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水利工程毕业论文黄马桥水库工程设计 2 摘 要黄马桥水库工程的主要目的是解决村里工、农业用水难问题对该村经济的进一步发展和村民生活水平的进一步提高有着非常重要的作用并且是一座以农业灌溉为主兼有饮水、水产养殖、旅游等一系列综合效益的水利工程。本设计在对流域的自然地理水文气候特征工程地质及水文地质分析的基础上通过调洪演算、渗流计算等得到堰顶高程溢流堰空口净宽设计水位及其流量校核水位及流量最后对大坝进行全面的设计。 关键词调洪计算渗流计算稳定分析 3 Abstract: With the main purpose of the huang maqiao reservoir to solve the water shortage of agriculture and industrythis project plays a very important role in the economic development of the village and elevating the living standards of the Villagers.Whats more the main purpose of the project which also has a series of synthetical benefits such as drinking water aquaculture and tour is for agriculture irrigation.After the analysis of the character of physical geography and hydrology climateengineering geology and hydrology geology of this area I have the calculation of adjudting flood and transfusion to get the result of the elevation of the batardeau top the width of the overflow batardeau designed water level designed water quantity checking water level and its water quantity fanally comprehensively design the dam Key words: Flood calculationSeepage calculationStability analysis 4 1 前言 黄马桥水库位于浏阳市洞阳镇龙洞村黄马桥组距浏阳市工业园10km。该区东接浏阳西达长沙。区内有浏阳永安高等级公路、长沙永安高速公路省级主干公路纵横通过交通十分便利。附近有通往龙洞水泥厂的砂石简易公路沟通十分便捷。 本区属湘东浅丘地带该区植被茂密绿草成茵以生长灌木和松、杉针叶林为主四季长青。区内有一条小溪流溪流清澈水源涵养好溪流常年不断。 该工程地处龙洞村黄马桥组在坝址下游70m处有一座长60m宽5m高25m的大桥此桥是龙洞黄马桥组与外界沟通的必经之路。在坝址下游100m左岸是龙洞水泥厂是该村的支柱产业年产高标号水泥10万吨远销省内外。坝址下游有12ha良田由于水利设施基础薄弱农田灌溉常年得不到保证粮食连年减产当地农民强烈要求在此修建一座水库以保证农田灌溉。经龙洞村村委研究决定根据实际地形情况在黄马桥上游70m处兴建一座小型水库。水库以灌溉为主兼有供水、水产养殖、旅游开发等综合功能。 本设计是我在浏阳水利局勘测设计院实习期间在单位同事、领导和学校指导老师的细心指导下完成的。这次实习期间完成的毕业设计一方面是对前三年专业基础知识的复习和巩固另一方面让我对水利枢纽工程的设计和具体建设有一个较全面的认识因此这次毕业设计对与我有着更深的意义。 2 工程基本情况 2.1 工程概况 1966年汛期检查大坝虽已做防汛斜墙仍漏水严重当即溢洪道挖了一条1m深的泄洪槽降低水位控制不溢洪、带病运用。 在枢纽加固同时于1959年1963年开始配套每年组织2000多劳力上阵开挖西干渠从净溪大队开经牛石、云桥、早禾、和中等五个大队渠长15km底宽1.4m高1.5m坡降四千分之一输水流1m3/s用工13.6万个完成土方13.5万m3灌田3.5ha。 坝址以上控制流域面积7.56km2主流长度6 km河道坡降1.0坝型为均质粘土土坝设计最大坝高25m设计总库容746万m3实际有效库容657万m3设计灌溉面积1万亩实际灌溉面积600ha是一座以灌溉为主兼有防洪、养鱼等综合效益的小一型水库。 5 2.2 水文气象 2.2.1 流域概况 捞刀河发源于浏阳市社港镇石柱峰经过关山水库后流经社港、龙伏、沙市、北盛、永安后进入长沙县春华镇在长沙市区下游注入湘江。捞刀河在我市范围内全长72.6km流域面积1136km2有5km以上支流23条流域在我市范围内的年径流量年均为89亿m3流域内有我市10个乡镇人口39.1万耕地2.1万ha1998年社会总产值45.4亿元。 捞刀河流域在我市范围内现有4座中型水库6座小一型水库和55座小二型水库水库共控制集雨面积336.05km2。