【正文】 /s， m3/s計(jì)算，年平均引水9776萬(wàn)m3。神木縣以及陜北北部風(fēng)沙區(qū)的短歷時(shí)暴雨出現(xiàn)頻次高，強(qiáng)度大。榆林市北部陜蒙交界處什拉淖1977年8月1日8小時(shí)降雨1050mm，強(qiáng)度之大陸上罕見(jiàn)。經(jīng)計(jì)算瑤鎮(zhèn)水庫(kù)樞紐工程壩址處的洪峰流量和洪量如下表1—1。根據(jù)實(shí)測(cè)資料， ?！?0176。右岸河床至坡頂，均為風(fēng)積沙，坡角最大45176。地層巖性： a) 基巖：呈丘狀或梁狀分布兩岸，斷續(xù)出露。b) 古河道沖湖積沉積物：巖性以中細(xì)砂為主，含透鏡狀砂壤土，總厚度約60m。 c) 一級(jí)階地堆積物：巖性為砂壤土及含礫細(xì)砂，厚3～4m，為當(dāng)?shù)刂饕r(nóng)田。 水庫(kù)滲漏庫(kù)區(qū)的周邊地形高程均高于設(shè)計(jì)水位，地形不存在外漏的條件，但庫(kù)區(qū)盆地周邊為第四系松散沉積粉中砂層，處于正常蓄水位以下，在巖性上具備滲漏條件。右岸地下水西北高東南低，高程大部分低于正常蓄水位，天然水力坡降為7%o左右，具備了產(chǎn)生滲漏的水動(dòng)力條件。古河道出口位于距壩址右岸下游約1km的神樹(shù)溝，地下水均以泉水形式出露排泄。從地形、地層巖性上及水動(dòng)力條件上分析該進(jìn)口都具備產(chǎn)生滲漏的條件，是庫(kù)區(qū)滲漏的主要通道。左岸岸坡平緩，地形較開(kāi)闊，坡角一般為5176。作為水下坡角是穩(wěn)定的，基本不存在塌岸問(wèn)題。左右，水庫(kù)蓄水后存在塌岸問(wèn)題，范圍集中在壩址上游200～900m內(nèi)。 水庫(kù)地震根據(jù)1999年中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖，庫(kù)壩區(qū)地震活動(dòng)微弱，有史以來(lái)從未發(fā)生過(guò)較大的地震活動(dòng)，區(qū)域基本地震烈度為6度。 樞紐工程地質(zhì)條件 神廟壩址工程地質(zhì)條件該段河谷谷地寬25m，兩岸地形不對(duì)稱，左岸平緩，右岸陡峻?；鶐r巖性為長(zhǎng)石砂巖，夾薄層透鏡狀泥巖。壩址區(qū)構(gòu)造不發(fā)育，主要為原生層理，總體產(chǎn)狀傾向80o～110o，傾角10o。左岸覆蓋層不含水，基巖地下水埋藏較深。壩基長(zhǎng)石砂巖厚層狀，具大型交錯(cuò)層理，泥巖分布于層面上其主要工程地質(zhì)特征如下；⑴ 壩基巖石抗風(fēng)化能力弱：在壩址區(qū)經(jīng)地質(zhì)測(cè)繪發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模洞穴6個(gè)，主要位于壩軸線下游，露頭基巖上多有蜂窩狀空洞；⑵ 泥巖夾層呈薄餅狀、透鏡式：在長(zhǎng)石砂巖中夾有薄層泥巖，主要沿地層層面產(chǎn)出，在兩岸均有發(fā)現(xiàn)，形成了巖體中的軟弱夾層帶。一組為順和向，傾向255176。另一組與河流向斜交，傾向225176?？p寬1～3m，無(wú)充填物，一般長(zhǎng)4～6m。⑷ 壩肩鈣化黃土狀壤土與半膠結(jié)細(xì)砂存在滲漏破壞的可能，不宜直接用作壩肩基礎(chǔ)。滲透系數(shù)采用野外試驗(yàn)求得，104cm/s，屬高密實(shí)、弱滲透性的土。b）Q4eoL、Q3eoL+PL、Q11aL中細(xì)砂、細(xì)砂粒度組成試驗(yàn)結(jié)果表示壩址處各類成因的中細(xì)砂、中砂層粒度均勻，滲透分級(jí)屬中等透水性，具滲透變形的特性。泥巖強(qiáng)度低，不易成樣，強(qiáng)度指標(biāo)離散性大。m 壩基工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)砌石壩地基主要考慮以下工程地質(zhì)問(wèn)題：⑴　兩壩肩分布得鈣化黃土狀壤土，結(jié)構(gòu)密實(shí)硬度大，但次生裂隙發(fā)育，貫通性差，不宜直接用作壩肩基礎(chǔ)。⑵　兩岸壩基范圍內(nèi)或附近的洞穴，應(yīng)開(kāi)挖回填混凝土。