毕业设计（论文）-花滩村水电站土石坝整体设计.docx

重庆交通大学本科毕业设计 花滩村水电站土石坝整体设计本科毕业设计说明书题目： 花滩村水电站土石坝整体设计 全套图纸加扣3012250582 学 院： 河海学院 专 业： 水利水电工程 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 教 师： 完 成 时 间： 2018.6.10 重庆交通大学CHONGQING JIAOTONG UNIVERSITY前 言土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝、以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。土石坝是历史最为 悠久的一种坝型。近代的土石坝筑坝技术自 20 世纪 50 年以后得到发展，并促成 了一批高坝的建设。目前，土石坝是世界大坝工程建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型。土石坝的分类常按坝高、施工方法或筑坝材料分。土石坝也有高中低之分。土石坝可根据坝高分为低坝、中坝和高坝。我国碾 压式土石坝设计规范（SL2742001）规定：高度在 30m 以下的为低坝；高度 在 3070m 之间的为中坝；高度超过 70m 的为高坝。 土石坝按其施工方法可分为：碾压式土石坝；冲填式土石坝；水中填土坝和定向爆破堆石坝等。应用最为广泛的是碾压式土石坝。按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类，碾压式土石坝可分为以下几种主要类型： 1、均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳，基本上是由均一的黏性土料（壤 土、砂壤土）筑成。2、土质防渗体分区坝。即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小 的黏土作防渗体的坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝。防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝，是高、中坝中最常用的坝型。3、非土料防渗体坝。防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建 成的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝。土石坝的优点： （1）就地取材，节省钢材水泥木材等重要建筑材料，同时减少了筑坝 材料的远途运输。 （2）结构简单，便于维修和加高扩建。 （3）坝身是土石散粒体结构，有适应变形的良好性能，因此对地基的要求 低。 （4）施工技术简单，工序少，便于组合机械快速施工。土石坝的缺点： （1）坝身不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便。 （2）粘性土料的填筑受气候等条件影响较大，影响工期。 （3）坝身需定期维护，增加了运行管理费用 但由于技术的局限，在目前，土石坝任是世界上最受欢迎、使用最广泛的大 坝类型。因为它最能适应地形全世界超过 15m 的土石坝有 3 万多座。到目前为 止，在我国，土石坝占已建成坝的 95%以上，其中库容在 10 万 m以上，高度 在 15 米以上的大坝中土石坝占 90%以上。 本设计结合实际情况，根据实际工程的具体条件考虑了技术可行性、经济合理性和运行管理方便等因素。本设计的主要内容如下： 1、主要建筑物型式选择和水利枢纽布置：确定组成建筑物的设计等级； 确定水利枢纽的布置方案。2、第一主要建筑物大坝设计：拟定定大坝基本剖面型式与轮廓尺寸； 确定定地基处理方案与坝身构造；进行水力计算浸润线和坝坡稳定计算；进 行细部结构设计。 3、第二主要建筑物泄水建筑物（坝外溢洪道设计） 根据整体布置， 确定结构型式与轮廓尺寸；拟定细部构造；进行必要的水力计算与结构设计。 4、工程量计算和工程概算 由于此设计是第一次进行整体性设计，加上时间有限，而且基础资料不全以及缺乏实际的工程经验，在设计中肯定存在不少的缺点和不足。通过本次毕业设计，让我对四年学习的知识进行了一次系统的整理和融合。