喜河水电站组织施工设计毕业论文.doc

山东科技大学学士学位论文 目录喜河水电站组织施工设计毕业论文目录第一部分 毕业设计说明书1工程概况及基本资料21.1 工程概况21.2 工程条件21.2.1 对外交通条件21.2.2 施工场地41.2.3 当地材料及其供应条件41.3 自然条件61.3.1 气象条件61.3.2 水文条件61.3.3 暴雨洪水特性71.3.4 地形地质条件132 坝址、坝轴线、坝型选择152.1 坝型选择152.2 坝址和坝轴线的选择173 水文水利计算203.1 工程等级、建筑物级别及防洪标准确定203.2 调洪演算（半图解法）203.2.1 计算下泄流量203.2.2 已知水文资料203.2.3 调洪演算233.2.4 总结294剖面设计304.1 非溢流坝段设计304.1.1 坝高拟定304.1.2 荷载类型及其计算公式314.1.3 非溢流坝段剖面优化设计344.2 溢流坝段剖面设计434.2.1 定型设计水头的确定434.2.2 溢流坝剖面设计434.2.3 反弧段的确定454.2.4 闸门高度的确定464.2.5 水舌的挑距及可能最大冲坑的深度估算465 细部构造设计及基础处理485.1 坝上结构485.2 坝体分缝与止水485.2.1 横缝505.2.2 纵缝515.2.3 施工缝525.3 坝体廊道系统525.3.1 坝基灌浆廊道525.3.2 检查和坝体排水廊道535.3.3 观测、交通廊道535.4 重力坝的地基处理535.4.1 坝基的开挖与清理535.4.2 坝基灌浆555.4.3 坝基排水58第二部分 毕业设计计算书1 水文水力计算591.1 计算下泄流量：591.2 洪水过程线601.3 调洪演算：642 剖面设计712.1 坝高拟定712.3 断面优化设计753 溢流坝段剖面设计843.1 定型设计水头的确定843.2 溢流坝剖面设计843.4 闸门高度的确定863.5 水舌的挑距及可能最大冲坑的深度估算87参考文献：89附录 外文文献及翻译90致谢语98山东科技大学学士学位论文 工程概况及基本资料1工程概况及基本资料本章主要介绍喜河水利枢纽工程的概况、工程条件及自然条件，包括枢纽所在地的交通条件、施工场地、当地建筑材料及材料供应条件、气象条件、水文分析、工程地质等，以便在下一步设计中可依据以上情况确定坝线、坝型、枢纽布置、剖面设计、细部处理等工作。1.1 工程概况喜河水电站位于汉江上游陕西省安康地区石泉、汉阴两县交界处，距石泉和汉阴县城公路里程分别为47km和84km。石泉县城通过汉(中)白(河)公路与汉中市及安康市相通。喜河水电站由拦河坝、河床式电站厂房、开关楼和垂直升船机组成。1.2 工程条件1.2.1 对外交通条件喜河位于汉江上游陕西省安康地区石泉、汉阴两县交界处，距石泉和汉阴县城公路里程分别为47km和84km。石泉县城通过汉(中)白(河)公路与汉中市及安康市相通。汉白公路为国家干线公路（316国道），等级为三级，其中部分路段正在改建为二级公路。汉白公路沿西乡、石泉、汉阴、安康通过。石泉县城至汉中166km，至安康102km。石泉县城至西安市有210公路相通，公路里程为259km。从石泉县城至工程区由汉江右岸的紫石公路相连，其间经过喜河镇和后柳镇，公路里程47km。现有公路等级接近山岭重丘四级公路，路基宽度6.07.5m，土石路面；现有桥梁设计荷载除一座为汽13、挂60级外，均为汽15、挂80级；路面高程除香芭岩一段约1km路段外均位于常遇洪水位以上。本段公路在水库蓄水以后，部分路段将处于20年一遇洪水影响范围之内。另外紫石公路自坝址下行约2.5km至石泉县藕阳乡，过藕溪沟桥达汉阴县汉阳坪镇后，通过轮渡与左岸冉家坝相通。紫石公路是紫阳县城通往石泉县城的一条沿江公路，根据当地政府规划，紫石公路改建工程即将进行，其中石泉县城至马岭关段10km改建为二级公路，成为316国道的一部分，此段改建工程2001年内完成；马岭关至汉王城段59.267km改建为山岭重丘三级公路，路面宽7m，路基宽7.5m，设计荷载为汽20，挂100，年内已开工；汉王城至紫阳段的改建工程也正在进行，现已基本完工，改建标准为山岭重丘三级。根据紫石公路汉王城石泉段改建工程可行性研究报告，改建后的紫石公路沿汉江右岸通过工程区，从316国道（石泉马岭关）至坝址公路里程32.27km。