【正文】 設(shè)計(jì)才得以順利完成，在此謹(jǐn)表衷心的感謝！ 限于本人水平，也限于時(shí)間，涉及中難免存在疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)老師和同學(xué)們批評(píng)指正。壩址距寶興縣城 ，廠址距寶興縣城約 ，寶興縣城至雅安 72 km，工程區(qū)內(nèi)有公路通過，對(duì)外交通較方便。 根據(jù)國(guó)家新的防洪標(biāo)準(zhǔn) (GB5020194)及本工程實(shí)際情況，確定本工程為三等工程。 攔河閘壩首部樞紐 主要建筑物自左向右依次布置有：電站 進(jìn)水口、左岸擋水副壩、沖沙泄洪閘（ 3 孔）、右岸擋水副壩。壩址河床覆蓋層最深 50m，基礎(chǔ)防滲采用封閉式混凝土防滲墻。 引水隧洞布置在左岸，總長(zhǎng) ，自進(jìn)口（底板高程 1326m）以平均縱坡 ‰降至調(diào)壓室處（底板高程 ）；隧洞埋深大多在 350～ 450m，最大 715m；隧洞沿線Ⅱ類圍巖占總長(zhǎng)的 73%；分布離散的斷層、破碎帶按Ⅳ Ⅴ類圍巖處理， 僅占總長(zhǎng)的 5％左右。在Ⅱ類和Ⅲ類圍巖段采用噴砼和掛網(wǎng)噴砼防護(hù)，設(shè)計(jì)洞徑為 ，底板混凝土襯砌厚20cm，噴砼厚度 10cm；在地質(zhì)條件較差的 IV 類圍巖段采用雙層鋼筋混凝土襯砌加固結(jié)灌漿和回填灌漿，設(shè)計(jì)洞徑 ，襯砌厚度 40cm；遇斷層破碎帶、過溝處上覆巖體厚度較薄等地段，則采取加大鋼筋混凝土襯砌厚度、或采用鋼內(nèi)襯外包鋼筋砼等方案進(jìn)行處理。其中 7支洞布置在調(diào)壓室下游，除作為引水隧洞的施工通道外，還兼作調(diào)壓室和壓力管道的施工通道。 調(diào)壓室 為地下埋藏式、 水 室式調(diào)壓室 ， 由上室通氣 洞、上室及豎井組成。調(diào)壓室 全井采用鋼筋混凝土襯砌，厚度為 80～ 100cm。承包商可根據(jù)自己的設(shè)備、技術(shù)能力對(duì)此施工方 西 華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 法提出替代方案，但必須滿足本合同規(guī)定的環(huán)保、水保要求。主管段管徑 D=，支管段管徑 D=，均布置鋼襯，鋼襯材質(zhì) 16MnR，厚度 20~36mm， 鋼管 外 回填混凝土 厚 60cm。設(shè)計(jì)壓力管道施工方法為：（ 1）開挖：上、下平段和彎段采用鉆爆發(fā)全斷面開挖；斜井段采用“先導(dǎo)井，再開挖 ”的施工程序，導(dǎo)井分上下兩段，上段正導(dǎo)井長(zhǎng)度 140m，采用 LM— 200 型返井鉆施工，下段反導(dǎo)井長(zhǎng)度 143m，采用爬罐施工。（ 3）交通：上部與調(diào)壓室公用 7支洞，下部用 8支洞。 廠房系統(tǒng)由主副廠房及安裝間、主變室 （兼尾閘室） 、母線洞、尾水系統(tǒng)、交通洞、通風(fēng)洞、出線洞 （兼排風(fēng)洞）、排水洞 等組成。 179。寬179。 179。寬179。 8m；尾水主洞總長(zhǎng) 213m，為無壓洞，最大開挖尺寸179。 ，出線洞兼作排風(fēng)洞；通風(fēng)洞位于廠房進(jìn)風(fēng)通道，通風(fēng)洞總長(zhǎng) 184m，兼事故交 通洞，開挖斷面 179。主副廠房及安裝間、主變洞采用分層鉆爆法開挖。流域內(nèi)由于地勢(shì)高差懸殊，因此立體氣候顯著，海拔 1700m 以下屬亞熱帶氣候， 1700～ 3500m 呈現(xiàn)山地溫帶氣候， 3500m以上為山地寒帶氣候。工程所在地寶興（ 1010m）多年平均氣溫 176。支流螞蝗溝、咔日溝、泥巴溝降水較多，年降水量在 1000～ 1400mm。多年平均降水量寶興為 ，寶興為 。本流域夜間降雨較多，有 夜雨晝晴的特點(diǎn)。徑流的年內(nèi)分配與降雨年內(nèi)分配基本相應(yīng)，豐水 +期（ 5～ 10 月）多年平均流量 ，占年徑流的 %，枯水期（ 11 月～翌年 4 月）多年平均流量 ，壩址處多年平均流量 。調(diào)壓室地段地面坡度 45～55176。 )。調(diào)壓室頂部巖體完整性差，為Ⅳ類巖體；井身段大部份圍巖為Ⅲ類，局部Ⅳ類。白云巖中圍巖總體為Ⅲ類，局部為Ⅳ類。傾向岸里；接觸帶巖體較破碎，屬Ⅳ～Ⅴ類圍巖；侵入巖中圍巖以Ⅱ類為主，局部Ⅲ類 ，斷裂破碎帶及其影響帶為Ⅳ類。通過地下洞室圍巖巖體中的結(jié)構(gòu)面規(guī)模較大的有 F3(f9)、 F7(f15)、 F5(f21)、 f2 f2 f28 等，控制各不同部位的穩(wěn)定，規(guī)模相對(duì)較小的結(jié)構(gòu)面有 f f f f f1 f f2 f2 f26等，對(duì)局部穩(wěn)定有影響。 