15年重力坝毕业设计任务书1.docx

1、15年重力坝毕业设计任务书1XXX水库枢纽重力坝毕业设计任务书(供水利水电工程专业用)兰州交通大学土木工程学院水利水电工程系二一五年三月一、毕业设计目的与毕业设计要求（一）毕业设计目的毕业设计是学生应用在校所学知识、结合工程实际，进行一次系统的、有机的解决工程实际问题的训练，也是完成工程师基本训练的最后一个教学环节。目的是：1、巩固、扩大和提高所学理论知识，并使之系统化。2、培养学生综合应用所学知识，解决实际工程技术问题的能力，并初步掌握设计水利枢纽工程的内容、原则、方法和步骤。3、通过毕业设计实践，提高学生独立思考；钻研问题；分析问题的能力。4、通过毕业设计实践，进一步提高学生设计、计算、绘

2、图和编写说明书的技能。5、通过毕业设计的锻炼，使学生进一步树立正确的设计思想和政策观点；进一步树立热爱社会主义祖国、热爱祖国水利水电建设事业的高尚情操；培养学生勇于攀登高峰、刻苦钻研、实事求是、谦虚谨慎、认真负责的工作作风。（二）毕业设计要求本设计的题目是我国刚竣工的水利枢纽工程。（1）明确毕业设计的性质、目的、任务和要求。（2）熟悉原始资料，弄清枢纽设计任务；按设计要求分析资料；注意资料的可靠性和合理性，了解资料的用处和用法；（3）从工程的具体条件出发，应用最新科学技术成就进行设计，如期全面完成设计任务并争取做到重点深入；（4）设计方案应根据已知资料中的地形、地址、水文气象等提出方案，进行定

3、性分析，充分论证后选择较优方案；根据坝型定性分析选择其他建筑物形式作必须的计算；根据各建筑物形式组成几个枢纽布置方案，定性分析选择一个合理方案；（5）对主要建筑物应作得较详细，对其中个别部分可达到施工阶段的要求；对其他建筑物（如河岸洪道、隧洞、电站厂房、泄水底孔）等的设计，视其情况，由指导教师酌情增减；（6）学生在完成所规定的阶段设计内容后，应随即提出自己的设计成果。A 设计图4张图是设计者的语言，是毕业设计的主要成果之一，要求表达内容和绘制图正确，图面(饱满没有多余的空幅、没有重复的构造、图幅布局合理、主次分明、大图应有标题)、比例适当、尺寸齐全、绘制清晰、图面整洁和有必要的注释和说明）。B

4、 设计说明书设计说明书也是毕业设计的主要成果。要求：内容（按设计规定）齐全、论点正确、论据可靠、结论明确；章节分明、条理清楚。语言精练、字迹工整；既要有计算参数、公式、结果，又要有对计算结果的分析论证和结论；此外还需注意适当地使用插图和附表。设计说明书每项计算应有草图、计算公式、数据、计算过程和成果、供计算的曲线等。二、枢纽概况及工程目的XX水库位于河北省青龙县与卢龙县交界处（见位置图）。控制流域面积5060平方公里，占全流域的80。青龙河是滦河较大支流之一，水量充沛，但年内及年际的水量分配极不均匀，必须兴建大型的控制工程进行调节。丰富的水资源方可得到充分地利用。水库主要任务是调节水量。供秦皇

5、岛市和港口码头、钢铁基地及滦河下游地区农业用水，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。供水原则是：在满足城市生活、工业用水的同时，对农业也给以一定的重视。特别是移民迁建灌区用水应优先保证，其次是在现有灌区用水及潘家口、大黑丁两座水库的配套灌区，新增灌区要安排在缺乏地下水的滨海地区。枢纽工程在三个坝段选择了二条坝线，二种坝型。I83坝线采用混凝土重力坝。红层坝线采用当地材料坝。枢纽建筑物包括主坝、泄水建筑物及电站等。根据本工程的规模及其在国民经济中的作用，按水电部制定的SDJ1278设计标准。水库枢纽工程属大（一）型。主要建筑物按一级设计，辅助建筑物按三级，临时建筑物按四级设

6、计。三、设计基本资料 参见附录一四、设计任务和基本要求 （一）设计任务：1.本次设计针对枢纽工程的三个坝址段选择合理的坝址段。2.根据地质、地形条件和枢纽建筑物的作用进行坝线、坝型的选择。枢纽布置方案比较通过初步分析和计算，选定枢纽布置方案。并绘制枢纽平面布置及上游立视图。3.坝工设计。内容包括：拟定挡水坝（或溢流坝）剖面，稳定应力分析等，并绘制设计图纸。4. 进行细部构造设计和地基处理设计。包括：标号分区、分缝、止水、廊道、排水及坝基开挖、清理、灌浆、断层破碎带处理等，并绘制有关设计图。（二）设计基本要求：1.设计者必须发挥独立思考能力，创造性的完成设计任务。在设计中应遵循技术规范，尽量采用

