[工学]水工建筑物课程设计.doc

目　录 第一章 设计基本资料 3 1.1工程概况 3 1.2设计基本参数 3 1.3气象水文资料 3 1.4坝址工程地质条件 6 1.5设计用图纸 7 第二章 总体布置 8 2.1工程等级确定 8 第三章 非溢流坝段坝体设 3.1拟定基本剖面 8 3.2拟定实用剖面 8 3.3荷载计算及其组合 12 3.4稳定分析 18 3.5边缘应力计算及其强度校核 21 第四章 溢流坝剖面的拟定 24 4.1泄水方式的选择 25 4.2溢流坝剖面设计 25 第五章 消能设计 28 5.1孔口设计 28 5.2消能功的选择 29 5.3挑流鼻坎设计 29 第六章 地基处理 32 6.2 软弱带处理 32 6.1 清基开挖 32 第七章 细部构造设计 34 7.1 纵横缝构造及止水 34 7.2 坝体排水 35 7.3 廊道系统 36 7.4 固结灌浆 37 7.5 防渗排水 37 附表及参考文献 39 第一章 设计基本资料 1.1工程概况 通过综合各相关资料可知该水库是一座以灌溉为主,兼乡镇农村供水的小（一）型水利工程，水库设计灌面5250亩，灌区农村人饮5775人和牲畜1.3万头。水库坝型上、下坝址均采用混凝土重力坝。 1.2设计基本参数 工程基本参数见表1-1。 表1-1 工程基本参数 坝址 方案 正常蓄水位 (m) 设计洪水位 (m) 校核洪水位 （m） 死水位 (m) 总库容 （万m3） 备注 采用规范 上坝址 方案1 414.00 415.06 415.85 405.00 162 1班单号 混凝土重力坝设计规范(SL319-2005) 方案2 415.00 415.75 416.67 178 2班单号 方案3 416.00 416.87 417.56 195 3班单号 下坝址 方案1 409.00 409.85 410.88 403.50 102 1班双号 混凝土重力坝设计规范(DL 5108-1999) 方案2 410.00 410.65 411.68 113 2班双号 方案3 411.00 411.95 412.75 125 3班双号 1.3气象水文资料 1.3.1流域概况 水库所在流域位于彭水县西北张家坝村，是乌江左岸一条岩溶性断头河流，地理坐标介于东经108°05′～108°06′、北纬29°18′～29°20′之间。流域内河谷深切，分水岭高程大约在570～800mm之间。 流域形状大致呈“树叶形”形态，源头位于流域西北角的韭菜岩一带，河流呈西东走向，干流分别流经樱桃坪、老房子、大溪口等地，最后在张家坝西一带消潜于地下，又于张家坝东北出露地表。何家沟全流域面积18.4km2，干流长度7.36km。拟建的水库坝址位于大溪口一带的峡谷收缩段，坝址上游河谷开阔，在地形及地质上均具备成库条件。大溪口上坝址以上控制流域面积3.246km2，干流长度2.549km，平均比降93.67‰。下坝址以上控制流域面积4.352km2，河道长度3.275km，平均比降64.87‰。大溪口上坝址上游500m处存在山坪塘，山坪塘以上集雨面积为2.51km2，成库后将淹没该处，因此洪水和径流计算不考虑山坪塘的阻水作用。 1.3.2气象 水库所在流域属中亚热带湿润季风性气候，处于四川盆地、贵州高原、长江中下游南区三个气候区的过渡地带。由于地貌影响，导致温、光、水的重新分配，气候垂直差异明显。气温随海拔高程的增高而降低。海拔高程700m以下,每升高100m平均气温递减0.46℃,海拔高程700m以上地区，每升高100m年平均气温递减0.55℃。海拔700m以下地区，年大于0℃以上的积温6100℃～6500℃；700m以上的地区，年大于0℃以上的积温6100～4600℃；积温在年内的分配情况是冬季占总量的5%，春季占29%，夏季占41%，秋季占25%。 根据流域附近的彭水县气象站多年（1951年～2004年）实测资料统计：多年平均气温17.4℃，极端最高气温44.1℃（1953年8月19日），极端最低气温-3.8℃（1977年1月29日）；多年平均相对湿度78%；多年平均降雨量1217mm，最大年降水量1567mm（1973年），最小年降水量833mm(2006年)；多年平均蒸发量（20cm蒸发器）944mm；多年平均风速0.8m/s，多年平均最大风速13.2m/s，瞬时最大风速33m/s（1992年8月16日）；多年平均无霜期320d，平均年日照时数1035.4h。 1.3.3设计洪水及下泄流量 设计流域无实测洪水资料，且流域面积较小，本次设计采用《手册》中推理公式法推求设计洪水，成果见表1-2。 表1-2 水库上下坝址设计洪峰流量成果表 坝址 设计洪峰流量（m3/s） P=0.2% P=0.33% P