重力坝毕业设计说明书Word文档下载推荐.doc
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7.5.1坝体排水 49
7.5.2基础排水 49
7.6混凝土标号分区 51
8.地基处理 53
8.1坝基开挖与清理 54
8.2坝基的固结灌浆 54
8.2.1固结灌浆的目的 54
8.2.2固结灌浆的设计 54
8.3帷幕灌浆 55
8.3.1帷幕灌浆的目的 55
8.3.2帷幕灌浆的设计 55
8.4断层破碎带、软弱夹层的处理 57
8.4.1断层破碎带的处理 57
8.4.2软弱夹层的处理 57
致谢 58
3
鄂-01水利水电枢纽工程毕业设计说明书
学生：
宋明京
指导老师：
殷德胜
三峡大学科技学院
1水文
1.1流域概况
鄂-01水利水电枢纽工程位于恩施自治州X县境内的ZJ河下游河段，距X县城关的输电线路距离33.0km，距恩施州旗峰坝中心变电站的输电距离也不到40.0km。
鄂-01上游建有L电站，毗邻X县城，装机26MW，加上其它小型电站，已能满足X县工农业发展的负荷要求，因此鄂-01电站的供电范围主要是恩施州电网或省电网。
恩施州位于湖北省西南部，是以土家族、苗族为主的少数民族聚居地。
全州总面积23962km2,耕地面积286.93kha,1998年底全州总人口379.12万人，其中农业人口336.46万人，国内生产总值111.05亿元，工农业总产值136.66亿元（1998年现价）。
恩施自治州境内有丰富的自然资源和矿产资源。
有煤、铁、碳、硫、铜、石灰石等多种矿产，为全州工业的发展提供了有利条件。
近年来，恩施州工业发展较快，有的项目目前已初具规模，主要工业产品有煤炭、化肥、布匹、卷烟、水泥、木材等，主要农副产品有粮食、油料、烟叶、茶叶等，林、牧、特产、药也具有较大优势。
恩施州地处亚热带地区，降水丰沛，境内河流众多，水能资源十分丰富，全州水能理论蕴藏量3392MW，可开发量2100MW。
全州共建成水电站246处，总装机445MW。
在已建的水电站中，每年洪水季节大量弃水，而枯季则电力不足，由此造成系统供电率低，质量差。
随着国民经济的高速发展，电力供需矛盾日趋严重，枯水期调峰容量仍然不足。
为此，恩施州规划电源建设的主要原则为：
水火并举，以水为主，重点建设有调节能力的中型水电站，提高枯水期用电的保证率。
鄂-01水库兴利库容近2亿m3，具有年调节能力，距恩施州电网负荷中心约30km，尽早兴建鄂-01电站，承担系统补偿调峰任务，可从根本上缓解系统电力的供需矛盾，对恩施州电网具有重大意义。
ZJ河是T江中游右岸的最大支流，位于东经109°
3＇～109°
50＇，北纬29°
37＇～30°
13＇，发源于咸丰县西北的柿子坪，自西南向东北，流经咸丰的老寨、马河坝，在龙坪镇入X县境，经X县的桐子营、珠山镇、中间河等乡（镇），穿过数处峡谷及山间小坪畈，于龟山河上游石心河注入T江，干流全长120km，流域面积1656km2，总落差424m。
其中X县境内河段长约72km，流域面积1381.6km2。
鄂-01水利水电枢纽坝址位于X县ZJ河下游，控制流域面积1420.5km2。
ZJ河流域地处鄂西南山区南部，属云贵高原的延伸地带，平均海拔约800m，最高点火烧堡2014.5m，最低点两河口356m。
流域内山峦叠翠，地势陡竣，河流落差大，主河道平均比降为3.1123‰，流域形状系数（F／L2）为0.11，属单干长条型流域；
X县以上支流呈放射状分布；
X县以下左岸支流较少，右岸主要支流有4条，其中以花塌河最大，流域面积303.5km2。
流域内岩溶发育，暗河、泉润较多，河口以上天坑面积247.25km2，占全流域面积的14.9%，其中X县以上天坑面积189.8km2，占总天坑面积的76.8%。