有正常蓄水库容1.02亿m3流域内另有大山塘1.1万多口总容积1.13亿m3山塘和水库容积共计达2.15亿m3占多年平均径流量的20以上大量的山塘和水库对捞刀河流域工农业生产的发展和人民生活水平的提高起到了重要作用。 捞刀河流域位于华厦古陆、南岭准地槽北部边缘接近江南地质流域出露地层有泥盆前纪变质岩系和泥盆纪、石炭纪、二迭纪、侏罗纪、第三纪、第四纪以及中生代之花岗岩侵入体等泥盆前纪变质岩系在全流域都有分布构成流域之主要地层。 黄马桥水库工程位于捞刀河下游洞阳镇境内地形地貌为低丘区区内地形起伏不大地貌单元少、地层简单。坝址以上集雨面积为10.84km2。 2.2.2 气象 捞刀河流域属亚热带湿润季风气候其特点是湿热多雨、夏热冬寒。 据浏阳气象站19601998年实测资料统计多年平均降雨量为1568.5mm其中47月的降水量占全年的56.78次年3月的降雨量点全年降水的43.3。多年平均气温17.3历年最高气温40.71971年7月26日历年最低气温8.41967年1月16日多年月平均气温在527.3之间多年月平均气温情况见下表 表1 浏阳气象站多年月平均气温表 单位 Table 1 The multi- annual average temperatures table of Liuyang weather station Units 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均气温 5.6 6.4 11.6 17.0 21.4 24.7 27.3 26.6 23.7 18.2 12.4 7.1 多年平均相对湿度82历年最小相对湿度为15多年平均日照时数1613.0h多年平均地面温度19.6极端最高地面温度70.01961年6月24日极端最低地面温度13.81979年1月31日历年来最多风向SSE多年平均风速1.2m/s最6 大风速18m/s风向SSE多年平均蒸发量1147.3mm多年平均无霜期271.8天最大311天历年最大积雪深24cm。 捞刀河流域地处我省三大暴雨中心的湘东暴雨区的边缘其暴雨一般由南来太平洋湿热气团与极地高压气团接触形成其中由低压类所造成的暴雨出现机会较多强度大暴雨中心多在本流域上游暴雨量自上游向下游逐渐衰减暴雨持续时间一般为13天。1954年与之相邻的大溪河发生了一场大降水宝盖洞1954年7月份中的14天降水量达1010mm占全年的60其中7月23日25日三天连续降水量达618.8mm占全年的377月25日一天则达412.5mm占全年的25。其他有记录的最大一日降水量是1965年7月6日浏阳气象站276.1mm1997年6月7日洞阳雨量站289.0mm。 2.2.3 水文测验及基本资料 本设计采用水文资料的主要依据有清水水文站、浏阳气象站及目莲渡雨量站。 清水水文站位于浏阳宝盖洞该流域与捞刀河流域的马尾皂水库共分水岭为省水文水资源局设立的水文站观测资料系列长项目齐全资料可靠有较强的参考价值。浏阳气象站位于浏阳城区从1956年起进行降雨、温度、湿度及蒸发等方面的观测资料较全面其中的部分资料如蒸发资料为此次设计所必须。目莲渡站为雨量观测站位于浏阳普迹境内根据1981年7月浏阳县水利区划专业组编制的浏阳县水资源调查图表集的统计数值表明目莲渡雨量站位置与龙洞村地区位置位于同一雨量等值线范围内。两者年降雨量基本相同因此用目莲渡站的降雨来代表龙洞村地区的降雨有较高的准确性。 附宝盖清水站历年逐月降雨量表 宝盖清水站历年逐月径流量表 目莲渡站历年逐月降雨量表 浏阳气象站历年逐月蒸发量表 7 表2 宝盖站历年逐月降雨量一 单位mm Table 2 The each month rainfall of Baogai station in the past years Units:mm 月 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年降水量 1958 58.1 93.7 106.5 180.8 462.7 213.0 141.4 100.9 48.6 86.2 24.1 40.5 1556.5 1959 55.6 235.1 104.8 108.3 305.3 172.3 138.6 172.0 17.1 124.6 50.9 83.4 1568.0 1960 109.2 96.4 196.7 144.5 322.5 203.7 116.3 106.0 77.4 28.1 172.4 21.7 1604.9 1961 43.3 139.6 244.0 217.5 275.2 215.0 146.0 265.1 153.4 51.1 111.3 55.2 1946.7 1962 28.1 57.1 207.0 273.6 493.5 240.0 91.9 124.3 71.5 235.0 73.7 30.4 1926.1 1963 0 55.9 96.0 142.4 325.1 46.2 80.3 161.0 81.2 50.1 172.8 46.3 1257.3 1964 105.6 91.7 130.7 319.3 119.9 273.6 120.9 97.4 150.8 105.2 119.4 107.5 1926.9 1965 27.4 113.4 109.7 193.3 332.7 208.5 286.7 