⑷　巖體可視為不透水，不考慮帷幕灌漿，但對(duì)巖體與混凝土結(jié)合面應(yīng)采取固結(jié)灌漿處理。 副壩工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià) 工程地質(zhì)條件副壩線上分布的地層主要為：①Q(mào)4leoL中細(xì)砂：淺黃色，粒度均勻，一般厚約3～4m，最厚10m，主要分布于地表；②Q3eoL+PL砂壤土與中砂：砂壤土一般較密實(shí)，屬低壓縮性土，厚約2～4m，在壩線右端被同成因的中砂所代替，；③Q12eoL+PL鈣化黃土，Q1laL中砂層，主要分布于左端靠近壩肩段，均延長(zhǎng)不遠(yuǎn)即尖滅，較密實(shí)；④基巖為長(zhǎng)石砂巖，淺黃色，基巖面較平坦，高程約1150m，只靠近壩肩部位略有抬高，一般強(qiáng)風(fēng)化厚約2m。 巖土物理力學(xué)性質(zhì)Q3eoL+PL砂壤土：上更新統(tǒng)風(fēng)洪積成因的砂壤土分布在右岸副壩線范圍內(nèi)，較密實(shí)（ρd=），弱透水性（k=104cm/s），低壓縮性土（a12=），可作為天然隔水層和副壩壩基。而Q3eoL+PL砂壤土，k=104cm/s，利用此層土擋水是可行的，故副壩基礎(chǔ)應(yīng)置于完整的該巖面上。 砂料本階段所選擇的砂料場(chǎng)為河則溝（J9），長(zhǎng)勝彩擋（J10）。多為風(fēng)積砂，分選性好，泥質(zhì)物少，砂質(zhì)純凈，表面覆蓋物均為粉砂，一般厚約1m左右?，庢?zhèn)外貿(mào)站（J1）砂場(chǎng)，精度尚可。根據(jù)以上各料場(chǎng)的開(kāi)采條件，優(yōu)先開(kāi)采的料場(chǎng)為烏雞灘（J2）、瑤鎮(zhèn)外貿(mào)站（J1）兩個(gè)料場(chǎng)，其次為河則溝（J9），最后為長(zhǎng)勝彩擋（J10）料場(chǎng)。巖石質(zhì)量要求及評(píng)價(jià)如下表。除軟化系數(shù)偏小外其余指標(biāo)均符合要求抗壓強(qiáng)度、軟化系數(shù)偏小外，其余項(xiàng)目均符合要求石料場(chǎng)的開(kāi)采條件評(píng)價(jià)表如下: 石料場(chǎng)開(kāi)采條件評(píng)價(jià)表料 場(chǎng)名 稱距壩址距 離（km）儲(chǔ) 量（萬(wàn)m3）巖性無(wú)用層厚度（m）及巖性料場(chǎng)居民及建筑物等情況質(zhì)量?jī)?yōu)劣相對(duì)程度開(kāi)采難易程度有用層厚度（m）西 溝（J4）40藍(lán)灰色長(zhǎng)石砂巖5～2風(fēng)化巖及風(fēng)積砂無(wú)優(yōu)良容易12～16石盆子（J7）67淺藍(lán)色長(zhǎng)石砂巖3～6淺黃色長(zhǎng)石砂巖無(wú)最優(yōu)稍困難4～5古今灘（J8）38肉紅色長(zhǎng)石石英砂巖～2碎石，強(qiáng)風(fēng)化巖無(wú)，為當(dāng)?shù)刂饕斯に槭瘓?chǎng)較差較容易4～6 結(jié)論 庫(kù)區(qū)a）庫(kù)區(qū)滲漏經(jīng)勘察后分析，左岸不存在滲漏，右岸的②、③號(hào)古河道進(jìn)口是滲漏的主要通道，%。c）對(duì)古河道出口流量應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。對(duì)受水流長(zhǎng)期沖刷部位應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。巖體單位吸水率ω≤m，可不考慮帷幕灌漿，但砌石壩體與巖體接觸面應(yīng)作為固接灌漿處理。不能直接用作壩肩地基，應(yīng)予以處理。壩基巖石的物理力學(xué)指標(biāo)f’=，C’=。f）建議副壩采用心墻截滲較為可靠易行。 建材a）混凝土細(xì)料，粒徑偏細(xì)，質(zhì)量基本滿足要求，因其呈窩狀分布，不易機(jī)械化開(kāi)采。b）混凝土礫料，本區(qū)缺失，建議下一步研究人工碎石代替。長(zhǎng)石砂巖抗壓強(qiáng)度及軟化系數(shù)普遍偏小，在可利用的情況下優(yōu)先選用西溝料場(chǎng)。4 工程任務(wù)和規(guī)?