必须征得指导教师的同意。本此设计包括枢纽布置，坝体剖面设计，渗流稳定分析，细部构造设计以及溢洪道设计，地基处理等章节。根据基本资料中的地质水文资料确定坝址坝型，根据工程的用途以及地形条件进行枢纽总体布置。由水文，气象资料初步拟定坝体剖面后，经过渗流分析，稳定分析后验证坝体的稳定性性指标。之后对坝体细部构造设计，满足大坝的功能要求。土石坝的坝顶是不容许过水的，因此必须设置的泄水，本设计采用正槽式溢洪道，布置在河道的左岸。在完成设计过程中主要参考了水工建筑物，碾压式土石坝设计规范，在张老师的精心指导下完成本次设计。基本资料地形地质地形地质见坝址地形图。库区工程地质条件水库位于高山区，构造剥蚀地形。青龙河侵蚀能力较强，沿河形成不对称河谷，由于构造运动影响，河流不断下切，形成岸边阶地陡岸。流域内地形北高南低，平均高程与，最高峰海拔。河道蜿蜒曲折，河谷宽度不等，河道比降。库区两岸基岩出露高程大部分在米左右，库区左岸非可溶性岩层分布广泛，其中主要由绢云母千枚岩石英砂质页岩组成。透水性较小，也没有发现沟通库内外的大断层。库区可溶性岩层分布于青龙河右岸，从隔水层分布熔岩发育情况分析，水库蓄水后向邻近河流渗透的可能性很小。经过对库区断层的分析，水库向外流域及下游渗漏的可均质土石坝枢纽建筑物设计能性很小。库区外岩层抗风化作用较强，库岸基本上是稳定的。青龙河为山区性河流，两岸居民及耕地分散，除库水位以下有定淹没外，浸没问题不大，库区亦未发现重要矿产。坝址区工程地质条件本区地震基本裂度为六度，建筑物按七度设防坝址位于坝区中部背斜的西北，岩层倾向青龙河上游，两岸山体较厚。河床宽约米，河床地面高程，河床砂卵石覆盖层平均厚度米，渗透系数厘米秒。水库坝址选在青龙河下游的山谷河段上，共选出条坝线，经过比较，确定第坝线，出露岩性为大红峪组石英砂岩与板状粉细砂岩互层，岩石坚硬构造简单渗透性小。坝址区为剥蚀中低山地形，河流经坝址处急转弯向北流向下游，由于受乔麦岭背斜控制，岩层倾向上游，呈单斜构造状。坝线区河谷较为开阔。右岸下游形成半岛状，因河流侧向侵蚀，使右岸形成陡壁，近于直立，已查明的小段层有条，软弱夹层有条左岸山坡平缓，覆盖着厚的山麓堆积物，有断层条。河床坝基岩石构造较为发育，开挖揭露出断层余条，其中相对较大的有多条。坝址区其他建筑物溢洪道上坝线溢洪道位置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，下坝线溢洪道堰顶高程米，基础以下米左右为砂质页岩及夹泥层，且单薄分水岭岩层风化严重，透水性大，对建筑物安全不利。水文与水利规划气象根据资料统计，青龙河流域属季风型大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨。多年平均气温约，年绝对最低气温为，最高气温为，月平均温度变化较大，离坝址较远的迁安站实测最高气温。多年平均降雨量为，且多集中在夏季七八月份。全年无霜期约天，结冰期约天，河道般在月封冻，次年三月上旬解冻，冻层厚，岸边可达。多年平均最大风速，水库吹程为。均质土石坝枢纽建筑物设计水文分析洪水青龙河洪水由暴雨形成，据统计七八月发生最大洪峰流量的机会占，而且年际变化很大，实测最大洪峰流量为秒立米年，最小洪峰流量秒立米年，相差倍，流域洪水峰高历时短，陡涨陡落。次洪水持续时间般天。年来水量青龙河流域年径流由年降雨产生，年径流在地区与时间上分布与年降雨量基本致，但年际间变化悬殊，实测径流资料年共年资料中丰水年年达，枯水年年仅，相似枯水年连续发生，多年平均径流量。实测径流资料如表所示。