经过坝址后，该公路继续沿汉江右岸下行约2.5km，跨过藕溪沟桥进入汉阴县境内，公路在漩涡镇（坝址下游约18km）跨过拟建的汉江大桥至汉江左岸后，沿汉江左岸下行至汉王城，与蒿汉公路相连。经过改建之后，紫石公路完全可以满足本工程的对外交通和重大件运输的要求，可作为本工程的主要对外交通路线。自冉家坝一侧码头经旋涡镇至汉阴县城有简易公路相通，至汉阴约8lkm，该路段需翻过凤凰山，现有公路路窄、坡陡、弯急，土石路面。翻过凤凰山一段海拨高程较高，遇雨雪交通中断，仅在工程筹建期和施工准备初期右岸公路施工期间可做为辅助交通线。汉江为通航河流，坝址下游汉阳坪有简易码头，坝址至石泉航道距离约40km、至安康145km，坝址上下游5km以内都有浅滩，小流量下通航困难。目前受石泉水电站调峰运用影响，河道流量极不稳定，航运中断。下游安康水库蓄水至高程330m后，安康水电站至喜河电站坝址间航运条件将大为改善，可做为施工期辅助运输。阳(平关)安(康)铁路线通过石泉县，石泉县火车站距阳平关269km，距安康88km。站内现有到发线四条，货物线一条，其中三条到发线用于会车调车，有效长度660735m；另一条到发线主要用于客车停靠，有效长度713715m；货物线用于装卸货物，有效长度358m。货物线内车辆需由牵出线牵出，牵出线有效长度274m。货场现有货台库房2510m2。石泉火车站经扩建后，可做为本工程的施工转运站。综上所述，本工程的对外交通条件较为便利。1.2.2 施工场地坝址区及上下游为峡谷地形，河床高程325327m，左岸较陡，山体高程550m，380m高程以下边坡坡度4045，以上边坡坡度2030；右岸较为平缓，360m高程以下边坡坡度为2530，以上边坡坡度为20左右。呈左陡右缓地形，相对高差175225m。左岸下游2km冉家坝为一级阶地，长约500m、宽110150m，高程346350m，为勘探土料场，均为菜地，相邻有百余户住房，靠上游侧两条山沟附近山坡较缓，坡度1020，以上为菜园和耕地，因邻近居民，施工布置相对干扰较大，且占用良田较多。右岸一级阶地缺失，二级阶地沿坝轴线上下游2km范围内有断续分布，呈不规则的窄条状，并被冲沟切割，高程在370380m之间。右岸350380m高程之间缓坡坡地，坡度1820，宽80120m，其上为旱地、林地及荒地，占用耕地少，交通便利，是施工布置的主要场地。1.2.3当地材料及其供应条件砂石土骨料，坝址上游7km，下游4km范围内天然砂砾料场共有4处，依次分布在坝址上下游汉江两岸的低漫滩上。长沙坝料场位于坝址上游57km汉江左岸，河床漫滩为“月牙状”，滩长1800m，宽110190m，面积约24.80万m2，砂砾石总储量99.1万m3；长阳滩料场位于坝址上游34km汉江右岸，河床漫滩呈“条带状”，滩长约700m，宽70110m，面积5.6万m2，砂砾石总储量22.3万m3；冉家坝料场位于坝址下游汉江左岸1.52.5km处，河床漫滩呈“扇形状”，滩面平坦，滩长约1000m，宽180220m，面积约19.7万m2，砂砾石总储量118.3万m3；石阳滩料场位于坝址下游右岸2.53.5km处，河床漫滩呈“条带状”，滩面较为平坦，滩面长750m，宽100160m，面积约11.3万m2，砂砾石总储量43.9万m3。四个料场总储量为286.6万m3，总储量、各级储量均可满足工程的要求，除骨料细度模数局部高于规范要求，粗细骨料有一定的碱活性含量外，其余各项指标均满足规范要求。各料场系汉江两岸的河漫滩，滩面起伏不大，枯水期（12月次年4月）漫滩大部分露出水面，中水期（5、6、10、11月）漫滩前缘为江水淹没，洪水期（79月）漫滩大部分或全部被淹没，可能需要停采。料场附近均有简易公路（于今年开始改建为三级公路）通过，交通较为便利。长沙坝料场因位于右岸，交通不便，开采条件较差。长阳滩和石阳滩料场交通方便。冉家坝料场需解决跨江交通，开采条件较好。除了天然砂砾料场，还可利用坝基部位的开挖弃渣作为人工碎石骨料。土料，本工程勘查了2个土料场，其一位于坝址右岸新喜村及晨光村二级阶地上，二级阶地台面有起伏，以前缘至后缘地势逐渐升高，后缘均在基岩山坡坡脚下，高程约380390m。