某漂流项目大坝工程初步设计报告_第1页
某漂流项目大坝工程初步设计报告_第2页
某漂流项目大坝工程初步设计报告_第3页
某漂流项目大坝工程初步设计报告_第4页
某漂流项目大坝工程初步设计报告_第5页
已阅读5页,还剩86页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1综合说明11概述某漂流项目拦水坝工程位于乳源县云门管理区,距县城约6KM,距云门寺约15KM。拦水坝为某漂流项目蓄水配套工程,水工枢纽布置仅有大坝。坝址以上的集雨面积为27KM2,干流河长212KM,河床平均比降为0586,集雨区域内地形复杂,植被良好,雨量充沛。建筑物主要由拦河坝构成。流域内气候温和,雨量充沛,植被覆盖良好,水土流失不严重。本工程施工工地有乡镇公路通过,均为混凝土或砂石路面,交通十分便利。该工程为私营股份制性质,工程建成后将对当地起到一定的社会和经济效益。12水文121自然条件某大坝所在地区属中亚热带季风气候区,热量丰富,阳光充足,常年气温较高。大气环流随季节变化,春季阴雨绵绵;夏季炎热多雨,暴雨集中,多吹东南风和偏南风;秋季常有台风雨;冬季温度较低,雨量稀少,多吹北风和偏南风。根据乳源气象站资料统计,本地区多年平均气温191202之间,高山地区每年12月至2月有少量降雪和霜冻出现,极端最高气温40(1953年8月12日),极端最低温度41,(1967年1月17日),多年平均降雨量189540毫米,年最大降雨量299700毫米(1973年4月1974年3月),年最小降雨量为129180毫米(1989年4月1990年3月)。汛期49降雨量占全年雨量7267。多年平均水面蒸发量为10001100毫米,本工程采用1068毫米。多年平均相对湿度为79,一般相对湿度在7090之间。多年平均风速为12M/S,,历年最大风速26M/S,相应风向为NW,多年平均最大风速为155M/S。122径流因工程流域未设径流站,没有实测径流资料,但经查广东省水文图集径流等值线图,多年平均径流深度较大,水资源丰富,水质较好。123洪水根据防洪标准GB5020194、水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见(水规198921号)和水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定,工程等别为等,枢纽主要、次要水工建筑物级别为5级。挡水大坝正常运用洪水标准采用30年一遇P333,非常运用洪水标准采用100年一遇P1。设计标准为30年一遇(P333),相应洪水流量为10261M3/S;校核标准为100年一遇(P1),相应洪水流量为12256M3/S。13工程地质工程区范围内植被茂盛,土壤侵蚀不严重,区域内未见活动断裂,也无大的断层,河床及山坡所表露的大部分为粘土覆盖,树木多为针叶林和阔叶林,山坡较陡,水土流失不严重,无不利的区域地质构造。河床坡降较陡。河床及左岸基岩出露,右岸基岩埋深浅,坝基岩体属厚层状结构中硬岩,两岸地形及基岩埋深均不对称。14工程任务和规模某漂流项目大坝工程的任务主要是为漂流项目提供调节水源,根据中华人民共和国国家防洪标准GB5020194,某漂流项目大坝工程等别为等,枢纽主要、次要水工建筑物级别为5级。15工程选址、工程总布置及主要建筑物151工程等级根据防洪标准GB5020194和水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定,本工程枢纽主要、次要水工建筑物级别为5级。152主要建筑物溢流坝段总长度为2500M,溢流坝顶的高程为604M,溢流坝段最低坝基高程为576M,溢流坝段最大坝高为28M,溢流坝段上游面垂直,下游面坡度为108。坝体防渗采用W4钢筋混凝土防渗面板,面板,其布设在大坝上游面及下游面,防渗面板为05M厚的C20钢筋混凝土,基础垫层为C15混凝土,厚度为15M。溢流坝段的鼻坎高65M,挑流半径为8M,挑射角为20的挑流消能。非溢流坝段的总长度为5932M,坝顶高程为6060M,最大坝高为29M。非溢流坝段上游面垂直,下游坡度为1085。坝体防渗采用C20钢筋混凝土防渗面板,面板设置在大坝上游面,厚度为05M。基础垫层为C15混凝土,厚度为15M。设入口高程为581M,直径大小为05M排砂兼放空及导流管。设入口高程为587M,直径大小为08M的供水管。16工程管理某漂流项目拦河坝的日常管理由某漂流公司负责,属私营单位。某漂流公司日常管理人员10人,其中负责大坝管理2人。本工程是以为漂流项目提供调节水源为主要任务,而且水库总库容较小无防洪库容,水库不承担防洪调度任务仅进行供水水量平衡调度。即在洪水期发生设计标准(包括设计及校核洪水)及以下洪水时,除去水库库容本身蓄洪作用拦蓄的洪量外,基本上是通过坝顶的溢流道来多少泄多少。而对于供水水量平衡调度即是根据时段河道来水量结合水库的库容大小进行蓄水和供水的调配,尽量保证漂流项目的最大效益。17施工组织171施工条件本工程对外交通方便,坝址处有简易公路连接桂头至乳源的县级公路,各种建筑材料及施工设备能十分方便运输到坝址处。施工用水比较方便,可直接从河里引用,生活用水可从工程管理处或附近农村引用。施工用电也比较方便,可T接附近10KV的线路至工地。本工程交通便利,水泥、钢筋、木材、砂均可从县城购买,块石除部分利用开挖料外,其余均从附近商业石场购买。