对工程的设计和施工有了一个系统性的理念，且有机会让我对已学的理论和专业知识得到了一次较为系统性的回顾并通过实践加深了理解，强化了我们解决问题的能力，与此同时也培养了我们实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻研、勇于创新的科学精神。这次毕业设计是我们走向工作岗位前的一次演习，它将缩短我们在未来工作岗位上的适应期，使我们尽早进入工作状态、发挥作用。在设计中，我得到了许光祥老师的悉心指导和帮助，同组的同学也给予了我了不少建议帮助我理解一些问题，在此表达深深的谢意。摘要花滩村水电站位于重庆市近郊渝北区木耳镇境内，嘉陵江一级支流后河中游。坝址距重庆市区观音桥35km。花滩村水电站在嘉陵江水系后河上，后河全长50.5km，流域面积342.2km2。初拟坝址位于重庆市城口县龙田乡蹇家湾处，距上游城口县城约 11km。初步设计为沥青混凝土面板土石坝，开发任务为单一发电，无防洪、航运、供水、灌溉 等综合利用要求。根据花滩村水电站水库的水利枢纽的地质、地形、气候，气象等具体情况，本次设计的主要内容和成果如下： （1）大坝剖面尺寸的拟定：最大坝高为64.8m，上游坝坡坡率位 1： 2.7、下游坝坡坡率位 1： 22，坝顶宽 10m。 （2）渗流分析：通过过渗流分析确定浸润线。 （3）稳定分析：结合浸润线位置进行稳定分析。经过稳定分析得出渗流 分析和稳定分析均满足要求。 （4）溢洪道设计 主要包括溢洪道布置、溢洪道各部分尺寸计算、泄槽水面线计算和消能工设计等内容，经校核泄流能力满足要求。关键词：花滩村水电站，粘土心墙土石坝，渗流分析，稳定分析，溢洪道，工程预算ABSTRACTHuatan village hydropower station is located in the suburb of Yubei District Town, Chongqing, and the middle reaches of the middle reaches of the Jialing River. The dam site is 35km from the Guanyin Bridge in Chongqing city. Huatan village hydropower station is located on the back river of the Jialing River system, with a total length of 50.5km and a drainage area of 342.2km2. The initial dam site is located at Longjia village, Longtian Township, Chengkou County, Chongqing, about 11km from the Chengkou county. The preliminary design is an asphalt concrete face rockfill dam. The development task is single power generation, and there is no requirement for comprehensive utilization of flood control, navigation, water supply and irrigation. According to the geology, topography, climate and meteorology of the hydro junction of the huatancun reservoir, the main contents and achievements of this design are as follows: (1) the formulation of the dam section size: the highest dam height is 64.8m, the upstream dam slope rate is 1:2.7, the downstream dam slope rate is 1:22, and the dam top width is 10m. (2) seepage analysis: Determination of saturation line through percolation analysis. (3) stability analysis: stability analysis combined with location