料场在坝址区内零星分布，共有8块土料储料点，总储量约16万m3。除混凝土拌和系统位置处土料场储量约8万m3较为集中外，其它土料储料储量较小，开采条件不利，但不需跨江运输。其二为冉家坝土料场，位于坝址下游约2km左岸冉家坝一级和二级阶地上，一级阶地前缘为斜坡，坡高一般不超过10m，坡脚与冉家坝砂砾料场相接。一级阶地台地面较平坦，高程一般为346m，长600m，宽1001500m。二级阶地台面起伏不平，有居民点分布，从前缘至后缘地势渐高，后缘高程接近397m。料场平面面积0.128km2，储量丰富，约为64万m3。开采条件较好，宜于机械化开采，但需要跨江运输。块石料，库区挡护工程块石料场主要有2个，即石泉县水泥厂料场开采场和汉江河段6号铁路桥附近块石料场。石泉县水泥厂料场距石泉县6km，岩性为灰岩，块石料储量大于30万m3，但成品料少；6号铁路桥附近料场距石泉县为10km，为汉江河段闪长岩侵入体，岩体质量、储量均能达到块石料要求，料场紧邻公路，开采条件较好。此外，在池和镇水文站附近的池河干流上，有大量的冲流积块石、漂石，也可作为挡护工程的砌石料。施工供水、供电及通迅条件汉江江水丰富，水质可以满足施工用水的需要，可作为本工程的施工供水水源。生活用水也可取自汉江，但需要经过处理；施工供电可由距坝址10km的喜河镇王家庄接线引出35kV高压线至工程区35kV变电站；施工通信可由喜河镇邮电局架设通信光缆至工地，在工地设置程控交换机。钢筋、木材及火工材料，钢材、木材、水泥、粉煤灰、油料及火工产品均在市场采购1.3 自然条件1.3.1 气象条件气温、水温、地温。石泉县气候温和湿润，多年平均气温14.5，极端最高气温41.4，极端最低气温10.8。夏季高温天气多出现在6月下旬至8月，7、8两月平均气温分别为25.6、25.4，平均最高气温33.7、35.1。11月3月平均水温低于全年平均气温，可利用河水进行混凝土一、二期冷却。多年平均地温为17.6。降雨。喜河坝址以上流域降水量有明显的季节性和地域差异性。石泉多年平均降水量为873.9mm，最大年降水量1439.5mm（1983年），最小年降水量574.6mm（1966年）。全年降雨集中在510月，降水量占全年降水量的80%，其中7、8、9三个月份内降雨量占全年降雨量的51.4%。大风、雾及蒸发量。流域内以东南风为主，春季风速最大，多年平均风速为1.4m/s，最大风速可达21m/s。沿主要风向水库吹程均较短，风对施工围堰的风浪影响不显著。石泉多年平均蒸发量为1300.2mm，水面蒸发量为768.3mm。多年平均相对湿度为74.6%，多年平均大雾日数为51.5日。1.3.2 水文条件喜河电站坝址多年平均流量361.0m3/s，多年平均迳流量113.9亿m3，实测最大流量15031m3/s(1955年9月)，实测最小流量0.71m3/s(1974年6月)。7、8、9三个月迳流量占全年迳流量的53，是汉江的洪水期；12月4月迳流量仅占全年迳流量的14，是汉江的枯水期。坝址逐月平均流量见表1。表11 坝址处多年逐月平均流量资料(19541998年)项目月 份年统计123456789101112平均流量（m3/s）78.470.91132383303278176208545032421183611.3.3 暴雨洪水特性喜河坝址以上流域属副热带季风区，流域内的洪水主要由暴雨形成。暴雨主要集中在6月中旬7月底和8月下旬10月上旬两个时段，称夏季暴雨和秋季暴雨。夏季暴雨主要为强烈的对流性阵雨，秋季暴雨则主要为持续性的降水。受流域内的地形的影响，暴雨的分布多呈东西向或东北西南向，暴雨中心多在汉中以南的米仓山区和牧马河镇巴两个地区。受流域的天气、地形地势、及植被覆盖等的影响，洪水具有猛涨猛落，峰型尖瘦的特点，一次洪水过程为35天，而洪量比较集中，最大24小时洪量约占3天洪量的一半，整个汛期水量的变化极大。根据石泉站19541998年实测洪水资料分析，年最大洪峰流量出现在310月，以79月居多。汛期分45月的桃汛和710月的大汛。6月多出现伏旱，流量往往是全年的最小值。实测最大洪峰流量为14300m3/s(1955年)，最小洪峰流量仅1240m3/s (1997年)，两者相差11倍。 