流域内林草茂密，植被覆盖较好，森林覆盖率28.5%，对径流和洪水均有一定的调蓄功能。
ZJ河人类活动的影响较大，宋家沟、罗马洞、花塌河、龙头沟等支流上建有9处小型水电站，总装机容量5.1MW；
流域内现有小型水库14座，总库容约400万m3；
ZJ河中游的L水库电站也于1993年6月建成，其位置紧邻X县城，装机容量26MW，具有发电、防洪、灌、溉、供水、养殖、旅游等综合利用效益，对发展X县经济，缓解鄂西供电紧张状况，推动下游鄂-01电站的建设，具有积极的作用。
1.2气象
（1）、气象和雨量站网
ZJ河流域内共有8个雨量站，另增加引用紧邻本流域边缘的唐岩河流域白果坝雨量站资料。
各站设站时间及引用资料情况见表1。
ZJ河流域雨量站网一览表
表1-1
项
目
站
名
建站时间
绝对高程
（m）
器皿距地面高
引用资料年限
年限
咸丰
1933.5
760
1.2
1959.1～1999.12
41
龙坪
1975
640
1976.1～1999.12
24
晓关
1959.4
950
1964.1～1999.12
36
桐子营
1974.12
1975.1～1999.12
25
洗草坝
780
1975.4～1999.12
X站
1935.4
500
长潭河
1959.7
820
0.7
1959.8～1999.12
万寨
1971.1
660
1971.1～1999.12
29
白果坝
（唐岩河流域）
1964.1
1964.2～1993.12
30
流域内仅有二个地面气象站：
位于上游的咸丰站建于1957年，中游的X站建于1959年。
（2）、气候特性
ZJ河流域属中亚热带季风气侯，由于地形地貌的差异和海拔高度的变化，又呈复杂多变的山地气候。
夏季受海洋季风影响，冬季为西伯利亚气候控制，冷暖气团交替，从而使得本流域气候温和，雨量丰沛，且雨热同期。
据1959年～1999年9个站的降水资料统计，流域多年平均降水量为1505.1mm，年际交化在1040～2150mm之间，下游降雨略小于上游。
降水量年内分配不均，雨季4～10月降水量占全年的83‰，其中，7月份降水量最大，共多年平均月雨量236.8mm；
冬季雨量较少，尤以1月份最少，平均为32.9mm，见表2－2。
单站年降水量的最大与最小值之比在1.8～2.6之间。
年降水量最大为晓关站2422.9mm（1983年），最小为咸丰站895.7mm（1988年）。
ZJ河流域多年平均降水量及月分配表
表1-2
月份
1
2
4
5
6
7
降水量（mm）
32.9
41.8
76.4
133.8
193.8
231.5
236.8
占全年（%）
2.2
2.7
5.1
8.9
12.9
15.4
15.7
8
9
10
11
12
年
169.4
157.4
121.1
75.7
34.5
1505.1
11.3
10.5
8.0
5.0
2.3
100
据流域内二个气象站的资料统计，多年平均气温为14～16℃，月平均气温以1月最低，为3～5℃；
以7月最高，为25～26.5℃，气温年内较差在22℃左右。
极端最高气温为40.8℃，出现在1959年8月23日X县站。
极端最低气温为－13℃，出现在1977年1月30日的咸丰站。
年平均风速较小，为0.6～1.4m／s，大多出现在春、夏季。
最大风速为19.7m／s，出现在X县站1983年，风向为西北风。
流域内相对湿度较大，大多在81%～84%，日照较少，年平均日照时数1170h。
年平均雾日在50～62d，年最多雾日为咸丰站85d，出现在1980年。
年平均霜日为15～23.3d，是清江流域霜日较少的地区之一。
各气象站主要气候要素见表2。