172施工导流由于河道在枯水期内流量较小,根据本工程枢纽布置的特点,采取矮围堰配合导流管导流方式,保证正常来水量下的施工导流。173施工进度本工程总工期为12个月,建设期共分为工程准备期、主体工程施工期及工程完建期三个施工阶段。18水库淹没处理及工程永久占地本工程建筑物永久占地面积约227亩,占用的是荒地及山地。19环境影响评价为避免对环境造成破坏,施工期间认真做好施工组织设计,必须建立生产及生活污水处理设施,使污水经处理后再排入河中,减少对水质的污染。施工中合理安排好时间,做好保护及围护措施,减轻施工噪音及粉尘对周围环境的影响。并应对施工弃渣选择合适的堆放地,工程完工后做好周围的植被绿化工作,防止产生水土流失。本工程自身不会对环境造成影响,认真做好环保措施后,也可避免或减轻施工中对环境的影响。110水土保持工程水土流失防治责任范围面积为20HM2,其中项目建设区155HM2,包括水库淹没区面积03HM2,永久占地面积115HM2,临时占地面积010HM2和直接影响区045HM2。本工程建设共损坏水土保持设施面积为064HM2。在设计、施工和建设管理中都重视水土保持工作的情况下,本工程水土流失量将减少到最低限度111工程投资概算工程主要建筑工程量为土方明挖57145M3,土石方填筑14125万M3,混凝土517352M3,模板26444M2,钢筋11325T,劳动总工日19231工日。主要材料消耗量为水泥265848T,碎石5418268M3,砂7782507M3,柴油3861T。本提标工程投资概算为49021万元,其中主体工程投资为48999万元,建筑工程费用为38838万元,独立费用为7051万元,临时工程费用为777万元,基本预备费2333万元,水土保持工程费用为022万元。2水文21流域概况乳源县某漂流项目拦水坝工程位于乳源县云门管理区大坑溪水上游,距离著名旅游景区云门寺约15KM,距离韶关市区约50公里,大坑溪水发源于13436高地,大致流向为西北向东南,坝址以上集雨面积为270KM2,河长2212KM,河床的平均坡降为05862,集雨区地形复杂,大部分属于高山地貌,植被良好,雨量充沛。22气象本工程所在地属华南亚热带季风气候,雨量丰富,阳光充足,受季风和地形影响,其特点是夏季炎热,冬季寒冷,本地区多年平均气温210,最高气温385,最低气温5,年平均相对湿度19,多年平均降雨量189540MM,最大年降雨量299700MM(73年4月74年3月),最小年降雨量129180MM(89年4月90年3月),降雨量年内分配不均匀,多集中在49月丰水期,多年平均水面蒸发量1050MM,陆地蒸发量570MM,历年最大风速26M/S。23洪水231暴雨洪水特性本工程地处南岭山脉南麓,属于中亚热带季风气候区,所处的地理位置及地形条件有利于暴雨的形成。该流域洪水由暴雨形成,暴雨主要由季风和锋面雨形成,流域属于山区性河流,洪水一般汇流时间较短,表现为洪水历时短,洪峰大洪量小。232设计洪水标准根据防洪标准GB5020194、水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见(水规198921号)和水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定,本工程枢纽主要、次要水工建筑物级别为5级。挡水大坝正常运用洪水标准采用30年一遇P333,非常运用洪水标准采用100年一遇P1。233设计洪水计算2331设计洪水计算方法依据广东省暴雨径流查算图表使用手册(1991年)的规定,对于小型工程,一般可仅用推理公式法(1988年修订)计算设计洪水,有条件的可同时应用两种方法(推理公式法和综合单位线法)计算,并参照大(二)型、中型工程的选定原则选定计算成果。本工程依据广东省暴雨径流查算图表使用手册(1991年)的规定,同时应用广东省综合单位线方法及推理公式法(1988年修订)两种方法计算设计洪水。协调两种方法的设计洪峰流量值不超过20(以数值大者为分母),经分析比较后选择较可靠的计算成果作为此次设计的最后采用成果。2332计算基本资料一、集雨区域下垫面情况本水库位于大坑溪水上游,集雨区域内属高山地貌,植被较好,水土流失现象轻微,土质为砂质土。二、工程集雨区域地理参数坝址以上集雨面积F270KM2,干流河长L2212KM,干流平均坡降J0587,集雨区域特征参数253。河流参数表表21项目挡水坝集雨面积FKM2270河流长度LKM2212河道比降J0587汇流参数31坝坝L253三、本工程集雨区域位于广东省暴雨径流查算图表分区的北江上游暴雨低区,应采用北江上游设计雨型,暴雨低区的ATTF关系图,内陆产流参数,广东省综合单位线滞时M1关系图中的大陆低区关系线(B线),采用广东省综合单位线号无因次单位线UIXI,大陆地区推理公式(1988年修订)汇流参数M关系。2333暴雨参数根据广东省暴雨参数等值线图(2003年)及广东省暴雨径流查算图表使用手册(1991年)查取本工程有关暴雨参数,见表22。某大坝暴雨参数表表22THTCVTAT10分钟195030101小时45035106小时780431024小时1150451072小时155045102334汇流参数因253001,且集雨区域平均高程大于500M,可作为山区类选用汇流参数,因此本报告按山区类进行M1和M值得选取。