W水库土石坝及溢洪道工程设计与分析.docx

W水库土石坝及溢洪道工程设计与分析

内容摘要

W水库是以防洪挡水为主，兼有渔业、灌溉、发电等的综合利用的水利枢纽。水库防洪限制水位2820.5m，正常蓄水位时水库面积为15.16km2。电站总装机容量24MW。属II等工程，主要建筑物为2级。本设计对W水库的主要建筑物进行比较选择，并对挡水建筑物、泄水建筑物进行初步设计。主要设计内容包括水库的洪水调节计算以确定坝顶高程及泄水建筑物尺寸，确定枢纽组成建筑物的型式、轮廓尺寸及布置方案，拟定地基处理方案与坝身构造，土石坝渗流分析和稳定计算。

关键词：土石坝；溢洪隧道；设计

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

引言 4

1设计基本资料 4

1.1工程兴建原由 4

1.2水文、气象 4

1.3地形 4

1.4工程地质 5

1.5当地建筑材料 5

1.6水库运行条件 8

2工程等别及建筑物级别 9

3土石坝设计 10

3.1坝型选择 10

3.1.1坝型选择 10

3.1.2土石坝坝型选择 11

3.2坝体剖面设计 12

3.2.1坝顶高程的确定 12

3.2.2坝顶宽度的确定 14

3.2.3坝坡 15

3.3心墙的设计 15

3.4防渗料的设计 17

3.4.1防渗料选择的考虑因素 17

3.4.2料场的分析与防渗料的选取 17

3.5坝壳料的设计 19

3.6反滤层及过渡层设计 19

3.6.1反滤层及过渡层设计的考虑因素 19

3.6.1反滤层及过渡层设计 19

3.6.2第二层反滤的判断 20

4溢洪道的设计 20

4.1顶部曲线段 20

4.1.1上游段曲线 20

4.1.2下游段曲线 21

4.2反弧段 22

4.3直线段 22

5结论与总结 22

参考文献 23

引言

W水库是以防洪挡水为主，兼有渔业、灌溉、发电等的综合利用的水利枢纽。属II等工程，主要建筑物为2级建筑物。B江径流的主要来源为降水，实测最大流量为700m3/s,最小流量为0.5m3/s。水库地质为库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾石与石灰岩等，坝址地质位于B江中游地段的峡谷地区，河床比较平缓，坡降不太大，坝址区地层以玄武岩为主。

本次设计的工程范围是进行拦河大坝、泄洪隧洞等枢纽建筑的选型和尺寸设定；对土坝进行渗流分析计算、结构稳定计算；对坝基进行开挖及防渗处理；对排水设施、护坡类型进行设计选择。

设计基本资料

工程兴建原由

W水库同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用。工程等别为2级，洪峰流量为1680m3/s。水库防洪限制水位为2820.5m，正常蓄水位时水库面积为15.16km2，设计洪水的最大下泄流量限制为860m3/s。电站总装机容量为24MW，多年平均发电为1.05亿度。

本地区地震烈度定为7度，基岩与混凝土之间的摩擦系数取0.65。

水文、气象

流域地处寒温带，多年平均年降水量为840mm，坝址以上多年平均年径流量为3.49亿m3。汛期多年平均最大风速：南偏东7.4m/s，相应最大吹程：D＝3.5km；南偏西8.6m/s，相应最大吹程：D＝6.5km。

地形

坝址位于中游地段的峡谷地带，河床比较缓，坡降不太大，两岸高山耸立，构成高山深谷的地貌特征，坝址区地层以玄武岩为主，间有少量火山角砾岩和凝灰岩穿过。坝址附近无大的断层，但两岸露出的岩石，节理特别发育。可以分为两组，一组走向与岩层走向几乎一致，即北东方向，倾向西北；另一组的走向与岩层倾向大致相同。倾角一般都较大，近于垂直，裂隙清晰，且为钙质泥质物所充填。节理间距，密者0.5m即有一条，疏者3~5m即有一条，所以沿岸常见有岩块崩落的现象。上述节理主要在砂岩、泥灰岩与玄武岩之类的岩石内产生。

本区地形高差较大，表流占去大半，缺乏强烈透水层，故地下水不甚丰富，对工程比较有利。根据压水试验资料，玄武岩的透水性不同，裂隙少、坚硬完整的玄武岩为不透水层，其压水试验的单位吸水量小于0.01l/(min?m)。夹于玄武岩中的凝灰岩，以及裂隙甚少的火山角砾岩都为不透水性良好的岩层。至于节理很发育的破碎玄武岩、半风化与全风化玄武岩都是透水性良好的岩层。正因为这些隔水的与透水的玄武岩存在，遂使玄武岩区产生许多互不连贯的地下水。一般砂岩也是细粒至微粒结构，除因构造节理裂隙较发育，上部裂隙水较多外，深处岩层因隔水层的层数多，难于形成泉水。石灰岩地区外围岩石多为不透水层，渗透问题也不存在。

工程地质

库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角