ZJ河流域各气象站主要气候要素表
表1-3
宣恩
平均气温（℃）
14.0
15.8
一月
2.9
4.6
七月
24.8
26.6
极端最高
气温（℃）
37.6
40.8
日期
59.8.23
极端最低
-13
-12.7
77.1.30
年平均风速（m/s）
1.4
0.6
最大风速
（m/s）
19
19.7
风向
NE
NW
霜日（d）
23.3
15
雾日（d）
61.7
50.1
多年平均最大风速12m/s，吹程1.5km。
淤砂高程按400.0m计,淤砂饱和密度11KN/m3，内摩擦角140。
1.3径流
洞坪电站坝址么流依据宣恩水文站1959年至1999年的实测水文资料，按水文比拟法移量。
根据径流多年年内变化情况，水文年度从4月开始至次年3月为止，在水能计算中，采用1959年4月至2000年3月共41年年月径流系列，多年平均流量46.4m3/s，多年平均枯水期流量12.3m3/s，多年平均年径流量14.62m3。
设计代表年为：
丰水年1989年4月～1990年3月（P=10%），平水年1993年4月～1994年3月，枯水年1978年4月～1979年3月（P=90%）。
鄂—01电站上游L电站库容不大，考虑按等流量调节后下泄，与区间径流相加后作为坝址径流。
1.4设计洪水
本流域的暴雨多为涡切变型，实测最大24h降水量为咸丰站1983年9月8367.8mml，最大3d降水量为咸丰站1983年9月8～10日414.2mm。
暴雨时程分布特征是：
两头大，中间小，主雨峰出现在笫1、3d的机遇相当。
暴雨中心多发生在X县以上，由上而下呈递减趋势。
ZJ河流域的洪水由暴雨形成，具有明显的季节及地域特性，陡涨陡落，涨洪历时在7小时左右，总历时3天左右。
根据X县站1959~1999年的流量资料统计，年最大洪峰流量多发生在5～9月，其中7～8月洪水次数最多。
占57.3%，发生在9月的洪峰最大，实测最大、次大值均发生在9月上旬,实测最大流量m3/s。
鄂-01设计洪水均按流量途径和暴雨途径两种方法推求，见表4。
表1-4鄂-01水库设计洪水过程线单位：
m3/s
时段
（dt=2h）
典型
0.05
0.1
0.2
0.5
20
120
95
90
80
75
50
35
18
616
2760
2540
2270
2040
1760
1070
870
720
685
986
3720
3420
3110
2730
2440
2160
1770
1350
2130
5910
5440
4900
4350
3750
3350
2700
2240
1730
2430
6270
5780
5290
4620
4130
3700
3010
2490
1910
2660
6550
6040
5520
4840
4320
3790
3090
2560
2000
2600
6400
5900
5400
4720
4230
3730
3050
2520
5950
5480
5050
4380
3960
3480
2810
2310
1920
5030
4640
4200
3650
3300
2900
2360
1950
1550
880
4070
3440
2980
2670
2350
1580
1080
2930
2470
1890
1660
1340
1110
800
557
2070
1900
1740
1520
1360
1190
970
810
670
13
510
1940
1780
1450
1300
1140
925
772
580
14
570
2010
1850
1230
990
825
620
675
2050
1810
1510
1150
960
16
1800
1700
1630
1530