交通條件 本工程地處寶興河支流東河上，首部樞紐～寶興縣城現(xiàn)有公路相通，寶興縣 西 華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 城至廠 、壩 區(qū) 均 為三級(jí)公路，混凝土路面。其中，雅安～成都有成（都）雅（安）高速公路相通，對(duì)外交通方便。寶興縣城距雅安市為 72km，距成都為 218km。 西 華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 3 樞紐布置 取水樞紐采用有壓引水方式，由攔河壩 、 進(jìn)水口、沖沙泄 洪閘組成。 壩址河谷不對(duì)稱，左岸巖石裸露、坡陡，右岸山坡較緩，基巖被山麓堆積物所覆蓋。 18176。樞紐布置方案考慮如下： 方案 I：主河槽從右到左分別為底孔部分、泄洪沖沙閘及非溢流壩部分，兩岸山坡為非溢流壩部分。本方案的 I 優(yōu)點(diǎn)是電站進(jìn)口緊臨底孔，可利用底孔沖沙，防止電站進(jìn)水口淤積。校核洪水泄洪時(shí)，保護(hù)電站不受淹沒的工程措施復(fù)雜。 方案 II：主河槽從右到左分別為非溢流部分、泄洪沖沙閘、底孔部分，兩岸山坡為非溢流部分。電站布置在隧洞出口，洞長(zhǎng)約 450m。電站廠房自成系統(tǒng)，互不干擾，場(chǎng)地開闊，遇校核洪水時(shí) ,易于防護(hù)。故以方案 II 為推薦方案。壩區(qū)出露地層為二跌統(tǒng)玄武巖和第四紀(jì)沖積、坡積，沖積層，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育中等，壩址巖層為上二跌統(tǒng)峨 西 華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 嵋山玄武巖；壩區(qū)主要有 9 條斷層，出露于壩軸線剖面上的斷層主要為 FⅡ組斷層及部分 F組小斷層，走向?yàn)?NE 與 NW，傾角較大，基本不存在深層滑動(dòng)問題。 方案比較 根據(jù)以上情況綜合分析如下： 拱壩方案：河谷斷面較寬，兩岸不對(duì)稱，不是“ V”字形，且在壩軸線上存在大斷裂，地形地質(zhì)條件均不符合要求，故該方案不可取。故該方案不可取。漿砌石重力壩雖然節(jié)約了水泥用量，當(dāng)?shù)厥蟽?chǔ)備豐富，但加工成條石難度大，機(jī)械化施工程度低，故不可取。故本工程采用混凝土重力壩。 超高值Δ h 的計(jì)算 （ 1）基本公式 壩頂高程應(yīng)高于校核洪水位，壩頂上游防浪墻頂高程應(yīng)高于波浪頂高程，防浪墻頂至設(shè)計(jì)洪水位或校核洪水位的高差Δ h，可由式（ 41）計(jì)算。L—— 波長(zhǎng)， m。校核洪水位時(shí)，采用多年平均風(fēng)速 19m/s， 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，采用風(fēng)速高度修正19?=（本應(yīng)采用重現(xiàn)期為 50 年的最大風(fēng)速）。 (1)校核洪水位時(shí)Δ h計(jì)算 風(fēng)速采用多年平均風(fēng)速 19m/s， D=。波高 lh ，當(dāng)20VgD=20250 時(shí)，為累計(jì)頻率 5%的波高 %5h ，當(dāng)20VgD=2501000 時(shí)，為累計(jì)頻率 10%的波高 %10h 。 Δ h = h%1 + hz + hc =++= (2)設(shè)計(jì)洪水位時(shí)Δ h計(jì)算 風(fēng)速 ，吹程 D=。波高 lh ，當(dāng)20VgD=20250 時(shí)，為累計(jì)頻率 5%的波高 %5h ，當(dāng)20VgD=2501000 時(shí)，為累計(jì)頻率 10%的波高 %10h 。 Δ h = h%1 + hz + hc =++= 壩頂高程 =設(shè)計(jì)洪水位 +Δ h設(shè) 壩頂高程 =校核洪水位 +Δ h校 (45) 設(shè)計(jì)洪水位 == 校核洪水位 == 擬定基本剖面 重力壩的基本剖面是指在自重、靜水壓力（水位與壩頂齊平）和揚(yáng)壓力三項(xiàng) 主要荷載作用下，滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，并使工程量最小的三角形剖面，如圖 3— 1，在已知壩高 H、水壓力 P、抗剪強(qiáng)度參數(shù) f、 c 和揚(yáng)壓力 U 的條件下，根據(jù) 抗滑穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，可以求得工程量最小的三角形剖面尺寸。 