桃林口重力坝水利枢纽设计【水利工程】【全套9张CAD图纸+毕业论文】

桃林口重力坝水利枢纽设计
70页 21000字数+说明书+任务书+9张CAD图纸【详情如下】
任务书.doc
典型剖面.dwg
坝顶布置.dwg
坝顶细部构造.dwg
挡水坝剖面大图.dwg
插图勿动.dwg
桃林口重力坝水利枢纽设计论文.doc
横缝止水.dwg
溢流坝剖面大图.dwg
论文插图.dwg
设计插图勿动.dwg

目录
第1章 基本资料 1
1.1 枢纽概况及工程目的 1
1.2 设计基本资料 1
1.2.1 水文分析 1
1.2.2 气象条件 5
1.2.3 工程地质 5
1.2.4 当地建筑材料 7
1.2.5 交通条件 8
1.2.6 施工条件 8
1.2.7 效益（以1984年价格水平及费用标准计算） 8
第2章 枢纽布置 11
2.1 坝轴线选择 11
2.1.1 坝段比较 11
2.1.2 坝线选择 12
2.2 坝型选择 13
2.3 枢纽布置 13
第3章 坝体剖面设计 14
3.1 坝顶高程的确定（参考《水工建筑物》教材 P34） 14
3.2 挡水坝剖面设计 16
3.2.1 坝顶宽度的确定 16
3.2.2 折坡点位置及坝底宽度的确定 17
3.2.3 基础灌浆廊道尺寸拟定 17
3.2.4 排水廊道尺寸拟定 17
3.3 溢流坝剖面设计 18
3.3.1 溢流面曲线设计——参考《水工建筑物》教材 P38 19
3.3.2 剖面设计 23
3.4 水力计算 24
3.4.1 堰顶过流量计算 24
3.4.2 底孔泄流计算 25
3.4.3 挑流消能计算 25
3.4.4 水面线的确定（参考《水工设计手册》卷6相关部分） 26
3.4.5 溢流重力坝的上部结构设计 29
第4章 挡水坝稳定分析及应力计算 31
4.1 计算情况及控制标准 31
4.1.1 应力分析计算原理 31
4.1.2 稳定应力控制 31
4.2 荷载组合及计算 32
4.2.1 荷载组合 32
4.2.2 荷载计算(正常蓄水位情况下) 32
4.3 兴利水位、校核水位下的计算 37
4.3.1 兴利水位下的计算 37
4.3.2 校核水位下的计算 40
4.4 兴利水位加地震荷载作用下的计算 43
4.4.1 兴利水位加地震荷载下的抗滑稳定计算 43
4.4.2 兴利水位加地震荷载下的坝基础截面的应力计算（75.0米高程） 43
第5章 溢流坝稳定及应力计算 45
5.1 荷载计算及其组合 45
5.1.1 自重：包括闸墩、坝体、工作桥、交通桥、启闭机。 45
5.1.2 动水压力的计算（兴利水位下） 47
5.2 兴利水位、校核水位下的稳定及应力计算 47
5.2.1 兴利水位下的计算 47
5.2.2 校核水位下的计算 51
第6章 细部结构设计 56
6.1 混凝土分区及标号选择 56
6.2 坝体分缝 57
6.2.1 横缝 58
6.2.2 纵逢 58
6.2.3 水平施工缝 58
6.3 坝体廊道系统 58
6.3.1 基础灌浆廊道 58
6.3.2 检查和坝体排水廊道 59
6.4 止水和排水 60
6.4.1 横缝止水 60
6.4.2 坝体排水 62
6.5 坝顶布置 62
6.6 地基处理 63
6.6.1 地基开挖与清理 63
6.6.2 坝基帷幕灌浆 63
6.6.3 坝基固结灌浆 64
6.6.4 坝基排水 64
6.6.5 断层破碎带和软弱夹层的处理 64
参考文献 66
谢辞 67
第1章基本资料
1.1枢纽概况及工程目的