考虑到流域内人类活动对产流的影响，分别对未来规划年年和年流域内耗水量进行了预测，得到个规划年的径流系列，如表所示。根据径流年内和年际变化特征，分别选择年，年和年为设计水平年。表实测径流表年份天然年年年年份天然年年年均质土石坝枢纽建筑物设计年输沙量青龙河流域植被较好，泥沙来源在地区分布和洪水分布上致。主要是土门子与之间，其间来沙量约占以上总输沙量的以上，而汛期输沙量又集中在几次特大洪水上。年际间泥沙量的变化悬殊。由统计分析得知，站多年平均淤沙量为,多年平均含沙量为，多年平均侵蚀模数为。从泥沙的组成情况来看，泥沙颗粒较粗，中值粒径为，淤沙浮容重，内摩擦角为度。水文分析成果表表水文分析成果表序号姓名单位数量备注利用水文系列水流的最小空蚀数与凸体初生空穴数进行判断是否会发生变化，再参照试验与经验结合工程特点来确定处理不平整的标准。般情况下，当水流空化数大于初生空化数时，不会发生空化和空蚀，当空化数小于初生空化数时，可能发生空化和空蚀。溢洪道消能设计从河岸溢洪道下泄的水流流速高能量大，必须进行有效的消能，以避免冲刷下游河床和坝脚，危急工程安全。消能方式常用挑流和底流两种。在土基或破碎软弱岩基上的溢洪道，般采用底流消能。但对泄流较小的，也可考虑采用挑流消能，这样与采用消力池相比，挑流消能可节省工程量，节省投资。本设计，考虑采用挑流消能和连续鼻坎。消能计算的目的是主要确定挑流射程和冲坑深度，并且确定冲刷坑是否危急主体建筑物的安全。挑流消能反弧半径般为，为挑流鼻坎反弧最低点水深，近似取，取挑角为度。鼻坎顶高程略高于下游最高水位取即取。挑距式中坎顶水面流速，按鼻坎处平均流速的倍挑坎挑角近似为鼻坎挑角为度鼻坎末端法向水深为坎顶到坎底水深为重力加速度求得，取为。冲坑最大深度为式坎顶单宽流量均质土石坝枢纽建筑物设计为了保证泄水建筑物不允许受冲坑影响，挑流消能设计应满足以下要求式式中下游水深，故满足要求。坝基处理土石坝底面积大，坝基应力较小，坝身具有定的适应变形的能力，坝身断面分区和材料的选择也具有灵活性。土石坝对天然地基的强的和变形要求，以及地基处理的标准都可以低于混凝土坝。但是，土石坝坝基本身的承载力强度变形的抗渗能力等条件般远不如混凝土坝，度坝基的处理还是丝毫不能放松。坝基处理的范围包括河床和两岸岸坡。地基处理的主要要求地基处理的主要要求是控制渗流，减小渗流比降，避免管涌等有害的渗流变形，控制渗流量保持坝身和坝基的静力和动力稳定，不产生过大的有害变形，不发生明显的不均匀沉降，竣工后，坝基和坝体的总沉降量般不宜大于坝高的在保证坝安全运行的条件下节省投资。地基的处理在坝趾处河床砂卵石覆盖层平均厚度米，出露岩性为大红峪组石英砂岩与板状粉细砂岩互层，岩石坚硬构造简单渗透性小。右岸已查明的小段层有条，软弱夹层有条左岸山坡平缓，覆盖着厚的山麓堆积物，有断层条。河床坝基岩石构造较为发育，开挖揭露出断层余条，其中相对较大的有多条。因此，在坝趾处开挖将河床砂卵石覆盖层清除并使河床平整并设置齿槽，对于较小的断层用用化学材料灌浆或做混凝土塞，对于较大的断层进行开挖回填混凝土处理。岸坡的处理土坝的岸坡应清理为缓变的坡面，开挖边坡不宜太陡。岩石岸坡不宜陡于。土坝岸坡不陡于砂砾石坝壳部位的岸坡以维持自身岸坡稳定为原则。均质土石坝枢纽建筑物设计参考文献水工建筑物第五版，林继镛主编，中国水利水电出版社，水工建筑物，吴媚玲编著，清华大学出版社，水工建筑物，颜宏亮主编，化学工业出版社，水力学，赵振兴何建京编著，清华大学出版社，碾压式土石坝设计规范，水利部，水工设计手册土石坝，水利水电出版社，溢洪道设计规范，水利部，水利工程地基处理，刘川顺编著，武汉大学出版社，均质土石坝枢纽建筑物设计致谢这次毕业设计，不仅大大巩固了自己的专业知识，也锻炼自己思考，分析问题的能力，这为以后的工作垫定了坚实的基础，在工作上你不可能总是依靠别人，靠的是自己的学习力，分析力，总结力。