【正文】 所以，在建筑材料方面不能區(qū)分出兩種方案的優(yōu)劣。所以，從地形條件來比較Ⅰ Ⅰ壩軸線方案優(yōu)于Ⅱ Ⅱ壩軸線方案 。由于樞紐具有過木要求，所以在樞紐布置中必須考是否適宜于過木。從地質(zhì)條件角度來比較Ⅰ Ⅰ壩軸線方案優(yōu)于Ⅱ Ⅱ壩軸線方案。壩肩除了 10m 左右范圍的風(fēng)化巖外，其余為堅硬玄武巖，地質(zhì)構(gòu)造總體良好。 地質(zhì)條件比較 Ⅰ Ⅰ壩軸線和Ⅱ Ⅱ壩軸線均處在以玄武巖為主，間有少量凝灰?guī)r和火山角礫巖穿過的地層中，地質(zhì)條件較相似。設(shè)計地震烈度為 8 度 ， 9 度的地區(qū)不宜采用折線。壩軸線因地制宜地選定宜采用直線。必須根據(jù)樞紐綜合利用要求，結(jié)合綜合利用，施工量，地形、地質(zhì)，水利，等條件，選擇不同的壩址和相應(yīng)的壩軸線，擬定不同壩型的各種樞紐布置方案，進行技術(shù)經(jīng)濟比較，然后才能選擇出最好的壩軸線位置和相應(yīng)的樞紐布置合理位置。 斜心墻土石壩及壩坡穩(wěn)定分析 22 第 四 章 壩型選擇及樞紐布置 概述 土石壩壩址及壩型選擇都與樞紐布置密切相關(guān)。故而采用第 四 種方案，即堰頂高程 ?∩=2810m，每個溢流孔凈寬 b=8m。所以方案的選擇要通過技術(shù)經(jīng)濟比較選定 (本設(shè)計中僅作定性說明 )， 同時也應(yīng)考慮與導(dǎo)流隧洞，放空洞“三洞合一”的布置問題。 2．泄洪隧洞出口做成擴散段 ， 使單寬流量 q100m3/s， 滿足下游抗沖要求 。 參照已建工程經(jīng)驗，擬定六組孔口尺寸與堰頂高程如下（采用單孔泄洪）： 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 21 方案一： ?∩=2812m， B=7m；方案二： ?∩=2811m， B=7m； 方案三： ?∩=2811m， B=8m； 方案四 ： ?∩=2810m， B=8m； 調(diào)洪演算結(jié)果與方案確定 調(diào)洪演算的結(jié)果 計算過程詳見計算書第一節(jié)，本設(shè)計中擬定六組方案進行比較，成果見表 31。 如果堰頂高程 ?∩ 取的過高，孔口凈寬 B取的過小，結(jié)果則與上述相反。 堰頂高程及孔口尺寸選擇原則 堰頂高程 ?∩ 如果取的過低，溢流孔口凈寬 B 選的過大，則下泄能力也會加大，故而所需水庫防洪庫容可減小，擋水建筑物所在高度也可減小，淹沒損失也減?。坏撬矶幢旧碓靸r及工程量會加高。根據(jù)庫容 一 水位關(guān)系曲 線可得 V 對應(yīng)的庫水位 H，三組（ Q 泄 ， H）繪制的 Q~H曲線將與由 Q= m?B（ 2g） 1/2H3/2繪制的 Q?H 曲線相交，交點就是所要求的下泄流量及相應(yīng)上游水位。 擬定幾組不同溢流孔口寬度 B 及堰頂高程 ?∩ 的方案。 防洪限制水位取與正常蓄水位相 等，即防洪庫容與興利庫容完全不結(jié)合，由于山區(qū)河流的特點是暴漲暴落，汛期時間內(nèi)洪水隨時可能爆發(fā)，所以預(yù)留一定的防洪庫容是必需的。 斜心墻土石壩及壩坡穩(wěn)定分析 20 綜上，樞紐工程采用正槽溢洪道，溢流堰下游接明流隧洞，并考慮與施工導(dǎo)流洞結(jié)合。超泄能力小，水流不穩(wěn)定，易發(fā)生旋渦。 （ 3） 井式溢洪道 洪水經(jīng)環(huán)形溢流堰進入直井，水流在直井內(nèi)有明流轉(zhuǎn)為有壓流，再經(jīng)隧洞泄往下 游。該種溢洪道水流條件復(fù)雜，必須經(jīng)水工模型試驗驗證。該種溢洪道泄流能力大，水流條件平順，結(jié)構(gòu)簡單可靠?