西 華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 圖 41 重力壩的基本剖面圖 確定壩基高程 校核洪水位為 ，設(shè)計(jì)洪水位為 ，正常蓄水位為 1532m。 初步定出開挖應(yīng)該將強(qiáng)風(fēng)化的全部挖除，直至挖至弱風(fēng)化斷。 因此，最大壩高為 28m 壩頂防浪墻的高度 為 。 根據(jù)規(guī)范的規(guī)定 ,壩頂需要建壩頂線公路，且不小于 3m 并應(yīng)滿足交通和運(yùn)行管理的需要。 擬定剖面尺寸 根據(jù)規(guī)范 SL31920xx規(guī)定，非溢流壩段的基本斷面呈三角形，其頂點(diǎn)宜在壩 西 華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 頂附近。壩體的上游面可為鉛直面、斜面或折面。 壩坡的擬定 考慮壩體利用部分水重增加其抗滑穩(wěn)定，根據(jù)工程實(shí)踐，下游邊坡系數(shù)m=～ ，取 。基本組合屬于設(shè)計(jì)情況或正常情況，由同時(shí)出現(xiàn)的基本荷載組成。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從這兩類組合中選擇幾種最不利的、起控制作用的組合情況進(jìn)行計(jì)算，使之滿足規(guī)范中規(guī)定的要求。他們考慮的荷載如表 51所示： 表 51 荷載組合 荷載組合 考慮情況 荷載 自重 靜水壓力 揚(yáng)壓力 泥沙壓力 浪壓力 基本組合 正常蓄水位 √ √ √ √ √ 設(shè)計(jì)洪水位 √ √ √ √ √ 特殊組合 校核洪水位 √ √ √ √ √ 根據(jù)以上荷載情況，畫出計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 西 華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 圖 51 非溢流壩荷載計(jì)算示意圖 mB 23? mB 51? mBBB 1852312 ????? 表 52 不同情況下上下游水深及水位差 特征水位 上游水深 1H （ m） 下游水深 2H (m) 上下游水位差 H (m) 校核洪水位 設(shè)計(jì)洪水位 正常蓄水位 ： 西 華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 壩體自重計(jì)算公式 CVW ?? （ 5— 1） 式中Ｖ — 壩體體積， 3m ；由于取 1ｍ壩長(zhǎng)，可以用斷面面積代替，通常把它分成如圖 41 所示的若干個(gè)簡(jiǎn)單的幾何圖形分別計(jì)算重力； c? — 壩體混凝土的重度（本設(shè)計(jì)中混凝土的重度 3/24 mKNc ?? ） 壩身自重： ??????? KNVW c 1 6 8 ? ???????? KNVW c ? 下游水自重： 3/ mKN?? a. 校核洪水位時(shí)： mHB 8 1 23 ???? ??????????? KNHBW 233 ? ???????? KNWWWW 6 1 7 8 21 6 8 0321 b. 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)： mHB 23 ???? ??????????? KNHBW 4 233 ? ???????? KNWWWW C:正常蓄水位時(shí)： mHB 23 ???? ??????????? KNHBW 233 ? ???????? KNWWWW ： 3. 靜水壓力是作用在上下游壩面的主要荷載，計(jì)算時(shí)常分為上游水平水壓力uP 和下游水壓力 dP 兩種。 BHU 21 ?? （ 5— 3） 12 HBU ??? （ 5— 4） 23 21 HBU ??? （ 5— 5） 1214 )(21 BHHHU ?? ??? （ 5— 6） ： ?????? KNBHU 4 4 ? ??????? KNHBU 3 ?? 西 華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 ???????? KNHBU 2121 23 ?? ????????????KNBHHHU)()(21 1214 ?? ?????????? KNUUUUU 1 9 8 1 4 4 44321 ： ?????? KNBHU 4 3 ? ??????? KNHBU 2 1 ?? ???????? KNHBU 23 ?? ???????????? KNBHHHU )()(21 1214 ???????????? KNUUUUU ： ?????? KNBH