1370
955
17
605
1650
1560
1490
1420
1260
910
540
1480
1380
1320
945
840
715
1290
1210
1130
985
756
645
470
1200
1120
1040
900
765
692
578
21
440
1180
865
700
638
536
22
415
1100
965
795
755
582
498
23
385
1020
905
735
610
545
465
360
830
740
688
550
435
330
875
835
782
690
650
522
467
402
26
305
822
786
746
630
555
492
438
374
27
280
768
732
600
568
520
462
420
355
28
260
682
530
490
445
395
332
240
676
528
495
460
428
367
310
230
575
503
300
31
220
598
565
472
425
336
286
32
215
574
502
400
375
333
282
33
205
548
527
480
436
380
366
328
278
34
195
450
426
386
370
352
316
270
185
350
335
308
262
175
452
417
384
346
340
322
258
37
168
416
382
343
320
302
254
洪量
（万m3）
18728
55871
51838
47765
42340
38184
33967
28286
23864
19254
62
2坝址地形及地质资料
2.1区域地质
鄂-01水利水电枢纽工程地处鄂西南山区，总地势西南高而东北低，山脉走向受构造线控制平行褶皱轴部呈带状展布。
河谷深切，相对高差300～600m，呈现出构造剥蚀岩溶和构造侵蚀中低山地貌景观。
自燕山运动后，本区地壳运动以大面积的继承性隆升为主。
在隆升过程中具有间歇性，造成多级剥夷面及相其的地貌组合形态。
本区地层属扬子区恩施咸丰小区，从志留系至第四系除个别统段缺失外，皆有分布，由老到新分别为：
志留系下统罗惹坪组（S1Lr）、中统纱帽组（S2s）砂页岩；
泥盆系中统云台观组（D2y）石英岩状砂岩，上统黄家磴组（D3h）黄绿色页岩夹鲕状赤铁矿层，写经寺组（D3x）微晶灰岩夹泥灰岩；
石碳系下统岩关组（C1y）粉砂质粘土岩、石英砂岩夹炭质页岩，上统黄龙组（C2h）微晶灰岩及白去岩；
二迭系下统栖霞组（P1q）含燧石结构微晶灰岩夹岩质、钙质页岩，茅口组（P1m）硅质层及炭质页岩，含燧石结构灰岩，上统吴家坪组（P2w）含燧石结构灰岩、黑色页岩夹煤层，大隆组（P2d）硅质岩夹炭质页岩，黄绿色页岩；
三叠系下统大冶组（T1d）薄层微晶灰岩夹泥灰岩，黄绿色页岩，中统嘉陵江组下段（T2j1）中存层微晶灰岩夹细晶白云岩、溶崩角砾岩，中段（T2j2）中厚层微晶灰岩，上段（T2j3）微晶白云质灰岩、夹溶崩角砾岩，巴东组一段（T2b1）微晶灰岩、白云岩，二段（T2b2）紫红色粉砂质粘土岩、钙质粉砂岩，三段（T2b3）中厚层微晶灰岩夹泥灰岩，四段（T2b4）粉砂质粘土岩夹粉砂岩、泥灰岩，五段（T2b5）紫红色、灰绿色白云岩夹灰绿色页岩；
第四系更新统（Qp）阶地卵石、漂石、砂壤土，全新统（Qh）现代河床砂卵石、崩坡积堆积物。
本区大地构造上位于扬子准地台上扬子台坪八面山台褶带恩施台褶束。
区内主要构造形迹为X——崔坝向斜，断裂构造规模较小，规模较大的恩施断裂、咸丰断裂带，离坝址较远。