，F(xiàn)對各種 河岸 泄水建筑物作如下討論。設(shè)計洪峰流量 Q 設(shè) = 1680m3/s（ P=1%），校核洪峰流量 Q 校 = 2320 m3/s（ P=%）。所以判別出樞紐的主要建筑物級別為 2 級，次要建筑物為 3 級，臨時建筑物為 4 級。水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 19 第三章 洪水調(diào)節(jié)計算部分 本工程正常蓄水位為 ， 對應(yīng)水庫庫容為 106 m3，裝機 24MW。 過木 根據(jù)林業(yè)部門提供的要求，確定木材過壩量，木材最大材，大頭直徑 其它 引水隧洞進口底高程為 米，出口底高程為 米；引水隧洞直徑為 4 米，壓力鋼管直徑 米，調(diào)壓井直徑為 米；放空洞直徑為 米。要求設(shè)計洪水時最大下泄流量限制為 900 秒立米 ， 校核洪水位不超過正常蓄水位 米。 灌溉 增加保灌面積 萬畝。安裝場平面尺寸為 8 13 米米。 廠房型式為引水式，廠房平面尺寸為 32 13 米米，發(fā)電機高程為 2760 米，尾水管底高程為 2748 米，廠房頂高程為 2772 米。 本電站裝 3 臺 8MW 機組。 特征 斜心墻土石壩及壩坡穩(wěn)定分析 18 樞紐的特征尺寸與主要設(shè)備特性如下。 表 213 各高程淹沒情況 高程（米） 2807 2812 2817 2822 2827 2832 淹沒人口（人） 3500 3640 3890 4060 5320 7140 淹沒土地（畝） 3000 3220 3410 3600 4600 6100 交通運輸 壩址下游 120 公里處有鐵路干線通過，已建成公路離壩址僅 20 公里，因此交通尚稱方便。庫區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有價值可開采的礦產(chǎn)。 20′ 37176。 50′ 4下 36176。 30′ 37176。 00′ 36176。 20′ 2下 35176。 10′ 36176。 40′ 36176。 40′ 4上 35176。 40′ 36176。 10′ 36176。 10′ 2上 35176。 30′ 35176。最大孔隙率 ，最小孔隙率 。 物理力學(xué)性質(zhì)概述 （ 1）土料：（見表 29，表 212） （ 2）石料：堅硬玄武巖可作為堆石壩石料，儲量較豐富，在壩址附近有石料場一處，覆蓋層淺，開采條件較好。 建筑材料 料場的位置與儲量資料 各料場的位置與儲量見壩區(qū)地形圖。石灰?guī)r地區(qū)外圍巖石多為不透水層，滲透問題也不存在。正因為這些隔水的與透水的玄武巖存在，遂使玄武巖區(qū)產(chǎn)生許多互不連貫的地下水。夾于玄武巖中的凝灰?guī)r，以及裂隙甚少的火山角礫巖都為不透水性良好的巖層。 水文地質(zhì)條件 本區(qū)地形高差大，表流占去大半，缺乏強烈透水層，故地下水不甚豐富，對工程比較有利。節(jié)理間距，密者 米即有一條，疏者 3~5 米即有一條，所以沿岸常見有巖塊崩落的現(xiàn)象?？梢苑譃閮山M，一組走向與巖層走向幾乎一致，即北東方向，傾向西北；另一組的走向與巖層傾向大致相同。以上兩種試驗的土樣系擾動的。試驗時土樣的容重為控制容重。 25′ 小值 平均值 37176。 55′ 0 平均值 40176。 43′ 最小值 35176。 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 13 表 28 沖積層剪力試驗成果表 土壤 名稱 項目 計 算值 容重 (控制） kN/m3 含水量 （控制） 三軸剪力 （塊剪） 應(yīng)變（拉制） （浸水固結(jié)快剪） 內(nèi)摩擦角 凝聚力（ kPa） 內(nèi)摩擦角 凝聚力 （ kPa） 含 中 量 細(xì) 粒 的 礫 石 次數(shù) 17 12 8 8 2 2 最大值 47176。