区间洪水石泉电站至喜河电站区间流域面积1807km2，石喜之间区间洪水资料见表1-2 表1-2 石喜区间设计洪水过程线 单位：m3/s月日时1983年典型P=0.1%P=1%P=2%P=5%P=20%7291885127#REF!#REF!56#REF!7292183124#REF!#REF!#REF!#REF!730083124#REF!#REF!#REF!#REF!730381121640#REF!#REF!234730679118#REF!#REF!#REF!2627309762432442061639173012812582592191739673015119381383323255142730181536364924153281827302125812307636164642757310518151093085063136073137501750116099778043573168882070143011809244957319125029101890166012707257311214304040278023901880111073115137031902120172013807957311810802520167014401070626731219831990132012109225608106031700113010008274008135021540101090070836781640113109058045663338193401110790688479302811230198367556542425981152618705704923692378118224832538461366226812120682053745836121582019280853445736021082317979853245035720582617478653044735619782916777852844135018882121537685264253481808215140755524419339166（3） 喜河水电站坝址水位流量关系及库水位库容关系喜河坝址附近没有实测水文资料，无法直接分析坝址的水位流量关系曲线。为此，初设阶段在坝址处设立专用水位站进行了水位观测和低水流量测验，同时在坝址附近河段进行了洪水调查。因此，本次根据选定的坝址位置及已有的实测和调查资料计算坝址水位流量关系。喜河水电站坝址水位流量关系见图11和喜河坝址受安康回水影响的水位流量关系见图1-2。喜河水电站水库水位、面积库容关系见表13。喜河洪水资料见表1-6表13 喜河水电站坝址水位、面积流量关系表高程（m）(吴松标高) 面 积（万m2）天然库容（万m3）3250033059.0598.42335118.11463.60340268.321472.71345438.603346.19350685.496152.78355825.669905.15357901.8411636.793601035.8914541.723621129.4816705.62362.31144.5717052.883651274.6120309.35367.61378.5123754.723701478.1827189.683751735.7035223.2图11 （附图1） 喜河水电站坝址水位流量关系图1- 2 （附图2） 喜河坝址受安康回水影响的水位流量关系曲线山东科技大学学士学位论文 工程概况及基本资料 表1-6 石泉坝址设计洪水过程线 单位：m3/s月日时1983年典型P=0.1%P=1%P=2%P=5%P=20%72918463077806110565049503610729214460749058905440477034807300447075105900545047803490730347207930623057605050368073065560934073406780595043407309572095007440669057704120730125560923072306710556040007301588701472011530101808550639073018104001724013520121701020074907302113300202501546014160118008370731014900226701