7、国内外的先进技术与经验。2.设计者对待设计、计算、绘图等工作，应具有严肃认真一丝不苟的工作作风，以使设计成果达到较高水平，并从中得到锻练。3.设计者必须充分重视和熟悉原始资料，明确设计任务，在规定的时间内圆满完成要求的设计内容。4.成果包括:设计说明书、计算书一份（可合为一本），图纸4张。附录一XXX水库I83坝线重力坝方案设计基本资料一、水文分析1.年径流：青龙河流域水量丰沛，是滦河流域水源蕴藏量较大的一条支流。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。XX实测资料19561982年27年资料中，丰水年1977年达21.34亿立米。枯水年1981

8、年仅1.667亿立米，相差19.37亿立米，约合12.8倍。且丰、枯水年连续发生。多年平均年径流量为9.6亿立米。2.洪水：青龙河洪水由于暴雨形成。本地区暴雨历时短、强度大、地面坡度陡，洪峰陡涨陡落。一次洪水历时一般为35天。流域南部位于燕山山脉东侧的暴雨中心地带，因此洪水具有峰高量大的特点。本流域洪水多发生在七、八两月，出现在七月的占34%，出现在八月的占66%。XX多年平均69月洪量占年径流量的70%左右，三天洪量占六天洪量的70%以上,大水年尤为集中。如1962年最大六天洪量占年径流量达70%。流域内洪水地区分布主要在土门子以下。以土门与XX19711977年同期系列统计。土门子XX区间

9、洪量占XX以上洪量60%以上，而其面积占XX以上总面积的42%。由频率分析法求得：洪水计算成果表项 目洪峰流量（秒立米）洪 量（亿立米）24小时三天六天三十天特征值均 值20001.42.22.85.37CV1.351.351.351.251.0CS/CV2.52.52.52.52.5频率(%)0.013204022.4335.2439.9655.400.022960020.7532.6536.9051.500.12248015.7424.7328.3440.500.21968013.7821.6524.9236.200.51600011.2317.6020.4130.401132809.30

10、14.5017.1426.102106807.4811.7513.9221.70573605.158.109.8016.201050003.505.506.8312.102029202.043.214.178.18XX水库坝址以上不同频率设计洪水过程线 时 间 不同频率(%)流量(秒立米)月日时 0.020.1251072422946803482378296241974172180055050025223001900105080063042687203512009007406446633791500110089187622577327501890122010108678230392027001

11、8001213131994647403260217014143481086751703560237016141281070051003510234018131629984475032702180201132385764080281018702297517386352024201610248923675832202210147026283996362303020001390477405862279019201280 时 间不同频率(%)流量(秒立米)月日时0.020.12510766895522224801710114086845518424701700113010684551842470170

12、011301226800195809518591037901428400218001050070004700162940022400106507320494018296002248001068073605000202930022200106507330495022290002160010450725048802428500200009850688045802722052017600895060004100421540152007700520037006180601280062004450300031458010400485036002460101110080003400254017701250

13、003800190014501030时 间不同频率(%)流量(秒立米)月日时0.020.1251071434202885140010007001631632470115085061018291123401050800590202890221010007505602227582189950730550242604208092072654028225521960910722535424511933900718530623091820900714528822141722890710526102145167688570652412203016358807025221420161550875698520

14、161926152787069451718182714638656905152018181433860686513 续 表时 间不同频率(%)流量(秒立米)月日时0.020.125107221723140485568251024168913778506785082921655137184667450541622132684367050361616128184066650081567123583666249710151612298336584951214551170830654493141379114482665049016134811438236464881812901095820642486

15、201260106981663848322122910438136344802411981017810631478302116899180662847541138965803625473时 间不同频率(%)流量(秒立米)月日时0.020.1251061107939800622470810959307966184681010839307936154661210729107906124641410619007856094621610538947806064601811079397756034582010619007706004553、泥沙：青龙河流域植被较好，泥沙来源在地区上分布和洪水在地区上的分