单位线采用广东省综合单位线滞时M1关系图中的大陆低区关系线(B线),查图数值为070,考虑到本工程地处山区,按广东省暴雨径流查算图表使用手册要求,根据下垫面情况相应调整M1取值,本次设计选定M1056;推理公式采用推理公式(1988年修订)汇流参数M关系图上的大陆地区山区M关系线,查图数值为086,考虑到集雨区域植被条件较好,且河流坡降虽较大,但主要是源头河段坡度陡峭,本次设计选定M070。2335损失参数采用省水利厅粤水电总字199212号文修正的内陆区产流参数,根据设计雨量大小,查取各频率的损失参数。2336计算成果某大坝洪水计算成果表表23洪水频率QMAXM3/SW24万M3W72万M3P1836956406490P333710843434942综合单位线法P10585829523082P11225651476815P3331026140325177推理公式法P10831328923232P1洪水过程线(推理公式法)P1洪水过程线(综合单位线法)P333洪水过程线(推理公式法)P333洪水过程线(综合单位线法)P10洪水过程线(推理公式法)P10洪水过程线(综合单位线法)从表23可知,采用综合单位线法和推理公式法计算所得的洪水总量比较接近,但两种方法计算的洪峰流量结果相差较大,超过了20。考虑到本工程所处的地理位置及地形条件有利于暴雨的形成,原则上采用偏于安全的计算成果,因此,设计洪水采用推理公式法的计算成果。234淹没洪水及施工洪水根据水利水电工程水库淹没处理设计规范SD13084及水利水电工程施工组织设计规范(试行)(SDJ33889)的规定,本工程淹没处理及导流建筑物设计洪水标准为淹没洪水标准为五年一遇P20导流建筑物洪水标准为三年一遇(P333)计算方法采用推理公式法,计算结果见下表。淹没及导流建筑物洪水计算成果表表24洪水频率QMAXM3/SW24万M3W72万M3淹没洪水P20692624032855导流建筑物洪水P33359031881192224泥沙本工程流域内无实测泥沙资料,查广东省水资源的“广东省浮质多年平均输砂模数分区图”,可得本地区侵蚀为100200T/KM2,因该工程为小型工程,输砂要求可以不做分析。水库淤积库容计算如下V淤MMSFT/R式中V淤预留淤沙总库容;M库中泥沙沉积率,取M08;MS多年平均侵蚀模数,取为200T/KM2F流域面积,F270KM2;T水库使用年限,取1年;R淤积泥沙的干容重,取R16T/M3;一年的淤沙量V淤08200269116710M3。3工程地质31工程概况某漂流项目拦水坝工程位于乳源县云门管理区,距县城约6KM,距云门寺约15KM。拦水坝为某漂流项目蓄水配套工程,水工枢纽布置有大坝。某漂流项目是以漂流、野战等为主的旅游休闲项目,拦水坝拦截漂流上游河道建坝蓄水,为漂流提供可调节水源。本勘察工作以钻探和地表调查为主,结合区域地质资料分析,旨在查明坝址工程地质及水文地质条件,查明坝址主要工程地质问题,为选定坝型、坝线提供地质依据,并进一步提供坝基岩体物理力学参数。勘察工作依据的标准有水利水电工程地质勘察规范(GB5028799)、中小型水利水电工程地质勘察规范(SL552005)、水利水电工程测量规范SL19797、水利水电钻探规程SLJ781、水利水电工程钻孔注水试验规程SL2592、水利水电工程地质测绘规程(SDJ1578)、水利水电工程地质勘察资料内业整理规程(SDJ1978)等相关规程规范进行工作。野外工作于2008年9月10日9月28日结束,本次勘察工作以坝址为重点布置了3个钻孔勘探,结合地表调查进行工作,所完成的工作量见下表31。完成的工作量列表表31序号工作项目单位工作量备注1钻进M/孔5136/32压水试验段103室内岩石试验组14水位观测次65测量(1200)KM20232区域地质概况321地形地貌工程区地貌为构造剥蚀低山区,高程在200900M间,地形起伏高差大。库区山脉山势雄伟陡峻,峡谷狭窄,多呈“V“、“U”形谷,冲沟较发育,大多刻切已到基岩略有堆积,是剥蚀构造堆积区,以侵蚀下切为主。322地层岩性库区地层岩性主要为泥盆系中下统下亚层(D12)陆相和滨海相砂砾岩,库区外围西北有寒武系粉砂岩、砂岩(),库区东南为泥盆系中上统砂岩、灰岩。323地质构造和地震烈度本区地质构造主要有褶皱,该褶皱为一背斜,背斜轴东北向。库区位于背斜核部东翼,其地层依次为寒武系、泥盆系、石炭系。区域大断裂未见发育。在广东省地震烈度区划图中,本区地震烈度属度区,设计地震烈度采用度。从中国地震动参数区划图(GB183062001)查得,地震动峰值加速度为005G,地震动反应谱特征周期为044S324库区工程地质条件3241水库渗漏库区四周为中低山所环抱,地形封闭。区域大断裂未见发育。地下水运动通道主要以基岩裂隙性通道为主,库区地下水位较高,库水向库外渗漏的可能行小。3242库岸稳定库岸以岩质边坡为主,水库运行后,水位提高幅度,对原岸坡稳定平衡影响小。局部可能出现小规模的崩塌,但较大规模的崩塌、滑坡等不良物理地质现象出现的可能性较小。3243固体径流库区四周是剥蚀构造堆积区,以侵蚀下切为主,堆积较不发育,植被良好,除人为破坏外,发生固体径流的可能性较小。33坝址工程地质与水文地质条件331地形地貌某漂流项目拦水坝工程坝址区,坝轴线附近河流呈“V”型河谷,河床狭窄,宽约136M。河床坡降较陡,坝址河流流向近北南向。左右两岸,地形自然坡度不对称,右岸地形平均坡度约44度,左岸平均约48度左右。