本设计是在我的导师张彦洪的大力支持下完成的。因此，在这里，我要衷心的感谢张老师。在设计和论文完成过程中，是他给了我不少宝贵的，颇具建设性的意见，正是在他的帮助下，论文才得以最终完成。再次衷心感谢张彦洪老师。然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下水电专业知识的基础同时还要感谢所有的同学们以及我的家人，特别要感谢在设计过程中给我提出宝贵建议的各位老师们以及给予我帮助的同学们，和你们起努力做好设计的同时，我学到了不少东西，让我受益匪浅。正是因为有了你们的支持和鼓励，此次毕业设计才会顺利完成。最后感谢工学院和我的母校甘肃农业大学四年来对我的大力栽培。若需要设计图纸，发邮件均质土石坝枢纽建筑物设计本科毕业论文题目均质土坝枢纽建筑物设计学院工学院专业水利水电工程毕业届别届姓名指导教师职称副教授甘肃农业大学教务处制二〇二年五月均质土石坝枢纽建筑物设计目录摘要关键词绪论基本资料地形地质地形库区工程地质条件坝址区工程地质条件坝址区其他建筑物水文与水利规划气象水文分析水利计算建筑材料及筑坝材料技术指示的选定土料砂砾料石料筑坝材料技术指标的选定工程效益施工条件施工地区气象与水文条件当地建筑材料土料施工地区对外条件工作日分析枢纽布置工程等级确定坝轴线的选择坝型选择地质条件均质土石坝枢纽建筑物设计水文条件筑坝材料坝型比较枢纽布置坝工设计坝体剖面设计坝顶高程的确定坝顶高程计算坝顶宽度确定坝坡选定马道坝体排水渗流分析渗流分析的目的分析内容渗流分析方法渗流计算正常蓄水位时的渗流分析设计洪水位时的渗流分析校核洪水位时的渗流分析渗流分析稳定分析计算工况与安全系数稳定分析基本原理及方法最危险滑弧圆心范围的确定稳定分析计算上游为正常蓄水位的下游坝坡稳定计算上游为校核洪水位时下游坝坡稳定分析上游为设计洪水位时上游坝坡稳定计算稳定综合分析坝体细部构造坝顶护坡排水结构反滤层坝坡排水均质土石坝枢纽建筑物设计溢洪道设计概述溢洪道的线路和选型溢洪道引水渠溢流堰控制段溢流堰的形式初步拟定溢流堰孔口净宽泄槽设计泄槽的平面布置及纵横剖面收缩段扩散段和弯曲段设计掺气减蚀边墙高度确定泄槽的衬砌溢洪道消能设计坝基处理地基处理的主要要求地基的处理岸坡的处理参考文献致谢均质土石坝枢纽建筑物设计均质土石坝枢纽建筑物设计甘肃农业大学工学院水利水电工程专业摘要适当修建大坝可以实现个流域地区发电防洪灌溉的综合效益。通过对青龙河地形地质水文资料气候特征的分析，结合当地的建筑材料，设计适合的枢纽工程来帮助流域地区实现很好的经济效益。根据防洪要求，对水库进行洪水调节计算，确定坝顶高程及泄洪建筑物尺寸通过分析，对可能的方案进行比较，确定枢纽组成建筑物的形式轮廓尺寸及水利枢纽布置方案详细作出大坝设计，通过比较，确定坝的基本剖面与轮廓尺寸，拟定地基处理方案与坝身构造，进行水力静力计算对泄水建筑物进行设计，选择建筑物的形式轮廓尺寸，确定布置方案。水库配合下游河道整治等措施，可以很大程度的减轻洪水对下游城镇厂矿农村公路铁路以及旅游景点的威胁可为发展养殖创造有利条件。关键词坝工设计渗流分析稳定分析溢洪道设计基础处理。均质土石坝枢纽建筑物设计绪论毕业设计的任务是把学生在专业主要课程内容所获得的知识加以系统化巩固扩大深入，培养学生解决本专业技术问题的能力及培养自学能力，培养学生的设计计算，编写说明书和