松涛水利枢纽隧洞部分大学生毕业设计-学位论文.doc
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1、河北工程大学毕业设计目录1 基本资料11.1流域概况11.2 施工场地及运输条件11.2.1施工场地11.2.2 运输条件21.3 气候特征21.3.1 气温21.3.2 降雨31.3.3 冰期51.3.4 风向及风速51.4 水文条件51.5 工程地质条件81.6当地建筑材料91.7坝体混凝土主要特征91.8 其他资料112 施工导流方案选择122.1施工导流的方式及使用条件122.2 导流方案132.3导流方案的确定142.4 导流标准152.5 导流时段的划分163 隧洞设计173.1导流隧洞的布置173.1.1 隧洞路线的选择与布置原则173.1.2 隧洞的布置183.2 隧洞的断面型
2、式与尺寸选择183.2.1 隧洞的断面型式183.2.2 隧洞的断面尺寸183.2.3 隧洞的条数与布置193.3 隧洞的进口高程及坡降203.4 隧洞的进口设计203.5 隧洞的出口设计213.6 隧洞的气蚀破坏及防止措施224 围堰设计234.1常用围堰型式及使用条件234.2 围堰型式的选择244.3 围堰的平面布置254.4.1 土石围堰的结构型式254.4.2 土石围堰填料选择264.4.3 土石围堰断面尺寸设计284.4.4 围堰的拆除315 导流隧洞的水力计算325.1 隧洞截面参数325.2流态判别325.2.1 号隧洞的流态判别(短)335.2.2 号隧洞的流态判别(长)34
3、5.3 隧洞泄流能力计算355.3.1 自由出流泄流能力计算355.3.2 半有压流水力计算365.3.3有压流水力计算385.3.4 各种流态的泄流量计算成果395.3.5 调洪演算396 截流436.1截流的基本方法436.2龙口的位置和宽度436.3 截流时间的选择446.4截流标准的选择446.5 截流水力计算446.5.1 截流水力计算基本原理和方法概述456.5.2 截流过程中上游水位与宽度龙口泄流量关系曲线计算466.6 立堵截流材料的确定486.6.1截流材料尺寸496.6.2 截流材料类型496.6.3 备料量497 基坑排水517.1 初期排水517.2经常性排水517.3
4、 排水设备的选择527.4溢水排水528 拦洪渡汛、蓄水和导流隧洞的封堵538.1 拦洪渡汛538.2 蓄水计划538.2.1 推求最迟封堵日期538.2.2 安全校核548.3 隧洞封堵559 施工控制性进度总计划569.1 准备工作569.2 导流工程569.3 大坝工程579.3.1 河床砼重力坝579.3.2 右岸砼坝589.3.3 左岸土坝589.3.4 电站厂房589.4 溢洪道5810 施工总布置5910.1施工总布置概述5910.1.1施工总布置应着重研究5910.1.2 施工总布置的原则5910.1.3 所需基本资料5910.2 内外交通6010.2.1 对外交通6010.2
5、.2 场内运输6010.3 大型施工设施6010.3.1 左岸砂石料系统6010.3.2 右岸混凝土拌和系统6010.4 辅助企业和仓库61谢辞62参考文献63文献翻译64英文原文64翻译7377河北工程大学毕业设计1 基本资料1.1流域概况松涛水利枢纽位于柳河干流上的松涛峡,系级建筑物,由河床混凝土重力坝、溢洪道,右岸土坝和坝后厂房等部分组成。枢纽主要任务是发电,共装三台机组,每台机组15万吨,发电的最低水位为500m,相应库容19.5亿m3。枢纽的右岸适当位置布置有排砂放空洞,可满足封孔蓄水期下游供水100m3/s流量的要求。表1.1 枢纽各组成建筑物的工程量序号工 程 项 目挖方(km3
6、)填 方(km3)混凝土和钢筋混凝土(km3)灌浆工程 (百米)土万(含砂砾石)石方合计土方堆砌石反滤层合计总计其中固结灌浆1河床坝段(1)(10)1103274377432071372石岸混凝土重力坝右(115跨)240352754411885463溢洪道121051017202424150(底板78溢流体72)4右岸土坝14301143170020511010155坝后厂房9696481.2 施工场地及运输条件1.2.1施工场地坝址距下游的仙州市河道长约100km,直线距离约50km,坝址附近皆为高山峡谷地区。松涛峡长约12km,上下游均有比较平坦的山间盆地,可作为施工场地。枢纽选定坝址位
