龍?jiān)纯诿姘宥咽瘔卧O(shè)計(jì)及施工總組織報(bào)告

1、南 昌 工 程 學(xué) 院2011級畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文開題報(bào)告 水利與生態(tài)工程學(xué)院 系（院） 水利水電工程 專業(yè) 題 目 龍?jiān)纯诿姘宥咽瘔卧O(shè)計(jì)及施工總組織 姓 名 * 學(xué) 號 * 班 級 * 指 導(dǎo) 教 師 * 日 期 2015 年 * 月 *日南 昌 工 程 學(xué) 院 教 務(wù) 處 訂 制 題目：龍?jiān)纯诿姘宥咽瘔卧O(shè)計(jì)及施工總組織一、選題的依據(jù)及課1、依據(jù)：依據(jù)南昌工程學(xué)院水利水電工程專業(yè)的課程及培養(yǎng)方向要求，為培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和社會(huì)主義發(fā)展需要，具有水利水電工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等方面知識，具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的技術(shù)人才。本選題結(jié)合龍?jiān)纯诿姘宥咽瘔喂こ痰膶?shí)際情況，要求同學(xué)認(rèn)真全面的閱覽和學(xué)習(xí)

2、專業(yè)法律法規(guī)及行業(yè)規(guī)范，并利用所學(xué)專業(yè)相關(guān)知識來熟悉水利樞紐工程的可行性研究報(bào)告的制定過程。2、目的及意義：（1）了解并初步掌握水利工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法和步驟。（2）鞏固有關(guān)專業(yè)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課所學(xué)的理論，鍛煉運(yùn)用所學(xué)的課程知識解決實(shí)際工程問題的能力，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想，熟悉水利建設(shè)、水利方針政策及有關(guān)規(guī)范。（3）提高進(jìn)行各種計(jì)算，編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書、說明書及水利工程繪圖能力。二、設(shè)計(jì)擬定需要解決的工程實(shí)際問題2.1根據(jù)給定的資料進(jìn)行壩型的選擇和設(shè)計(jì)2.2依據(jù)給定的地形、地質(zhì)條件、水文及施工運(yùn)行方面的資料對選定的壩軸線、壩型進(jìn)行論證。確定樞紐主要建筑物的組成，根據(jù)建筑物及要求確定主要建筑物在樞紐布

3、置中的相對位置。2.3主要建筑物設(shè)計(jì)（1）擋水壩壩段設(shè)計(jì)：確定擋水壩的使用剖面及輪廓尺寸，并進(jìn)行穩(wěn)定、應(yīng)力分析,繪出最大壩高處擋水壩橫剖面圖。（2）溢流壩段設(shè)計(jì)：確定溢流壩的剖面尺寸，并進(jìn)行穩(wěn)定、應(yīng)力分析,繪出溢流壩段平面、剖面參考圖及下游立視參考圖(3)底孔壩段設(shè)計(jì)：確定底孔尺寸，校核底孔泄流能力，繪制剖面圖。三、設(shè)計(jì)擬工程的現(xiàn)場資料綜述3.1工程概況龍?jiān)纯谒娬疚挥诮魇∮佬驴h龍?jiān)纯卩l(xiāng)廟背村，它的蓄水工程位于龍?jiān)纯诤由嫌蜗笮伪谴宓膷{谷進(jìn)口處，距縣城36公里，距著明龍?jiān)纯诖蠼菁o(jì)念地龍?jiān)纯跇?公里。并在此興建龍?jiān)纯诙壦娬尽１竟こ逃?984年10月中旬編報(bào)了“龍?jiān)纯谒娬驹O(shè)計(jì)書”江西省計(jì)劃委

