某山坪塘設(shè)計(jì)報(bào)告

精品文檔 -1-1.1工程基本情況 -1- -2- -4- -4- -4- -5-2.4壩頂高程計(jì)算 -8- -12- -12-3.2庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價 -12-3.3壩址工程地質(zhì)條件及評價 -12- -13- -14-4.1工程等級和洪水標(biāo)準(zhǔn) -14- -14-4.3樞紐工程設(shè)計(jì) -15-4.4大壩的滲流及壩坡穩(wěn)定計(jì)算 -18- -22-5.1工程概算指標(biāo) -22-精品文檔附圖2大壩最大斷面圖(***-DJW-002)；附圖3溢洪道設(shè)計(jì)圖(***-DJW-003附圖4放水臥管設(shè)計(jì)圖(***-DJW-004)；精品文檔***山坪塘位于***縣***鎮(zhèn)三磊子村3社，是一座以灌溉為主，兼有養(yǎng)殖、防洪綜合利用效益的山坪塘水利工程。***山坪塘工程由大壩、溢洪道、放水設(shè)施組成。最大壩高12.55m，按照總?cè)莘e在2萬立方米以上或壩高在6m以上的山平塘工程。該工程為Ⅴ等工程，工程主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。主要建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為10年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為50年一遇。壩型為均質(zhì)土壩，最大壩高12.55m，壩頂寬3.50m，壩頂坡為C15混凝土六棱塊護(hù)坡，六棱塊邊長為250mm，厚100mm。在外坡壩腳建貼坡排水，頂高程為805.60m，高5.00m，內(nèi)坡坡***山坪塘放水設(shè)備位于大壩左壩上。放水設(shè)施布置在左側(cè)壩體上，采用臥管和涵管的形式。臥管和涵管均采用C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。臥管進(jìn)水口孔徑為200mm，上面采用鋼板拍門結(jié)構(gòu)，詳見設(shè)計(jì)圖。涵管凈空斷面為300×上的山坪塘工程整治，可參照?。ǘ┬退畮斐U加固的有關(guān)技術(shù)規(guī)范。該工程為Ⅴ等工程，工程主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。主要建筑物設(shè)計(jì)洪水-1-精品文檔標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為10年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為50年一遇。-2-精品文檔主要指標(biāo)序號項(xiàng)目名稱單位一12345678二1234567流域特性集雨面積主河槽長度主河槽比降多年平均降水量設(shè)計(jì)洪峰流量設(shè)計(jì)洪水總量校核洪峰流量校核洪水總量死水位正常蓄水位設(shè)計(jì)洪水位校核洪水位死庫容正常庫容總庫容Km2‰m3/s3m萬333m萬mmmm3m萬3m萬萬m-3-歡。迎下載精品文檔序號項(xiàng)目名稱單位樞紐特性三（一)三（一)12345)1234)12345四12壩型壩頂高程m最大壩高m壩頂長度m壩頂寬度m泄洪建筑物溢洪道型式堰頂寬度m最大下泄流量3堰頂高程m放水設(shè)施放水建筑物型式斷面尺寸（寬×最低取水高程m最大放水流量3工程效益設(shè)計(jì)灌溉面積畝山坪塘對下游影響主要指標(biāo)均質(zhì)土壩正槽開敞式110畝田地和下游村莊注:本次復(fù)核工作中利用1：500實(shí)測地形圖，高程系統(tǒng)采用假定高程系統(tǒng)，坐標(biāo)系采用獨(dú)立坐標(biāo)系。-4-歡。迎下載精品文檔2.1.1基本資料的收集、整理與復(fù)核⑴流域洪水復(fù)核資料計(jì)算設(shè)計(jì)流量。按照小流域推理公式法方法計(jì)算，并進(jìn)行成果合理性分析取值。面1）山坪塘庫容曲線水位～庫容曲線根據(jù)庫區(qū)萬分之一地形圖進(jìn)行計(jì)算成2）山坪塘面積曲線水位～面積曲線根據(jù)庫區(qū)萬分之一地形圖進(jìn)行計(jì)算成表2-1***山坪塘庫容曲線和面積曲線表102345678計(jì)算設(shè)計(jì)流量。按照小流域推理公式法計(jì)算。-5-歡。迎下載精品文檔雨，暴雨出現(xiàn)年最大洪峰流量發(fā)生在4～9月，多發(fā)生在6～72.3.2洪水特征工程區(qū)地形屬于深丘區(qū)，河谷狹窄，匯流較快，河槽調(diào)蓄能力2.3.3設(shè)計(jì)暴雨采用《四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊》中最大1/6h、1h、均值及變差系數(shù)等值線圖的查值成果。