【正文】 王圪堵水庫樞紐布置及泄水建筑物設(shè)計摘 要本畢業(yè)設(shè)計題目為《王圪堵水庫樞紐布置及泄水建筑物設(shè)計》，題目來源于王圪堵水庫樞紐工程。本次設(shè)計在已有的工程資料和前人的工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行水庫的樞紐布置、均質(zhì)壩的剖面及細部構(gòu)造設(shè)計、泄水建筑物的布置設(shè)計和水力計算。設(shè)計的主要內(nèi)容有：壩址、壩型選擇和樞紐布置，調(diào)洪計算，均質(zhì)土壩設(shè)計，泄水建筑物設(shè)計，細部構(gòu)造設(shè)計，地基處理等。此外還進行了土石壩的剖面設(shè)計以及滲流計算、穩(wěn)定計算以及水面線計算等設(shè)計。設(shè)計主要方法有關(guān)于調(diào)洪計算的試算法、壩坡穩(wěn)定計算的折線法、滲流計算的水力學法以及相關(guān)規(guī)范、手冊所推薦的方法。設(shè)計的目的及意義主要在于鞏固、擴大和提高對所學水利水電理論知識的實際運用，提高對專業(yè)技術(shù)知識的應(yīng)用水平，本次設(shè)計使我們對所學知識有了進一步的了解，更加加深了對理論知識的理解，初步懂得了如何進行土石壩以及泄水建筑物的設(shè)計，為以后的學習奠定了重要的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：水庫樞紐；布置；均質(zhì)土壩；剖面設(shè)計；溢洪道；泄洪排沙洞 The layout of the Wanggedu reservoir hinge and the design of discharge structureABSTRACT The design of the title is about the project layout of the Wanggedu reservoir hinge and the design of discharge structure. The topic of the design es from the Wanggedu reservoir hinge Engineering. We arrange the reservoir hinge,design the specific part of the homogeneous earth dam and calculate and assign the sluice building on the basic of the project’s data which we have known and the ancient’s project experience. The design mainly includes: dam site selection ,choice of dam type，project layout, routing, homogeneous earth dam design, outlet works design , specific structure design and ,I also deal with the problem in section of the homogeneous earth dam design，seepage caculating ,toe slab and deformation caculate .During designing,we adopt many methods for designing,such as partillustration for routing calculate, The simplify method Bishop for toe slab,hydraulics method for seepage and the criterion and handbook about the design which remend the method we can use.The purpose and meaning of the design mainly is consolidating,expanding and improving our opinion of the knowledge we learned for water resources and hydraulic engineering into practice and making it into face ,improve our ability of using speciality kownledge into practice. According to current graduate design,we know more about the knowledge we have learned and also make the theory knowledge deeping in my heart,I know how to begain design about the earth dam, which is one of a basic thing for me to leran other knowledge before long. KEY WORDS： reservoir hinge。