of saturation line. Stability analysis shows that seepage analysis and stability analysis meet the requirements. (4) the spillway design mainly includes the layout of spillway, the calculation of each part of the spillway, the calculation of the water surface line of the slots and the design of the energy dissipator, and the discharge capacity of the spillway is satisfied. Key words: Huatan village hydropower station, clay core earth rockfill dam, seepage analysis, stability analysis, spillway, work Course budget目录摘要IIIABSTRACTIV第1章工程概况11.1流域概况11.2 水文资料11.2.1径流11.2.2洪水11.2.3水位流量关系21.2.4泥沙31.3气象资料31.3.1降雨31.3.2气温31.3.3风速风向31.3.4蒸发41.4工程地质41.4.1库区地质41.4.2上坝址工程地质条件41.4.3下坝址工程地质条件51.4.4推荐坝址61.4.4物理力学参数71.4.5地震91.5当地建筑材料91.5.1花二滩条(块)石料场91.5.2薄刀顶石渣料场91.5.3粘土料91.5.4混凝土骨料91.6交通条件101.7工程特性101.8价格资料111.9 施工条件121.10地形资料错误!未定义书签。1.11其它13第二章坝体剖面拟定142.1工程等级确定和坝址选择142.1.1工程等级142.2土石坝轴线的选择152.3坝顶高程计算152.4坝顶结构确定172.5防渗体尺寸拟定172.6上下游坝坡坡率确定182.7坝体排水设计182.8坝基处理19第3章 坝体渗流计算203.1渗流计算资料203.1.1渗流计算水位203.1.2计算内容及目的203.1.3渗流计算时的水位组合情况203.1.4渗流计算各水位示意图213.2计算原理213.3渗流计算结果22第4章 坝坡稳定计算234.1基本资料234.2计算原理234.2计算结果25第5章 沉降计算265.1坝体沉降计算265.2坝基沉降计算27第6章 溢洪道设计286.1进水渠286.1.1进水渠断面尺寸拟定286.2控制段296.2.1溢洪宽度的计算296.2.2堰顶高程和溢流堰宽度的计算过程及结果（试算）306.2.3堰面曲线的计算326.3 泄槽336.3.1泄槽临界底坡的确定336.3.2 泄槽底坡和泄槽长度的确定346.3.3泄槽水面线计算346.4出口消能段376.4.1挑距计算376.4.2冲刷坑最大水垫深度计算386.4.3校核冲刷坑范围396.5边墙高度计算406.5.1计算原理406.5.2计算结果40第7章 土石坝概预算437.1工程量计算437.2.1土石坝工程量437.2.2溢洪道工程量447.2工程造价的预算457.2.1单价分析457.3土石坝造价预算50-VIII-重庆交通大学2018届水利水电专业毕业设计第1章工程概况1.1流域概况花滩村水电站位于重庆市近郊渝北区木耳镇境内，嘉陵江一级支流后河中游。坝址距重庆市区观音桥35km。花滩村水电站在嘉陵江水系后河上，后河全长50.5km，流域面积342.2km2，流域平均比降按总落差计算为6.65。花滩村水电站位于后河中游，坝址以上河谷狭窄，坝基砂、泥岩裸露，库岸稳定。上坝址以上控制流域面积120.9km2，河长36.0km，流域平均比降5.25；下坝址以上控制流域面积122.6km2，河长38.0km，流域平均比降4.93。1.2 水文资料后河流域内有中洞水文测站，中洞站在花滩村水电站上游，直线距离17.9km。1.2.1径流径流由降雨形成，根据中洞站1961年6月1992年实测资料分析，汛期为4月10月，主汛期为5月9月，年内最枯流量一般出现在12月3月，径流的年际变化大，实测最大年均流量1.9m3/s(1989年)，最小年均流量0.524m3/s(1987年)。