在初拟坝轴线下游约15M处有一跌坎,在轴线上游河谷略较开阔,右岸山坡坡度略较平缓。332地层岩性出露地层为泥盆系中下统下亚层(D12)陆相和滨海相砂砾岩,覆盖层有第四系坡积层(DLQ4)、冲洪积层(ALQ4)。坝址各岩土层的工程地质特征简述如下第四系冲洪积层(ALQ4)为砂卵石夹块石及漂石、滚石,零星分布在河床,厚度约在053M间。2、第四系坡积层(DLQ4)含碎石粉质粘土土体呈土黄色黄褐色,呈松散状态,主要分布在右岸坡度较缓的山坡,厚度约在051M间。3、泥盆系下亚层(D12)陆相和滨海相砂砾岩,本坝址岩性为含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩,以含砾砂岩、细砂岩为主,岩性硅化强烈,致密坚硬,其中弱风化细砂岩室内实验饱和抗压强度达35MPA。岩体结构属厚层状结构,层厚50100CM。坝址基岩出露情况较好,除河床零星分布冲洪积层,右岸中部覆盖较薄的坡积层,坝基大部分出露弱风化岩体。坝址基岩的风化情况,从风化程度可分为强风化带、弱风化带、微风化带三类1强风化岩石大部分变色,只有局部保持原有颜色。岩石组织结构大部分已破坏,风化裂隙发育,岩体砌割破碎,呈干砌石状。除石英外,长石、云母、铁镁矿物已风化蚀变,岩石强度低,透水性强,主要分布在右岸595M以上。2弱风化岩石表面或裂隙面大部分变色,但断口仍保持新鲜岩石色泽。岩石组织结构清楚完整,但风化裂隙发育,沿裂隙铁镁矿物氧化锈蚀,长石变得浑浊不清。岩体节理裂隙、层理发育,岩体透水性中等,透水性强弱受节理裂隙、层理发育主导。出露分布在左岸坝坡、右岸部分坝坡及河床。3微风化主要在河床钻孔ZK02揭露,埋深高程57229M,节理不发育,岩体强度高,透水性弱。333地质构造坝址地表调查未发现断层,钻孔ZK01揭露三条断层破碎带F1、F2、F3,分别在孔深34M、22M、24M,地表未发现露头,推断为陡倾角断层,且其中F2、F3埋深较大,对坝址影响较小。次级小构造形迹以节理和层理为主。两岸地层产状较稳定,岩层产状为NE40500/SE45600,走向与流向斜交,倾向左岸与下游。334水文地质条件从两岸地形及基岩出露情况分析,两岸地下水位高于河床。坝基岩体透水性受节理和层理控制,为裂隙性通道。河床坝基岩体为弱风化,如无断层影响,其透水性较弱。两岸坝基岩体以弱风化为主,从压水试验结果表明(透水率Q在1672LU间),岩体透水性较弱,两岸坝基渗漏的可能性较小。坝基岩体渗透性分级属弱透水1Q10LU。34工程地质条件评价341坝型和坝线的选择由于项目的性质决定了坝址的位置,勘察工作是在确定的坝址上开展的。本章节将从地形、地层岩性等工程地质因素评价坝型和坝线的选择。地形上,坝址左岸略陡,右岸略缓,河床狭窄,坝轴线附近河流呈“V”型河谷,河谷宽高比为125,河床坡降较陡。河床及左岸基岩出露,右岸基岩埋深浅,坝基岩体属厚层状结构中硬岩,两岸地形及基岩埋深均不对称,尤其可选择的建基面埋深右岸大于左岸,且右岸下游地形为冲沟,综合以上地质因素建议选择重力坝。勘探坝线下游15M为高约15M的陡坎,陡坎下河床是深潭,从坝基抗滑稳定考虑,建议坝轴线上移,以避开陡坎。否则需对陡坎进行混凝土回填处理。342工程地质条件综合评价3421工程地质条件综合评价本坝址从地形、岩性、风化分带、构造及水文地质等地质因素评价地形上,坝址岸坡较陡,河床狭窄,呈“V”型河谷,宜建重力坝;地层岩性上,为泥盆系下亚层以含砾砂岩、细砂岩为主,岩性硅化强烈,致密坚硬,属中硬岩,厚层状结构,坝址基岩出露情况较好,岩体强度及结构均满足建坝要求;风化分带上,坝址基岩出露以弱风化为主,仅右岸中上部有强风化,且厚度一般,埋深不大。地质构造对工程影响较小。坝基岩体渗透性分级属弱透水。综上所述本坝址工程地质条件属较好。为减少坝基开挖量,建基面可选择在弱风化带岩体的上部,但须对河床坝基及两岸局部层面、节理裂隙面发育岩体进行固结灌浆。3422坝基岩体工程地质分类及评价从岩性、风化分带及构造等地质因素考虑,大坝建基面置于弱风化岩体上。坝基岩体属厚层状结构(层厚50100CM),中硬岩(RB3060MPA),岩体较完整,局部完整性差,抗滑稳定受岩石强度和结构面控制,结构面中以层面、节理裂隙面为主,坝基岩体工程地质分类属类(B1亚类)。3423坝基岩体参数建议值类比相关工程,并依据坝基岩体工程地质分类属类(B1亚类),综合考虑相关地质因素后,提供坝基参数建议值见表32以供参考。坝基参数建议值表32抗剪断强度天然密度比重饱和抗压强度承载力摩擦系数岩/砼岩/岩弹性模量GGFFCFCE0岩性G/CM3MPAMPA岩/砼MPAMPAGPA细砂岩弱风化269273530630750807080850908101012含砾砂岩弱风化26927404065080850809090951012121535天然建筑材料本工程库区地层岩性主要为泥盆系中下统下亚层(D12)陆相和滨海相砂岩、含砾砂岩,岩性硅化强烈,致密坚硬,其饱和抗压强度达3540MPA,属中硬岩,强度满足块石料要求。且岩石出露良好,利于开采。沙料可采用县城商业沙料场,运距约6KM。36结论及建议1、坝址岸坡较陡,河床狭窄,呈“V”型河谷,宜建重力坝;地层岩性为泥盆系下亚层以含砾砂岩、细砂岩为主,属中硬岩,厚层状结构,基岩出露以弱风化为主,岩体强度及结构均满足建坝要求;坝基岩体渗透性分级属弱透水。本坝址工程地质条件属较好。