7、于峡谷尾部,距峡谷出口约1.7km,坝区河床两岸山坡陡峻,成V字形。左岸坡度4580,陡缓相间;右岸坡度6085,两岸山顶均为黄土覆盖。坝址河床高程一般为410m,枯水季一般水位为418m,河面宽5060m,深化偏右岸,最深约10m。坝址左岸山峰起伏高出河面约150m以上。右岸坝头附近为一狭小丘陵阶地,高出河面约110m左右。与坝区阶地相连的就是地形平坦面积宽阔的李家台四级阶地,高程560580m。自峡谷出口起,两岸地势逐渐开阔,呈狭长的二级阶地,高程约430440m,沿柳河右岸距坝址约8km的旧镇,附近有宽阔平坦的二级阶地。坝内河谷两岸有很多冲沟,左岸主要有坝址下游200m处的滑沟;右岸主要
8、有坝址上游150m处的红柳沟,下游的刘家沟、金沟和银沟等。这些冲沟切割既深且短,均系沿断层及节理裂隙发育而成,与河谷多成7080的交角。由于这些冲沟的切割,使坝区地形变得非常复杂,给施工场地布置造成一定困难。坝区附近可供施工场地布置的地段,有右岸李家沟,峡谷出口下游右岸的明坝和左岸的易家湾等阶地,各地段特性如表1.2所示。表1.2 各地段特性表顺序名 称位 置距坝址离(km)可利用面积(km2)高 程(m)1李家沟右岸坝址下游15125655802明 坝右岸坝址下游25054304403易家湾左岸坝址下游30034304404旧 镇右岸坝址下游80204254601.2.2 运输条件仙州到松涛
9、的公路线为六级公路,已建成通车,路线全长约50km。对于水路交通,因柳河上游为峡谷,河窄水急,不能通行船只。有国家铁路干线通过仙州市,可沿柳河岸边进工地。1.3 气候特征1.3.1 气温本区为大陆性气候。多年平均温度为9.6,月平均最高温度为22.9,最低为6.5;绝对最高为39.1,绝对最低为-23.1,日最小变幅1.3。坝址附近历年气温观测统计资料,如表1.3所示。1.3.2 降雨本地区雨量稀少,年平均降水量为330.1mm,最大达471.9mm,其中6070集中在79月,最大日降雨量为71.8mm。最长一次降水延续时间4昼,最大一次降雨量为21mm。暴雨常在下午或晚间出现。降雪一般于11
10、月下旬开始,最大一次为20mm,积雪最大厚度为6cm,积雪日期一般从11月下旬到次年3月上旬,年平均积雪日数为21.6日,土壤冰结深度约1m。本地区降水统计资料如表1.4和表1.5。表1.3 坝区19531988年气温()特征 项目月份日平均最高绝对最高日平均最低绝对最低月平均17.513.8-18.3-23.1-6.5214.917.5-15.4-22.1-1.6322.526.9-7.9-16.35.5428.433.2-2.9-8.412.0532.735.53.20.117.4634.236.58.52.921.0735.939.111.79.322.9834.438.310.65.4
11、21.5929.131.95.30.516.41023.628.0-2.5-6.610.11117.421.6-10.4-15.31.8127.610.9-15.7-21.6-5.3年平均9.6表1.4 坝区19521988年各月降水量(mm) 月份项目123456789101112全年平 均1.32.97.913.932.538.362.389.856.619.03.92.0330.5最 大16.99.023.427.763.8103.2126.7218.4108.950.613.69.1471.9最 小0700.32.15.018.633.212.20.500210.8 表1.5 坝区19
12、851988年各月不同降水量出现天数统计表降 水 量月 份 (天数)全年 天数1234567891011125mm以下最多6571318201617118515112最少12461112612951393平均4.32.35.78.7151712149.772.76104.35mm以下最多00002345520016最少0000112311007平均000011.73421.70012.310mm以上最多0000011421006最少0000011210001平均000000.30.7210.3004.320mm以上最多0000001110002最少000000000.70001续表1.5平均0
13、00000.30.30.700001.71.3.3 冰期每年11月底或12月初行凌,12月底封冻,次年2月底或3月初解冻。冰冻期约23个月。冬季行凌初期,多为针状,薄片状冰凌。流冰速度最大为1.45m/s,最小为0.95m/s。春季流冰多为坚硬冰块,冰厚一般为0.2m,最厚可达1m。流冰期一般无过大冰块下泄。1.3.4 风向及风速本地区春季多风,最大风速为17m/s,风向多为东北向。1.4 水文条件柳河的年最小流量多发生在1、2月份,3月份上游开始融雪化冰,流量渐增,6月份以后即进入汛期。年最大流量一般发生在79月间(附图1、附图2、附图3)。坝址区实测最大流量为5640m3/s,最小流量为2