172.3 150.8 105.2 119.4 107.5 1926.9 1966 92.4 133.6 104.8 417.8 123.1 261.6 227.8 44.2 3.6 150.4 33.2 73.7 1666.2 1967 57.3 121.0 230.8 287.8 340.0 233.3 74.2 78.0 44.7 29.4 147.4 37.8 1681.7 1968 59.4 39.0 214.5 191.8 201.6 245.7 122.8 102.5 27.8 32.0 69.1 82.9 1389.1 1969 112.1 51.0 140.2 214.1 218.6 526.2 210.0 385.2 207.7 112.6 88.4 23.30 2102.4 1970 66.5 109.7 232.2 296.5 288.0 181.3 301.2 78.7 125.5 36.2 107.9 93.4 1917.2 1971 59.3 107.8 78.4 185.6 441.9 263.2 43.1 148.8 38.3 56.0 21.6 53.3 1497.3 1972 30.4 186.4 91.0 137.1 408.4 195.9 19.8 46.4 129.6 120.3 160.6 74.5 1600.4 8 表3 宝盖站历年逐月降雨量二 单位mm Table 3 The each month rainfall of Baogai station in the past years Units:mm 月 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 年降水量 1976 38.4 83.7 173.8 304.1 336.5 236.6 311.1 69.5 46.3 169.0 56.8 1849.0 1977 76.0 56.9 60.5 328.0 354.7 359.2 15.9 164.5 51.5 141.0 25.9 1807.1 1978 77.4 34.4 177.8 231.2 201.3 213.3 93.5 57.5 37.8 73.9 97.5 1312.9 1979 109.5 88.1 158.2 161.9 160.7 316.2 369.7 201.0 60.6 0 3.8 1649.4 1980 96.5 158.4 218.1 218.8 154.4 305.5 54.0 427.2 35.6 85.0 34.3 1840.9 1981 86.7 67.9 194.8 252.0 281.4 221.0 90.7 144.3 105.8 150.7 182.5 1779.3 1982 38.5 204.0 224.9 123.3 229.7 303.4 28.7 189.8 121.9 105.4 160.0 1768.2 1983 113.0 128.2 43.9 359.4 323.1 242.9 280.1 87.1 49.9 104.5 25.6 1789.7 1984 61.6 39.8 125.8 275.9 238.9 170.8 72.3 220.6 29.4 115.4 100.3 1549.4 1985 27.5 228.3 200.3 155.8 165.2 205.5 161.3 43.0 93.9 46.8 152.5 1549.4 1986 48.6 66.9 180.4 232.7 100.2 244.0 237.7 55.9 51.9 84.6 130.1 1454.9 1987 69.7 71.0 152.3 182.2 290.4 126.5 159.7 34.6 77.3 267.4 69.2 1501.2 1988 82.7 184.7 95.4 110.5 249.9 280.4 91.4 280.5 142.1 78.8 10 1537.5 平均 67.9 107.5 154.0 229.7 282.4 240.2 153.6 147.3 70.1 96.3 81.2 1680.1 9 表4 宝盖站历年逐月径流量表一 单位m3/s Table 4 The each month rainfall of Baogai station in the past years Units:m3/s 月 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年径流量 1958 0.162 0.302 0.494 1.57 3.305 1.1 0.563 0.242 0.12 0.131 0.0862 0.052 0.686 1959 0.063 0.89 0.48 0.51 1.78 1.42 0.84 0.21 0.084 0.071 0.09 0.10 0.543 1960 0.321 0.199 0.791 0.900 1.860 2.150 0.381 0.233 0.220 0.0825 0.2040 0.105 0.620 1961 0.072 0.413 1.26 1.24 0.756 1.80 0.379 1.28 0.890 0.202 0.336 0.211 0.736 1962 0.160 