2、坝基岩体属厚层状结构,中硬岩,岩体较完整,局部完整性差,抗滑稳定受岩石强度和结构面控制,结构面中以层面、节理裂隙面为主,坝基岩体工程地质分类属类(B1亚类)。3、从地形、地层岩性等工程地质因素考虑建议选择重力坝,建议坝轴线往勘探坝线上游移,以避开陡坎。否则需对陡坎进行混凝土回填处理。4、为减少坝基开挖量,建基面可选择在弱风化带岩体的上部,嵌入弱风化岩体内23M,但须对河床坝基及两岸局部层面、节理裂隙面发育岩体进行固结灌浆。5、建议加强施工阶段坝基开挖的施工地质工作,对坝基开挖出现的问题及时调整及解决。4工程任务与规模41地区社会经济发展状况及工程建设的必要性411地区社会经济乳源瑶族自治县位于广东省北部、韶关市区西部31千米处,东邻武江区,西连阳山县,南毗英德市,北与乐昌市接壤,西北角与湖南宜章县相依。全县总面积2227平方千米,总人口205万人(2006年),其中农业人口165万;瑶族人口25万,占全县总人口的122。近年,在加快县域经济发展中,乳源的县域经济形成了自己的鲜明特色经济结构实现了以工业为主导地位的重大突破,基本完成了由传统农业县向工业县的过渡转变,开始进入工业代的时代,第二产业比重占经济总量的67,并成为经济增长的主导力量。旅游业迅速发展历史悠久,风光秀丽,资源丰富,交通便利,旅游业迅速发展,被誉为“粤北瑶山的一颗明珠”,正成为国内外、港澳台等社会人士投资置业、观光旅游、休闲度假、娱乐保健的首选之地。412工程建设的必要性随着乳源经济的快速发张,旅游资源场地开发,主动融入韶关大旅游圈,加快旅游业的发展成为乳源目前最迫切的需要。漂流是一项极具发展潜力的旅游产业,某漂流项目能够促进乳源旅游业的加速发展。某漂流项目的建设对乳源县发展旅游经济将产生一定的社会效益和经济效益,具有积极的意义。42工程任务及规模某漂流项目大坝工程的任务主要是为漂流项目提供调节水源。工程坝址以上集雨面积为270KM2,总库容约788万M3。根据防洪标准GB5020194和水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定,工程枢纽主要、次要水工建筑物级别为5级。43水位库容关系曲线通过对千分之一地形图的量算,本工程水位库容关系曲线见下水库水位库容关系曲线表41水位()库容(万)水位()库容(万)57605973158579000959835775800022599402758100426004509582007460150235830124602556858401946036144585028760467545860460573985870536606807658806936078795890868608954559010636091034259112796101118359215216111207159317916121300559420886131398659524136141501259627696151608844洪水调节某拦水坝设计库容不大,基本上无洪水调节能力,因此,不进行调洪计算,而直接利用堰流计算公式计算主坝溢流堰的泄流能力,并通过设计洪水计算成果推求水库的设计洪水位和校核洪水位。偏安全考虑,在泄流能力计算中,不考虑输水建筑物的作用。441泄洪建筑物基本型式浆砌石重力坝坝顶防浪墙高程60685M,坝顶总长8432M,非溢流坝坝顶高程为606M,非溢流坝顶厚4M。溢流堰顶高程604M,溢流净宽25M,堰顶厚4M,溢流堰断面采用实用堰剖面。442上游水位流量关系曲线泄洪能力计算采用“水利水电工程PC1500程序集(微机版)”中的“D4EXE堰流水力学计算程序”。其采用实用堰的泄流计算公式230HGMBQ式中侧收缩系数,NB120N溢流孔数,N1;0闸墩系数,00;K边墩系数;K1;淹没系数,10;M流量系数,取M0485;H0堰上总水头M包括行进流速水头在内的上游水头;B溢流宽度,B25M。根据该程序可计算溢流堰泄流能力,由此得出水库水位泄量关系见表42。水库水位泄量关系曲线表42水位(M)泄量M3/S水位(M)泄量M3/S604000605598676045019605541026160500537160573122566053483136060015191443设计洪水位的确定由于本工程水库无洪水调节能力,当发生洪水时,大坝的泄流量即为洪水流量,因此,大坝的设计洪水位即为下泄30年一遇(P333)洪水洪峰流量时的坝前水位;大坝的校核洪水位即为下泄100年一遇(P1)洪水洪峰流量时的坝前水位。现状水库洪水位推求成果见表43。水库上游洪水位推求成果表表43项目P1P333P10洪峰流量M3/S12256102618313洪水位(M)605736055460534444下游水位流量关系曲线大坝的下游设计洪水位即为下泄30年一遇(P333)洪水洪峰流量时的下游水位;大坝的下游校核洪水位即为下泄100年一遇(P1)洪水洪峰流量时的下游水位。在下游最佳断面处计算下游水位与下泄流量的关系,天然河床的计算公式为2/16/1JRANQ式中N河床糙率,取004;R水力半径;A过水断面面积;J河床坡降,取0168。