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水利工程畢業(yè)論文黃馬橋水庫(kù)工程設(shè)計(jì) 2 摘 要黃馬橋水庫(kù)工程的主要目的是解決村里工、農(nóng)業(yè)用水難問(wèn)題對(duì)該村經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和村民生活水平的進(jìn)一步提高有著非常重要的作用并且是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主兼有飲水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等一系列綜合效益的水利工程。本設(shè)計(jì)在對(duì)流域的自然地理水文氣候特征工程地質(zhì)及水文地質(zhì)分析的基礎(chǔ)上通過(guò)調(diào)洪演算、滲流計(jì)算等得到堰頂高程溢流堰空口凈寬設(shè)計(jì)水位及其流量校核水位及流量最后對(duì)大壩進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞調(diào)洪計(jì)算滲流計(jì)算穩(wěn)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 黃馬橋水庫(kù)位于瀏陽(yáng)市洞陽(yáng)鎮(zhèn)龍洞村黃馬橋組距瀏陽(yáng)市工業(yè)園10km。該區(qū)東接瀏陽(yáng)西達(dá)長(zhǎng)沙。區(qū)內(nèi)有瀏陽(yáng)永安高等級(jí)公路、長(zhǎng)沙永安高速公路省級(jí)主干公路縱橫通過(guò)交通十分便利。附近有通往龍洞水泥廠的砂石簡(jiǎn)易公路溝通十分便捷。 本區(qū)屬湘東淺丘地帶該區(qū)植被茂密綠草成茵以生長(zhǎng)灌木和松、杉針葉林為主四季長(zhǎng)青。區(qū)內(nèi)有一條小溪流溪流清澈水源涵養(yǎng)好溪流常年不斷。 該工程地處龍洞村黃馬橋組在壩址下游70m處有一座長(zhǎng)60m寬5m高25m的大橋此橋是龍洞黃馬橋組與外界溝通的必經(jīng)之路。在壩址下游100m左岸是龍洞水泥廠是該村的支柱產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)高標(biāo)號(hào)水泥10萬(wàn)噸遠(yuǎn)銷省內(nèi)外。壩址下游有12ha良田由于水利設(shè)施基礎(chǔ)薄弱農(nóng)田灌溉常年得不到保證糧食連年減產(chǎn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民強(qiáng)烈要求在此修建一座水庫(kù)以保證農(nóng)田灌溉。經(jīng)龍洞村村委研究決定根據(jù)實(shí)際地形情況在黃馬橋上游70m處興建一座小型水庫(kù)。水庫(kù)以灌溉為主兼有供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游開(kāi)發(fā)等綜合功能。 本設(shè)計(jì)是我在瀏陽(yáng)水利局勘測(cè)設(shè)計(jì)院實(shí)習(xí)期間在單位同事、領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)校指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成的。這次實(shí)習(xí)期間完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)一方面是對(duì)前三年專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固另一方面讓我對(duì)水利樞紐工程的設(shè)計(jì)和具體建設(shè)有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)因此這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)與我有著更深的意義。 2 工程基本情況 2.1 工程概況 1966年汛期檢查大壩雖已做防汛斜墻仍漏水嚴(yán)重當(dāng)即溢洪道挖了一條1m深的泄洪槽降低水位控制不溢洪、帶病運(yùn)用。 在樞紐加固同時(shí)于1959年1963年開(kāi)始配套每年組織2000多勞力上陣開(kāi)挖西干渠從凈溪大隊(duì)開(kāi)經(jīng)牛石、云橋、早禾、和中等五個(gè)大隊(duì)渠長(zhǎng)15km底寬1.4m高1.5m坡降四千分之一輸水流1m3/s用工13.6萬(wàn)個(gè)完成土方13.5萬(wàn)m3灌田3.5ha。 壩址以上控制流域面積7.56km2主流長(zhǎng)度6 km河道坡降1.0壩型為均質(zhì)粘土土壩設(shè)計(jì)最大壩高25m設(shè)計(jì)總庫(kù)容746萬(wàn)m3實(shí)際有效庫(kù)容657萬(wàn)m3設(shè)計(jì)灌溉面積1萬(wàn)畝實(shí)際灌溉面積600ha是一座以灌溉為主兼有防洪、養(yǎng)魚等綜合效益的小一型水庫(kù)。 5 2.2 水文氣象 2.2.1 流域概況 撈刀河發(fā)源于瀏陽(yáng)市社港鎮(zhèn)石柱峰經(jīng)過(guò)關(guān)山水庫(kù)后流經(jīng)社港、龍伏、沙市、北盛、永安后進(jìn)入長(zhǎng)沙縣春華鎮(zhèn)在長(zhǎng)沙市區(qū)下游注入湘江。撈刀河在我市范圍內(nèi)全長(zhǎng)72.6km流域面積1136km2有5km以上支流23條流域在我市范圍內(nèi)的年徑流量年均為89億m3流域內(nèi)有我市10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口39.1萬(wàn)耕地2.1萬(wàn)ha1998年社會(huì)總產(chǎn)值45.4億元。 