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水库土石坝枢纽毕业设计

目录

第一章基本资料 5

第一节工程概况及工程目的 5

第二节基本资料 5

第二章枢纽布置 18

第一节坝轴线选择 18

第二节枢纽布置及工程等级 20

第三章坝工设计 22

第一节坝型确定 22

第二节挡水坝体断面设计 22

第三节坝体渗流计算 27

第四节土坝稳定计算 56

第五节细部构造 59

第四章溢洪道的设计 63

第一节溢洪道地形资料 63

第二节溢洪道地质资料 63

第三节溢洪道的位置选择 63

第四节溢洪道布置 63

第五章导流泄洪洞设计 67

第一节导流泄洪洞的基本任务和基本数据 67

第二节泄洪洞的工程布置 67

第六章结论 86

第一章基本资料

第一节工程概况及工程目的

Z水库位于QH河干流上，水库控制流域面积4990km2，库容5.05×108m3。水库以灌溉发电为主，结合防洪，可引水灌溉农田71.2×104亩，远期可发展到104×104亩。灌区由一个引水流量为45m3/s的总干渠和四条分干渠组成，在总干渠首及下游24km处分别修建枢纽电站和HZ电站，总装机容量31.45MW，年发电量1.129×108kwh。水库防洪设计标准为百年一遇，校核标准为万年一遇。枢纽工程由挡水坝、溢洪道、导流泄洪洞、灌溉发电洞及枢纽电站组成。

本次我们的任务是设计挡水坝枢纽工程。

第二节基本资料

一、地形和地质图

1:2000坝址附近地形图见附图3，建议坝轴线地质图见附图4。

二、库区工程地质条件

库区两岸分水岭高程均在820m以上，基岩出露高程，大部分在800m左右，主要为紫红色砂岩，间夹砾岩、粉沙岩和砂质页岩。新鲜基岩透水性不大。未发现大的构造断裂，水库蓄水条件良好。

QH河为山区性河流，两岸居民及耕地分散，除库水位以下有一定淹没外，浸没问题不大，库区也未发现重要矿产。

三、坝址区工程地质条件

QH河在ZF水库坝址区呈一弯曲很大的S形。坝段位于S形的中、上段。坝段右岸为侵蚀型河岸，岸坡较陡，基岩出漏。上下坝线有300多m长的低平山梁（单薄分水岭），左岸为侵蚀堆积岸，岸坡较缓，有大片土层覆盖。右岸单薄分水岭是QH河环绕坝段左岸山体相对侧向侵蚀的结果。

坝址区基岩以紫红色、紫灰色细砂为主，间夹砾岩、粉沙岩和少数砂质页岩。地层岩相变化剧烈，第四系除灰度不大的砂层、卵石层外，主要是黄土类土，在大地构造上处于相对稳定区，未发现有大的断裂构造迹象。

坝址区左岸有一大塌滑体，体积约45×104m3,对工程布置有一定影响。本区地震基本烈度为6度，建筑物按7度设防。

1、上坝址

上坝址位于坝区中部背斜的西北，岩层倾向QH河上游。河床宽约300m，砂卵石覆盖层平均厚度5m,渗透系数1×10-2cm/s。一级阶地（Q4）表层具有中偏强湿陷性。左岸730m高程以上为三级阶地（Q2）具中偏湿陷性。

基岩未发现大范围的夹层，基岩的透水性不大。河床中段及近右岸地段，沿113-111-115-104-114各钻孔连线方向，在岩面下21-47m深度范围内，有一强透水带，ω=5.46~30L/（s·m·m），下限最深至基岩下约80m。基岩透水性从上游向下游有逐渐增大的趋势，左岸台地黄土与基岩交界处的砾岩（最大厚度6m）透水性强，渗透系数k=10m/d。左岸单薄分水岭岩层仍属于中强透水性。平均ω=0.48L/（s·m·m）应考虑排水，增加岩体稳定。

2、下坝址

下坝址位于上坝址同一背斜的东南翼，岩层倾向QH河下游，河床宽约120m，左岸为二、三级阶地，右岸731m高程下为基岩，以上为三级阶地。土层的物理力学性质见“工程地质剖面图”。

左岸基岩有一条宽200-250m呈北东方向的强透水带，右岸单薄分水岭的透水性亦很大，左、右岸岩石中等透水带下限均可达岩面下80m左右。河床地段基岩透水性与中等透水带厚度具有从上游向下游逐渐变小的趋势。下游发现承压水，二、三级阶地砾石层透水性与上坝线相同，左岸坝脚靠近塌滑体。

四、溢洪道工程地质条件

上坝线方案溢洪道堰顶高程757m，沿建筑物轴线岩层倾向下游。岩性主要为坚硬的细砂岩，其中软弱层多为透镜体，溢洪道各部分的抗滑稳定条件是好的。下坝线溢洪道堰顶高程750m。基础以下10m左右为砂质页岩及夹泥层，且单薄分水岭岩层风化严重，透水性大，对建筑安全不利。

五、水文与水利规划

1、气象

流域年平均降雨量686.1mm，70%集中在6-9月份，多年年平均气温8-9℃,多