经计算得出,下游水位与流量关系如下水库下游水位泄量关系曲线表44水位(M)泄量M3/S水位(M)泄量M3/S5682756569821026156854485570111465696214570161225656943831357118069445下游洪水位的确定水库下游洪水位推求成果表表45项目P1P333P10洪峰流量M3/S12256102618313下游洪水位(M)5701656982569435工程选址、工程总布置及主要建筑物51工程等别及建筑物级别511工程等级乳源县某漂流项目拦水坝工程位于乳源县云门管理区大坑溪水上游,坝址以上集雨面积为27KM2,总库容约675万M3。根据防洪标准GB5020194和水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定,工程枢纽主要、次要水工建筑物级别为5级。512洪水标准各建筑物设计洪水标准建筑物设计洪水标准校核洪水标准拦水坝30年一遇P333100年一遇P1消能防冲10年一遇P5100年一遇P1施工围堰5年一遇P2513设计基本资料5131水库特征水位水库特征水位表项目水位(M)库容备注校核洪水位(P1)60573788万M3设计洪水位(P333)60554775万M3正常蓄水位60400675万M3死水位58620043万M35132地震烈度根据广东省地震烈度区划图1180万本工程所在地区的地震烈度为度,采用设计烈度6度,故各项建筑物不须进行抗震计算。52工程选址某漂流项目大坝工程的任务主要是为漂流项目提供必要的水量。因此,库容的大小和地质条件决定了坝址的选择。本工程所在河段属峡谷型河段,河道狭窄,坡降较陡,无开阔地,建库后仅靠河道蓄水,库容很小。受地形条件的限制,拦水坝选址的余地很小,通过对千分之一地形图的量算和实地勘察,我们推荐距离河流出口约2KM的上游处作为坝址。推荐坝址下游有一个高差约10M的天然跌水,在相同坝高的条件下,坝址下移将减少大量的库容;推荐坝址上游约120M段河道坡降相对平缓,此外均较为陡峭,坝址上移亦会减少库容。53主要建筑物531拦河坝布置拦河坝为重力坝型式,坝顶总长8432M,采用坝顶溢流方式泄洪,筑坝材料采用M75浆砌石。溢流坝段总长度为2500M,溢流坝顶的高程为604M,溢流坝段最低坝基高程为576M,溢流坝段最大坝高为28M,溢流坝段上游面垂直,下游面坡度为108。坝体防渗采用W4钢筋混凝土防渗面板,面板布设在大坝上游面及下游面,防渗面板为05M厚的C20钢筋混凝土,基础垫层为C15混凝土,厚度为15M。溢流坝段的鼻坎高65M,挑流半径为8M,挑射角为20的挑流消能。非溢流坝段的总长度为5932M,坝顶高程为6060M,最大坝高为29M。非溢流坝段上游面垂直,下游坡度为1085。坝体防渗采用C20钢筋混凝土防渗面板,面板设置在大坝上游面,厚度为05M。基础垫层为C15混凝土,厚度为15M。设入口高程为581M,直径大小为05M排砂兼放空及导流管,入口高程为587M,直径大小为08M的供水管。532坝顶超高及坝顶高程的确定根据混凝土重力坝设计规范(DL51081999)第1111条的规定,坝顶应高于校核洪水位,坝顶上游防浪墙顶的高程应高于波浪顶高程,其与正常蓄水位或校核洪水位的高差可由式(1)计算,并应选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程。(1)HCZEH2(2)3145016DV式中H防浪墙顶至水库静水位的高差(M);2HE浪波高度(M);HZ波浪中心线至水库静水位的高度(M);HC安全超高(M),按混凝土重力坝设计规范表1111采用。坝顶高程计算基本数据表项目正常蓄水位情况校核洪水位情况计算风速0M/S25517有效吹程DM118120水位高程M60400605728坝基高程M576576安全超高HCM0403迎水面深度HM28002973坝顶超高及坝顶高程计算表项目库水位(M)浪波高度2HE(M)HZ(M)安全超高HC(M)坝顶超高H(M)防浪墙顶高程(M)正常蓄水工况604000470240411160511校核洪水工况605730280140307260645本阶段拟定坝顶高程为60600M,防浪墙顶高程60685M满足规范要求。533正常蓄水位及放水管高程的确定根据业主提出的用水须求,本工程需约6万M3的库容,通过对1/1000实测地形图的测算,当正常水位为60400M,对应库容675万M3,放水管管中高程58700M,对应库容0536万M3,高程58700M至60400M之间的可利用库容为6214万M3,漂流用水流量08M3/S(业主提供),可持续2158小时提供漂流用水,满足业主须求,因此本工程正常水位拟定为60400M,放水管管中高程拟定为58700M。534拦河坝灌浆及排水设计本工程设计帷幕为单排孔,基本孔距为20M,帷幕灌浆线靠大坝上游面布置,距离大坝上游面15M。帷幕灌浆深度为拟伸入到相对不透水层5M,灌浆的材料为普通硅酸盐水泥。竖向排水管为150MM预制无砂混凝土管,排水孔距大坝上游面35M,沿坝基设200MMX300MM的集水道,并设两根入口高程为57800M、大小为200MM横向排水管。排水孔孔深根据帷幕灌浆的深度及基础的工程地质水文地质条件确定。本工程帷幕灌浆深度取为帷幕深的04倍,即伸入到相对不透水层2M。535消能计算5351计算基本资料计算参数取值表表51参数数值参数数值堰顶高程265M挑射角度2000上游河床高程576M岩石冲刷系数12下游河床高程566M100洪水工况4902M3/S100洪水对应的下游水位57016M单宽流量10洪水工况3325M3/S10洪水对应的下游水位56943M鼻坎高程584M5352洪水标准根据防洪标准GB5020194、水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见(水规198921号)和水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定,某漂流拦河坝工程枢纽主要、次要水工建筑物级别为5级。