西南地区某水利工程土石坝毕业设计斜心墙土石坝.docx
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西南地区某水利工程土石坝毕业设计斜心墙土石坝
第一章土石坝工程概况
1.1工程流域概述
该江位于我国西南地区,该江从东南向西北流向,全长约为122公里,该流域面积2558平方公里,在坝址以上流域面积约为780平方公里。
本流域大多部分为山岭地带,山脉山丘和盆地交错于其间,地形变化多端,流域内支流很多,但多为小的山区流河流,汛期河流的含沙量较大,流速快。
全区农田面积仅占总面积的20%,林木面积约占全区的30%,其种类有松、杉等。
其余为荒山及草皮覆盖,冲积层较厚,土多,两岸有崩塌现象。
本流域内因山脉连绵,纵横交错,交通不便,故居民较少。
1.2工程地质资料
1.2.1坝址地质资料
该坝址位于该江中游地段的峡谷地带,河床比较平缓,坡降不太大,两岸高山耸立,纵横交错构成高山深谷的地貌特征,汛期河流的含沙量较大,流速快,冲积层较厚,土多,两岸有崩塌现象,适合用土石坝。
1.2.2地震资料
本地区地震烈度定为7度,基岩与混凝土之间的摩擦系数取0.65。
1.3当地气候特征
1.3.1气温情况
该地年平均气温约为12.8度,最高气温为30.5度,平均发生在7-8月,最低气温为-5.3度,平均发生在1-2月份。
表1-1月平均气温统计表(度)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年平均
4.8
8.3
11.2
14.8
16.3
18.0
18.8
18.3
16.0
12.4
8.6
5.9
12.8
表1-5平均温度日数
月份日数
平均温度
11
2
31
4
5
6
7
8
9
10
11
12
℃
6
1.2
0.3
0
0
0
0
0
0
0
0
3.1
℃
25.0
26.8
30.7
30
31
30
31
31
30
31
30
27.9
℃
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1.3.2降水量情况
该地最大年降水量可达1213毫米,最小为617毫米,多年平均降水量为905毫米。
表1-2各月降雨日数统计表
日数 月份
平均降雨量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
<5mm
2.6
2.2
4.3
4.2
7.0
8.6
11.5
8.5
9.6
9.5
4.8
4.3
5~10mm
0.3
0.2
0.2
1.4
2.0
2.4
2.7
2.7
2.6
2.4
0.8
0.1
10~30mm
0.1
0.1
0.7
0.5
2.3
4.6
4.9
3.8
2.2
1.3
0.6
0.1
>30mm
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1.3.3风力和风向
通常1-4月风力较大,实测最大风速为19.1m/s,相当于8级风力,风向为西北偏西。
水库平均吹程为15公里。
实测多年平均风速14m/s。
1.4当地水文特征
该江水量的主要来源为降水,在此山区流域内无湖泊,河流调节径流。
根据实测水文气象资料研究研讨,通常是每年五月底六月初河水开始上涨,汛期开始后,到十月以后洪水开始逐渐下降,导致枯水期开始,直至次年五月。
该江洪水形式陡涨猛落,迅速而快,峰高而瘦,具有山区河流的特性,实测最大流量为700秒立米,而最小流量为0.5秒立米。
1.4.1日常径流资料
坝址附近水文站有实测资料8年,参考临近测站水文记录延长后有22年水文系列,多年年平均流量为17秒立米。
1.4.2洪峰流量资料
经过频率的分析,可以求得不同频率的洪峰流量如下表1-7,1-8所示,山区洪水的特性是暴涨暴落,迅速飞快的。
表1-3不同频率洪峰流量(秒立米)
频率
0.05
1
2
5
10
流量
2520
1880
1420
1180
1040
表1-4各月不同频率洪峰流量(秒立米)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1%
46
19
12
19
600
1240
1550
1210
670
390
28
37
2%
36
17
11
15
530
1120
1360
1090
600
310
23
33
5%
23
14
9
11
420
850
1100
830
480
250
16
28
10%
19
11
7
9
370
760
980
720
410
210
15
23
1.4.3固体径流资料
该江为山区性河流,含沙量大小均随降水强度及降水量的大小而变化,平均含沙量达0.5公斤/立米。
枯水极少,河水清彻见底,初步估算30年后坝前淤积高程为2765米。
1.5建筑材料物理力学性质
1.5.1物理力学性质概述
(1)土料:
(见表1-5,表1-6)
(2)石料:
坚硬玄武岩可作为堆石坝石料,储量较丰富,在坝址附近有石料场一处,覆盖层浅,开采条件较好。
表1-5
料
场
名
称
物 理 性 质
渗
透
系
数
10-6
cm/s
力学性质
化学性
自然含水量