，庢?zhèn)水庫(kù)是一座以城鎮(zhèn)供水為主，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉、生態(tài)用水等綜合利用的中型水利工程，是解決神木縣錦界工業(yè)區(qū)工業(yè)用水和城鎮(zhèn)居民生活用水的有效工程措施，同時(shí)兼顧瑤鎮(zhèn)水庫(kù)以下和采兔溝水庫(kù)以上的農(nóng)田灌溉面積3500畝，其中稻田1000畝。正常高水位時(shí)，下泄流量為36m3/s。施工條件本工程施工對(duì)外交通主要靠神木至爾林兔地方公路，該公路穿越壩址左壩肩，距榆（林）神（木）二級(jí)公路約17km，對(duì)外交通尚屬便利，壩址處場(chǎng)地開(kāi)闊，對(duì)內(nèi)施工道路修筑容易。導(dǎo)流建筑物洪水采用5年一遇作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書第一節(jié) 設(shè)計(jì)的程序、依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)一、設(shè)計(jì)階段及其任務(wù)工程設(shè)計(jì)是水利工程建設(shè)過(guò)程中的一項(xiàng)非常重要的工作，設(shè)計(jì)工作應(yīng)遵循分階段循序漸進(jìn)、逐步深入的原則進(jìn)行。 (一)各設(shè)計(jì)階段的任務(wù)可行性研究報(bào)告階段可行性研究應(yīng)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行方案比較，對(duì)在技術(shù)上是否可行和經(jīng)濟(jì)上是否合理進(jìn)行科學(xué)的分析和論證?？尚行匝芯繄?bào)告，由項(xiàng)目法人(或籌備機(jī)構(gòu))組織編制。申報(bào)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，必須同時(shí)提出項(xiàng)目法人組建方案及運(yùn)行機(jī)制、資金籌措方案、資金結(jié)構(gòu)及回收資金的辦法，并依照有關(guān)規(guī)定附具有管轄權(quán)的水行政主管部門或流域機(jī)構(gòu)簽署的規(guī)劃同意書和許可取水預(yù)申請(qǐng)的書面審查意見(jiàn)。可行性研究報(bào)告經(jīng)批準(zhǔn)后，不得隨意修改和變更，如在主要內(nèi)容上有重要變動(dòng)，應(yīng)經(jīng)原批準(zhǔn)機(jī)關(guān)復(fù)審?fù)?。初步設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)是根據(jù)批準(zhǔn)的可行性研究報(bào)告和必要而準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)資料，對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行通盤研究，闡明擬建工程在技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性，規(guī)定項(xiàng)目的各項(xiàng)基本技術(shù)參數(shù)，編制項(xiàng)目的總概算。初步設(shè)計(jì)文件報(bào)批前，一般須由項(xiàng)目法人委托有相應(yīng)資格的工程咨詢機(jī)構(gòu)或組織行業(yè)各方面(包括管理、設(shè)計(jì)、施工、咨詢等方面)的專家，對(duì)初步設(shè)計(jì)中的重大問(wèn)題進(jìn)行咨詢論證。初步設(shè)計(jì)由項(xiàng)目法人組織審查后，按國(guó)家現(xiàn)行規(guī)定權(quán)限向主管部門申報(bào)審批。初步設(shè)計(jì)文件經(jīng)批準(zhǔn)后，主要內(nèi)容不程概算，論證對(duì)環(huán)境的影響及環(huán)境保護(hù)，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，闡明工程效益等。