毕业论文-西南地区某水利工程斜心墙土石坝设计.doc

第一章 土石坝工程概况1.1 工程流域概述该江位于我国西南地区，该江从东南向西北流向，全长约为122公里，该流域面积2558平方公里，在坝址以上流域面积约为780平方公里。本流域大多部分为山岭地带，山脉山丘和盆地交错于其间，地形变化多端，流域内支流很多，但多为小的山区流河流，汛期河流的含沙量较大，流速快。全区农田面积仅占总面积的20，林木面积约占全区的30，其种类有松、杉等。其余为荒山及草皮覆盖，冲积层较厚，土多，两岸有崩塌现象。本流域内因山脉连绵，纵横交错，交通不便，故居民较少。1.2工程地质资料1.2.1坝址地质资料 该坝址位于该江中游地段的峡谷地带，河床比较平缓，坡降不太大，两岸高山耸立，纵横交错构成高山深谷的地貌特征，汛期河流的含沙量较大，流速快，冲积层较厚，土多，两岸有崩塌现象，适合用土石坝。1.2.2地震资料本地区地震烈度定为7度，基岩与混凝土之间的摩擦系数取0.65。1.3当地气候特征1.3.1气温情况 该地年平均气温约为12.8度，最高气温为30.5度，平均发生在7-8月，最低气温为-5.3度，平均发生在1-2月份。 表1-1 月平均气温统计表（度）123456789101112年平均4.88.311.214.816.318.018.818.316.012.48.65.912.8 表1-5 平均温度日数    月份 日数平均温度1123145678910111261.20.3000000003.125.026.830.7303130313130313027.90000000000001.3.2降水量情况 该地最大年降水量可达1213毫米，最小为617毫米，多年平均降水量为905毫米。 表1-2 各月降雨日数统计表日数   月份 平均降雨量123456789101112<5mm2.62.24.34.27.08.611.58.59.69.54.84.3510mm0.30.20.21.42.02.42.72.72.62.40.80.11030mm0.10.10.70.52.34.64.93.82.21.30.60.1>30mm000000000000 1.3.3风力和风向 通常1-4月风力较大，实测最大风速为19.1 m/s，相当于8级风力，风向为西北偏西。水库平均吹程为15公里。实测多年平均风速14m/s。1.4当地水文特征该江水量的主要来源为降水，在此山区流域内无湖泊，河流调节径流。根据实测水文气象资料研究研讨，通常是每年五月底六月初河水开始上涨，汛期开始后，到十月以后洪水开始逐渐下降，导致枯水期开始，直至次年五月。该江洪水形式陡涨猛落，迅速而快，峰高而瘦，具有山区河流的特性，实测最大流量为700秒立米，而最小流量为0.5秒立米。1.4.1日常径流资料 坝址附近水文站有实测资料8年，参考临近测站水文记录延长后有22年水文系列，多年年平均流量为17秒立米。1.4.2洪峰流量资料 经过频率的分析，可以求得不同频率的洪峰流量如下表1-7，1-8所示，山区洪水的特性是暴涨暴落，迅速飞快的。表1-3 不同频率洪峰流量（秒立米）频率0.0512510流量25201880142011801040 表1-4 各月不同频率洪峰流量（秒立米）1234567891011121461912196001240155012106703902837236171115530112013601090600310233352314911420850110083048025016281019117937076098072041021015231.4.3固体径流资料 该江为山区性河流，含沙量大小均随降水强度及降水量的大小而变化，平均含沙量达0.5公斤立米。枯水极少，河水清彻见底，初步估算30年后坝前淤积高程为2765米。1.5建筑材料物理力学性质1.5.1物理力学性质概述（1）土料：（见表1-5，表1-6）（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。表1-5料场名称物 理 性 质渗透系数10-6cm/s力学性质化学性自然含水量%自然容重比重孔隙率%孔隙比稠度饱和度颗粒级配（成分%，粒径d）击实剪力固结压缩系数cm2/kg有机含量灼热法%可溶盐含量%流限%塑限%塑性指数砾砂粘土最大干密度g/cm3最优含水量%内摩擦角deg凝聚力kPa湿干粗中细粉>2mm20.5mm0.50.05mm0.050.005mm<0.005mmKN/m31#下24.818.9115.162.6742.260.73442.6023.1419.460.937.475.9517.8735.4833.231.6022.074.31724.6724.00.0211.730.0702#下24.218.9115.182.6741.900.72143.9022.2021.700.917.254.1514.3541.7532.251.6521.024.8025.5023.00.0201.900.0191#上25.617.3513.032.6549.800.99049.5725.0024.570.878.838.0017.5031.0034.671.5622.301.9023.1725.00.0262.200.1102#上26.316.3712.842.7452.301.09349.9026.3023.500.694.504.3320.6736.2034.301.5423.803.9621.5038.00.0330.250.1103#下15.919.1116.642.7037.000.58034.0020.0014.000.676.409.0012.0035.0019.601.8016.903.0028.0017.00.0101.900.080表1-6 砂砾石的颗粒级配颗粒直径 料场300100100606020202.52.51.21.20.60.60.30.30.15<0.151#上5.218.621.412.318.613.95.44.60.32#上4.817.820.314.117.814.84.65.30.53#上3.815.418.515.316.420.53.56.20.44#上6.018.319.416.415.616.74.82.50.31#下4.514.120.123.214.97.28.67.20.22#下3.919.222.418.719.18.35.72.80.13#下5.023.119.114.218.48.96.34.10.94#下4.122.418.714.117.914.44.13.60.7表1-7 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/m318.617.919.119.018.618.518.418.0比重2.752.742.762.752.752.732.732.72孔隙率%32.534.731.031.532.532.232.533.8软弱粒%2.01.50.91.22.50.81.01.2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2.0×10-2厘米/秒左右。最大孔隙率0.44，最小孔隙率0.27。 表1-8 各料场天然休止角料场名称最小值最大值平均值1#上34°3035°5035°102#上35°0037°1036°003#上34°4036°4035°404#上35°1037°4036°301#下34°1036°3035°202#下35°2038°0036°403#下34°3037°1035°504#下36°0038°2037°101.6 工程说明本工程正常蓄水位为2822.5m，对应水库库容为454.5×106 m3，装机24MW。根据GB5020194防洪标准及SL 2522000水利水电工程等级划分及洪水标准的有关规定，查水利水电工程等级划分及设计标准（山脉、丘陵部分）由总库容在1-10亿立方米初定该工程为大（2）型工程，由装机容量等指标定位小（1）型，根据“各不同标准指标分属时，采用其中最高级别来控制”的原则，最终由水库库容确定该工程规模为大（2）型。所以判别出枢纽的主要建筑物级别为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。为了贯彻执行国家的水利技术政策，为了达到既经济又安全的目的，把该水利水电枢纽工程按其规模、收益以及在国民经济中的重要性分为不同等级，为其后面的计