径流年内分配不均匀，汛期4月10月径流占多年平均流量的84.7%，实测最大洪峰流量730m3/s(1989年7月10日)，最小流量0.13m3/s(1966年3月1日)。1.2.2洪水洪水由暴雨形成，年最大洪峰流量多发生在67月。洪水具有陡涨陡落的特点，洪水多为单峰型，主峰靠前，一次洪水过程约持续一天左右。经分析得洪水计算成果见表F1和表F2。表1.1 花滩村水电站洪水成果表频率项目0.1%0.2%0.5%1%2%5%10%20%(m3/s)21901960164014101210900690490表1.2 花滩村水电站水库洪水成果表分 期频 率2%3.33%5%10%20%上坝址5月9月1310112098075053011月4月88.875.465.148.031.9下坝址5月9月1320113099075053011月4月89.776.165.748.432.21.2.3水位流量关系坝址附近无实测水位流量关系资料，天然河道糙率取0.0320.040，设计断面水位流量关系曲线采用稳定均匀流公式经计算而得，计算成果见表F3。 表1.3 花滩村水电站水位流量关系表上坝址下坝址坝轴线坝下游坝轴线坝下游水位流量水位流量水位流量水位流量(m)(m3/s)(m)(m3/s)(m)(m3/s)(m)(m3/s)293.000293.000288.000288.000293.501.85293.505.30288.500.027288.504.26294.009.74294.0017.6289.003.15289.0014.1294.5023.3294.5036.5289.5012.9289.5028.9295.0041.5295.0061.2290.0030.3290.0050.3295.5065.1295.5090.6290.5057.1290.5079.3296.0093.9296.00126291.0092.6291.00117296.50128296.50166291.50136291.50163297.00167297.00211292.00189292.00218297.50212297.50262292.50251292.50288298.00262298.00319293.00323293.00367298.50319298.50380293.50405293.50464299.00381299.00447294.00498294.00568299.50451299.50521294.50602294.50683300.00526300.00599295.00718295.00807300.50610300.50682295.50844295.50948301.00703301.00774296.00980296.001097301.50800301.50868296.501135296.501256302.00906302.00972297.001300297.001427302.501017302.501079297.501481297.501607303.001136303.001194298.001677298.001800303.501268303.501313298.501890298.502007304.001404304.001443299.002114299.002222304.501545304.501577299.502361299.502451305.001699305.001714300.002627300.0026871.2.4泥沙多年平均悬移质年输沙模数400t/km2，水库泥沙淤积容重1.3t/m3，内摩擦角67。上坝址多年平均淤积总量4.352万m3，50年淤积217.6万m3，相应泥沙淤积高程H淤=314.79m；下坝址多年平均淤积总量4.414万m3，50年淤积220.7万m3，相应泥沙淤积高程H淤=305.80m。泥沙资料见表F4。表1.4 花滩村水电站年泥沙计算成果表项 目坝 址悬移质(万t)拦沙量(万t)推移质(万t)悬沙和推移质(万t)淤积体积(万m3)上坝址4.8364.6910.9675.6584.352下坝址4.9044.7570.9815.7384.4141.3气象资料1.3.1降雨多年平均降雨1180mm，冬半年(103月)降雨约占全年降雨量的23%，夏半年(49月)降雨约占全年降雨量的77%，历年的雨日为130天192天，多年平均159天。年内暴雨(日雨量大于50mm)多在59月。暴雨的持续时间一般为一天，最长不超过两天。最大一日降雨量为208.2mm，最大二日连续雨量为289.5mm。