重力坝设计说明书重力坝设计说明书.doc

前 言 本次设计是根据“长春工程学院——水利工程系教学指导组”的指导来进行设计的。 本次设计力求在内容上理论联系实际，在叙述上浅显易懂，着重阐明基本概念、基本理论、并适度反映学科的新进展，以使我们较为全面、系统地获得水工设计方面的知识。 设计中运用了水力学、水工建筑物、工程水文学等多方面的专业知识。主要是与水利工程有关的挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物的设计，得到了王怀章老师、时述凤老师的耐心指导，对设计提出了许多具有指导性和具体修改的宝贵意见，并且也得到了院、系领导的大力支持，在此一并致谢。 由于设计中我们水平有限，设计内容存在一些不得当之处，错误和不妥之处也在所难免，恳请领导与指导老师们批评指正。 设计人：范 静 日 期：2004-06-20 第一章 基本资料及分析 一、地理位置 兴农灌区位于白旗河上扬家湾处的兴农水库下游，流域呈长条形，坝址以上河流为东西向，坝址以下为东北西南向。灌区长约24公里，宽约4公里。水库流域面积为275.2平方公里。灌区流域面积为261.2平方公里。整个流域宽约10公里，长约62公里。 二、地形地貌 白旗河流域地势东高西底，周围群山怀抱，河流发源于老爷岭山脉的庆岭，庆岭最高峰为海拔934米，杨家湾以上河谷狭窄，森林茂密，植被良好，兴农水库以下，河谷逐渐开阔，地面平均坡度为1/200～1/400，河谷两岸为低山环绕，为茂密的阔叶林覆盖，植被亦良好。坝址以上河长37.6公里，河流坡度平均为7%。 三、气象 1、霜冻：无霜期115～125天，坝址以上为115天，坝址以下为120～125天。初霜日期9月20日前后；终霜日期5月4日左右、冰冻深度达1.8米。 2、最大风速及风向：根据蛟河县气象站25年观测资料汛期（7～8月）绝大多数大风均为西南风、仅有一次东风。最大风速9米/秒、换算成直垂坝轴的风速为8.1米/秒。吹程约为1.5km。 四、坝址区地层构造及水文地质条件 1、地层与构造 本区地层由老到新，为二迭系及第四系近代河流冲积物。 （1）二迭系下统（P1） 范家屯组，由变质砂岩、板岩组成，经风化成棱角碎块，透水性强，强度低。 （2）第四系近代河流冲积物 早期为砂卵石，粘土堆积。分布在坝南端开挖基坑以南。晚期主要由砂卵石、细砂、砂壤土组成，分布在库区。Ⅰ级阶地由此构成。在坝北端山体边部堆积较厚的坡积、残积、滑塌物，主要是块石，砂土混合堆积而成。 （3）侵入岩 海西晚期形成的花岗岩（T4），侵入二迭系地层，并有相伴而活动的中酸性脉岩。该坝落于花岗岩基上。 本区主要构造线方向为NWW—SEE方向，仅在102，302孔发现有一近NE—SW向的次一级断层破碎带，倾向SE，倾角较陡。 坝址区构造裂隙较发育，可见有闭合节理，张开节理。前者多为SE方向、倾向NE，倾角60～70o。后者多为NE方向，倾向ES，倾角80～90o，且规模较大，裂隙充填物为泥质、沙质，具透水性。二者相交呈X型节理，均与坝轴线垂直。 由于节理发育，降低了基岩的强度及抗风化能力，提高了岩石的透水性，造成了坝址区绕坝渗漏问题。 2、水文地质条件 （1）孔隙水：分布在库区第四系砂砾石中，含水层的厚度由于家至杨家逐渐加厚。坝址区102号孔穿过砂砾石层厚约4米，钻孔的静止水位均在0.45～0.6米，没有漏水现象。 （2）裂隙水：分布在基岩的节理裂缝中，特别是断裂破碎带附近裂隙水较发育。102、202号孔静水位接近孔口，推测可能河床底部破碎带沟通了孔隙水、裂隙水的水力联系，甚至沟通地表水体，造成将来坝址渗漏问题。 五、水文资料 坝址处有兴农屯气象站五家站，有实测的流量资料。汛期从6月20日开始至9月25日止。流域降雨多集中在6～9日，一般占年降水量70%以上。 1976年进行历史洪水调查，1922年发生一次最大洪水，相当于五十年一遇，根据洪峰推得其流量为568m3/s，1953年发生一次大洪水，相当于二十年一遇，推得其洪峰流量为395 m3/s。 水库下游河床安全泄量86 m3/s，相当于十年一遇标准。 六、当地建筑材料及其物理性质 土料 本地区土料为粉质粘土及风化料，各料场概况如下表1—1 表1—1 料场编号 土料名称 位 置 储 量 距坝址距离 Ⅰ 粉质粘土 坝左岸 50 500 Ⅱ 风化料 坝左岸 24 1000 Ⅲ 风化料 右岸沿公路 8 1000 Ⅳ 贝壳料 库区 40 500 Ⅴ 风化料 右岸坝头 20 250 石料 坝址处基岩为花岗岩，右岸山体边部发现较厚的滑塌物堆积，堆积物由碎石块，土石组成，多是岩脉的碎石，少部分是花岗岩碎块，基盘是花岗岩。此堆积物风化砂，碎石可上坝，块石可做护坡。 3、土壤的物理性质列表1—2 表1—2 名 称 粘结力 （kg/m3） 比 重 液 限 （