水库坝体土石坝设计

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水库坝体设计
目录
前言 1
摘要 2
Abstract 3
-.基本资料 8
1.1 流域概况 8
1.2 流域规划及枢纽任务 8
1.2.1 防洪 8
1.2.2 发电 8
1.3 水文气象 8
1.3.1 温度 8
1.3.2 降雨量 9
1.3.3 风速、风向 10
1.4水文特性 10
1.4.1 年径流 10
1.4.2 洪水流量 10
1.4.3 泥沙 10
1.5枢纽及库区地形地质条件 11
1.5.1 坝址地形 11
1.5.2 坝址性质 12
1.5.3 坝址水文特性 13
1.5.4 坝址工程地质条件评价 13
1.5.5 坝址建筑材料 13
二.确定工程等别及建筑物级别 16
2.1工程等别确定 16
2.1.1建筑物级别确定 16
2.1.2 洪水标准 16
2.2坝型选择 16
2.3.1 地形条件 16
2.3.2 地质条件 16
2.3.3 筑坝材料 16
2.3.4气候条件 16
2.3.5 综合分析 16
三.坝体剖面基本尺寸拟定 17
3.1 计算波浪爬高 17
3.1.1 平均波高 17
3.1.2 平均周期 18
3.1.3 平均波长 18
3.1.4 计算波浪爬高R 18
3.2 确定坝顶高程 18
3.2.1顶宽度确定 19
3.3坝坡 19
3.4 防渗体 19
3.4.1 坝体防渗 19
3.4.2 坝基防渗 20
3.5 排水设备 21
四.渗流分析与计算 22
4.1 渗流分析 22
4.1.1 土石坝渗流分析的任务: 22
4.1.2 渗流分析的方法 22
4.1.3流分析工况 22
4.2 渗流计算 22
4.2.1 计算公式 22
4.3 总渗流量计算 23
4.4 校核 28
4.4.1 渗流量 28
4.4.2 防渗稳定 28
五.稳定分析 29
5.1 荷载 29
5.1.1 土体自重 29
5.1.2 渗流力 29
5.1.3 孔隙压力 29
5.1.4 地震力 29
5.1.5 荷载组合 29
5.2稳定分析 30
5.2.1 稳定分析基本原理及方法 30
5.2.2基本公式 30
5.2.3计算工况 30
5.3 确定最危险滑弧 30
5.4 计算过程 31
5.4.1 施工期稳定分析 31
5.4.2 稳定渗流期稳定分析 39
六.沉降量的计算 55
6.1 概述 55
6.2 坝体沉降量计算 55
6.2.1 基本假定 55
6.2.2 方法与步骤 55
6.3 坝基沉降量计算 56
6.3.1 基本假定 56
6.3.2 方法步骤 56
七.土石料结构布置 57
7.1坝壳结构布置 57
7.2 防渗体结构布置 57
7.3 排水设施及护坡结构布置 57
7.4 反滤层的结构布置 58
八.基本构造 60
8.1 坝顶 60
8.2 防渗体 60
8.3 地基处理 60
8.4 排水设施 60
8.5 护坡 60
8.5.1上游护坡 60
8.5.2 下游护坡 61
8.5.3 坝坡排水 61
九.土坝与地基岸坡的连接 62
9.1 土坝与地基的连接 62
9.2 土坝与两岸的连接 62
十.溢洪道设计 63
10.1 概述 63
10.2 溢洪道的线路和选型 63
10.2.2 从地质上看 63
10.2.3 从施工和运用上看 63
10. 3 初步拟定溢流堰孔口净宽和堰顶高程 63
10.3.1 确定溢洪道孔口净宽 63
10.3.2 确定堰顶高程 63
10. 4 溢流堰设计 64
10.4.1 堰面曲线的确定 64
10.4.2 泄流能力计算 65
10.5 溢洪道引水渠 65
10.6 泄水槽设计 65
10.6.1 泄水曹尺寸 65
10.6.2泄水槽构造设计 69
10.7 溢洪道消能设计 70
十-.泄洪隧洞 71
11.1总体布置概述 71
11.1.1 概述 71
11.1.2 线路选择 71
11.1.3 隧洞具体布置 71
11.2 闸门布置 72
结论 73
参考文献 74
毕业设计致谢词 75
附录 77
1.1 流域概况
岗南水库位于平山县西岗南村西的滹沱河干流上，是海河流域子牙河水系滹沱河中游的-座以防洪为主，兼顾工农业、城市供水及发电等综合利用的大(Ⅰ)型水利枢纽工程。距梳石家庄市58km，石～岗公路直通水库，交通方便。工程位置见图0.1。
岗南水库坝址以上控制流域面积15900km2，设计总库容15.71亿m3，与下游28km处的黄壁庄水库形成梯级开发，实行联合调度运用，不仅担负着梳石家庄市和下游铁路、公路、华北油田及冀中平原的防洪任务，同时担负石家庄市的工业、城市生活用水以及200多万亩农田的灌溉任务。
本枢纽包括大坝、溢洪道、遂洞等部分。
1.2 流域规划及枢纽任务
针对流域的自然条件和社会经济状况，考虑资源的综合开发，根据流域规划，本枢纽主要任务是防洪，其次是发电，规划中确定水库正常蓄水位为200.00米，死水位为180.00米。具体任务指标为：
1.2.1 防洪
为使下游重要工业城市和350万亩农田不受淹没，确保国家铁路干线免遭洪水威胁，本枢纽与河道下游整治泛区的工程相配合，可以完成此项任务。具体防洪要求如下：
宣泄设计洪水时：库水位不得超过202米高程，允许下泄流量为5800m3/s。
宣泄校核洪水时：库水位不得超过203米高程，允许下泄流量为9000m3/s。
1.2.2 发电
本枢纽为电力系统中的主要水电站之-，担任调峰任务。根据水能规划，确定总装机容量为41000千瓦。
1.3 水文气象
1.3.1 温度
流域内年平均气温为10-13℃，库区附近约12℃。全年温度元月份最低，其月平均气温为-2～-4℃，极端最低气温可达-16.3℃，七月份气温最高，其月平均气温为24～27℃，极端气温高达45℃。下表为坝址上游附近的历年平均和极端最高最低气温资料。