1.3.2气温多年平均气温17.4，极端最低气温-2.9。1.3.3风速风向多年平均风速为1.6m/s，多年平均最大风速为14m/s。实测最大风速为18.7m/s，发生在8月份，年内一般多北风、东风，风向与坝轴线法向的夹角。1.3.4蒸发多年平均蒸发量为864mm，最大蒸发月为1964年7月，蒸发量为259.0mm，最小蒸发月为1977年1月，蒸发量为12.2mm。1.4工程地质1.4.1库区地质库区地形切割较强烈，山体多为倾向南东的单面山，顶部高程480550m，相对高差100250m。后河基本沿岩层走向发育，河谷属典型的纵向河谷，两岸冲沟呈右岸明显较左岸发育的不对称树枝状分布，水库地形封闭良好，不存在库水向邻谷渗漏问题。1.4.2上坝址工程地质条件河段顺直，河谷下部狭窄，上部较开阔，河床底宽1520m，标高292293m。河谷剖面形态为较对称的“V”型，在342m高程河谷宽高比为4.9:1。上坝址出露地层为侏罗系中统下沙溪庙组(J2XS)、第四系冲积层(Q4al)、第四系残坡积与崩积层(Q4el+dl+col)。下沙溪庙组(J2XS)为紫红色砂质泥岩、泥岩与浅灰色长石砂岩不等厚互层，底部为厚层长石砂岩(俗称关口砂岩)，按岩性可分为四段：第一段(J2XS1)为浅灰色长石砂岩，中厚层状构造，铁泥质胶结；泥质含量不均，常见泥质团块及条带。钻探岩芯以长柱状为主，岩体较完整，分层RQD指标89。厚度60m，分布于右岸340m以上的斜坡。第二段(J2XS2)为二层紫红色砂质泥岩与二层灰色长石砂岩互层。砂质泥岩为中层状构造，泥质胶结，常见砂质团块与钙质结核，层厚分别为65m、35m。长石砂岩为中厚层状构造，铁泥质胶结，层厚分别为7m、21m。分布于右岸345m以下岸坡、河床和左岸325m以下岸坡。第三段(J2XS3)为紫红色砂质泥岩夹黄灰色长石砂岩、粉砂岩，岩石结构同上，厚度150m，分布于左岸标高325m以上的岸坡中上部。第四段(J2XS4)为紫红色砂质泥岩夹黄灰色长石砂岩，顶部为灰黄色叶肢介页岩。厚度80m，上坝址不涉及该段地层。第四系冲积层(Q4al)为灰色中细砂，砂粒含量7075；泥质含量1520，并有局部集中呈透镜状分布现象；卵砾石含量510。厚度3.0 m5.0m。分布于现代河床。第四系残坡积与崩积层(Q4el+dl+col)：为紫红色角砾质粘土。块石一般粒径30 cm50cm，最大粒径可达3.0m，含量2025。稍湿，可塑。厚度2.0 m4.0m，分布于右岸斜坡中下部。上坝址相对隔水层埋深为：左岸40m45m，河床38m40m，右岸40m45m。相对隔水层顶面形态与地形线基本一致，其深度低于弱风化带下限5m30m。上坝址化化岩体呈与地形线一致的带状分布，强风化带厚度25m，弱风化带厚度1722m。长石砂岩岩块饱和抗压强度平均值37.99MPa，砂质泥岩岩块饱和抗压强度平均值为8.46MPa。1.4.3下坝址工程地质条件河段顺直，河谷较开阔，河床底宽3040m，标高288290m。河谷剖面形态为较对称的“V”型，在342m高程河谷宽高比为4.2:1。下坝址出露地层为侏罗系中统新田沟组(J2X)、下沙溪庙组(J2XS)、第四系冲积层(Q4al)、第四系残坡积与崩积层(Q4el+dl+col)。新田沟组(J2X)为鲜红暗紫色泥岩、砂质泥岩夹黄灰色长石砂岩。钻孔揭示厚度45m，分布于右岸标高370m以上，在河床埋深55m。下沙溪庙组(J2XS)为紫红色砂质泥岩、泥岩与浅灰色长石砂岩不等厚互层，底部为厚层长石砂岩，按岩性可分为四段：第一段(J2XS1)为浅灰色长石砂岩，中厚层状构造，铁泥质胶结；泥质含量不均，常见泥质团块及条带。钻探岩芯以长柱状为主，岩体较完整，分层RQD指标88。厚度38m，分布于右岸斜坡。第二段(J2XS2)为二层紫红色砂质泥岩与二层灰色长石砂岩互层。砂质泥岩为中层状构造，泥质胶结，常见砂质团快与钙质结核，层厚分别为65m、53m。长石砂岩为中厚层状构造，铁泥质胶结，层厚分别为8m、19m。分布于河床和左岸360m高程以下。第三段(J2XS3)为紫红色砂质泥岩夹黄灰色长石砂岩、粉砂岩，岩石结构同上，厚度150m，分布于左岸标高360500m之间的岸坡中上部。第四段(J2XS4)为紫红色砂质泥岩夹黄灰色长石砂岩，顶部为灰黄色叶肢介页岩。厚度80m，下坝址不涉及该段地层。第四系冲积层(Q4al)为灰色中细砂，砂粒含量7075；泥质含量1520，并有局部集中呈透镜状分布现象；卵砾石含量510。厚度1 m7.85m。分布于现代河床。第四系残坡积与崩积层(Q4el+dl+col)：为紫红色角砾质粘土。