暴雨資料統(tǒng)計(jì)參數(shù)見表2-2利用資料利用資料查手冊均值（mm）時段（h）162.3.4.1洪水計(jì)算方法及標(biāo)準(zhǔn)（1）計(jì)算方案***山坪塘河道流域范圍內(nèi)無實(shí)測洪水資料,按照暴雨途徑計(jì)算設(shè)計(jì)流量。域暴雨洪水計(jì)算手冊》（以下簡稱《手冊》）中的暴雨資料，采用推理公式法計(jì)算壩址設(shè)計(jì)洪水，并進(jìn)行成果合理性分析。推理公式的基本關(guān)系式為Q0.278iF0.278snF精品文檔i—最大平均暴雨強(qiáng)度（毫米/小時）；00cu—產(chǎn)流參數(shù)，即產(chǎn)流歷時內(nèi)流域平均入滲強(qiáng)度（毫米/小時m—匯流（2）洪水計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)水利部頒發(fā)的《水利水電工程等級劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)工建筑物級別為5級，本次采用設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)P＝10%，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)P=2.3.4.2設(shè)計(jì)洪峰流量成果復(fù)核及合理性分析（1）推理公式計(jì)算洪水1）暴雨參數(shù)：設(shè)計(jì)雨力Sp及暴雨公式指數(shù)n，參數(shù)n在不同暴雨歷時范圍6h范圍內(nèi)的相應(yīng)公式計(jì)算設(shè)計(jì)雨力Sp及暴雨公式指數(shù)n。墾植度大、水土保持能力較弱，采用《手冊》中表3-1盆地丘陵區(qū)的μ值統(tǒng)計(jì)3）匯流參數(shù)m：根據(jù)《手冊》中表3-2的m值綜合成果表，盆地丘陵區(qū)的表2-3洪峰流量計(jì)算成果表-7-手冊推理公式精品文檔P=10%洪峰流量（m3/s）P=2%洪峰流量（m3/s）頻率P(%)洪峰流量Q（m3/s）2.3.4.3設(shè)計(jì)洪水過程線2該河流為山溪性河流，洪水過程具有陡漲陡落的特點(diǎn)，峰型為單峰尖瘦型，校核、設(shè)計(jì)洪水過程線見表2-5。表2-5***山坪塘校核、設(shè)計(jì)洪水過程線序號123456789-8-精品文檔⑴山坪塘工程資料1）山坪塘庫容曲線和面積曲線水位～庫容曲線和水位~面積曲線，見表2-1。2）山坪塘泄流能力曲線設(shè)計(jì)、校核洪水采用壩址設(shè)計(jì)洪水過程線，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為P=10%，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為P=2%，山坪塘無防洪限制水位，調(diào)洪按靜庫容水量平衡法從山坪塘正常水位812.00起調(diào)。溢流進(jìn)口寬度2.00H—包括行近流速水頭的堰前水頭，即02g；00c—收縮系數(shù)，它反映由閘墩（包括翼墻、邊墩和中墩）對堰流的橫向收縮，減小有效的過流寬度和加大局部能量損失對泄流能力的影響；s—淹沒系數(shù)；當(dāng)下游水位影響堰的泄流能力時，堰流為淹沒出流，其影響用淹沒系數(shù)來表達(dá)；當(dāng)下游水位不影響堰的泄流能力時，為自由堰流，此時，高程（m）流量（m3/s）高程（m）流量（m3/s）精品文檔⑶調(diào)洪成果***山坪塘正常蓄水位為812.00m。山坪塘調(diào)洪設(shè)計(jì)、校核洪水采用壩址設(shè)計(jì)洪水過程線，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為P=10%，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為P=2%，山坪塘無防洪進(jìn)行計(jì)算，其調(diào)洪成果見表2-7。洪水頻率（洪水頻率（%）起調(diào)水位（m）洪峰流量（m3/s）最高洪水位（m）最大庫容（萬m3）最大泄流量（m3/s）由表2-17可知：調(diào)算結(jié)果山坪塘校核、設(shè)計(jì)洪水位分別為812.59m和812.46m，最大下泄流量分別為1.28m3/s2.4.2壩頂高程計(jì)算頂超高（指壩頂高于正常運(yùn)用或非常運(yùn)用情況時靜水位的高度）按公式計(jì)算坪塘大壩為均質(zhì)土壩。溢流道為無閘開敞式溢流。-10-載式精品文檔波浪的波高和平均波長采用官廳山坪塘公式：W2EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up0(1),D)W2W2gD/W2=250-1000時，為累積頻率為10%的波高h(yuǎn)（mW——計(jì)算風(fēng)速（m/s）。正常運(yùn)用情況下取W=1.5V；非常運(yùn)用情況下D——風(fēng)作用于水域的長度（km），在此取D＝0.36km；Lm——平均波長（m）。