4、員會(huì)以贛計(jì)（1984）農(nóng)字第76號批復(fù)“同意電站裝機(jī)初定3000千瓦左右”。本工程對正常水位選擇進(jìn)行了三個(gè)不同的正常水位316.3 ，320.5方案比較，決定正常高水位近期按316.3進(jìn)行施工，遠(yuǎn)期確定為320.5。本工程規(guī)劃為二級電站，一級站位于廟背村，發(fā)電裝機(jī)3×1000千瓦，二級位于龍?jiān)纯跇蛳?00m，裝機(jī)3×2000千瓦，兩站共裝機(jī)3600千瓦，年發(fā)電量13323度。3.2設(shè)計(jì)壩址的概況 3.2.1庫區(qū)工程地質(zhì)條件庫區(qū)內(nèi)出露地層有奧陶系（02）、泥盆系（DT）燕山區(qū)花崗巖（Y）及第四系（QH）松散堆積物。 陶系中統(tǒng)（02）出露于庫區(qū)南部，巖性為灰綠色、深灰色厚層狀長

5、石石英砂巖及粉砂質(zhì)板巖互層，間夾炭質(zhì)板巖，硅質(zhì)板巖，總厚度大于1000m。 泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組（D2t）分布于北部，總厚度345m，不整合于奧陶系之上，主要巖性有石英砂巖，砂礫巖，細(xì)砂巖，粉砂巖，及頁巖等，自下而上大致可分四層。一層灰白色中厚層狀石英砂巖，間夾砂礫巖及薄層頁巖，厚約180200m。二層灰綠色，紫灰色中厚層細(xì)砂巖夾含鐵砂巖，紫色頁巖，厚約5070m。三層紫色鈣質(zhì)粉砂巖與紫色頁巖互層，下部夾薄一中厚層狀紫灰色細(xì)砂巖，厚約6080m。四層黃色頁巖間夾紫色頁巖，厚約3040m。該層在近花崗巖體地段有輕微變質(zhì)。 泥盆系中統(tǒng)棋子橋組（D2Q）分布于區(qū)域北緣，巖性為灰一灰黃色泥質(zhì)，硅質(zhì)白云巖

6、夾砂巖，粉砂巖及細(xì)晶灰?guī)r?？偤窦s120350m，在區(qū)內(nèi)出露較少。 燕山區(qū)花崗巖（R5）巖性為肉紅色，灰白色中一粗粒黑云母花崗巖，鈉長石化中粒斑狀黑云母花崗巖，為一淺層侵入體，呈北東東條狀展布于庫區(qū)中部一帶小山間盆中。 四系松散堆積物（QH）另有分布于河谷、山前、溝坡等地，由洪沖積，殘坡積之砂卵石、漂石、碎石及砂壤土、壤土等組成，厚度變化大，一般0。53m，厚者達(dá)56m，巖性橫向變化大，?；ハ嗷祀s。庫區(qū)處于華南褶皺系（級）、閩贛地背帶（級），吉安永新地向斜（級）之次一級構(gòu)造寧崗復(fù)背斜與永新復(fù)向斜之結(jié)合部。由奧陶系地層組成的寧崗復(fù)背斜為本區(qū)基底式褶皺，呈近南北走向。永新向斜面由上古化地層組成，呈N

7、E40度走向，本區(qū)處其南東翼邊緣及轉(zhuǎn)折端由泥盆系地層組成，構(gòu)成一背斜構(gòu)造，巖層強(qiáng)烈擠壓，產(chǎn)壯陡立，次一級褶皺及順層逆沖斷層發(fā)育。次一級褶皺以短軸折皺為主，順走向和傾向，平臥倒轉(zhuǎn)折皺特別發(fā)育。區(qū)內(nèi)較大斷裂有七條，（編號F1F7），F(xiàn)1、F2是本區(qū)控制性斷裂。（見區(qū)域構(gòu)造斷裂表）?；◢弾r順下斷層侵入于奧陶系及泥盆系地層中，造成巖石蝕變和混合巖化帶。區(qū)內(nèi)構(gòu)造裂隙也發(fā)育，主要有走向NNE張性裂隙，走向NNW和NEE的剪性裂隙等三組。庫區(qū)屬侵蝕構(gòu)造低山地形，山峰海拔高程多在5001000m間，相對切深300m以上。庫盆位于群山環(huán)抱之中，為一近東西向槽形山盆地，由西向東逐漸升高。龍?jiān)纯诤釉从诔缟骄X間，由