layout。 homogeneous earth dam 。 the anatomy design。 outlet works 。specific design前 言王圪堵水庫壩址位于榆林市橫山縣城關(guān)鎮(zhèn)西北12km，、距榆林市區(qū)60km。按照榆林能源化工基地建設(shè)要求及治黃大局的攔沙要求，確定水庫任務(wù)是供水、攔沙和灌溉等綜合利用。本次設(shè)計是在對給定的庫區(qū)設(shè)計基本資料和地形地質(zhì)圖做了充分了解和分析的基礎(chǔ)上，對水庫樞紐進行布置和主要建筑物設(shè)計及計算。我們運用學校所學知識、以及課本和圖書及計算機等多種工具，結(jié)合工程實際，對王圪堵水庫樞紐工程進行合理設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容分9章：第1至第3章為基礎(chǔ)部分，主要介紹福地水庫樞紐工程的基本資料和各個壩址的地形地質(zhì)條件。第四章介紹設(shè)計標準及依據(jù)，第五章進行了調(diào)洪計算確定了設(shè)計洪水位和校核洪水位。第6章至第8章為專題部分，首先是在對基本資料充分了解分析后選出合適壩址、壩型，進行總體樞紐布置。接著對大壩進行了滲流分析、穩(wěn)定計算、變形計算。在此基礎(chǔ)上進行了主要建筑物設(shè)計，細部構(gòu)造設(shè)計和地基處理。由于實踐經(jīng)驗欠缺，又是在理論知識還不足夠扎實的基礎(chǔ)情況下首次進行整個樞紐的全面設(shè)計，所以設(shè)計中可能有很多不當或欠缺的地方，望各位老師給予批評指正。目錄第1章 工程概況 7第2章 設(shè)計任務(wù)及依據(jù) 82．1 設(shè)計任務(wù)及設(shè)計階段 8 工程等別及防洪標準 10 設(shè)計依據(jù) 10第3章 基本資料 11 水文 11 11 氣象 12 洪水 13 工程地質(zhì) 16 地形地貌 16 16 水文地質(zhì)條件 17 2特性指標及調(diào)洪計算條件 22 設(shè)計標準 22 庫容曲線 23 水庫死水位 25 25第4章 樞紐布置設(shè)計 274. 1 壩址選擇 274. 2 壩軸線選擇 29 29 土石壩與重力壩 30 均質(zhì)土壩與斜墻壩、心墻壩 31 結(jié)論 31 調(diào)洪計算 32第5章 建筑物設(shè)計 45 壩體設(shè)計 45 45 495. 2 溢洪道設(shè)計 55 水力計算 56 67 68 69 69第6章 構(gòu)造設(shè)計 71 71 72 72第7章 地基處理 73 73 737. 3 繞壩滲漏處理 75第8章 總結(jié)與討論 76參考文獻 77第1章 工程概況王圪堵水庫壩址位于榆林市橫山縣城關(guān)鎮(zhèn)西北12km，、距榆林市區(qū)60km。按照榆林能源化工基地建設(shè)要求及治黃大局的攔沙要求，確定水庫任務(wù)是供水、攔沙和灌溉等綜合利用。水庫樞紐由攔河壩、泄洪洞、溢洪道、放水洞、壩后電站等主要建筑物組成，攔河壩采用均質(zhì)土壩（，）,途經(jīng)水口壕、硬地梁、楊沙畔、清河、沙河至大河灣進入分流池。由分流池一分為二，一支向北設(shè)加壓抽水泵站供至十里梁則附近的榆橫工業(yè)區(qū)供水水廠；另一支繼續(xù)沿無定河左岸敷設(shè)，途經(jīng)色草灣、黑峁墩至無定河與榆溪河交匯口王沙坬村附近的魚米綏工業(yè)區(qū)供水水廠。第2章 設(shè)計任務(wù)及依據(jù) 2．1 設(shè)計任務(wù)及設(shè)計階段設(shè)計任務(wù)：1. 熟悉王圪堵水庫工程基本資料，借閱相關(guān)設(shè)計參考資料（設(shè)計規(guī)范，規(guī)程及手冊等）。2. 在廣泛查閱與設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的國內(nèi)外文獻資料的基礎(chǔ)上，撰寫并提交《開題報告》。3. 樞紐布置設(shè)計： 1）分析并確定大壩，泄水，進水及引水等樞紐主體建筑物的軸線位置。2）初步擬定大壩泄水，進水及引水等樞紐主體建筑物的布置型式及尺寸。 3）進行調(diào)洪演算，確定水庫下泄流量，特征洪水位，特征庫容等，確定水庫工程規(guī)模；進行壩頂超高計算，分析確定壩頂高程。 4）進行泄水建筑物的水力計算，分析確定泄水建筑物的縱橫斷面尺寸。 5）繪制泄水建筑物的縱橫剖面圖及樞紐總平面布置圖。4. 泄水建筑物專題設(shè)計： 1）擬定泄水建筑物布置方案及斷面型式方案，進行各方案水力計算。2）進行泄水建筑物布置方案及斷面型式方案的比較與選擇。