0.118 0.671 1.75 3.31 1.86 0.702 0.203 0.129 0.207 0.391 0.189 0.811 1963 0.0902 0.0893 0.192 0.352 1.75 0.556 0.116 0.340 0.0779 0.0743 0.121 0.0975 0.324 1964 0.310 0.194 0.558 2.00 1.02 1.62 0.411 0.261 0.0889 0.430 0.187 0.077 0.594 1965 0.0602 0.172 0.381 1.25 2.36 1.19 1.36 0.433 0.351 0.336 0.327 0.531 0.732 1966 0.302 0.822 0.403 2.76 0.532 4.41 2.43 0.154 0.0505 0.125 0.063 0.108 0.765 1967 0.050 0.177 0.766 1.27 3.01 1.69 0.338 0.127 0.0743 0.0163 0.108 0.0848 0.651 1968 0.0765 0.130 0.916 1.50 0.961 0.689 0.419 0.176 0.098 0.0802 0.0866 0.151 0.440 1969 0.255 0.221 0.561 1.01 1.35 3.77 2.04 2.09 0.452 0.160 0.191 0.357 0.998 1970 0.086 0.221 1.11 1.86 2.32 0.913 2.49 0.244 0.452 0.160 0.142 0.357 0.869 1971 0.156 0.308 0.418 1.05 2.69 0.187 0.500 0.0995 0.070 0.0467 0.0411 0.709 0.2236 1972 0.0376 0.286 0.193 0.460 1.76 0.858 0.305 0.109 0.186 0.182 0.642 0.175 0.432 10 表5 宝盖站历年逐月径流量表二 单位单位m3/s Table 5 The each month rainfall of Baogai station in the past years Units:m3/s 月 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年降水量 1975 0.838 0.191 0.627 2.34 3.15 1.29 0.358 2.14 0.275 0.149 0.187 0.095 0.919 1976 0.098 0.151 0.777 1.67 1.98 1.52 2.20 0.186 0.101 0.194 0.160 0.2040 0.764 1977 0.092 0.175 0.153 1.78 1.80 2.90 0.550 0.362 0.221 0.160 0.182 0.336 0.704 1978 0.213 0.166 0.529 1.37 0.876 1.84 0.209 0.107 0.0854 0.0775 0.134 0.391 0.471 1979 0.103 0.297 0.540 0.443 0.840 1.62 2.39 0.900 0.831 0.166 0.0845 0.121 0.693 1980 0.075 0.26 1.07 1.27 0.89 1.79 0.69 1.92 0.33 0.21 0.13 0.187 0.732 1981 0.108 0.255 0.808 1.78 1.20 1.28 1.16 0.415 0.194 0.507 0.968 0.327 0.752 1982 0.158 0.960 1.41 1.09 1.21 2.79 0.409 0.511 0.556 0.288 0.888 0.063 0.891 1983 0.243 0.597 0.680 2.00 1.72 1.62 2.04 0.283 0.147 0.157 0.116 0.108 0.793 1984 0.0849 0.136 0.319 1.8 1.26 0.911 0.593 0.420 0.383 0.338 0.291 0.0866 0.574 1985 0.199 0.930 1.62 0.981 0.949 1.89 0.543 0.244 0.155 0.108 0.286 0.91 0.672 1986 0.122 0.229 0.715 1.27 0.815 0.964 0.990 0.247 0.141 0.0978 0.226 0.142 0.494 1987 0.16 0.17 0.54 1.15 1.76 1.02 0.67 0.35 0.17 0.84 0.72 0.27 0.65 1988 0.20 0.79 0.88 0.87 1.62 1.20 0.50 1.15 1.94 0.33 0.16 0.11 0.81 平均 0.154 0.256 0.604 1.40 1.83 1.71 1.05 0.545 0.253 0.16 0.188 0.145 0.693 11 表6 目莲渡站历年逐月降雨量表一 单位mm