块石一般粒径30 cm60cm，最大粒径可达3.0m，含量2025。稍湿，可塑。厚度2.0 m4.0m，分布于左岸斜坡中上部。下坝址相对隔水层埋深为：左岸5055m，河床4045m，右岸5060m。相对隔水层顶面形态与地形线基本一致，其深度低于弱风化带下限2630m。坝址区风化岩体呈与地形线一致的带状分布，强风化带厚度25m，弱风化带厚度1320m。长石砂岩饱和抗压强度平均值为24.35MPa，砂质泥岩饱和抗压强度平均值为7.07MPa。1.4.4推荐坝址上、下坝址工程地质条件对比情况见表F5，综合地形、岩性、构造及软弱结构面、水文地质、风化与卸荷、不良地质现象、抗滑稳定性、边坡稳定性等内容，推荐下坝址为花滩村水电站水库选用坝址。表1.5 坝址工程地质特征对比表地质条件上坝址下坝址地形两岸坡坡面较平顺，坝肩山体宽且厚；河谷剖面形态为较对称的“V”型，宽高比为4.9:1。两岸坡面平顺程度略差，坝肩山体宽且厚；河谷剖面形态为较对称的“V”型，宽高比为4.2:1。岩性右岸、河床基岩以长石砂岩为主，左岸基岩主要为砂质泥岩。长石砂岩为中硬岩，抗压、抗滑及抗变形性能良好；砂质泥岩属软岩，抗压、抗滑及抗变形性能差。右岸、河床基岩以长石砂岩为主，左岸基岩主要为砂质泥岩。河床长石砂岩为中硬岩，抗压、抗滑及抗变形性能良好；岸坡长石砂岩属较软岩，抗压、抗滑及抗变形性能较差；砂质泥岩属软岩，抗压、抗滑及抗变形性能差。构造及软弱结构面位于龙王洞背斜南东翼，岩层倾向左岸，倾角3240；节理较发育，局部密集发育；岩体为中厚层状结构，完整程度分级属较完整。右岸有NJ1泥化夹层。位于龙王洞背斜南东翼，岩层倾向左岸，倾角3240；节理较发育，局部密集发育；岩体为中厚层状结构，完整程度分级属较完整。右岸有NJ2泥化夹层。水文地质主要地下水形式为基岩裂隙水，右岸有承压水存在；地下水对砼无腐蚀性。中浅层岩体为中等透水岩体，以岩体透水率不大于3Lu为标准，相对隔水层埋深左岸4045m，河床3840m，右岸4045m。主要地下水形式为基岩裂隙水，右岸有承压水存在；地下水对砼无腐蚀性。中浅层岩体为中等透水岩体，以岩体透水率不大于3Lu为标准，相对隔水层埋深左岸50 m55m，河床40 m45m，右岸50 m60m。风化与卸荷强风化带厚度2.0 m5.0m，水平强卸荷带厚度左岸10.6m，右岸10.2m。强风化带厚度2.0 m5.0m，水平强卸荷带厚度左岸10m，右岸9.7m。不良地质现象无严重不良地质现象。无严重不良地质现象。抗滑稳定性坝基坝肩抗滑稳定性良好。坝基坝肩抗滑稳定性良好。边坡稳定性当在左岸斜坡下部开挖顺向边坡并切断岩层层面时，开挖边坡将失稳。当在左岸斜坡下部开挖顺向边坡并切断岩层层面时，开挖边坡将失稳。坝基不均匀沉降由于坝基长石砂岩与砂质泥岩抗变形性能差异较大，坝基可能产生不均匀沉降。由于坝基长石砂岩与砂质泥岩抗变形性能差异较大，坝基可能产生不均匀沉降。适宜坝型当地材料坝，低重力坝地质条件尚可，高重力坝与拱坝地质条件差。当地材料坝，低重力坝地质条件尚可，高重力坝与拱坝地质条件差。1.4.4物理力学参数1、抗剪断强度砼与长石砂岩：f=0.850.90，C=0.65 MPa0.70MPa(下坝址两岸取低值)；长石砂岩与长石砂岩：f=0.860.95，C=0.66 MPa0.72MPa(下坝址两岸取低值)；砼与砂质泥岩：f=0.650.67，C=0.26 MPa0.28MPa；砂质泥岩与砂质泥岩：f=0.620.65，C=0.240.26MPa；长石砂岩与砂质泥岩：f=0.660.68，C=0.260.30MPa(下坝址两岸取低值)；泥化夹层：f=0.270.35，C=2540kPa(下坝址f取低值)；2、摩擦系数弱风化砂岩：0.490.55(下坝址两岸砂岩取低值)；弱风化砂质泥岩：0.390.40；泥化夹层：0.220.27(下坝址取低值)；石渣内摩擦角 29.0干砌块内石摩擦角 40.03、承载力弱风化长石砂岩：2.0 MPa3.1MPa(下坝址两岸取低值)；弱风化砂质泥岩：0.9 MPa1.0MPa；强风化层中下部：0.30 MPa0.33 MPa；4、弹性模量：下坝址两岸砂岩：3400 MPa3500MPa；其它地带砂岩：6400 MPa6500MPa；砂质泥岩：2400 MPa2500MPa；5、变形模量：下坝址两岸砂岩：3200 MPa3300MPa；其它地带砂岩：5500 MPa5700MPa；砂质泥岩：2200 MPa2300MPa；6、边坡比弱风化岩质顺向坡：1:1.5(岩层倾角为边坡稳定控制结构面，角度33)；弱风化岩质逆向、切向坡：1:0.51:0.75(坡高大于5m取高值；逆向坡有由逆向节理所切割的岩体形成的小体积零星掉块)；第四系松散层：1:1.251.50(层厚大于2m取高值)；强风化层：1:1.001.25；7、渗透系数浅层基岩：3m/d；沥青砼 1.010-7cm/s8、坚固系数弱风化砂岩：5；弱风化砂质泥岩：23；9、弹性抗力系数弱风化砂岩：1.0MPa/m；弱风化砂质泥岩：0.60MPa/m。