728015290129609080731315700241001838016360138809690731615900256001938017470146701017073191602027100204001840015580106907311216070284002150019300164001130073115143002337017660155401361092007311813500209001570014480117008300731211120018020141601288010700786081092901542011980108709290669081377801290010010910077805602816610010130783071406600459081953809140699065605750410081124650781061405670498036308115410068905410500043903200（4） 地形地质条件坝址区河谷较为狭窄，枯水期河水位329m，河中心水深2.07.5m，河面宽度160180m，以正常蓄水位362m高程计，河谷宽度255m。坝址区汉江干流两岸边坡呈不对称分布，左岸较陡，380m高程以下边坡坡度4045，以上边坡坡度2030；右岸较为平缓，360m高程以下边坡坡度为2530，以上边坡坡度为20左右。沿河床两岸有不连续的基岩漫滩。左岸漫滩宽度较窄，坡度较大，高程为329340m，宽度为1030m；右岸漫滩较宽，较为平缓，连续性较好，高程为334340m。漫滩基岩起伏不平，呈锯齿状。沿汉江两岸分布有、III级阶地，级阶面高程365370m，宽度约3060m。III级阶面高程385390m，为一长约100m，宽约60m的平台。坝址区附近共有4条冲沟，左岸有杨子明沟，右岸有柳木沟、青山沟、藕溪沟等。冲沟常年有流水，其流量随季节变化，遇大暴雨有小规模山洪发生。杨子明沟与柳木沟近平行地分布在坝线上游两岸，距坝线距离分别为150m、180m。坝址岩体为震旦系下统耀岭河群浅变质凝灰岩，多呈块状，碎裂状构造，节理、裂隙发育。坝区有不规则辉绿岩脉侵入，与周围岩体接触良好。坝址区位于凤凰山复背斜的西南翼，地层总体为一单斜构造，倾向上游略偏左岸，产状为NW290340NE4070。坝址区断层较发育，共有断层48条，基本上分为4组。第一组断层最发育，占断层总数的58.33%，近垂直于河流方向，走向NW308340，倾向NE或SW，倾角5085，断层一般为压性或压扭性，宽度一般为0.100.50m，个别宽度达1550m，一般胶结良好，少数胶结较差；第二组较发育，占断层总数的18.75%，走向NW280305，倾向NE倾角4572，断层为压性，宽度一般为0.100.40m；第三组、第四组均不发育，分别占断层总数的8.33%、14.58%，产状分别为NW350360NE或SW5086和NE050SE6384，断层为均张性或张扭性，宽度分别为0.12.0m和0.10.4m。坝址区裂隙发育，按其产状可分为五组。第一组裂隙最发育，主要位于河床右侧的基岩漫滩及河床中部，多平行于河流方向分布，产状分别为走向NE3064倾向NW或SE倾角4259，裂隙间距一般1020cm，该组裂隙与第四、第五组缓倾角裂隙交切，致使局部岩体呈碎块状；第二组裂隙较为发育，产状为走向NW280358倾向NE或SW倾角5085；第三组裂隙不发育，产状为走向NE1025倾向SE或NW倾角7279；第四、第五组二组裂隙为缓倾角裂隙, 第四组裂隙产状为走向NW275320倾向NE倾角16, 第五组裂隙产状为走向NE2264倾向NW或SE倾角520。其分布的一般规律是：右岸多于左岸，局部呈密集带状，主要分布于坝线上游至F1断层下游及F14下游附近。缓倾角裂隙从地表往下逐渐减少、闭合、延伸变短。坝址区地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两类。孔隙水分布在河床冲积砂砾石层及岸边滩地中，主要靠河水及基岩裂隙水补给；基岩裂隙水主要分布于河床及两岸的基岩中，含水量不丰富，主要靠大气降雨补给。枯水期内左岸岸边基岩有多处渗水。坝址区岩石透水性较小，大部分属微极微透水层。