8、西向東流經(jīng)盆地，至象形鼻后進(jìn)入峽谷，蜿蜒曲折，呈“S“形河曲折向北流，河谷多呈“V”形，河床比降大，灘多水淺。河谷兩側(cè)斷續(xù)分布的第四系松散堆積物，構(gòu)成向南北側(cè)升高的梯田。庫盆基底巖石為燕山期花崗巖，組成低矮園緩山色，坡角度1520°，庫盆周邊山嶺聳歭，峰巒重疊，山體走向與構(gòu)造線一致，龍?jiān)纯诤右阅仙襟w走向近南北，河北峰巒沿北東綿延，南山北峰，山坡陡峻，坡角色3050°，局部有懸崖峭壁，山上森林茂密，植被良好。庫區(qū)未發(fā)現(xiàn)較大的滑坡，坍滑體等不良地質(zhì)現(xiàn)象，僅見局部因裂隙切割形成的花崗巖強(qiáng)風(fēng)化地段及殘坡積層中有一些小型坍滑體，其分布范圍和體積均很小。庫區(qū)水文地質(zhì)條件較為簡單，地下水

9、類型主要為裂隙潛水，賦存于風(fēng)化帶及構(gòu)造裂隙中，其富水性較弱，且不均一，在一些構(gòu)造破碎帶及節(jié)理密集地段，地下水以脈狀水存在，地下水埋藏深度一般較淺，埋深在40m以內(nèi)，由大氣降水補(bǔ)給，地下水水力坡度較陡，以垂直滲透為主要形式，交替頻繁，地下水分嶺與地表水分嶺一致，地下水在一些沖溝形成小溪出露地表，由南北兩側(cè)向河谷排泄，水量季節(jié)變化大涇流條件良好。根據(jù)永新水庫區(qū)域水文地質(zhì)普查及本次取樣分析。地下水質(zhì)為Hco3、Naca型淡水，對水泥無侵蝕。本水庫處于山間盆地中，庫盆基地為花崗巖，其周邊為堅(jiān)硬巖石構(gòu)成的山體，建庫條件良好。南北兩側(cè)巖層透水性弱，地下水分水嶺與地表分水嶺吻合，山溝溪流自南北兩側(cè)匯入盆地，

10、分水嶺雄厚，無向鄰谷滲透之慮，庫區(qū)植被良好，固體逕流來源少，岸坡沒有發(fā)現(xiàn)較大的滑坡和坍落體，局部表層坍滑和危巖范圍的體積不大，它們在水庫蓄水后不可能形成較大規(guī)模的邊坡巖體位移，庫岸較穩(wěn)定，邊岸再造作用微弱，對水庫運(yùn)行不會(huì)造成危害。庫區(qū)內(nèi)無重要城鎮(zhèn)和礦產(chǎn)，無浸沒問題，但水庫蓄水后，將淹沒較多的農(nóng)田和村莊，淹沒損失較大，移民任務(wù)較重。 3.2.2壩址區(qū)工程地質(zhì)條件壩址區(qū)的地質(zhì)勘探工作，在一二壩址同時(shí)進(jìn)行，在進(jìn)行到一定深度后，一壩址的工程地質(zhì)問題暴露的較為明顯，經(jīng)省、地、縣三級勘測設(shè)計(jì)人員共同研究，決定一壩址的工作不再進(jìn)行。以修建面板堆石壩為目的進(jìn)一步勘探工作集中于二壩址展開。二壩址位于位于一壩址下

11、游196m處,河流向由東向西,兩壩址間成直角轉(zhuǎn)彎,山坡相對較對稱,坡角4547,壩坡基巖裸露,巖層風(fēng)化較淺,左岸山體受河彎影響,呈NW走向的脊?fàn)钌綆X,壩基高程處,山嶺寬160m,壩頂高程,山嶺寬110m,右坡壩線下約3040m有一NE向沖溝,沖溝切深1025m。壩址處巖層為泥盆系跳馬澗組,依巖性可分為三層:(1) D2T2為紫灰色,灰白色中厚層中細(xì)粒砂巖砂含鐵砂巖,紫色粉砂質(zhì)板巖,分布于壩右坡, 厚度大于30m。(2) D2T3-1紫色粉砂質(zhì)板巖夾薄層紫色細(xì)砂巖,分布于河床,厚約1020m。(3) D2T3-2紫色板巖和粉砂質(zhì)板巖互層,分布于壩的左坡,厚度大于20m。另外,河槽內(nèi)有第四系沖積堆