其設(shè)計(jì)深度要求做到可以根據(jù)招標(biāo)設(shè)計(jì)圖較準(zhǔn)確地計(jì)算出各種建筑材料的規(guī)格、品種和數(shù)量，混凝土澆筑、土石方填筑和各類開(kāi)挖、回填的工程量，各類機(jī)械、電氣和永久設(shè)備的安裝工程量等。編標(biāo)單位則可以據(jù)此編制招標(biāo)文件，包括合同的一般條款、特殊條款、技術(shù)規(guī)程和各項(xiàng)工程的工程量表，滿足以固定單位合同形式進(jìn)行招標(biāo)的需要。招標(biāo)文件由合同文件和工程文件兩部分組成，前者包括：投標(biāo)者須知、合同條款、合同格式和投標(biāo)書格式等；后者包括技術(shù)規(guī)范和圖紙。施工詳圖設(shè)計(jì)施工詳圖設(shè)計(jì)是在招標(biāo)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)各建筑物(含機(jī)電、金屬結(jié)構(gòu))進(jìn)行結(jié)構(gòu)和細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)；最后確定地基處理方案，進(jìn)行處理措施設(shè)計(jì)；確定施工總體布置及施工方法，編制施工進(jìn)度計(jì)劃和施工預(yù)算等；提出整個(gè)工程分項(xiàng)分部的施工、制造、安裝詳圖。在我國(guó)，施工圖由業(yè)主委托的設(shè)計(jì)單位提供給施工單位。上述各個(gè)設(shè)計(jì)階段的具體內(nèi)容和深度，可以根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和增減。由于設(shè)計(jì)階段的不同，所需資料的廣度和深度也各異，一般需要掌握的基本資料有：(1)自然地理。(2)地質(zhì)。(3)水文。(4)氣象。(5)社會(huì)經(jīng)濟(jì)。(6)用于作為設(shè)計(jì)依據(jù)的各種規(guī)程規(guī)范。工程設(shè)計(jì)需要有以下資料或設(shè)計(jì)依據(jù)：(1)工程建設(shè)單位的設(shè)計(jì)委托書及工程勘察設(shè)計(jì)合同，說(shuō)明工程設(shè)計(jì)的范圍、標(biāo)準(zhǔn)和要求。(3)規(guī)劃部門、國(guó)土部門劃準(zhǔn)的建設(shè)用地紅線圖。(5)其它自然條件資料，如工程所在地的水文、氣象和地理?xiàng)l件等。(7)國(guó)家或行業(yè)的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)水工建筑物均需根據(jù)規(guī)范規(guī)定，按建筑物的重要性、級(jí)別、結(jié)構(gòu)類型、運(yùn)用條件等，采用一定的洪水標(biāo)準(zhǔn)，保證遇到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)的洪水時(shí)建筑物的安全。對(duì)于綜合利用的工程，如按規(guī)范規(guī)定的指標(biāo)分屬幾個(gè)不同等別時(shí)，整個(gè)樞紐的等別應(yīng)以其中的最高等別為準(zhǔn)。對(duì)于ⅡV等工程，在下述情況下經(jīng)過(guò)論證可考慮提高其主要建筑物級(jí)別：一是水庫(kù)大壩高度較高時(shí)提高一級(jí)；二是建筑物的工程地質(zhì)條件特別復(fù)雜，或采用缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的新壩型、新結(jié)構(gòu)時(shí)提高一級(jí)；三是綜合利用工程如果按庫(kù)容和不同用途的分等指標(biāo)有兩項(xiàng)接近同一等別的上限時(shí)，其共用的主要建筑物提高一級(jí)；對(duì)于臨時(shí)性水工建筑物，如其失事將對(duì)下游城鎮(zhèn)、工礦區(qū)或其它國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門造成嚴(yán)重災(zāi)害或嚴(yán)重影響工程施工時(shí)，視其重要性或影響程度，應(yīng)提高一級(jí)或兩級(jí)。