坝址区地形左岸较陡，右岸较缓，岩体风化程度差异较大，风化深度一般右岸大于左岸，两岸大于河床。强风化深度左岸山体为2.07.0m，右岸7.4516.5m，河床及漫滩0.05.8m。弱风化深度左岸山体为10.012.5m，右岸为19.020.0m，河床及漫滩为0.013.6m。局部由于构造影响，风化深度更大。左岸主河床存在岩石破碎带，宽820m。28山东科技大学学士学位论文 坝址、坝轴线、坝型选择 2 坝址、坝轴线、坝型选择2.1 坝型选择坝型选择应根据当地地址，地形条件，施工条件，建筑材料，中和效益，宣泄供水能力，以及抗震性等特点，通过定性分析，初步选择两种坝型进行较详细的技术比较，选取既满足工程要求，有比较经济的坝型，经济比较紧要求对坝体的砼方量及三材用量作初略的计算和比较。以下分别就各种坝型进比较分析。修建水坝首先应考虑土石坝，土石坝可就地取材，节省三材，适应地基变形，施工方便，而且我国拥有丰富的建坝经验。土石坝与砼坝相比，其造价为砼坝的1/10，工程量为砼坝的4倍，由此可见土石坝经济性又与砼坝，但由以给资料可知，坝址附近主要为砂石料场，无大量的土石坝所需的粘性土及沙壤土料，需从外地运进，而砂石料得储量足以满足建坝，各料场的物理性、实验指标基本满足技术要求，可做大坝混凝土骨料使用，由此可见在此处修建砼坝比土石坝埂经济合理，而且本工程由水利部某工程局施工，机械化程度较高，更适合建筑砼坝。如果选择砼坝应考虑采用拱坝还是重力坝，工坝相比于重力坝具有节省工程量，较好的超载能力可达设计荷载的511倍，具有很强的抗震能力，但建筑拱坝要求河谷的宽高比小于4.5，由水库坝轴线工程地质剖面图量得河谷长为820米，高87米，L/H4.5，不宜修建拱坝，而且拱坝对坝肩的岩体要求坚固完整，但从坝址河谷段构造分析图可发现河谷左岸有大的断层，右岸又存在一个滑坡体，也不宜选择拱坝。重力坝又分为宽缝重力坝、空腹重力坝、支墩重力坝、实体重力坝。宽缝重力坝，坝体设置宽缝后，坝基的渗透水可自宽缝排出，减小了渗透压力，但宽缝坝增加了模板用量，立模也较复杂，分期导流不便，而且由资料可知当地无霜期较短（90180天）冰冻期较长（120200天），对宽缝坝需要采取保温措施，工程造价大大增加，不宜选用。空腹坝与实体坝相比具有以下优点：（1）由于空腹下部设地板，减小了把底面上的扬压力，可节省坝体砼方量20%左右；（2）减小了坝基开挖量；（3）坝体前后腿嵌固于岩体内，有利于坝体的抗滑稳定；（4）前后腿应力分布均匀，坝踵压应力较大；（5）便与砼散热；（6）坝体施工可不设纵缝；（7）便于监测和维修；（8）空腹内可以布置水电站厂房。缺点有：（1）施工复杂；（2）钢筋用量大；（3）如在空腹内布置水电站厂房，施工干扰大，基于以上缺点，将难以进行大型机械化施工，不能实现机械化程度较高的快速施工，选此坝型不够经济合理。支墩坝，自重较轻，坝体工程量小，支墩可随受力情况调整厚度，节省坝基开挖量和固结灌浆工作量，可加快施工速度，但施工期坝体对温度变化较敏感，容易产生裂缝，不宜在此地修建，而且支墩坝有一个致命的缺点，抗压性差，据资料库区附近历史活动较为频繁，1977年6月国家地震局地震地质大队对本区与地震问题作了鉴定，水库的基本烈度为7度，考虑到枢纽的重要性和水库激发的地震的可能性，拦河坝设防烈度采用8度，基于此种情况，当地是不能选用支墩坝的。实体重力坝安全可靠，对地形、地质条件适应性强，枢纽泄洪问题容易解决，便于施工导流，施工方便，结构作用明确，基于以上各种坝型的比较分析，本水库应采用实体重力坝。2.2 坝址和坝轴线的选择坝址和轴线的选择是根据地形、地质、河流走势等条件综合考虑决定的。就地形而言，坝址一般以选在狭窄河谷处，一节省工程量；但对于一个具体的枢纽来说，必须从各个方面综合考虑：是否便于布置泄洪、发电建筑物，是否便于施工导流，技术可行，经济合理等综合衡量。坝址地质条件是水利枢纽设计的重要依据之一，对坝型的选择和枢纽的布置起着决定性作用。坝址最好的地质条件是强度高、透水性小、不易风化、没有构造缺陷的岩基。但理想的天然的地基很少，因而在选择坝址时应从实际出发，针对不同的情况采取不同的地基处理方式，来满足工程需要。亦可通过选择不同的坝型或将坝轴线转折以适应地质条件，同时应考虑两岸的地质因素，使库区及两岸便颇有足够的稳定性，以防止因蓄水而引起的滑坡现象。