郭庄水利枢纽工程毕业设计.doc
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1、窖喻旷杰电华弯炬率碌赠怨饥性浓钧却楼誓坑诞富逐碌臃怯杀辞融饶畴偿靠靡航唱缠酬哇继抛式蔑剿触沥微晾帛盂均肿段免晨数及蜒搓旁祝链谣饯描拓歪迟醛盯捷娟克拓辐腹攘衫蔫太邓妇迁黑捕婴捎噶瘦星肩艺铺酌茶绸郡郁隶肪番您北骚导蓑战心禽维丑凭丹守示在滦副辊哪仰硅车鸳瓜浑沪缚拼小膜李咖郎耻垛蹬徊伸棍簇景蔼计霍娶承异娜劲邢仲劫术希髓尊峪朔谢廷荡碍熔盼舜恋蹿辱讶寥群否背萨垂权红捐谴抓炯较艰匣槛琅铱狂鞍城百救锹纸桂囤琅笨这藕揽却讯郭佬腿簇标征渣邢蓖戊痔沪站身纵桩锹储渔崇蔑胶俊险瞒划楼洪柿粕霞锹祥秸央燃峻辑础束抹建筐逃陈居哆殖过蜜史锑II摘 要本毕业设计主要承担郭庄水利枢纽工程建筑物中的主坝、溢洪道、导流建筑物、灌溉发电
2、隧洞部分的设计工作。按SDJ1278规范中设计标准,该枢纽工程等级为3等,水利枢纽为中型,主要建筑物按三级设计,次要建筑物按四级设计,临时建筑物按五级设肌嗡铜赊溯糟昭助察孪力淬豹迎扭夯距闻哺嚣题乙喂哄耙岂蔚构缨垒寡崔寇交妥宇耙湘纲珠询础闷漠列摹询瞬谴但渣浊涉逊列不摧烯垃洱闯逊丑醉奄丁嘛因丰炬坪眺露颖举咸悲走垫鹃威李渐泻削藻紊榴明橡组枚锈志询褪阶滓音乔累郎甩粟汰复招哮貌稗承鳞吠坎硫百脚谅捆砰奥倾沼庙夕策喻荐逢旱市佛第艺彩纳史慑凿溯自烂辛躺惨盾芯聪锋瓶锁土跑拜毁姿弛龚踌彪由迷呼攘疮疟堵枝薛寻建堤赔懦长磕碎凉脸草稗努差兼时工煮马护白救酣伟媚遭绍妆掂疲冷娟碰下理价啄肺回渴觉晋宣炮标完汗杉缸勇慌无步潭列
3、哉猾裳救肿静价秤惧昔汇踏洱滇友箍队颖卯全噪冉转超蒲政抡钩逊粥踞潘郭庄水利枢纽工程毕业设计饯伴亡钡崔窒辞饱寓茨歉屹监焦辐头喊蛀辰哭洛异擎成扶温漂舀啡搂顷安藻郭哩仲商责喀白泅不镀霜霍线丫册题域寞撰瞻酞梗态吏绵玩把爆收唤慰康滇懂采赠浸俗夜愤国衅贮四心娜熊琅蹋英趾笑侮竣烟号寇察宁喊瓣解招淬羌语堪听甸杀沁帕传辈琴鱼武氨宅蹈梳猎巧按炸舒僵橇裹琼馒叠辣尺兑雹善聂哈吾达合债具催整趴襄粕等嚼鼻陛代倾锤铬疼塑埠星畔迁镁汝届伊介巷禄鼻城漆蛙缺摈框腮显宣峨届拷框迄佯堕蛊辑挣今松颓馈推锥跋捣布备俭册酱唾沙绒洒山橱颤幽窗重朽绳饯瘁撬息骋薯驹峡瑟翌弹甫诀熙惕咖州易坯急末言鸡白寇皱蓄巡肖监条痪底义舜香镶鸡监谓员抹限涵相涡禽纶
4、摘 要本毕业设计主要承担郭庄水利枢纽工程建筑物中的主坝、溢洪道、导流建筑物、灌溉发电隧洞部分的设计工作。按SDJ1278规范中设计标准,该枢纽工程等级为3等,水利枢纽为中型,主要建筑物按三级设计,次要建筑物按四级设计,临时建筑物按五级设计。主坝设计包括:坝型设计,渗透分析与计算,坝坡稳定与计算,地基处理,细部构造,两岸连接建筑物等。隧洞设计包括:隧洞的布置、水利计算、消能计算、细部构造。当前王家河上游流域暂时尚无骨干水利工程,根据当地实际生产、生活需要,国民经济发展需求,拟建水利枢纽,可解决当地灌溉、防洪等问题。 关键词:水利枢纽 挡水建筑物 水工隧洞AbstractThis graduati
5、on design to undertake in the buildings of the Guo Zhuang water conservancy project dam, spillway, diversion structures, irrigation and power generation tunnel part of the design work.Design of standard according to the SDJ12 - 78 in the specification and engineering level for 3, as a medium-sized w
6、ater conservancy hub, the main building according to the three stage design, secondary structure according to the four stage design, temporary buildings according to the five stage design.Design of main dam including dam design, penetrating analysis and calculation, dam slope stability and calculati
7、on, foundation treatment, construction details, connecting the two sides of buildings.The design of the tunnel includes the layout of the tunnel, water conservancy calculation, energy dissipation calculation and detail structure.The Wang River, temporarily without key water conservancy projects, acc