Table 6 The each month rainfall of Mulian du station in the past years Units:mm 月 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年降水量 1963 3.5 64.0 101.3 158.7 203.0 111.8 62.5 59.8 69.3 55.0 190.7 67.4 1147.0 1964 103.1 94.2 143.6 314.6 81.7 325.1 37.2 122.4 13.9 84.2 4.2 35.3 1359.5 1965 20.5 131.4 127.2 176.9 274.6 147.7 93.0 34.7 106.6 117.3 103.9 154.8 1488.6 1966 89.9 106.9 82.3 328.8 124.3 226.3 274.9 51.1 2.5 79.9 31.8 95.9 1494.6 1967 35.4 131.8 154.1 277.4 154.7 142.5 192.8 153.4 44.6 13.9 164.5 33.6 1498.7 1968 49.0 41.1 218.4 144.2 167.8 113.1 80.1 123.2 33.8 58.1 81.2 75.2 1285.2 1969 114.5 43.5 107.8 179.1 189.9 313.1 194.5 513.2 39.3 71.9 60.7 12.1 1839.6 1970 63.8 90.3 267.2 235.5 262.8 148.0 201.2 143.0 124.9 36.3 94.2 73.3 1740.5 1971 67.1 108.6 71.1 113.5 316.0 136.5 10.5 211.4 9.5 38.4 24.9 46.6 1154.1 1972 29.7 179.0 77.4 130.0 211.4 117.3 21.0 66.5 117.0 135.7 125.0 99.2 1290.2 1973 94.1 93.4 186.8 333.4 265.2 442.7 191.8 104.0 61.8 79.3 20.6 1.6 1874.7 1974 123.7 74.1 55.5 143.7 191.7 247.3 173.9 64.5 35.1 20.7 27.1 14.9 1289.2 1975 32.8 120.7 173.9 270.5 272.5 168.9 122.4 235.4 40.5 51.0 77.2 83.2 1649.2 1976 42.1 81.0 161.2 220.2 154.8 245.2 145.6 82.4 84.1 123.1 54.9 25.5 1420.1 12 表7 目莲渡站历年逐月降雨量表二 单位mm Table 7 The each month rainfall of Mulian du station in the past years Units:mm 月 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年降水量 1977 91.6 54.4 56.2 219.2 299.7 220.2 24.3 111.3 26.9 146.4 29.9 71.7 1351.8 1978 67.8 21.6 163.3 219.2 132.3 174.7 134.5 51.0 65.7 70.7 92.3 20.5 1213.6 1979 53.5 69.0 172.6 188.9 170.4 365.3 210.1 202.1 49.4 0 505 16.9 1503.7 1980 122.0 154.0 169.1 253.6 174.4 84.9 62.7 31.5 17.5 83.5 30.2 20.3 1484.7 1981 67.3 95.0 194.7 259.6 228.6 142.1 57.2 18.0 76.3 231.0 174.9 1.3 1546.0 1982 28.8 210.0 116.1 131.8 165.1 356.3 61.6 88.9 103.4 115.5 95.7 48.1 1521.3 1983 120.6 131.1 60.5 350.0 181.5 176.7 54.6 56.9 36.3 60.5 18.3 39.4 1286.4 1984 68.7 25.6 168.7 256.5 175.5 226.8 88.0 13.6 46.0 127.7 67.5 98.9 1480.5 1985 39.5 175.5 212.6 148.6 97.5 143.4 89.1 39.1 39.7 29.7 135.7 58.3 1208.7 1986 30.6 60.1 114.3 170.7 121.5 228.8 97.0 53.8 21.5 85.0 113.9 15.2 1112.4 1987 56.5 78.0 134.8 172.6 246.0 125.5 119.7 80.3 61.6 255.7 70.9 0.3 1401.9 1988 110.1 180.8 109.8