就河势，坝址要选在河流顺直段，靠近坝址上、下有河流如有急湾队不利 ，因予避免；枢纽两岸坝肩的山体要较雄厚，并尽可能离上下游两岸的冲沟远一些；水库周缘应没有难处理的缺口。坝址岩体为震旦系下统耀岭河群浅变质凝灰岩，多呈块状，碎裂状构造，节理、裂隙发育。坝区有不规则辉绿岩脉侵入，与周围岩体接触良好。坝址区位于凤凰山复背斜的西南翼，地层总体为一单斜构造，倾向上游略偏左岸，产状为NW290340NE4070。坝址区断层较发育，共有断层48条，基本上分为4组。第一组断层最发育，占断层总数的58.33%，近垂直于河流方向，走向NW308340，倾向NE或SW，倾角5085，断层一般为压性或压扭性，宽度一般为0.100.50m，个别宽度达1550m，一般胶结良好，少数胶结较差；第二组较发育，占断层总数的18.75%，走向NW280305，倾向NE倾角4572，断层为压性，宽度一般为0.100.40m；第三组、第四组均不发育，分别占断层总数的8.33%、14.58%，产状分别为NW350360NE或SW5086和NE050SE6384，断层为均张性或张扭性，宽度分别为0.12.0m和0.10.4m。坝址区裂隙发育，按其产状可分为五组。第一组裂隙最发育，主要位于河床右侧的基岩漫滩及河床中部，多平行于河流方向分布，产状分别为走向NE3064倾向NW或SE倾角4259，裂隙间距一般1020cm，该组裂隙与第四、第五组缓倾角裂隙交切，致使局部岩体呈碎块状；第二组裂隙较为发育，产状为走向NW280358倾向NE或SW倾角5085；第三组裂隙不发育，产状为走向NE1025倾向SE或NW倾角7279；第四、第五组二组裂隙为缓倾角裂隙, 第四组裂隙产状为走向NW275320倾向NE倾角16, 第五组裂隙产状为走向NE2264倾向NW或SE倾角520。其分布的一般规律是：右岸多于左岸，局部呈密集带状，主要分布于坝线上游至F1断层下游及F14下游附近。缓倾角裂隙从地表往下逐渐减少、闭合、延伸变短。坝址区地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水两类。孔隙水分布在河床冲积砂砾石层及岸边滩地中，主要靠河水及基岩裂隙水补给；基岩裂隙水主要分布于河床及两岸的基岩中，含水量不丰富，主要靠大气降雨补给。枯水期内左岸岸边基岩有多处渗水。坝址区岩石透水性较小，大部分属微极微透水层。坝址区地形左岸较陡，右岸较缓，岩体风化程度差异较大，风化深度一般右岸大于左岸，两岸大于河床。强风化深度左岸山体为2.07.0m，右岸7.4516.5m，河床及漫滩0.05.8m。弱风化深度左岸山体为10.012.5m，右岸为19.020.0m，河床及漫滩为0.013.6m。局部由于构造影响，风化深度更大。左岸主河床存在岩石破碎带，宽820m。因此要满足以下条件：1、避开大的断层2.避开右岸不稳定岩体3坝轴线最短原则。 综上所述:为同时满足坝基坐落在第四大岩层上,左岸与第三大岩层保持一定距离,右岸避开不稳定岩体,河床部位使上游坝踵避开F2断层，故此坝轴线合理可行。可见给定坝轴线满足以上要求，坝轴线选择是合理的。选择完毕。山东科技大学学士学位论文 水文水力计算 3 水文水力计算3.1 工程等级、建筑物级别及防洪标准确定 初步拟定工程等别为二等，工程规模为大（）型，由永久性建筑物洪水标准表可查得：对应建筑物级别为二级的设计洪和校核洪水分别为：1%，1。 3.2 调洪演算（半图解法）3.2.1 计算下泄流量：假定堰顶高程为355m。由水力学知识可知：下泄流量Q为m-流量系数，与堰型有关。一般取m=0.490.50，此处取0.50。-侧收缩系数，与闸墩尺寸、形状有关。一般=0.900.95，此处取0.95。g-重力加速度，此处取9.8m/s。L-溢流前缘总宽度，取180m。-为堰顶水头，对于自由出流，即H=而 H = 库水位 堰顶高程下泄流量Q列表计算如下：表3-1 下泄流量计算表库水位Z358359360361362363364365366下泄流量Q1967 3029 4232 5563 7010 8564 10219 11970 13810 库水位Z367368369370371372373374375下泄流量Q15734 17742 19829 21990 24226 26532 28907 31349 33857 3.2.2 已知水文资料。