16、布是一致的。主要是土门子到XX区间，其间来沙量约占XX以上总输沙量的60%70%。本地区泥沙在年内分配比径流更集中。汛期输沙量占年输量的95%以下，而汛期沙量又都集中在几次大洪水。年际之间沙量变化悬殊。由统计分析得知，XX站多年平均输沙量为386万吨，多平平均侵蚀模数为762吨平方公里，多年平均含沙量为4.0公斤立方米。从泥沙的组成情况来看，泥沙颗粒较粗，中值粒径为0.075毫米，淤沙浮容重0.9吨立米，内摩擦角为12度。二、气象条件：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700毫米，且多集中在夏季七、八两月。流域多年平均气温为摄氏10oC左右，日温度变化较大。离

17、坝址较近的迁安站实测最高气温39 oC（青龙站）。全年无霜期约180天，结冰期约120天，河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，冰厚为040.6米，岸边可达1米。多年平均最大风速为23.7米秒，水库吹程为3公里。三、工程地质1.区域地质XX水库库区属中高山区，构造剥蚀地形。青龙河在本区内河曲发育，侧蚀能力较强，沿河形成不对称河谷，由于构造运动影响，河流不断下切，于堆积岸形成阶地，侵蚀岸形成陡崖，组成本区地层的有：太古界、下元古界、震旦系、朱罗系及火成岩侵入体和第四纪等。其中分布最广的为震旦系地层。其中以太古界、震旦系、朱罗系三者与工程关系密切，为库区的主要岩层。2.地质构造与地震XX水库处于燕

18、山沉降带的中部。地质构造复杂。全区地震频繁，特别是坝址区南段尤为突出。库区及其周边控制性的断层有秦皇岛建昌营和滦南卢龙断裂。秦皇岛建昌营大断裂层深大断裂，在坝址下游小暖泉村穿过青龙河，沿线有泉群出现。从控制泉群、控制地貌及岩相作用分析，列为活动性断裂较合适。滦南卢龙断裂（又称桃园断裂）。该断层向北东方向延伸，在距XX库区67公里处尖灭。属第四纪以来活动性较强的断裂。唐山地震以后，沿该断层时有余震发生。上述二条活动性断裂在三坝段以西5公里处汇而不交。按断层交汇部分易发震的原则，这种汇而不交是值得注意的。近期坝址地区未发生大于4级以上地震，邻区地震活动有一定影响。1983年8月河北省地震局在XX水

19、库工程地震基本烈度鉴定书中确定，一、二坝段位于北区，属相对稳定区，基本烈度为6度，三坝段位于区，基本烈度为7度。邻区强震的影响，烈度量高可达67度。3.库区工程地质条件库区左岸非可溶性岩层广泛分布，其中主要由娟云母千枚岩。石英沙岩，砂质页岩等组成。透水性较小，也没有发现勾通库内外的大断层。因此，在非可溶性岩层分布区，没能向库外渗漏的可能性。库区可溶性岩层分布于青龙间右岸。从隔水层的分布、岩溶的发育情况以及地貌水文地质条件的分析，水库蓄水以后，向邻谷沙河渗漏的可能性也是不大的。青龙河与邻谷沙河之间分布有大面积的石英斑岩，斑状花岗岩及火成岩的侵入体，组成了相对隔水层，不利于地下水的活动。经过对库内

20、断层，灰岩地区的勘探分析，水库向外流域及下游漏水的可能性很小。库区内岩层抗压强度较高，抗风化能力较强，未发现可能发生塌滑的岩体，库岸基本上是稳定的。库区内未发现有开采价值的矿藏，不存在对库周边产生的浸没问题。4.坝址坝线工程地质条件坝段内出露的断裂构造如F103、F105、F108、F112、F114、F117、F122等大小断层共十余条，断层走向以北西为主，北东者少，多为高角度正断或平移正断层有：(1) F103断层，产状走向近BW，倾向N，倾角4050逆断层。大红峪组第三段砾岩被切割。下盘有牵引褶曲，破碎带宽约1020米。出露于83坝线右岸上游约150200米，宽约1020米。(2) F1

21、05断层，产状走向NW310o、倾角80 o90 o为平移断层。水平断距400米，两侧岩石破碎严重、无胶结现象，出露于I83坝线石岸坝头附近。(3) F105断层，产状走向NW345o、倾向NE、倾角56o逆断层。由大红峪组第一段薄层板岩、石英砂岩逆于大红峪第二段中厚石英砂岩之上。破碎带宽约6.0米、未见胶结现象。其中夹有30厘米厚的断层泥。断层两盘岩石影响带宽10.4米。在上盘薄层板岩夹石英沙岩中有牵引褶曲。岩层有直立或倒转现象，具有强烈挤压特征。(4)根据坝址两岸构造，地层岩性出露分析，推测河床中可能有顺河断层通过。原因一是两岸出露的断裂构造均未过河，如F103断层走向近东西，规模较大，左