12、積物,厚約24.5。壩址地質(zhì)構(gòu)造較為簡單,呈一單斜構(gòu)造,巖層走向近EW,傾向S,傾角5080,巖層走向與河流平行,巖層傾角右陡左緩,右坡7080,左坡5060,未發(fā)現(xiàn)較大斷裂構(gòu)造,但層間擠壓較普遍,裂隙較發(fā)育,裂面多呈閉合狀。工程地質(zhì)條件評價(jià)：據(jù)鉆孔和平洞揭露，巖層強(qiáng)風(fēng)化帶已剝蝕，兩岸及河床巖表面呈弱風(fēng)化狀，左岸板巖層含有方解石條帶和扁豆，表面被溶濾呈蜂窩狀，但其深度不大，弱風(fēng)化帶深度34m，河床弱風(fēng)化帶深1。52m，右岸砂巖，板巖風(fēng)化較淺，但含鐵砂易于風(fēng)化，呈夾層風(fēng)化狀，一般弱風(fēng)化帶深56m。依利用基巖要求有足夠的完整性和可靠性，基巖要求有較高的抗壓強(qiáng)度和彈模值等原則，確定將弱風(fēng)化帶全部挖除

13、,作適當(dāng)加深開挖,河床及280m高程以下23m,標(biāo)高268.50(zk6)270.00(zk3),左岸開挖深度34m,右岸56m。根據(jù)壩址六孔隙段壓水試驗(yàn)資料及平洞觀察,巖石屬斟巖裂隙弱水.巖石透水性隨深度加大有明顯降低的趨勢,弱風(fēng)化帶透水性強(qiáng),微風(fēng)化帶中等透水,平洞中也見潮濕面和點(diǎn)狀滴水,新鮮巖石一般不透水(見壩基巖石透水特性表表七).左岸及河床透水帶厚度較小,W值小于.03的深度810m,左岸地下水位300.30m。(AK2孔)右岸 透水帶較厚,W值小于0.03的深度2022m,地下水位較深,標(biāo)高282.02m(ZK1)。地下水水質(zhì)為C1 Na淡水,對水泥無侵蝕。面板堆石壩壩基肩穩(wěn)定條件分

14、析：壩基巖石為D2T2粉砂質(zhì)板巖夾砂巖，巖層產(chǎn)狀陡立，巖性較堅(jiān)硬，具有較好的承載能力，壩基巖層沒有緩傾角軟弱夾層或產(chǎn)生滑移的結(jié)構(gòu)面，下游 河床無臨室 面,壩基滑移條件不具備,其滑移必須剪斷巖層,因此,抗滑穩(wěn)定較好.壩基 巖層層面裂隙須河延伸,構(gòu)造裂隙較發(fā)育,在水庫蓄水后,在壓力水頭作用下,有一定滲透漏能力,同時(shí)粉砂質(zhì)板巖及板巖中方解石條帶和扁豆在水的作用下易于溶濾, 降低巖石強(qiáng)度,增大壩基揚(yáng)壓力,對壩的滲透穩(wěn)定不利,建 議采取一定防滲措施,進(jìn)行惟幕灌漿,按W值0.03作為置惟幕的要求,河床應(yīng)達(dá)到米標(biāo)高,左岸 惟幕深10m,壩肩應(yīng)達(dá)標(biāo)高為305m(AK2孔),右岸帷幕深20m,應(yīng)達(dá)標(biāo)高299m(