撈刀河流域在我市范圍內(nèi)現(xiàn)有4座中型水庫(kù)6座小一型水庫(kù)和55座小二型水庫(kù)水庫(kù)共控制集雨面積336.05km2。有正常蓄水庫(kù)容1.02億m3流域內(nèi)另有大山塘1.1萬(wàn)多口總?cè)莘e1.13億m3山塘和水庫(kù)容積共計(jì)達(dá)2.15億m3占多年平均徑流量的20以上大量的山塘和水庫(kù)對(duì)撈刀河流域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高起到了重要作用。 撈刀河流域位于華廈古陸、南嶺準(zhǔn)地槽北部邊緣接近江南地質(zhì)流域出露地層有泥盆前紀(jì)變質(zhì)巖系和泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、二迭紀(jì)、侏羅紀(jì)、第三紀(jì)、第四紀(jì)以及中生代之花崗巖侵入體等泥盆前紀(jì)變質(zhì)巖系在全流域都有分布構(gòu)成流域之主要地層。 黃馬橋水庫(kù)工程位于撈刀河下游洞陽(yáng)鎮(zhèn)境內(nèi)地形地貌為低丘區(qū)區(qū)內(nèi)地形起伏不大地貌單元少、地層簡(jiǎn)單。壩址以上集雨面積為10.84km2。 2.2.2 氣象 撈刀河流域?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候其特點(diǎn)是濕熱多雨、夏熱冬寒。 據(jù)瀏陽(yáng)氣象站19601998年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)多年平均降雨量為1568.5mm其中47月的降水量占全年的56.78次年3月的降雨量點(diǎn)全年降水的43.3。多年平均氣溫17.3歷年最高氣溫40.71971年7月26日歷年最低氣溫8.41967年1月16日多年月平均氣溫在527.3之間多年月平均氣溫情況見(jiàn)下表 表1 瀏陽(yáng)氣象站多年月平均氣溫表 單位 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 平均氣溫 5.6 6.4 11.6 17.0 21.4 24.7 27.3 26.6 23.7 18.2 12.4 7.1 多年平均相對(duì)濕度82歷年最小相對(duì)濕度為15多年平均日照時(shí)數(shù)1613.0h多年平均地面溫度19.6極端最高地面溫度70.01961年6月24日極端最低地面溫度13.81979年1月31日歷年來(lái)最多風(fēng)向SSE多年平均風(fēng)速1.2m/s最6 大風(fēng)速18m/s風(fēng)向SSE多年平均蒸發(fā)量1147.3mm多年平均無(wú)霜期271.8天最大311天歷年最大積雪深24cm。 撈刀河流域地處我省三大暴雨中心的湘東暴雨區(qū)的邊緣其暴雨一般由南來(lái)太平洋濕熱氣團(tuán)與極地高壓氣團(tuán)接觸形成其中由低壓類所造成的暴雨出現(xiàn)機(jī)會(huì)較多強(qiáng)度大暴雨中心多在本流域上游暴雨量自上游向下游逐漸衰減暴雨持續(xù)時(shí)間一般為13天。1954年與之相鄰的大溪河發(fā)生了一場(chǎng)大降水寶蓋洞1954年7月份中的14天降水量達(dá)1010mm占全年的60其中7月23日25日三天連續(xù)降水量達(dá)618.8mm占全年的377月25日一天則達(dá)412.5mm占全年的25。其他有記錄的最大一日降水量是1965年7月6日瀏陽(yáng)氣象站276.1mm1997年6月7日洞陽(yáng)雨量站289.0mm。 2.2.3 水文測(cè)驗(yàn)及基本資料 本設(shè)計(jì)采用水文資料的主要依據(jù)有清水水文站、瀏陽(yáng)氣象站及目蓮渡雨量站。 清水水文站位于瀏陽(yáng)寶蓋洞該流域與撈刀河流域的馬尾皂水庫(kù)共分水嶺為省水文水資源局設(shè)立的水文站觀測(cè)資料系列長(zhǎng)項(xiàng)目齊全資料可靠有較強(qiáng)的參考價(jià)值。瀏陽(yáng)氣象站位于瀏陽(yáng)城區(qū)從1956年起進(jìn)行降雨、溫度、濕度及蒸發(fā)等方面的觀測(cè)資料較全面其中的部分資料如蒸發(fā)資料為此次設(shè)計(jì)所必須。目蓮渡站為雨量觀測(cè)站位于瀏陽(yáng)普跡境內(nèi)根據(jù)1981年7月瀏陽(yáng)縣水利區(qū)劃專業(yè)組編制的瀏陽(yáng)縣水資源調(diào)查圖表集的統(tǒng)計(jì)數(shù)值表明目蓮渡雨量站位置與龍洞村地區(qū)位置位于同一雨量等值線范圍內(nèi)。兩者年降雨量基本相同因此用目蓮渡站的降雨來(lái)代表龍洞村地區(qū)的降雨有較高的準(zhǔn)確性。 附寶蓋清水站歷年逐月降雨量表 寶蓋清水站歷年逐月徑流量表 目蓮渡站歷年逐月降雨量表 瀏陽(yáng)氣象站歷年逐月蒸發(fā)量表 7 表2 寶蓋站歷年逐月降雨量一 單位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 寶蓋站歷年逐月降雨量二 單位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 寶蓋站歷年逐月徑流量表一 單位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 年徑流量 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 寶蓋站歷年逐月徑流量表二 單位單位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 目蓮渡站歷年逐月降雨量表一 單位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 目蓮渡站歷年逐月降雨量表二 單位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