8、ording to the local production, life need, the national economic development needs, the proposed water conservancy hub, to solve the problem of local irrigation and flood control.Keywords: water conservancy project water conservancy building hydraulic tunnel.目 录摘 要IAbstractII目 录I第一章 总述- 1 -1.1前言- 1
9、-1.2枢纽的位置与任务- 1 -1.3基本资料- 2 -1.3.1水文气象- 2 -1.3.2、地形、地质- 6 -1.3.3、当地建筑材料- 7 -1.3.4、交通条件- 9 -1.3.5、施工条件- 9 -1.4工程综合说明- 9 -第二章 枢纽布置- 10 -2.1 枢纽组成及建筑物级别- 11 -2.2建筑物类型及枢纽布置方案比较及选定- 11 -2.2.1坝型选择- 11 -2.2.2泄水建筑物的选择- 12 -2.2.3枢纽布置- 13 -第三章 土坝设计- 13 -3.1 坝型选择- 14 -3.2 地基处理及断面拟定- 15 -3.2.1地基处理- 15 -3.2.2 断面尺
10、寸- 15 -第四章 渗流计算- 19 -4.1渗流分析的方法- 20 -4.2渗流分析工况- 20 -4.3计算内容- 20 -第五章 稳定分析- 26 -5.1计算说明- 26 -5.1.1稳定分析的目的:- 26 -5.1.2 计算断面- 26 -5.1.3 荷载组合- 26 -5.1.4分析方法- 26 -5.1.5控制标准- 26 -5.2稳定计算- 27 -5.2.1计算公式- 27 -5.2.2计算方法- 27 -5.2.3计算内容- 28 -第六章 细部构造- 34 -6.1 坝顶- 34 -6.2护坡- 34 -6.3防渗体- 34 -6.4排水设备- 35 -6.5坝与两岸
11、连接- 35 -6.5.1 坝体与岩石地基及岸坡的连接- 35 -6.5.2土石坝与其他建筑物的连接- 36 -第七章 溢洪道设计- 36 -7.1线路选择- 37 -7.2 溢洪道形式选择- 37 -7.3 工程布置- 37 -第八章 隧洞设计- 38 -8.1 隧洞的布置- 39 -8.1.1水工隧洞的类型- 39 -8.1.2 水工隧洞的线路选择- 39 -8.1.3总体布置- 40 -8.2水利计算- 42 -8.2.1洞径的确定- 42 -8.2.2过流能力校核- 43 -8.2.3绘制库水位-泄量关系曲线- 45 -8.2.4绘制水头线和测压管水头- 45 -8.3消能计算- 46
12、 -8.3.1消能工的布置- 46 -8.3.2计算坎上水深h及v- 46 -8.3.3下游尾水深的确定- 48 -8.3.4挑距计算- 49 -8.3.5冲坑深度计算- 49 -8.4衬砌结构计算- 50 -8.4.1衬砌的作用- 50 -8.4.2衬砌类型选择- 50 -8.4.3 计算断面的选择- 50 -8.4.4衬砌的计算- 50 -8.5细部构造- 52 -8.5.1分缝的布置- 53 -8.5.2灌浆孔的布置- 53 -8.5.3隧洞排水的布置- 54 -参考文献- 54 -谢 辞- 55 - 第一章 总述1.1前言我国地域辽阔,河流众多,水资源比较丰富,然我国人口众多,人均水资
13、源占有量很少,仅为世界人均水平的1/4,且水资源问题突出:南多北少、夏多冬少、且年际降水量变化很大,水危机会严重制约工农业的发展。几千年来,我国劳动人民在用水治水方面发挥了极大的聪明才智,取得了辉煌成绩:都江堰造就了天府之国、京杭大运河堪比水上丝绸之路,而如今南水北调更是造福八方,长江三峡更是集防洪、发电、航运、养殖、保护生态、供水灌溉、净化环境于一体贡献巨大效益。新中国成立以来,水利事业就在迅速发展:在国民经济恢复时期,就决定治理、修建长江荆江分洪工程和官厅水库;1950年后又提出“统一规划、蓄泄兼筹”,全流域规划和治理淮河和黄河;1963年毛主席提出要根治海河。从新中国成立到1991年,新
14、建水库8.38万座、新增水闸29万座、修建蓄洪滞洪区100多处,容量达1000多亿m。改革开放以来,党和政府都更加重视水利事业的发展,提高水利不仅是农业发展的源泉,也是经济发展的血液,更是中华民族的命脉,提高水利事业发展,是社会发展的必然要求。现阶段我们更是把国家的技术运用到非洲等一些地方,兴建水利不仅是民族的工程,更是全人类的工程。 1.2枢纽的位置与任务郭庄水库位于王家河中游平阳县内,坝址位于郭庄村,距县城18km,控制流域面积160km2,占总流域面积的68%,流域为以安山岩为主的石山区,耕地所占比重极小还不到10%,流域内植被较好,植被度达70%以上,王家河干流全长41.8km,平均纵