對人工骨料和塊石料應(yīng)實測 1： 500~1： 2021 料場地質(zhì)剖面，砂礫料和土料料場可實測料場 1： 500~1： 2021 地質(zhì)剖面圖。 當(dāng)需要時應(yīng)進行混凝土天然摻合料的調(diào)查，在可行性研究階段做過詳查的料場可視需要進行復(fù)查。 據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程 SL2512021》，初步設(shè)計階段的天然建筑材料勘察應(yīng)在初查基礎(chǔ)上進行詳查。 （ 5） 坡積層 。見表 28。顆粒組成以卵礫石為主，砂粒和細(xì)小顆粒為數(shù)很少。卵礫石成分以玄武巖為主，石灰?guī)r與砂巖占極少數(shù)。 （ 4） 河床沖積層 。 （ 3）凝灰?guī)r 。 表 26 壩基巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗表 巖石名稱 比重 Gs 容重 γ kN/m3 建議抗壓強度 MPa 半風(fēng)化玄武巖 50 破碎玄武巖 5060 火山角礫巖 35120 軟弱玄武巖 1020 堅硬玄武巖 100160 多氣孔玄武巖 70180 斜心墻土石壩及壩坡穩(wěn)定分析 12 表 27 全風(fēng)化玄武巖物理力學(xué)性質(zhì)試驗表 天然含水率 ? % 干容重 ? kN/m3 比重 Δ 液限 l? 塑限 p? 塑性指數(shù)pI 壓縮系數(shù) a 浸水固結(jié)塊 剪 0~ m2/kN 106 3~4 m2/kN 106 內(nèi)摩擦角Φ 凝聚力 kPa 24 （ 2）火山角礫巖 。堅硬玄武巖應(yīng)為不透水層，但因節(jié)理裂縫較發(fā)育，透水性也會隨之增加，其礦物成份為普通 輝石、檢長石，副成分為綠泥石、石英、方解石等，由于玄武巖成分不甚一致，風(fēng)化程度不同，力學(xué)性質(zhì)也不同，可分為堅硬玄武巖、多氣孔玄武巖、破碎玄武巖、軟弱玄武巖、半風(fēng)化玄武巖和全風(fēng)化玄武巖等，其物理力學(xué)性質(zhì)見表 2表 27。 壩址區(qū)地層以玄武巖為主，間有少量火山角礫巖和凝灰?guī)r穿過，對其巖性分述如下： （ 1）玄武巖 。在考慮水庫淤積問題時可作為參考。 水庫地質(zhì)資料 庫區(qū)內(nèi)出露的地層有石灰?guī)r、玄武巖、火山角礫巖與凝灰?guī)r等?？菟畼O少，河水清徹見底，初步估算 30 年后壩前淤積高程為 2765 米。 洪峰流量資料 經(jīng)過頻率的分析，可以求得不同頻率的洪峰流量如下表 24， 24 所示，山區(qū)洪水的特性是暴漲暴落的。 該江洪水形狀陡漲猛落，峰高而瘦，具有山區(qū)河流的特性，實測最大流量為700 秒立米，而最小流量為 秒立米。 斜心墻土石壩及壩坡穩(wěn)定分析 10 當(dāng)?shù)厮奶卣? 該江徑流的主要來源為降水，在此山區(qū)流域內(nèi)無湖泊調(diào)節(jié)徑流。水庫吹程為 15 公里。 降水量情況 最大年降水量可達 1213 毫米，最小為 617 毫米，多年平均降水量為 905 毫米。 當(dāng)?shù)貧夂蛱卣? 氣溫情況 年平均氣溫約為 度，最高氣溫為 度，發(fā)生在 7 月份，最低氣溫為 度，發(fā)生在 1 月份。 