  桃林口水库位于河北省青龙县与卢龙县交界处。控制流域面积5060平方公里，占全流域的80%。青龙河是滦河较大支流之一，水量充沛，但年内及年际的水量分配极不均匀，必须兴建大型的控制工程进行调节，丰富的水资源方可充分的利用。水库主要任务是调节水量，供秦皇岛市和港口码头、钢铁基地及滦河下游地区农业用水。结合引水发电、水面养殖、洪水错峰等，可得到综合利用的效果。供水原则是：在满足城市生活、工业用水的同时，对农业也给以一定的重视。特别是移民迁建灌区用水应优先保证，其次是现有灌区用水及潘家口、大黑丁两库的配套灌区，新增灌区要安排在缺乏地下水的滨海地区。
   枢纽工程在三个坝段选择了二条坝线，二种坝型。Ⅰ－83坝线采用混凝土重力坝，红层坝线采用当地材料坝。枢纽建筑物包括主坝、泄水设备及电站等。枢纽工程的推荐方案为Ⅰ－83坝线混凝土坝方案。
   根据本工程的规模及其在国民经济中的作用，按水电部制定的SDJ12－78设计标准，水利枢纽工程属大一型。主要建筑物按一级设计，辅助建筑物按三级，临时建筑物按四级设计。洪水设计标准，混凝土拦河坝(一级建筑物)按千年一遇设计，五千年一遇校核。
1.2设计基本资料
水文分析
   ⑴、年径流：青龙河流域水量充沛，是滦河流域水资源蕴藏量较大的一条支流。年径流由年降雨产生。年径流在地区与时间上的分布与年降水基本一致。
   年径流在年际间变化悬殊，桃林口实测资料1956～1982年27年资料中，丰水年1977年达21.34亿立方米，枯水年1981年仅1.667亿立方米，相差19.37亿立方米，约合12.倍。且丰、枯水年连续发生。多年平均年径流量为9.8亿立方米。
   ⑵、泥沙：青龙河流域植被较好，泥沙来源在地区上分布和洪水在地区上的分布是一致的。主要是土门子到桃林口区间，其间来沙量约占桃林口以上总输沙量的60～70%，本地区泥沙在年内分配比径流更集中，汛期输沙量占年输量的95%以上，而汛期沙量又都集中在几次大洪水。年际之间沙量变化悬殊。由统计分析得知，桃林口站多年平均输沙量为386万吨，多年平均侵蚀模数为762吨/平方公里，多年平均含沙量为4.0公斤/立方米。从泥沙的组成情况来看，泥沙颗粒较粗，中值粒径为0.0375毫米，淤沙浮容重0.9吨/立米，内摩擦角为12度。
   ⑶、洪水：青龙河洪水由暴雨形成。本地区暴雨历时短、强度大、地区坡度陡，洪峰陡涨陡落。一次洪水历时一般为3～6天。流域南部位于燕山山脉东侧的暴雨中心地带，因此洪水具有风高浪大的特点。
   本流域洪水多发生在七、八两月，出现在七月的占34%，出现在八月的占66%，桃林口多年平均6～9月洪量占年径流量的70%左右，三天洪量占六天洪量的70%以上，大水年尤为集中。如1962年最大六天洪量占年径流量达70%。流域内洪水地区分布主要在土门子以下。以土门子与桃林口1971～1977年同期系列统计，土门子～桃林口区间占桃林口以上洪量的60%以上，而其面积占桃林口以上总面积的42%。
   由频率分析法求得：    固结灌浆的目的，是提高基岩的整体性、抗压、抗剪强度和弹性模量，减少坝基渗漏。灌浆范围为应力较大的坝踵、坝趾附近，并分别向上下游延伸一定区域，钻孔作梅花状布置，孔距和排距从20m开始，加密至最终为4m，孔深一般为5～8m，取为7m。灌浆压力一般为0.2～0.4Mpa，此取0.4MPa。当灌浆孔段单位时间吸浆量时，再延续30～60min可结束灌浆。
坝基排水