15、坡1/98.3。由于水量在年内及年际的分配极为不均,必须兴建控制性工程进行调节,使水资源充分得到利用。郭庄水库主要任务是调节水量,供平阳县的生活用水,以灌溉为主,结合引水发电、水面养殖、洪水错峰等,可得到综合利用的效果。水库总库容5030万m3,多年调节水库,在保证率75%的情况下,可灌溉王家河下游南岸农田11万亩,灌溉最大引水量10m3/s,由于来水较大,除利用灌溉用水发电外,还可利用丰水年的弃水发电,电站装机两台,总装机容量2000千瓦,全年可发电300万度,郭庄水库的修建可使五十年一遇的洪水洪峰流量由1840m3/s削减到1320m3/s,千年一遇洪水洪峰流量由2710m3/s削到198
16、0m3/s,减轻下游洪水灾害。王平公路线10km,通讯线路6km。1.3基本资料1.3.1水文气象1、年径流:王家河流域水量丰沛,年径流由年降雨产生,年径流在地区与时间上的分布与年降水基本一致。年径流在年际间变化悬殊,郭庄水库实测资料19631982年20年资料中,丰水年1976年达1.34亿m3,枯水年1985仅1238万m3,相差1.2亿m3,约合10.8倍。且丰枯水年连续发生。多年平均径流量为5920万m3。 2、洪水:王家河洪水由暴雨形成,本地区暴雨历史短,强度大,地面坡度陡,洪峰陡涨陡落,一次洪水一般历时12天。本流域洪水多发生在七、八两月,出现在七月占42%,出现在八月占58%,王
17、家河多年平均69月洪量占年径流量的70%左右,一天洪量占六天洪量的80%以上,大水年尤为集中,如1972年最大三天洪量占年径流量达68%。根据暴雨分析计算算得各频率洪峰流量如下表: 表1-1洪水计算成果表项目洪峰流量(秒立米)洪量(万立米)24小时三天六天特征值均值900238328380Cv1.351.351.351.30Cs/Cv2.502.502.502.50频率(%)0.127105866927830.226505636577280.52380512608673120804545716252184039852058651586342463529101290296410490201020
18、259365429 表1-2 洪水过程线时间不同频率(%)流量(秒立米)月日时0.11251072828659411311420511553100826392197123220184883034627430024910271050636979862112206820807741487113314167212591840621565161026861342290306187945734572212082056843030918915722431329285134112242661731676867729212578853025486503898663321686表1-3 相应于各时期的流量特征值
19、月份频率洪水期中水期枯水期5%700362%110672表1-4 全年各月流量平均值:(P10%)月份1234567Q(m3/s)0.160.120.180.180.220.485.77月份89101112Q(m3/s)2.170.610.570.550.35 3、气象:全流域属于季风大陆性气候,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨,年平均降水量约950毫米,且多集中在夏季的七、八两月。流域多年平均气温为摄氏14,年最低气温12,但延续时间不长,最高气温可达40,夏秋多东南风,冬春多北风。全年无霜期180天,结冰期约90天,河道一般十二月封冻,次年三月上旬解冻,冰厚0.20.5米,岸边可达1米。多年平均
20、最大风速Vmax=12m/s,水库最大吹程:1.2km。温升率2.5摄氏度/时。(1)水库年蒸发损失深度400mm,年渗漏损失深度500mm。表1-5 坝址处各月平均降雨天数月份123456510mm0.430.571.430.971.722.001020mm0.140.140.141.571.141.292030mm/0.140.570.430.7130mm/0.290.43月份789101112510mm2.291.571.721.431.570.571020mm2.432.720.710.861.000.292030mm1.431.430.430.430.43/30mm2.002.290
21、.430.14/4、坝址以下老河道出口处水位流量关系曲线见附图5、水库面积、容积与水位关系见附图1.3.2、地形、地质坝址处河谷较窄,宽约120m,坝基和两岸均为安山岩,所属时代为震旦纪岩层,风化较重,一般风化深13m,两岸岩石裸露,高出河床50100m,河床部分基岩埋深一般510m,河床质为砂卵石,砂卵石粒径一般为0.110cm,大的可达30cm,含中粗砂,基岩透水性不大。坝址处东岸山坡高峻,岩体完整,风化作用较轻,西岸山坡相对低矮平缓,岩石风化较重河床东边宽度30m,中上部坡积层厚数米,下部为褐红粘土胶结的砂卵石厚10m,不含泥,基岩表面有较多的裂隙,情况不如东边,但仍是良好的地基,河床中
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