22、岸无迹象。二是地层出露两岸高程有明显差异。I83坝线主要工程地质条件如下：地形地貌构造剥蚀中低山地形，不对称“U”型峡谷，右岸较陡，左岸坡缓，阶地不发育。坝线长480米覆盖层河床57米砂石层，左岸山麓堆积31.0米。地层岩性震旦系大红峪组第一、二段，为中厚层石英砂岩与板号互层。岩层产状层面倾向上游。软弱夹层据平洞、竖井资料，右岸有软弱夹层13条，系顺层夹泥。左岸顺层夹泥6条，切层泥3条。建议磨擦系数f0.20.24。风化情况弱风化下限、河床1028米深(高程左边75米，右边55米)。左岸弱风下限为115105米高程，右岸为12090。地质构造右岸小断层67条：左岸F122断层一条。构造简单，基

23、本地震裂度为6度。岩层透水层坝基下部80100米深的范围内W值均大于0.02升分米，均需灌浆处理。岩 溶I83坝线上游2公里处，马圈子电站附近见溶洞。稳定性右坝肩上、下游存在I、II号不稳定岩体。岩石力学指标石英砂岩单块岩石室内指标：抗压强度134338mpa.弹性模量E50010000mpa.泊桑比0.110.13。各岩层层面磨擦系数的估计建议值：(1)石英砂岩层面磨擦系数为0.600.65(2)板岩层面磨擦系数为0.40.45(3)层面夹泥膜磨擦系数为0.30.35(4)切层泥层磨擦系数为0.20.24四、当地建筑材料天然建筑材料分布于坝址区上、下游河滩及两岸阶地。其中土料场主要有庄窝、土

24、台子等七处。地下水位以上储量为1183.44万立米。砂砾卵石料场主要有南杖子、XX等八处。地下水位以上储量为1088.95万立米，全部储量有待进一步探查。各料场材料的物理性质，试验指标等基本满足技术要求，可作大坝混凝土骨料及供围堰方量。如采用当地材料方案，其粘性土料的储量足以满足施工要求。五、交通条件对外交通计划从京秦路大横河站接轨至工地。改建和新建滦县经迁安、滦县经卢龙到达工地的公路。坝顶无交通要求。六、施工条件采用低围堰、底孔导流、分期施工的导流方法进行施工。各项施工辅助企业、仓库及生活等临建设布置在坝址下游两岸。混凝土骨料取自下游料场。施工用电由刘田庄引接。七、效益（以1984年价格水平

25、及费用标准计算）水库建成以后，除了满足秦皇岛市、冀东钢铁基地及农业用水外，还可获得发电、防洪、养鱼等效益，总效益是显著的。(1)灌溉效益灌溉效益分析成果表项 目旱地灌溉旱改水稻垦荒水稻灌区不灌产值差(元/亩)162.0354.2412.0分摊系数法亩效益(元/亩)81177.1206.0单方水效益(元/立米)0.250.170.17减去成本法亩效益(元/亩)124.0378.0261.0单方水效益(元/立米)0.390.260.22(2)城市及钢铁基地供水效益按秦皇岛市总净产值中水的效益分摊系数以10%计，则每立方米水量的效益为0.53元/立米。(3)防洪效益防洪效益按建库以后，与潘家口、大黑

26、丁水库联合运用。在削峰、错峰过程中减少滦河下游地区的洪水灾害计算。水库年平均效益为443.16万元/年。(4)发电效益以水电的价格代替水电的效益按0.093元/度计算。水库规划及建筑物特性指标项 目单 位指 标备 注水位校核洪水位设计洪水位正常蓄水位死水位校核尾水位设计尾水位正常尾水位坝前堆砂高程米米米米米米米米156.3153.2153.2110.099.197.084.197.6P=0.02%P=0.1%发 电库容总库容调洪库容兴利库容死库容堆沙库容亿立米亿立米亿立米亿立米亿立米14.932.1110.330.941.66主坝坝 型坝顶高程最大坝高坝顶长度坝顶溢流孔数堰顶高程每孔净宽工作闸门尺寸启闭机(245T固定式)设计洪水下泄能力校核洪水下泄能力米米米孔米米米米台秒立米秒立米实体重力坝157.2489.24519.015141.715.01512.5151827624527库容进口底高程低孔数及尺寸弧形工作闸门工作门启闭机设计水位泄水能力校核水位泄水能力隧洞进口高