%
自然容重
比
重
孔隙率
%
孔隙比
稠度
饱和度
颗粒级配(成分%,粒径d)
击实
剪力
固
结
压
缩
系
数
cm2/kg
有机含量灼热法
%
可溶盐含量
%
流限
%
塑限
%
塑性指数
砾
砂
粘土
最
大
干
密
度
g/cm3
最优含水量
%
内摩擦角
deg
凝聚力
kPa
湿
干
粗中
细
粉
>2
mm
2~
0.5
mm
0.5~
0.05
mm
0.05
~
0.005
mm
<
0.005
mm
KN/m3
1#下
24.8
18.91
15.16
2.67
42.26
0.734
42.60
23.14
19.46
0.93
7.47
5.95
17.87
35.48
33.23
1.60
22.07
4.317
24.67
24.0
0.021
1.73
0.070
2#下
24.2
18.91
15.18
2.67
41.90
0.721
43.90
22.20
21.70
0.91
7.25
4.15
14.35
41.75
32.25
1.65
21.02
4.80
25.50
23.0
0.020
1.90
0.019
1#上
25.6
17.35
13.03
2.65
49.80
0.990
49.57
25.00
24.57
0.87
8.83
8.00
17.50
31.00
34.67
1.56
22.30
1.90
23.17
25.0
0.026
2.20
0.110
2#上
26.3
16.37
12.84
2.74
52.30
1.093
49.90
26.30
23.50
0.69
4.50
4.33
20.67
36.20
34.30
1.54
23.80
3.96
21.50
38.0
0.033
0.25
0.110
3#下
15.9
19.11
16.64
2.70
37.00
0.580
34.00
20.00
14.00
0.67
6.40
9.00
12.00
35.00
19.60
1.80
16.90
3.00
28.00
17.0
0.010
1.90
0.080
表1-6砂砾石的颗粒级配
颗粒
直径
料场
300
~
100
100
~
60
60
~
20
20
~
2.5
2.5
~
1.2
1.2
~
0.6
0.6
~
0.3
0.3
~
0.15
<0.15
1#上
5.2
18.6
21.4
12.3
18.6
13.9
5.4
4.6
0.3
2#上
4.8
17.8
20.3
14.1
17.8
14.8
4.6
5.3
0.5
3#上
3.8
15.4
18.5
15.3
16.4
20.5
3.5
6.2
0.4
4#上
6.0
18.3
19.4
16.4
15.6
16.7
4.8
2.5
0.3
1#下
4.5
14.1
20.1
23.2
14.9
7.2
8.6
7.2
0.2
2#下
3.9
19.2
22.4
18.7
19.1
8.3
5.7
2.8
0.1
3#下
5.0
23.1
19.1
14.2
18.4
8.9
6.3
4.1
0.9
4#下
4.1
22.4
18.7
14.1
17.9
14.4
4.1
3.6
0.7
表1-7砂砾石的物理性质
名称
1#上
2#上
3#上
4#上
1#下
2#下
3#下
4#下
容重kN/m3
18.6
17.9
19.1
19.0
18.6
18.5
18.4
18.0
比重
2.75
2.74
2.76
2.75
2.75
2.73
2.73
2.72
孔隙率%
32.5
34.7
31.0
31.5
32.5
32.2
32.5
33.8
软弱粒%
2.0
1.5
0.9
1.2
2.5
0.8
1.0
1.2
有机物
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
注:
各砂砾石料场渗透系数k值为2.0×10-2厘米/秒左右。
最大孔隙率0.44,最小孔隙率0.27。
表1-8各料场天然休止角
料场名称
最小值
最大值
平均值
1#上
34°30′
35°50′
35°10′
2#上
35°00′
37°10′
36°00′
3#上
34°40′
36°40′
35°40′
4#上
35°10′
37°40′
36°30′
1#下
34°10′
36°30′
35°20′
2#下
35°20′
38°00′
36°40′
3#下
34°30′
37°10′
35°50′
4#下
36°00′
38°20′
37°10′
1.6工程说明
本工程正常蓄水位为2822.5m,对应水库库容为454.5×106m3,装机24MW。
根据GB50201—94《防洪标准》及SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的有关规定,查《水利水电工程等级划分及设计标准(山脉、丘陵部分)》由总库容在1-10亿立方米初定该工程为大
(2)型工程,由装机容量等指标定位小
(1)型,根据“各不同标准指标分属时,采用其中最高级别来控制”的原则,最终由水库库容确
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