考虑区间洪水的影响由已知资料表3-2石喜区间设计洪水过程线和表3-3石泉坝址设计洪水过程线现计算出表四对应频率下的考虑了区间洪水影响的洪水过程线： 表3-2 石喜区间设计洪水过程线 单位：m3/s月日时1983年典型P=0.1P=1%P=2%P=5%P=20%7291885127#REF!#REF!56#REF!7292183124#REF!#REF!#REF!#REF!730083124#REF!#REF!#REF!#REF!730381121640#REF!#REF!234730679118#REF!#REF!#REF!2627309762432442061639173012812582592191739673015119381383323255142730181536364924153281827302125812307636164642757310518151093085063136073137501750116099778043573168882070143011809244957319125029101890166012707257311214304040278023901880111073115137031902120172013807957311810802520167014401070626731219831990132012109225608106031700113010008274008135021540101090070836781640113109058045663338193401110790688479302811230198367556542425981152618705704923692378118224832538461366226812120682053745836121582019280853445736021082317979853245035720582617478653044735619782916777852844135018882121537685264253481808215140755524419339166 表3-3 石泉坝址设计洪水过程线 单位：m3/s月日时1983年典型P=0.1P=1%P=2%P=5%P=20%7291846307780611056504950361072921446074905890544047703480730044707510590054504780349073034720793062305760505036807306556093407340678059504340730957209500744066905770412073012556092307230671055604000730158870147201153010180855063907301810400172401352012170102007490730211330020250154601416011800837073101490022670172801529012960908073131570024100183801636013880969073161590025600193801747014670101707319160202710020400184001558010690731121607028400215001930016400113007311514300233701766015540136109200731181350020900157001448011700830073121112001802014160128801070078608109290154201198010870929066908137780129001001091007780560281661001013078307140660045903.2.3 调洪演算库水位Z库容V下泄流量Q358126051967984 11671 12655 10688 3591357330291515 12568 14082 11053 3601454242322116 13465 15581 113