10、材料容重钢筋砼 25.0 kN/m3砼及碾压砼 24.0 kN/m3浆砌石 22.0 kN/m3水 10.0 kN/m3石渣 21.2 kN/m3(湿容重) 21.8 kN/m3(饱和容重)干砌块石 18.0 kN/m31.4.5地震本区属弱震地质环境，地震活动水平较低；工程区为度地震区；地震动峰值加速度为0.05g。区域构造稳定性良好，适宜兴建水利工程。1.5当地建筑材料综合各坝型所需天然建筑材料，本工程枢纽所需天然建筑材料最大用量分别为条(块)石料81.2104m3，石碴料103104m3，粘土料0.5104m3，混凝土骨料21104m3。1.5.1花二滩条(块)石料场该料场有用层为长石砂岩，天然容重23.8kN/m3，饱和容重24.5kN/m3，天然空隙率10.64%，平均饱和抗压强度34.41MPa，可选择开采工程所需的条(块)石料。本料场有用层储量244.3104m3。需新建施工便道，至上坝址平均运距1.7km，至下坝址平均运距0.8km。1.5.2薄刀顶石渣料场砂、泥岩厚度之比约1:2，该石渣料场有用层储量434104m3，至上坝址平均运距2.6km，至下坝址平均运距0.7km。1.5.3粘土料粘土呈稍湿、可塑状，手搓可成2mm左右的细条，颗粒组成中粘粒含量约35。粘土含量约为75。角砾质为砂岩块石，一般粒径3060cm，含量2025。厚度2.04.0m，可采储量1.5104m3。1.5.4混凝土骨料天然混凝土骨料可采储量65.2104m3，其中砾石52104m3，砂13104m3。至下坝址运距34km，至上坝址运距36km。人工混凝土骨料天然容重27.1kN/m3，可采储量大于60104 m3。至下坝址运距25km，至上坝址运距约27km。1.6交通条件对外交通方便，坝顶无重要交通要求。1.7工程特性表1.6 花滩村水电站(下坝址)工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1、流域面积全流域km2342.2坝址以上Km2120.9/122.6上坝址/下坝址2、多年平均年径流量万m37001/7096上坝址/下坝址3、代表性流量多年平均流量m3/s2.22/2.25上坝址/下坝址正常运用(设计)洪水标准及流量(P=2%)m3/s1210/1220P=2%(上坝址/下坝址)非常运用(校核)洪水标准及流量(P=0.1)m3/s2190/2210P=0.1%(上坝址/下坝址)施工导流标准及流量(P=20%)m3/s29.9/30.2枯期(11月4月)坝体施工期临时度汛(P=5%)m3/s900/910汛期(5月9月)4、洪量设计洪水洪量万m33178/3205上坝址/下坝址校核洪水洪量万m35840/5891上坝址/下坝址5、泥沙多年平均悬移质年输沙量万t4.836/4.904上坝址/下坝址多年平均含沙量kg/m30.808/0.809上坝址/下坝址多年平均推移质年沙量万t0.967/0.981上坝址/下坝址二、水库1、水库水位校核洪水位m350/345上坝址/下坝址设计洪水位m348.2/343.2上坝址/下坝址正常蓄水位m348.1/343.1上坝址/下坝址死水位m321.1/313.1上坝址/下坝址2、正常蓄水位时水库面积km23.073、回水长度km16.34、水库容积总库容(校核洪水位以下库容)万m35211正常蓄水位以下库容万m34569调节库容(正常蓄水位至死水位)万m34135死库容万m34345、库容系数%58调节特性多年调节6、水量利用系数%83.69三、工程效益指标1、灌溉效益面积万亩7.82保证率(P=75%)农业灌溉年用水量(P=75%)万m31546.62、乡镇供水与农村用水效益多平均净用水总量万m3322.33、城市及工业供水效益年净用水总量(P=95%)万m34147.9供水规模12万t/d四、淹没损失及工程永久占地1、淹没耕地亩2037.12水田(P=50%)亩1271.87旱地(P=50%)亩765.252、淹没人口(P=10%)人5653、工程永久占地亩1477 