14、05m3/s,多年平均流量为830m3/s;河水含沙量最大达5kg/m3(79月),最小为0.01kg/m3(12月)。峡内流速最大为7m/s,最小为0.8m/s。其流量特征资料列于表1.6、表1.7、表1.8、表1.9、表1.10、表1.11。表1.6 坝址水文站各月不同频率的瞬时最大流量(m3/s) 频率月份12510201485462430404370240539337135633437236806155685074131012101070956839523502110181615801320648104270357037302470754704920421036503090851304
15、67040303550302096380562046103870311010370034103010270023701117501650152014101290续表1.612796759701659601全年63905870513045603810表1.7 坝址水文站不同频率的月平均流量(m3/s) 频率月份1510208513483273222652182345338327269229346943241030024045864994583273325959569480425354611207116074824067189010208827856208125010507605805369114
16、0870695541480109596305474133851169257948940032812430421406378285全 年840638553446402表1.8 不同施工期各种频率的最大流量(m3s)时 段频 率125102011.15.312050192017501610145011.165.10134012701170109099710.16.304710429037103260279010.166.1528402670243022402020表1.9 不同施工期各种频率的最大流量(m3s)水位(米)418.00418.5419.4421.50422.50423.60424.6
17、5425.55流量 (m3/s)250500100020002500300035004000水位(m)426.40427.15427.65428.20428.70429.50430.05430.50流量 (m3/s)450050005500600065007500850010500表1.10 水位库容关系表水位(m)418.0428.0432.8435.6439.1444.1447.6450.3455.2流量(10-8m3/s)00.20.40.60.81.21.62.03.0水位(m)458.7461.8464.3468.2471.7475.4482.1492.9503.2流量(10-8m3
18、/s)4.05.06.08.010.012.015.018.020.0表1.11 各种频率洪水过程数据表 流 量 日 月频 率5210.5912500285031203365922600296432443632932740312434183686942870327235813860953040346637934090963220367140174330973420390042674600983660417245664923993940449249165300910426048565315573091146005244573961879124860554060636537913513058486
19、400690091448005472598864569154400501654895918916410046745115551591738404378479051659183630413845304882919343039104280461392032403694404243589213100353438684170922295033633680397092328203215351837939242700307833703632925260029643245349792625002850312033651.5 工程地质条件坝区为高山峡谷区。狭谷由震旦纪变质岩构成,其上部为第四纪砾石岩,含砂砾石
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