本流域內(nèi)因山脈連綿，交通不便，故居民較少，全區(qū)農(nóng)田面積僅占總面積的20％，林木面積約占全區(qū)的 30％，其種類有松、杉 等。 本流域大部分為山嶺地帶，山脈和盆地交錯于其間，地形變化劇烈，流域內(nèi)支流很多，但多為小的山區(qū)流河流，地表大部分為松軟的沙巖、頁巖、玄武巖及石灰?guī)r的風(fēng)化層，汛期河流的含沙量較大。 決定樞紐的施工導(dǎo)流方案，安排施工的控制性進度 預(yù)期效果 繪出 3張工程設(shè)計圖，自行編制說明書和計算書，并 編寫中、英文的摘要。 （ 2） 進行水力計算，以驗證建筑物的輪廓尺寸和各部分的結(jié)構(gòu)尺寸是否合理。 （ 5） 擬定壩身構(gòu)造，包括防滲、排水、反濾層、壩頂、護坡、馬道，以及壩體與壩基、岸坡及其他建筑物的連接。 （ 3） 滲流演算，計算正常、校核水位下浸潤線位置，確定總滲流量與逸出坡降。 （ 1） 選定壩的結(jié)構(gòu)形式，擬定防滲體的型式以及壩的主要尺寸。 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 7 （ 4） 確定水利樞紐的布置方案。 （ 2） 通過不同方案的初步技術(shù)經(jīng)濟比較，選定壩型。 設(shè)計過程與方法 了解任務(wù)書和熟悉、分析原始資料 洪水調(diào)節(jié)計算 用圖解法確定防洪庫容、設(shè)計（校核）洪水位及相應(yīng)的下泄流量，為確定大壩高度和下游消能防沖設(shè)施提供了設(shè)計依據(jù)。 畢業(yè)設(shè)計主要目的和作用 （ 1） 鞏固 、 聯(lián)系、加深、充實、擴大所學(xué)基本理論和專業(yè)知識，并進行系統(tǒng)化； （ 2） 培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的技能，初步掌握設(shè)計原則、方法和步驟； （ 3） 養(yǎng)成正確的設(shè)計思想，樹 立嚴(yán)肅認(rèn)真，實事求是和刻苦認(rèn)真的工作作風(fēng)，學(xué)習(xí)態(tài)度； （ 4） 鍛煉獨立思考、獨立工作能力，加強計算、繪圖、編寫說明書及使用規(guī)范、手冊等技能訓(xùn)練。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們對粘土 斜 心墻土石壩的壩型特點，施工方式，設(shè)計理念等有了系統(tǒng)地全面地認(rèn)知，也有了一次系統(tǒng)設(shè)計能力的培養(yǎng)機會。 06021101 王越貞 Abstract The River is located in southwest China, the project includes the RCC dam with clay core wall of earthrock style. The water level rise due to storm down the mountains, so the active Storage is not bined with the detention storage, that is, normal water level and flood control level are both meters. The dam was designed in part to focus on retaining buildings and discharge structurebased design of earthrock dam water control project. 斜心墻土石壩及壩坡穩(wěn)定分析 2 A first step, through the