本区碳酸盐岩分布广泛，出露面积约占测区面积70%，灰岩出露区岩溶发育，各类岩溶形态均有分布，岩溶洼地、漏斗、落水洞、暗河、天窗、岩溶坡立谷及溶洞等随处可见。
区内水文地质条件相对较复杂，主要为碳酸盐岩溶水。
基岩裂隙水富水性较差，且分布有限。
岩溶水由于岩溶发育程度不同，其富水性差异极大。
溶洞暗河地带流量可达100～1000升/秒，溶洞泉流量一般10～100升/秒，溶蚀裂隙泉更小，一般小于10升/秒，地下水一般埋藏较深。
本区地下水接受大气降水和地表水补给，以泉的形式向ZJ河或T江排泄。
ZJ河及T江为本区最低排泄侵蚀基准面。
本区地下水、地表水水化学类型一般为低矿化度的重碳酸钙镁型，PH值呈中性，对人畜无害，对混凝土无侵蚀性。
2.2区域稳定及地震
本区新构造运动特点为大面积隆升，第四系未发现构造变形迹象，显示自喜山运动以来，区内断裂活动相对微弱。
据湖北省地震局资料，1931年恩施断裂西南端黄金洞发生过5级地震，咸丰断裂于1856年在大路坝曾发生6.2级地震，均离坝址较远。
据1990年《中国地震烈度区划图》，本区地震裂度属小于六度区，并参考省地夺局1985年对L电站工程地震烈度复核意见，认为鄂-01水电枢纽工程场址的地震基本烈度可定为六度。
鄂-01水库区不会产生大的具破坏性的水库诱发地震，但有可能产生岩溶气爆型或塌陷型微弱的水库地震，对工程不会产生大的影响。
2.3库区工程地质条件
鄂-01水库为山区峡谷型水库，库区人口稀少，耕地不多，淹没损失较小，且固体迳流来源较少，水库游积问题不大，两岸库壁为高陡峡谷，无大面积浸没问题。
2.4坝址工程地质评价
洞坪坝址河谷狭窄，河床宽只有30m。
两岸山体雄厚，岸坡较陡，坡角约60°
，两岸大致对称，河床覆盖层厚9.00m左右，水深2～4m，两岸基岩裸露，左岸上游有加大湾冲沟切割，下游无大的沟谷切割，岸坡完整。
坝基及坝肩岩层为T1d2-1、T1d2-2、T1d3-1～T1d3-8薄层灰岩、中存层灰岩、极薄层灰岩夹泥质灰岩，断层较少，裂隙有横张卸荷裂隙、雁列式张裂隙及反倾向裂隙，多充填方解石脉。
岩石强度中等，岩体质量属Ⅱ类中硬岩亚类，岩体属层状结构，较完整类，风化深度较浅，风化微弱，可作为拱坝和重力坝坝基。
左右岸坝肩边坡稳定。
大坝左右岸抽槽人工边坡，建议基面1:
0.3～1:
0.7；
下游壁边坡顺层开挖，坡比1:
0.6，上游壁1:
0.7。
坝基抗滑稳定：
坝基岩体倾向上游倾角较陡，裂隙多充填方解石脉，且延伸不长，河床基岩面平顺，没有大的深槽、陡坎及深潭。
坝下游无明显陡倾角断裂破碎带及较厚变形模量特别小的软弱夹层，产生坝基表层滑动及深层滑动可能性不大。
左岸坝肩主要结构面有：
横张卸荷裂隙，反倾向裂隙、雁列式张裂隙及层或夹层面，下游岸坡完整，没有大的断裂破碎带及厚度大的软弱夹层切割，其稳定性较好，在拱端力系的作用下，由于下游没有临空面，不会产生滑动。
右坝肩主要结构面有：
层面及夹层面、横张裂隙面、雁列式裂隙、反倾向裂隙、断层F2，下游临空面，组合有可能产生滑动。
层面S0，产状120°
∠60°
，f=0.42，C=0.05Mpa，f′=0.48，c′=0.26Mpa，横张裂隙走向315°
⊥,f=0.60，C=0.10Mpa，考虑其分布较少及连通性，fˊ=0.85,cˊ=0.60Mpa。
雁裂式张裂隙产状350°
∠20°
，f=0.70,C=0.10Mpa，考虑其分布较少及连通性，f′=0.80,c′=0.70Mpa，反倾向裂隙：
产状315°
∠37°
f=0.45,C=0.05Mpa，考虑其分布及连能性，fˊ=0.80,cˊ=0.5Mpa。
据极限平衡公式计算安全系数K≈4.0，稳定性能
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