水利施工混凝土面板堆石坝设计

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1、1 / 48施工课程设计说明书姓 名：祝晨雨_班 级：12级水利水电工程3班学 号：2012102214_指导教师： 罗红卫日 期：2015年12月29日2 / 48混凝土面板堆石坝设计设计说明书目录河面板芭蕉堆石坝施工组织设计一、基本资料：1.1、工程概况：芭蕉河一级水电站位于湖北省恩施自治洲鹤峰县境内， 地处芭蕉河中下游河段。 坝址下距鹤峰县城11.1km。距在建的芭蕉河二级水电站7.6km。为芭蕉河干流开发的“龙头”电站。本工程以发电为主，兼顾航运，养殖，旅游等综合利用。坝址位于柳月坪，控制流域面积303.4km2,多年平均流量12.6m./s，多年平均年经流量3.97亿m3，水库正常蓄

2、水位647.5m死水位616.0m,总库容0.96亿m3库容系数14.91%，为年调节水库；本工程属 山 等中型 工程，工程枢纽由混凝土面板堆石坝，左俺岸边开敞式益洪道。左岸放空洞右岸引水洞遂洞。地面厂房及升压站等组成， 电站装机2台， 总装机容量30MW多年平均发电量0.901已KWH,保证出力5.1MVY增加下游梯级电量0.085亿KM H枢纽主要工程量：土石方开挖79.3万m3土石方填筑230.4万m3混凝土10.12万m3帷幕灌浆1.33万m。施工导流采用左岸 遂洞导流，总工程期40个月。工程静态总投资27404万元，总投资29126万元。1.2、水文：（1）、流域概况：芭蕉河地处鄂西

3、南的武陵山区恩施自治洲鹤峰县境内，位于东经109。45110。01，北纬29。4830。02之间，束娄水上游右岸的一级支流，发源于恩施自治洲鹤峰县与富恩县交 界的太平乡文家河。流域面积373.4km2,河流全长41.4km，总落差728n，两岸支流密集，基 岩裸露，陡坡流急，平均坡降9.3%。芭蕉河流域地势西北高，东南低，分水岭海拔高程一般在1700m左右，上游高山竣岭人烟 稀少，中，下游山间台地稍有农田 种植，人类垦植对自然环境影响不大，森林覆盖60%，植 被良好，河流泥沙量不大。芭蕉河一级水电站，坝址位于下游北佳镇柳月坪村，下距在建工程二级水电站坝址约7.6km,距芭蕉河河口12.3km，

4、 坝址控制流域面积3034km2占流域总面积的81.3%。 坝址以 上河段长29.4km,平均坡降13.1%,总落差658m3 / 48芭蕉河所在的搂水流域属亚热带湿润气候，支流域雨量充沛，气候温和。多年平均气温15.4。C,极端最高气温40.7。C(1959年8月23日)，极端最低气温-10.1。(1977年1月30日)。受山地形影响,流域水有随地势增高而递增的特征。全流域多年平均年降雨量1986.4mm,鹤峰站以上流域多年平均降雨量1770.6mm (19611985年)。其气象特征值见表1-1。年、月 降雨量 见表1-2。表1-1鹤峰县气象站气象要素统计表项目单位鹤峰多年平均降水量mm

5、1684.5历年最大1d降水量mm 277.8多年平均蒸发量mm 1000.5多年平均气温.c 15.4历年极端最高气温.c 40.7历年极端最低气温. c -10.1多年平均相对湿度% 81多年平均相对湿度m/s 0.6历年最大风速/风向m/s 140.ENE表1-2鹤峰,芭蕉河一级坝址流域年,月平均浆雨量表地址 各 月 平 均 (mm) 年平均一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二鹤峰30.7 40.3 79.1 158.1 225.2 277.6 232.4 211.5 180.4 134.1 74.4 35.9 1770.6一级坝址34.841.4 86.4 179.6 2

6、50.9 279.5 357.4 235.3 228.8 154.6 80.3 39.4 1986.4流域内降雨量主要集中在410YUE,占全年降雨量的85.6%。尤以7月为多，是流域多发 季节。芭蕉河流域无实测水文资料。但流域周遍有鹤峰，太平针，中营，雪落塞等雨量站，鹤峰 站以上流域内有中营，坪山，燕山坪，大坪等雨量站基本能控制流域雨。邻近娄水干流鹤峰水 文站为本工程水文设计的依据站（2）、径流：芭蕉河属山溪性河流， 径流主要由降雨所致芭蕉河流域无实测径流资料， 其径流系列是依 据邻近流域搂水干鹤峰站 （依据站）19601998年实测资料，以流域面积比和雨量比 （19621985年资料）为参