2e——計(jì)算點(diǎn)處的風(fēng)雍水面高度（mD——風(fēng)作用于水域的長度（km），在此取D＝0.36km；K——綜合摩阻系數(shù)，取3.6×10-6；——計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角(°);Hm——水域平均水深（mKΔKw22Rm——平均波浪爬高（mm——單坡的坡度系數(shù)；K——斜坡的糙率滲透性系數(shù)，根據(jù)坡面類型確定，本工程為砼護(hù)坡，取-11-精品文檔WWm塘壩高復(fù)核成果表設(shè)計(jì)情況校核情況A(m)壩頂高程的防洪能力不滿足相關(guān)規(guī)范要求。設(shè)計(jì)洪水位+0.50m和校核洪水位均低于壩頂高程，所以可以采用增設(shè)防浪墻高1.2米，兼作防護(hù)欄桿使用，以保證大壩安全運(yùn)行，既可以滿足設(shè)計(jì)要求。-12-精品文檔***山坪塘位于***縣三磊子村3社，所屬的大地構(gòu)造單元為重慶陷褶束(Ⅲ級）－萬州凹褶束(Ⅳ級），為一系列北東—南西背、向斜構(gòu)造，晚近期以來未見活動斷裂發(fā)育，工程區(qū)位于石柱向斜的南東翼。據(jù)1∶400萬《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2015），工程區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，反應(yīng)譜特征周期為0.35s，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度，地震設(shè)計(jì)分組為第一組，屬構(gòu)造相對穩(wěn)定弱震環(huán)境，無影響工程建設(shè)的區(qū)域構(gòu)造存在。積粘土、粉質(zhì)粘土，多為硬塑，部分可塑，厚度變化不一，兩岸山坡可見零星的裸露基巖，覆蓋層厚度一般小于1.5m，坡腳及山谷處4.0～6.0m。下伏地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（Js），巖性為紫紅、棕紅、灰紫色泥巖、粉砂質(zhì)泥2巖及泥鈣質(zhì)膠結(jié)的粉砂巖與淺灰綠色泥質(zhì)膠結(jié)的長石石英砂巖互層，巖層傾向5°~9°,砂巖裂隙較發(fā)育，推測強(qiáng)風(fēng)化厚度1～3m。庫區(qū)無斷層及構(gòu)造破碎帶埡口、單薄分水嶺及低鄰谷存在，蓄水條件較好；庫岸植被發(fā)育，樹木茂密，壩址發(fā)育構(gòu)造剝蝕低中山地貌，兩岸基本對稱，地形坡度35°~45°,局部砂巖裸露地段坡度陡立。兩壩肩為薄層的第四系殘坡積層覆蓋，成分以粘土、粉質(zhì)粘土夾碎石為主，多為硬塑狀，厚度小于1.5m；河谷地形平坦，為農(nóng)田平臺組成，覆蓋層為殘坡積粘土、粉質(zhì)粘土，多為硬塑，部分可塑，厚度-13-精品文檔315°∠5°~9°,發(fā)育地層為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（Js），巖性為紫紅、棕紅、2灰紫色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥鈣質(zhì)膠結(jié)的粉砂巖與淺灰綠色泥質(zhì)膠結(jié)的長石石粘土、粉質(zhì)粘土層或強(qiáng)、弱風(fēng)化基巖之上；為減少壩基、壩肩滲漏問題的處理難度，建議壩線應(yīng)盡量避開砂巖區(qū)，壩肩應(yīng)盡量開挖至弱風(fēng)化巖體。壩基巖（土）物理力學(xué)參數(shù)主要根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)并類比周邊同類工程提出，見表3.3-1表3.3-1壩基土物理力學(xué)指標(biāo)建議值天然固結(jié)抗剪強(qiáng)度天然固結(jié)抗剪強(qiáng)度c（kPa）φ(°)飽和固結(jié)抗剪強(qiáng)度c（kPa）φ(°)密度（g/cm3）飽和密度物理力學(xué)指標(biāo)壩體粉質(zhì)粘土（10-5cm/s）表表3.3-2壩基巖體物理力學(xué)指標(biāo)建議值（g/cm3g/cm3）抗剪強(qiáng)度（MPa）地基承載力（Mpa）變形模量////粘土、粉質(zhì)粘土構(gòu)成，夾有少量的碎石，呈硬塑狀，局部可塑，滲透系數(shù)一般小于10-4cm/s，儲量大于15000m3，質(zhì)量、儲量求，平均運(yùn)距500m，局部表層1.0m含有植物根系及腐殖質(zhì)層，土質(zhì)均一性差，施工遇該層時建議清除作棄土處理。（2）混凝土骨料建議在離工程區(qū)最近的***鎮(zhèn)購買，運(yùn)距約15km。-14-精品文檔4.1工程等級和洪水標(biāo)準(zhǔn)4.1.1工程等別及建筑物級別***山坪塘是一個以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的山坪塘。