第二節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)一、混凝土重力壩樞紐設(shè)計(jì)指導(dǎo)(一) 了解規(guī)劃、分析原始資料首先要求了解工程規(guī)劃的概況、意圖、規(guī)劃特點(diǎn)和主要數(shù)據(jù)，以及設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，熟悉并分析樞紐地區(qū)的地形、地質(zhì)、水文、氣象、建筑材料等一般情況。(二) 壩線和壩型選擇以及樞紐布置方案比較壩軸線的選擇根據(jù)壩址的地質(zhì)、地形條件，通過(guò)定性分析，確定壩軸線位置。右岸還可采用引水式電站。原副壩工程單一，不宜修建當(dāng)?shù)夭牧蠅魏庸炔粚?duì)稱，左岸坡緩，壩軸線較長(zhǎng)，適于修建混凝土壩或當(dāng)?shù)貕?。無(wú)副壩，工程單一河谷軟窄，適于修建混凝土壩或當(dāng)?shù)夭牧蠅?。須修建二座副壩。切層的夾泥厚3~5cm且傾向下游。蕎麥嶺較單薄。當(dāng)?shù)夭牧蠅螇位鶠槟噘|(zhì)灰?guī)r和頁(yè)巖。壩基有斷層F8通過(guò)。壩址上游不遠(yuǎn)處有幾個(gè)斷層交匯處。對(duì)壩體穩(wěn)定不利地 震6 度6 度7 度交通條件壩址位于峽谷之中，對(duì)外交通不便。交通方便，施工場(chǎng)地寬闊其 它距離建筑材料場(chǎng)地最遠(yuǎn)距離建筑材料場(chǎng)地較遠(yuǎn)距離建筑材料場(chǎng)地最近壩型選擇樞紐布置方案比較樞紐布置應(yīng)遵循的一般原則是：(1)壩址、壩及其它主要建筑物的型式選擇和樞紐布置要做到施工方便，工期短，造價(jià)低；(2)樞紐布置應(yīng)當(dāng)滿足各個(gè)建筑物在布置上的要求，保證其在任何工作條件下都能正常工作；(3)在滿足建筑物強(qiáng)度和穩(wěn)定的條件下，降低樞紐總造價(jià)和年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用；(4)樞紐中各建筑物布置緊湊，盡量將同一工種的建筑物布置在一起，以減少聯(lián)結(jié)建筑；(5)盡可能使樞紐中的部分建筑物早期投產(chǎn)，提前發(fā)揮效益(如提前蓄水，早期發(fā)電或灌溉)；(6)樞紐的外觀應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在可能條件下注意美觀。設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟如下：壩體剖面的擬定(1)擋水壩的剖面擬定主要參考已建工程，并考慮與溢流壩的連接等具體情況，初步擬定壩頂高程、壩頂寬度、上、下游邊坡及起坡點(diǎn)和壩段長(zhǎng)度等。一般來(lái)說(shuō)，壩頂應(yīng)高于校核洪水位，壩頂上游防浪墻的高程應(yīng)高于波浪頂高程，其與正常蓄水位或校核洪水位的高差，由公式(3—1)計(jì)算，應(yīng)選擇兩者之中防浪墻頂高程的較大值作為選定高程。 表36 安 全 超 高h(yuǎn)e (單位：m)相應(yīng)水位壩的安全級(jí)別ⅠⅡⅢ正常蓄水位校核洪水位。無(wú)特殊要求時(shí)可取壩高的1/81/10，但不應(yīng)小于3m。壩段長(zhǎng)度一般為15—20m，主要取決于地基特性、河谷地形、溫度變化、結(jié)構(gòu)布置和澆筑能力等。泄流型式 建議泄流型式采用開(kāi)敞溢流式。根據(jù)國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐和本工程情況，建議在設(shè)計(jì)水位時(shí)單寬流量取80—90m3/(sm)。當(dāng)采用開(kāi)敞式溢流時(shí)，堰頂水頭Ho。溢流面體形設(shè)計(jì) 溢流面曲線由頂部曲線段、中間直線段和下部反弧段三部分組成。其中的仃d為定形設(shè)計(jì)水頭，按堰頂最大作用水頭Hmax的75％95％計(jì)算。及太小水流轉(zhuǎn)向不夠平順，過(guò)大又使向下游延伸太長(zhǎng)，增加工程量。中間的直線段與壩頂曲線和下部反弧段相切，坡度一般與非溢流壩段的下游坡度相同。②水力計(jì)算