   为了进一步降低坝底面的渗透压力，应在防渗帷幕后设置坝基排水系统，做法是先在帷幕灌浆廊道下游侧钻设一排主排水孔，并设2排辅助排水孔，排水廊道之间加设半圆排水扣管纵向排水廊道、管由设在坝段内和横缝间的横向排水沟连通，将渗水汇入集水井，由水泵排至坝外。主排水孔幕在坝基面处与帷幕下游面的距离不宜小于2m，一般略向下游倾斜，帷幕略向上游倾斜，二者成10o～15o交角，主排水孔距取3m，孔径取20cm，孔深为帷幕深的0.4～0.6倍，取35m。辅助排水孔距取5m，孔深取10m。主、辅排水孔内填塞冲洗干净的卵、碎石。排水孔幕在坝内的部分需予埋钢管。
断层破碎带和软弱夹层的处理
   （1）断层破碎带的处理
   断层破碎带强度低，弹性模量小，可能使坝基产生不均匀沉陷。对倾角较陡的断层破碎带，可采用开挖回填混凝土措施，混凝土的高度可取断层宽度的1～1.5倍，且不小于1.0m；对于倾角较缓的断层破碎带，除应在顶面设置混凝土塞外，还要考虑下面深埋部分对坝体稳定的影响，必要时沿破碎带开挖若干个斜井，在斜井与破碎带相交的不同高程中开挖平洞，井洞内回填密实的混凝土，形成一组框格形的刚性支撑骨架，以起到防渗、抗滑和防止沉降过大的作用。
   （2）软弱夹层的处理
   ?-83坝线右岸有13条顺层夹泥软弱夹层，左岸有6 条。对于浅埋的夹层，可将软弱夹层挖除，并回填混凝土；埋藏较深时，应根据其走向、厚度、位置等情况确定处理措施。可在坝踵或坝趾处设混凝土齿墙或钢筋混凝土抗滑桩，切断软弱夹层至完整基岩上，倾角缓时也可打斜洞深入软弱夹层做混凝土塞。
   （3）溶洞处理
在岩溶地区，可能存在溶洞、漏斗、溶槽和暗河等，它们不仅是渗露的通道，而且还降低了基岩的承载能力，处理措施主要是开挖、回填和灌浆等方面的配合应用。对浅层溶洞，可直接开挖，清除充填物并冲洗干净后，用混凝土回填；对深层溶洞，可进行帷幕灌浆，也可采用洞挖回填的方法
参考文献
[1]水工建筑物教材（上册）. 马文英、刘建中、李显军编著.黄河水利出版社
[2] 水力学（上、下册）.高速水力学国家重点实验室（四川大学）编、吴持恭主编.高等教育出版社.
[3] 水工设计手册（第五册）混凝土坝   .水电出版社
[4] 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准.     SDJ-78
[5] 重力坝的设计和计算  潘家铮  中国工业出版社
[6] 水工规范SL/T191-96   水利部.
[7] 水利水电工程制图.    水利部.
[8]重力坝    汝乃华编著，潘家铮主编     水电出版社
[9] 水工计算手册.      武汉水院水力学教研室   水电出版社
[10] 水工钢筋混凝土结构设计规范             SDJ-78
[11]重力坝设计规范        SDJ-78          水利电力出版社
[12]水工建筑物抗震设计规范         SDJ-78
[13] JEREMYBIRD,PAMELA WALLACE.Dams and Development-an Insignt to the Report of World Commission On Dams,Irrigation and Drainage ,（2001）,50:53-64.
[14] YaD.Ratkovich .Curront Problems of stochastic Hydrology ,Water Resources,2000,27（6）：585－593
[15] Longman Dictionary of contem porary English ,The commercial Press.