山坪塘樞紐由大壩、放水設(shè)備、溢洪道組成。正常蓄水位812.00m，相應(yīng)庫容相應(yīng)庫容0.87萬m3，有效灌溉面積110畝。根據(jù)水電部頒發(fā)《水利水電工程4.1.2設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)特征水位按《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)（1）洪水標(biāo)準(zhǔn)山坪塘擋水壩壩型為均質(zhì)土壩，樞紐工程永久建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。（2）特征水位校核洪水（P=2%）時，最大下泄流量1.28m3/s，校核洪水位812.59m；設(shè)計(jì)洪水（P=10%）時，最大下泄流量0.87m3/s，設(shè)計(jì)洪水4.2.1基本資料（1）重慶市水利局、重慶市發(fā)改委等部門對工程的各項(xiàng)要求；4.2.2規(guī)程規(guī)范（3）《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014（4）《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252－2000-15-精品文檔（8）《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253－2000（12）《水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50199-20134.3.1壩體設(shè)計(jì)內(nèi)坡坡比為1:2.0，為了防滲在壩坡整平夯實(shí)后鋪設(shè)復(fù)合土工膜，復(fù)合土工膜須嵌入壩腳齒墻和防浪墻基礎(chǔ)200mm以上，上墊層采用0.1m厚的碎石4.3.1.2壩頂設(shè)計(jì)壩頂高程813.00m，寬3.5m；上游側(cè)設(shè)置防浪墻，采用M位置設(shè)有1m寬的馬道。在外坡壩腳建貼坡排水，頂高程為805.60m，高-16-精品文檔4.3.2.1溢洪道水面線計(jì)算求和法推算，校核下泄流量按1.09m3/s計(jì)。計(jì)算公式：h2cosvv1h1cosb-17-精品文檔hb—h取0.5～1.5m，因本工程為山坪塘，單寬下泄流量4-4表4-4溢洪道泄槽水面線計(jì)算成果表4.3.2.2消力池水力計(jì)算根據(jù)溢洪道設(shè)計(jì)資料，其消能結(jié)構(gòu)采用的挖深式消力池。消力防沖按10年一遇洪水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)下泄流量為0.76m3/s。σ—水躍淹沒度，取1.05h—池中發(fā)生臨界水躍時的躍后水深(m)h—下游水深(m)Δz—消力池出口水面跌落(m)φ—水流消力池出流的流速系數(shù)，取0.95；-18-精品文檔b—消力池寬度（mQ—流量（m3/skL—消力池長度（mkL—自由水躍的長度（mk需要修建消力池，本次設(shè)計(jì)消力池的尺寸為4.00m×2.00×1.00m（長×寬×4.3.8.4溢洪道邊墻穩(wěn)定計(jì)算PKC：按抗剪強(qiáng)度計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；∑W：作用于邊墻上的全部荷載對計(jì)算滑動面的法向分量；∑P：作用于邊墻上的全部荷載對計(jì)算滑動面的切向分量。溢洪道結(jié)構(gòu)主要復(fù)核邊墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，選取墻高1.0m為典型計(jì)算斷面。計(jì)表4-5溢洪道邊墻穩(wěn)定計(jì)算成果表計(jì)算結(jié)果表明，新建溢洪道邊墻穩(wěn)定滿足要求。4.3.3放水設(shè)施放水設(shè)施布置在左側(cè)壩體上，采用臥管和涵管的形式。臥管和涵管均采用C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。臥管進(jìn)水口孔徑為200mm，上面采用鋼板拍門結(jié)構(gòu)，詳見設(shè)計(jì)圖。涵管凈空斷面（高×寬）為400×300mm，壁厚為150mm。-19-精品文檔-20-精品文檔4.4.1壩體滲流計(jì)算根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL189-2013）規(guī)定，進(jìn)行了以下4種水位組合工況的滲流計(jì)算。（1）死水位與下游相應(yīng)的最低水位；（2）正常蓄水位與下游相應(yīng)的最低水位；（3）設(shè)計(jì)洪水位與下游相應(yīng)的水位；（4）校核洪水位和下游相應(yīng)的水位。***山坪塘大壩滲流穩(wěn)定計(jì)算成果，滲透最大坡降計(jì)算見表4-2。表4-2大壩滲流穩(wěn)定計(jì)