消能防冲建筑物洪水标准采用10年一遇P10。5353计算方法及计算结果大坝挑流消能计算采用“水利水电工程PC1500程序集(微机版)”中的“D3EXE消能计算程序”。挑流计算成果表表52设计工况挑距L(M)冲刷坑深度T(M)T/L10年一遇洪水工况46581870040100年一遇洪水工况471722700485354消能计算书(十年一遇)消能计算书一、基本资料与计算假定挑流消能坎上水头H13400米坝高P265000米上下游河床高程差D100000米鼻坎水头S213400米下游水位以上水头Z344100米下游水深HT34300米单宽流量Q33250立方米/秒挑流角200000度泄流系数PHI09300二、算法与公式挑流消能1挑流出口初速度V1SQR2GSH1COSXOXO/2/G视挑流为抛射运动,水平与垂直两个方向的路程分量为XV1TCOSYV1TSINGTT/2当射流落至下游河床处时,其垂直距离为YZHTSH1COS/2式中SQR开方号S鼻端处作用水头米;Z下游水位以上水头米;HT下游水深米;H1鼻坎处水深米;VO上游行进流速;溢流坝流速系数,可用公式100155P/H计算其中P坝高,H坝上水头;2反弧段半经R10H13冲刷坑深度TKSQRQSQR2HT式中K岩石冲刷系数,根据下游岩石硬度、裂隙发育程度、可冲性等,进行分类取值_|判据|坚硬、难冲|一般|较松散|松散易冲|K|09|12|15|18|三、计算结果出口水深HC01755米反弧半径R17549米挑流鼻坎高DR01058米挑流射程L465766米冲刷坑深度T18697米I冲刷坑深度T/挑流射程L004011/4(百年一遇)消能计算书一、基本资料与计算假定挑流消能坎上水头H17280米坝高P265000米上下游河床高程差D100000米鼻坎水头S217280米下游水位以上水头Z341700米下游水深HT41600米单宽流量Q49050立方米/秒挑流角200000度泄流系数PHI09300二、算法与公式挑流消能1挑流出口初速度V1SQR2GSH1COSXOXO/2/G视挑流为抛射运动,水平与垂直两个方向的路程分量为XV1TCOSYV1TSINGTT/2当射流落至下游河床处时,其垂直距离为YZHTSH1COS/2式中SQR开方号S鼻端处作用水头米;Z下游水位以上水头米;HT下游水深米;H1鼻坎处水深米;VO上游行进流速;溢流坝流速系数,可用公式100155P/H计算其中P坝高,H坝上水头;2反弧段半经R10H13冲刷坑深度TKSQRQSQR2HT式中K岩石冲刷系数,根据下游岩石硬度、裂隙发育程度、可冲性等,进行分类取值_|判据|坚硬、难冲|一般|较松散|松散易冲|K|09|12|15|18|三、计算结果出口水深HC02570米反弧半径R25700米挑流鼻坎高DR01550米挑流射程L471662米冲刷坑深度T22656米I冲刷坑深度T/挑流射程L004801/4536稳定应力计算5361计算断面选取大坝稳定计算断面选用设计坝体断面,根据本工程的设计情况,计算断面选取溢流坝段及非溢流坝段最高断面进行计算。溢流坝段最高断面坝顶高程为604M,坝基高程为576M,断面坝高28M。非溢流坝段坝顶高程为606M,坝基高程为577M,断面坝高为29M。具体详见附图。5362最小抗滑稳定安全系数大坝允许最小稳定安全系数应力根据浆砌石坝设计规范(SL2591)相关规定进行选用。抗剪、抗剪断稳定安全系数表表53安全系数荷载组合KK基本组合10530非常工况1025复核计算基本参数大坝计算参数取值表表54参数数值参数数值浆砌块石容重20T/M3抗剪断凝聚力砼/岩70浆砌块石弹性模量55103MPA抗剪断摩擦系数(砼/岩)075岩体允许承载力FK34MPA抗剪摩擦系数(砼/岩)065基岩弹性模量10104MPA大坝正常水位604基岩泊桑比025大坝校核洪水位(P1)605735363大坝计算方法和荷载组合本工程大坝的应力复核采用“水利水电工程PC1500程序集(微机版)”中的“1混凝土重力坝抗滑稳定及坝基应力计算程序”进行计算。荷载组合分正常运用情况和非常运用情况,其中(一)正常运用情况正常水位工况正常水位水压力自重淤砂压力浪压力(二)非常运用情况校核洪水位工况校核洪水位水压力自重淤砂压力浪压力5364计算结果经计算,大坝抗剪、抗剪断及应力计算成果见下表,计算过程见后所附溢流坝段计算断面计算成果表表53计算工况KK上T/M2下T/M2备注工况112516594167635542工况2111658781250939864非溢流坝段计算断面计算成果表表54计算工况KK上T/M2下T/M2备注工况1141971372440131153工况21232628418410261535365大坝稳定计算书一、溢流坝段计算书混凝土重力坝抗滑稳定及坝基应力计算书在正常蓄水位60400M时输入数据计算截面总数NI6荷载组合数NK1附加重量数NC0附加荷载标志NL0厂房挡水标志C90坝体总高度HH28000坝基截面高程H9576000混凝土容重GC200水容重GW100泥沙浮容重GS065