其中：耕地亩863河滩地614亩五、放水建筑物 左干渠设计引用流量m3/s1.95木耳场泵站，总扬程85m 田家湾干渠设计引用流量m3/s0.93田家湾泵站,总程216m 右干渠设计引用流量m3/s0.79分层取水塔,闸孔尺寸11.5m 水厂设计引用流量m3/s1.39压力钢管直径1.2m下游校核洪水位m304.3291.5下游设计洪水位m302.8291.5发电流量m3/s2182181.8价格资料 表1.7 建筑安装工程取费费率表 费 率施工企业级别其他直接费间接费计划利润税金土石方工程砌石工程混凝土工程灌浆工程建筑工程枢纽国营二级企业21613121473.35渠系国营三级企业1.751512111373.35安装工程枢纽国营二级企业2110(以人工费为取费基础)73.35渠系国营三级企业1.7590(以人工费为取费基础)73.35表1.8 主要材料价格表编号材料名称单位材料基价(元)一主要材料1水泥425#t360.002钢筋t6500.003板枋材m32200.004汽油t7200.005柴油t6800.006炸药t6000.00二地方材料1砂m368.002卵石m3120.003毛条石m3140.004碎石m365.00表F9 机电、金结设备询价表序号设备名称单位原价(元)1液压启闭机台3000002液压控制钻台900003移动式启闭机台1500004锥型阀台500005半球阀台800006单向门机t180007弧型闸门t150008平面闸门t120009拦污栅t1000010埋件t800011钢轨t60001.9 施工条件工程总工期为25个月，全年有效施工天数见表F10表1.10 全年有效施工天数统计季 月项目合计123456789101112混凝土浇筑81119272724202125262815251土料填筑0013252420131723252710197其它工程2022242727242021262628252891.10其它 施工期下游无供水要求，无须考虑通航、过木问题。 第二章坝体剖面拟定2.1工程等级确定和坝址选择2.1.1工程等级表2.1 水利水电工程分等指标 工程级别工程规模水库总库容（108m3）防洪治涝灌溉供水发电保护城镇及工矿企业的重要性保护农田（104亩）治涝面积（104亩）灌溉面积（104亩）供水对象重要性装机容量（104kW)大（1）型10特别重要500200150特别重要120大（2）型101.0重要500100200601550重要12030中等1.00.1中等100305015505中等305小（1）型0.10.01一般20515350.5一般51小（2）型0.010.0013351表2.2 永久性水工建筑物的级别 工程级别永久性建筑物级别主要建筑物次要建筑物1323344555已知：花滩村水电站位于重庆市近郊渝北区木耳镇境内，嘉陵江一级支流后河中游。坝址距重庆市区观音桥35km。花滩村水电站在嘉陵江水系后河上，后河全长50.5km，流域面积342.2km2 ，根据表F1可知，水库总库容为5211万m3、灌溉面积为7.82万亩。由规范DL5180-2003可知，根据表1可确定工程规模为中等，工程级别为型，主要水工建筑物为三级水工建筑物，次要建筑物为四级水工建筑物。2.2土石坝轴线的选择根据基础资料的地质情况，最终选择下坝址为花滩村水电站选用坝址。2.3坝顶高程计算SL274-2001碾压土石坝设计规范5.3.3 坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之 和，应按一下四种情况进行计算，取其最大值： 1 正常蓄水位加正常运用条件的坝顶高程 2 设计洪水位加正常运用条件的坝顶高程 3 校核洪水位加非正常运用条件的坝顶高程 4 正常蓄水位加非正常运用条件的坝顶高程由主要工程特性表1.3可知，该水库设计洪水位为340.17m，校核洪水位为340.77m。根据碾压式土石坝设计规范SL274-2001，坝顶在静水位以上的超高按以下公式计算：（2.1）式中： 坝顶超高，m； 最大波浪在坝坡上的爬高，m； 最大风雍水面高度，m； 安全加高，m，按表2.1确定为0.50m。非常运行条件（a）适用于山区、丘陵区；非常运行条件（b）适用于平原区、滨海区。 表2.3 安全加高A值 单位(m) 坝的级别1234、5设计（正常运行）1.50 1.00 0.70 0.50 校核非常运行条件（a）0.70 0.50 0.40 0.30 非常运行条件（b）1.00 0.70 0.50 0.30 由碾压