15、AK1孔)左右壩肩未發(fā)現(xiàn)軟紗夾層及斷裂構(gòu),但仍然存在幾組不利壩肩穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)面,對壩肩穩(wěn)定帶來不利影響,茲分述如下:右壩肩主要發(fā)育有下列幾組結(jié)構(gòu)面:第一組走向N1535E傾向SE傾角5085張節(jié)理組,發(fā)育較密集,間距0.50.7m一條,裂面較粗糙.該組節(jié)理在右坡下部的(約300m標(biāo)高以下)發(fā)育較差,一般閉合,傾角較陡約7080o上部(300m標(biāo)高以上)發(fā)育較好,延展長達(dá)35m以上,張開寬0.5-1.0cm,傾角較緩50-60.第二組走向N20W傾向SW傾 角7080o剪節(jié)理組,該組裂隙間距0.30.8m條,一般閉合,單條延展長13m,與第一組成銳角交截,并有追蹤現(xiàn)象.第三組走向N5080oE傾向

16、NW傾角1030o不等剪節(jié)理組,而波狀起伏,微張開,在礬段一般閉合,延展性較差11.5m,間距0.71.2m一條.第四組走向近EW傾向S傾角6070o層面裂隙組,間距0.60.7m一條,單條連續(xù)性稍差,長23m,裂面較粗糙,地表及平洞(PD3)張開夾泥寬.12cm第一、第二兩組有可能構(gòu)成不連續(xù)橫向切割面,第三組反傾角節(jié)理有可能成為隱蔽的滑移面,第四組層面裂隙具有縱向切割面特征,這些結(jié)構(gòu)面使巖體切割成不規(guī)則的模形體,傾向河邊,與拱的合力一致，加之壩右岸下游NE向沖溝將巖體分割，形成一臨空面，給人的直觀以不安全感，右壩肩萌生有滑移的因素。左壩主要發(fā)育的結(jié)構(gòu)面有：第一組：走向N1530oE傾向SE傾

17、角5085o張節(jié)理，發(fā)育較密集，間距2550cm一條，單條延展可達(dá)35m，裂面較平直，一般閉合，少數(shù)張開泥。第二組：走向N1520oW傾向SW傾角6080o剪節(jié)理，發(fā)育間距3060cm一條，單條延展一般2-3m，裂面平直，閉合。第三組：走向N5055oEW傾向SNE傾角830o剪節(jié)理，張開寬0.51cm，裂面起伏不平，走向、傾向變化較大，延展性較好，單條長510m以上，發(fā)育不密集，間距1.52m一條。第四組走向近EW傾向S傾角3050o劈理面。上述四組結(jié)構(gòu)面與右壩相似，第一，二組為潛在的橫向切割面，劈理面為不邊續(xù)縱向切割面，第三組有可能形成不規(guī)則隱伏滑移面。綜上所述，左右壩肩貯存巖體滑移的邊界

18、由巖體內(nèi)裂隙組合形成，滑移方向取決于任意二組裂隙的方向，上游脫開面也為二組裂隙的方向決定。這些結(jié)構(gòu)面其延展性與續(xù)性均未形成完整的滑移結(jié)構(gòu)面， 面板堆石壩壩基要滑動(dòng)必須克服局部已有結(jié)構(gòu)面上的抗剪強(qiáng)度，同時(shí)還必須將大部分巖體剪斷，建議對壩肩穩(wěn)定進(jìn)行校核。左壩坡上游約20m處溝槽系由產(chǎn)狀走向NE3o傾SE傾角57o和走向NE20o垂直節(jié)理在溝谷底部閉合，對壩肩穩(wěn)定不會(huì)帶來嚴(yán)重威協(xié)。 3.3天然建筑材料龍?jiān)纯陔娬径现肺挥趰{谷之中,距峽谷進(jìn)口500m以上,峽谷進(jìn)口兩側(cè)山坡均分布較厚的花崗巖風(fēng)化的殘坡積砂壤土,儲量豐富,在4萬方以上,可作為上游圍堰土料.塊石料在壩址右岸上下游,都可開采儲量豐富,總儲量5