泥沙内摩擦角FE1800混凝土与基岩面抗剪摩擦系数F10650混凝土与基岩面抗剪断摩擦系数F20750抗剪断凝聚力C270000坝基排水幕折减系数K10300坝基排水幕到上游面距离L13500地震系数KK0000上游地震动水压力折减角FU000下游地震动水压力折减角FD000截面号上游面X坐标下游面X坐标高度坐标010003000280001000048002700020000184401000030500204007500405002750074005170027500150061700275000000荷载上游水位下游水位淤沙高程地震标记浪高之半波长之半组合数160400057750058190000000000000000荷载组合1荷载号荷载名称竖向力水平力力矩1坝体自重930200002840192上游水平水压力000392003658673下游水平水压力0001130564泥沙水平水压力00059711745上游水重3839000529256下游水重0000000007泥沙重12800018308扬压力206250001052439浪压力00000000010附加荷载000000000总竖向力SW763620T总水平力SV396847T总力矩SM1334531TM抗剪安全系数K11251抗剪断安全系数K26594坝基上游面垂直正应力SYU16760T/M2坝基下游面垂直正应力SYD35542T/M2混凝土重力坝抗滑稳定及坝基应力计算书在校核洪水位60573M时输入数据计算截面总数NI6荷载组合数NK1附加重量数NC1附加荷载标志NL1厂房挡水标志C90坝体总高度HH28000坝基截面高程H9576000混凝土容重GC200水容重GW100泥沙浮容重GS065泥沙内摩擦角FE1800混凝土与基岩面抗剪摩擦系数F10650混凝土与基岩面抗剪断摩擦系数F20750抗剪断凝聚力C270000坝基排水幕折减系数K10300坝基排水幕到上游面距离L13500地震系数KK0000上游地震动水压力折减角FU000下游地震动水压力折减角FD000截面号上游面X坐标下游面X坐标高度坐标010003000280001000048002700020000184401000030500204007500405202750074005170027500150061700275000000荷载上游水位下游水位淤沙高程地震标记浪高之半波长之半组合数160573057750058190000000000000000附加重量重心X坐标重心Y坐标6910200028860附加竖向力作用点的X坐标附加水平力作用点的Y坐标0000000000000000荷载组合1荷载号荷载名称竖向力水平力力矩1坝体自重937230002917172上游水平水压力000440444336833下游水平水压力0001130564泥沙水平水压力00059711745上游水重4300000590316下游水重0000000007泥沙重12600018008扬压力216850001121139浪压力00000000010附加荷载000000000总竖向力SW764635T总水平力SV445287T总力矩SM1943659TM抗剪安全系数K11116抗剪断安全系数K25878坝基上游面垂直正应力SYU12509T/M2坝基下游面垂直正应力SYD39864T/M2二、非溢流坝段计算书混凝土重力坝抗滑稳定及坝基应力计算书在正常蓄水位604M时输入数据计算截面总数NI3荷载组合数NK1附加重量数NC0附加荷载标志NL0厂房挡水标志C90坝体总高度HH29000坝基截面高程H9577000混凝土容重GC200水容重GW100泥沙浮容重GS065泥沙内摩擦角FE1800混凝土与基岩面抗剪摩擦系数F10650混凝土与基岩面抗剪断摩擦系数F20750抗剪断凝聚力C270000坝基排水幕折减系数K10300坝基排水幕到上游面距离L13000地震系数KK0000上游地震动水压力折减角FU000下游地震动水压力折减角FD000截面号上游面X坐标下游面X坐标高度坐标00000400029000100002100090002150027375150031500273750000荷载上游水位下游水位淤沙高程地震标记浪高之半波长之半组合数160400057850058190000000000000000荷载组合1荷载号荷载名称竖向力水平力力矩1坝体自重960690003293982上游水平水压力000364503280503下游水平水压力0001130564泥沙水平水压力0004126735上游水重3263000447966下游水重0000000007泥沙重07500010688扬压力19201000935069浪压力00000000010附加荷载000000000总竖向力SW802055T总水平力SV367494T总力矩SM469111TM抗剪安全系数K11419抗剪断安全系数K27137坝基上游面垂直正应力SYU24401T/M2坝基下游面垂直正应力SYD31153T/M2混凝土重力坝抗滑稳定及坝基应力计算书在校核洪水位60573M时输入数据计算截面总数NI3荷载组合数NK1附加重量数NC0附加荷载标志NL0厂房挡水标志C90坝体总高度HH29000坝基截面高程H9577000混凝

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论