测最大输沙量1240万吨，最小输沙量173万吨，相差7倍。水文分析成果表二、工程地质1、地形：见1:4000坝址地形图。2、库区工程地质条件库区两岸分水岭高程均在550米以上，基岩出露高程大部分在490米左右，新鲜基岩透水性不大。库区两岸高阶地土层可能发生塌岸，但不会涉及大坝安全。坝址区河流呈一弯度很大的“S”形，坝段位于“S”形的中、上段。坝段左岸为侵蚀岸；右岸为侵蚀堆积岸，受河流侵蚀作用右岸形成单薄分水岭。坝址区基岩以紫红色、紫灰色细砂岩为主，间夹砾岩、粉砂岩和少数砂质页岩。河流表层有一定厚度的弱风化层。河床上层为厚度不大的砂层、卵石层，河岸阶地主要是黄土类土。本区地震基本裂度为6

4、度，建筑物按6度设防。3、坝基岩土的主要技术特征及物理指标见下表：岩土的单位吸水率土壤指标4、坝址区其他建筑物地段的工程地质条件：导流泄洪洞周围岩石厚度大于三倍开挖洞经出口段已避开塌滑体的东边界，沿线岩层、岩性主要为粉砂岩、细砂岩及砾岩，岩石较为坚硬，透水性较大。溢洪道堰顶高程560m，岩性主要为坚硬的细砂岩，其中软弱层多为透镜体，溢洪道各部分的抗滑稳定条件是好的。灌溉发电洞及枢纽电站沿线基岩以后层粉砂岩为主，岩石完整，透水性小，洞顶以上岩层厚度较小。三、筑坝材料及其物理力学性质：本工程经过试验，最后选定其筑坝材料和各项技术指标如下表所示：筑坝材料分布与储量土料颗粒组成扰动土的物理性质四、水

5、库的运用要求水库以灌溉发电为主，结合防洪，可引水灌溉面积50万亩，水库防洪标准为50年设计，千年校核。五、水库的调洪计算：公式：式中ε=1.0，m=0.385，g=9.8m/s2。1、确定校核洪水位由基本资料得试算得B=24m、，校核洪水位为275.1m。2、确定设计洪水位由基本资料得试算得B=24m、，设计洪水位为570m。第三章：枢纽布置及工程等级第一节枢纽等别及建筑物的组成一、枢纽等级根据工程规模及其在国民经济中的作用,按《水利水电工程等级划分标准及洪水标准》SL252-2000规范中设计标准，水库枢纽属于大（三）型，主要建筑物按三级设计，次要建筑物按四级设计。二、建筑物的组成枢纽建筑

6、物主要由主坝、溢洪道、导流泄洪洞、灌溉发电洞及枢纽电站组成。第二节枢纽建筑物的形式1主坝考虑到大坝及其周边的地质、地形条件、以及坝址周围的石料储量，将坝体设计为粘土心墙土石坝。坝体上游采用砂卵石，由于可以利用的砂卵石储量不足，故坝体下游采用壤土。2溢洪道溢洪道为开敞正槽溢洪道，溢流堰为宽顶堰，堰顶高程560米，沿建筑物轴线岩层倾向下游。第三节枢纽建筑物的布置坝址区其他建筑物包括导流泄洪洞、灌溉发电洞及枢纽电站。导流泄洪洞、溢洪道均布置在右岸单薄分水岭，灌溉发电洞则布置在左岸（具体布置情况见地形图所示）。第四章：坝工设计第一节坝型选择根据所给的基本资料，采用碾压式心墙土坝。第二节坝的断面设计一

7、、坝顶高程确定：①安全超高公式式中——波浪在坝坡上的爬高，m；——在坝前引起静水位的最大风壅高度，m；——安全加高，m。非常运行时,坝的级别Ⅲ级,查表得0.4m。其计算公式分别为由资料得风速v=12m/s,最大吹程D=3.5km，H=575.1-525=50.1m,k=1.0,β=0。其中——坝坡的糙率渗透性系数,取；——经验系数,由,取；n——坝坡系数,取n=3——平均波高,——平均波长,计算得△h=1.5