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龙风江水库土石坝及溢洪道工程设计

内容摘要

平原区流域雨量分布十分不均，丰水年与枯水年相差悬殊，使旱涝灾害频繁，影响工农业生产。龙风江水库的修建可以提升防洪排涝能力，兼顾发电、养鱼，产生经济效益，对平原区的发展具有重要的意义。

本次论文根据规基础资料确定工程的等别和建筑物级别及设计标准；再结合实际情况选定坝型，根据水文资料、气象资料计算出坝顶高程，确定坝顶宽度；同时设计粘土心墙及反滤层和过渡层，对粘土、反滤料、坝壳料的料场进行比选，确定科学、合理、经济的料场；根据规范计算溢洪道的顶部曲线段、反弧段、直线段。最后根据上述设计成果绘制大坝剖面图和溢洪道纵断面图。

关键词：土石坝；溢洪道；心墙；防渗料

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

引言 4

1设计基本资料 6

1.1工程兴建原由 6

1.2水文、气象 6

1.3地形 6

1.4工程地质 6

1.5当地建筑材料 7

1.6水库运行条件 9

2工程等别及建筑物级别 10

3土石坝设计 12

3.1坝型选择 12

3.2坝体剖面设计 13

3.2.1坝顶高程的确定 13

3.2.2坝顶宽度的确定 15

3.2.3坝坡 15

3.3心墙的设计 16

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 20

3.6.1反滤层及过渡层设计的考虑因素 20

3.6.2反滤层及过渡层设计 21

3.6.3第二层反滤的判断 22

4溢洪道的设计 23

4.1顶部曲线段 23

4.1.1上游段曲线 23

4.1.2下游段曲线 24

4.2反弧段 24

4.3直线段 24

5结论与总结 26

参考文献 27

附录 27

引言

土石坝主要包括均质土坝、心墙坝、混凝土面板和堆石坝。是世界水利水电工程建设中常见的坝型，在国内外具有广泛的应用，也是发展较快的一种坝型，全世界坝体超过15m的土石坝有30000多座，而在我国坝体高度超过15m的土石坝有18000余座，20世纪60年代以来，由于条件限制，当时采取群众运动方法挑筑大坝，土石坝这类的水库大坝最为常见，为我国的水利事业发展增添了浓墨重彩的一笔。现在，土石坝任然是一种较为常见的坝型，尤其在广大农村山区，存在大量的土石坝，研究和发展在水利事业的发展中、新农村的建设中具有重要的意义。

近代的土石坝筑坝技术自20世纪50年以后得到发展，并促成了一批高坝的建设。目前，土石坝是世界坝工建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。这就使土石坝具有了投资省、施工快和质量好等优点，因此全球出现了高土石坝数量增加的趋势，不乏坝高超过200m的土石坝出现[1]。土石坝主要优点是地质条件适应性好、抗震性好、施工方法简便以及可充分当地天然材料。由于在很长的一段时间内，堆石主要采用码砌法修建或自高处向下抛填法修建，再通过压力水冲实的施工工艺进行施工，对填筑所用石料的块径和强度要求高。使用抛填法修建的土石坝密实度较低，通常建成后都会有较大的沉陷，进而容易导致防渗体自身被破坏而引起坝体漏水[2]。土石坝按坝高可分为：低坝、中坝和高坝。土石坝按其施工方法可分为：碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝和定向爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类，碾压式土石坝可分为以下几种主要类型：①均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳，基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成。②土质防渗体分区坝。即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小的黏土作防渗体的坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝。防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝，是高、中坝中最常用的坝型。③非土料防渗体坝。防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建成的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝。

该课题是龙风江水库土石坝及溢洪道设计。通过熟悉资料，以及查阅相关资料，弄清楚工程兴建原由，并分析水库的水文气象、地形条件、工程地质、周围建筑材料、以及水库运行条件等，首先确定工程等级和建筑物级别，再运用所学知识，对水库进行坝体、心墙、防渗料、坝壳料、反滤层及过滤层及溢洪道等各方面的全面设计。

1设计基本资料

1.1工程兴建原由

平原区是辽南市重要的农业基