3）繪制選定布置方案的泄水建筑物縱剖面圖，繪制各斷面型式方案的橫剖面圖。設(shè)計階段：本次設(shè)計在已有資料的基礎(chǔ)上進行初步設(shè)計，設(shè)計分為以下幾個階段：資料收集、整理、查閱階段：參加學院組織的畢業(yè)設(shè)計動員大會；熟悉畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容及要求；熟悉工程基本資料，借閱相關(guān)設(shè)計參考資料。水庫樞紐布置設(shè)計階段：撰寫并提交《開題報告》；分析并確定大壩、泄水、進水及引水等樞紐主體建筑物的軸線位置。初步擬定大壩、泄水、進水及引水等樞紐主體建筑物的布置型式及尺寸；水庫調(diào)洪演算：分別進行設(shè)計洪水及校核洪水兩種工況的調(diào)洪演算，確定各工況泄水建筑物的下泄洪流量、特征洪水位及特征庫容等。水力計算階段：進行泄水建筑物的水力計算，分析確定泄水建筑物的縱、橫斷面尺寸。樞紐布置階段：繪制泄水建筑物的縱、橫剖面圖；繪制樞紐總平面布置圖。壩型方案比較階段：擬定可用的壩型方案，進行壩型方案的比較與選擇。泄水建筑物專題設(shè)計：擬定泄水建筑物布置方案及斷面型式方案，進行各方案水力計算（正常水深、非均勻流水面線計算等）。進行泄水建筑物布置方案及斷面型式方案的比較與選擇。繪制選定布置方案的泄水建筑物縱剖面圖，繪制各斷面型式方案的橫剖面圖。 提交成果及答辯階段：撰寫并提交《外文翻譯報告》；參加畢業(yè)設(shè)計答辯；修改、完善《畢業(yè)設(shè)計報告》及設(shè)計圖紙。 工程等別及防洪標準水庫樞紐為Ⅱ等工程，主要建筑物為2級。防洪標準按100年一遇洪水設(shè)計，2000年一遇洪水校核。 設(shè)計依據(jù) 本次設(shè)計的主要依據(jù)包括：（1）《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL2742001）；（2）《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（SL2532000）；（3）《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》（SL2792002）。、第3章 基本資料 水文 無定河系黃河一級支流，發(fā)源于白于山北麓的定邊縣胡尖山，源頭河段叫紅柳河，經(jīng)陜蒙省界后叫無定河，流向由西東轉(zhuǎn)為向南，經(jīng)榆林、米脂、綏得等縣于清澗縣的河口村注入黃河，流域面積30261km2，河長491km，‰。王圪堵水庫壩址位于無定河中游的橫山縣王圪堵村，控制流域面積10751km2，下距趙石窯水文站46km，上距內(nèi)蒙烏審旗巴圖灣水庫壩址39km。王圪堵水庫至巴圖灣區(qū)間（以下稱巴～王區(qū)間）流域面積6000km2，該區(qū)間處于毛烏素沙漠的南緣。其中區(qū)間北岸沙漠區(qū)流域面積4955km2，有海流兔河、納林河兩條較大支流加入。南岸屬黃土丘陵蓋沙區(qū)及沙漠澗地區(qū)，流域面積1045km2（其中沙漠澗地區(qū)面積505km2，蓋沙區(qū)面積540km2），較大支流有黑河則、圪洞溝兩條。經(jīng)實地考察，沙漠澗地區(qū)主要分布在黑河則、圪洞溝等以上流域，蓋沙區(qū)與蘆河流域相接。王圪堵壩址至下游趙石窯水文站區(qū)間（以下稱王～趙區(qū)間）流域面積4573km2，其中北岸1258km2屬沙漠臺塬區(qū)。南岸3315km2，扣除橫山、殿市水文站控制面積后為573km2，屬黃土丘陵區(qū)。蘆河河口廟水庫至橫山水文站區(qū)間流域面積745km2，屬黃土丘陵蓋沙區(qū)。黑木頭川殿市站流域面積327km2，屬黃土丘陵區(qū)。沙漠區(qū)和沙漠澗地區(qū)，降水多滲入地下補給河道，產(chǎn)匯流條件較差，黃土丘陵蓋沙區(qū)的產(chǎn)匯流條件相對較好。 氣象王圪堵水庫位于毛烏素大沙漠南緣，北岸均屬風積沙丘，南岸多為黃土丘陵蓋沙，由于流域地處大陸腹部的干旱區(qū)，孟加拉灣水汽到達該區(qū)后，已經(jīng)大大減弱，黃土高原內(nèi)又無大的地形抬升作用，使本流域降水稀少。但從面上來看，設(shè)計流域降水的地區(qū)分布仍符合無定河流域降水量由西向東遞增，由南向北遞減的規(guī)律。流域氣象特征以橫山氣象站代表王圪堵壩址氣象特征：，℃，一月最低，℃，℃（1971年1月22日），℃（1966年6月21日）。，℃，最大凍土深度129cm。，風向NW。 洪水壩址設(shè)計洪水王圪堵水庫壩址設(shè)計洪水計算成果見表31，設(shè)計洪水過程線見圖31。表31 王圪堵水庫設(shè)計洪峰、洪量匯總表 單位：m3/s、萬m3項目P=%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%巴王區(qū)間巴下泄合計巴王區(qū)間巴下泄合計Qm252087260711901234928593