19、.4萬方以上.為保證面板堆石壩兩壩肩巖體不受破壞和便于運(yùn)輸及不影響交通的原則,在二壩址右岸 上下游初選 塊石 開采料場四個(gè).第一料場位于壩右岸上游160m之沖溝口，第二料場位于壩右岸下游160m之山凹處，第三料場位于壩右岸下游250m處，三個(gè)料場均為中厚層紫灰色砂巖夾薄層粉砂質(zhì)板巖砂巖，巖性堅(jiān)硬致密，呈弱-微風(fēng)化，砂巖料其物理學(xué)性質(zhì)，據(jù)巖石試驗(yàn)分析成果： 比重： 2.692.72，容重： 2.682.71克/立方厘米，吸水率： 0.650.11%，濕抗壓強(qiáng)度9891320公斤/平方厘米，軟化系數(shù) 0.510.71，彈性模量： 58X104 70X104公斤/平方厘米，泊桑比 0.110.26，

20、位于壩上游河床兩岸，距壩址300m，巖性為中粗粒黑支母花崗巖及中粗粒鈉長石黑云母班狀花崗巖，巖石堅(jiān)硬致密，較為完整，其物理力學(xué)性質(zhì)，參照井崗山羅浮電站成果： 比重 2.682.70，容重2.64克/立方厘米，吸水率 0.20.3%，軟化系數(shù) 0.61，抗壓強(qiáng)度 6401850 公斤/平方厘米，泊桑比 0.120.197，巖石裸露，開采方便，以上四料場的塊石，質(zhì)量儲量都可滿足大壩要求?；◢弾r塊石，質(zhì)量儲量都可滿足大壩要求?；◢弾r塊石加工性能較好，較易于加工成條石，而砂巖加工性能較差。 砂及卵石料，壩址附近很缺，質(zhì)量又差，需到外地采運(yùn)，現(xiàn)初選縣城上游洋湖的河砂，卵石料場的砂為中粗粒清水河砂，其儲量

21、豐富，質(zhì)量良好，總儲量大于3萬立米，平均運(yùn)距38公里。混疑土骨料尚可采用當(dāng)?shù)厥⑸皫r加工成碎石，其強(qiáng)度及儲量均可滿足建筑要求。3.4工程水文水能計(jì)算資料及建議參數(shù) 3.4.1流域面積 全流域 288 KM；壩址以上 63 KM 3.4.2水文特性 利用的水文系列年限 25年（19531982） 設(shè)計(jì)洪水流量( P=2%) 826M/S 洪水總量1303萬M 校核洪水流量 ( P=0.2%) 1186M/S 洪水總量1793萬M 施工期洪水流量 (枯水92月) 12.48M/S ( B=20%) 枯水期調(diào)節(jié)流量 P=90% 1.22M/S 年平均輸沙量 5125噸/年 3.4.3水庫特性 死水位

22、H=289M 正常高水位H=316.3M 對應(yīng)水庫面積 1.77 KM 設(shè)計(jì)洪水位H=319.98M 對應(yīng)的最大下瀉流量Q=370.00 M/S 相應(yīng)下游水位 276.7M 校核洪水位H=321.00M 對應(yīng)的最大下瀉流量Q=545.00 M/S 相應(yīng)下游水位 277.7M 施工期洪水位(P=5%) H=276.40M 3.4.4其他參考資料 建議將現(xiàn)有地面等高線各降5m作為可利用基巖等高線,壩基高程為269.0m左右； 根據(jù)電算要求，拱圈共分八層（從溢流堰頂算起）； 線膨脹系數(shù) 0.000008 砼彈性模量 1200000 淤沙浮容重 0.8基巖彈性模量 2500000 淤沙內(nèi)摩擦角 13四、設(shè)計(jì)方案及施工技術(shù)路線 設(shè)計(jì)方案為混凝面板堆石壩方案。技術(shù)路線：（1）樞紐布置 （2）面板堆石壩設(shè)計(jì)（3）導(dǎo)流隧洞設(shè)計(jì) （4）溢洪道設(shè)計(jì) （5）細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì) （6）地基處理設(shè)計(jì)五、可能存在的問題及解決措施 壩址，壩