7、数推算得到。芭蕉河一级坝止址多年平均流量为12.6m/s，多年平均年径流为3.97亿m。由鹤峰站推算的多年平均流量系列中， 径流内分配主要集中在汛期 （410月） ， 约占全 年径留流量的84.6%，113月为枯水期， 其径流年分配基本与流域降雨量年内分配相吻合； 且 该流量系列经历了一个完整的丰平枯水过程， 连续最枯段又发生在19921994年，流量的年 际变化反映该站径流系列具有一定的代表性， 因而推算的坝址径流系列具有一定的代表性， 基 本能反映本流域的降雨量特征。（3）、洪水：本流域无实测流量资料， 坝址设计洪水推算方法与径流一致， 也是以领近娄水干流鹤峰站 为依据站采用设4 / 48

8、计洪水移置法和设计流域暴雨洪水法等 多种方法推算。再经设计洪水合理性 分析，发现暴雨洪水计算的成果精度较差，坝址设计洪水推荐采用鹤峰站设计洪水移置法成果。进而推算得出芭蕉河一级坝址设计洪水。成果见表1-3表1-3芭蕉河一级坝址设计洪水成果表项目各频率（P%设计值0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 5Q（m3/s）4350 3910 3480 2910 2500 2080 1540W亿m3） 1.32 1.20 1.08 0.922 0.802 0.687 0.531W亿m3） 2.24 2.07 1.87 1.60 1.41 1.21 0.948（4）、泥沙：芭蕉河流域内无泥沙实测资料。

9、 一级坝址泥沙沿用下游二级坝址可研设计成果。 即借用清 江恩施站年均悬移质含沙量0.539kg/m3,推移质为悬沙的20%算。一级坝址多年平均悬移质 输沙量21.4万t，多年平均推移质输沙量4.28万t，总输沙量25.7万t。泥沙容重1.3t/m3， 折算水库年淤积总量为19.8万m3。1.3、工程质量：（1）、区域地质： 芭蕉河流域总体地势西北高。东南底。芭蕉河为树枝状水系，河谷深切，山岚叠嶂。穷峰 险峻，属典型的构造剥蚀岩熔和构造侵蚀中山地貌。本区出露的地层为古生界寒武纪至中生界三迭系沉积岩，其中泥盆系，石炭系发育不全， 除寒武系下统金顶三组， 志留纪， 泥盆纪以及三迭中统巴东组为滨浅海相

10、碎屑岩外， 其余地层 均为滨浅海相碳酸盐岩，岩溶发育。本去构造部位处于新华夏系湘边镜隆褶带的北端， 挽近期构造运动以间歇性欣斜试隆起为 特征。芭蕉河流域无活动性断裂，矩坝址100km范围内历史上未发生过MS5.0级或6度以上的 地震,属于区域构造稳定的弱震区,根据1:400万中国地震烈度区划图（1990）,芭蕉河流域位 于6度区,本工程地震基本烈度定为6度.（2）、库区地质： 芭蕉河一级水库位于芭蕉河中下游河段,属于山峡谷型水库.干流回水至鹤峰县矛坪乡洞溪坪，库段长13.34km;支流许老河回水至犀牛洞电站，距河口长度为4.4km .库区芭蕉河干流平面呈“ר”行展布,河流在许老河口

11、以上流向大致由南西至被北东,许老河口以下,河流突转向南东直至坝址。 库区出露地层均为下古生结寒武系志留系下统沉积 岩.碳酸盐地层占80%以上,其岩溶发育受岩性控制,岩溶管道,洞穴的发育方向主要受结构面 的控制。库区地质构造简单,属于新化夏系北东向构造行迹的八字山背斜控制了本区构造格局,5 / 48干流库段均位于八字山背斜近轴部南东翼,支流许老河段横越了八字山背斜轴到达其北西翼.区内断裂构造以北东向压（扭）性为主,八字山断裂是其代表。水库四周为崇山峻岭所环绕,地形分水岭宽厚,虽然库区奥陶系,寒武系碳酸盐岩地层岩溶 发育,但分水岭地下水位均高于水库正常蓄水位,且水库周边有志留系和泥盆系沙岩地层组成