南岗粘土心墙土坝枢纽设计
(一)概况
南岗土坝枢纽位于南岗河上,距南柳村三公里,控制流域面积517平方公里,流域主要为土石山区,岩石大部分为砂岩页岩及一部分石灰岩,其上覆盖有薄层黄土,水土流失严重。枢纽以上河道长43千米,河道平均纵坡为2‰,枢纽以下流域主要为冲积平原,是重要的粮棉产区。修建该枢纽的主要目的是灌溉、防洪、兼顾养鱼及乡镇企业供水。
(二)基本资料
1. 地形资料
南岗河在坝址以上约3千米处进入一个葫芦形地带,至此河南岗河在该坝址以上河谷收缩,为一建坝的良好地形。
枢纽附近河谷宽约600米,河床最低高程94.0米,右岸坡度较缓,在高程105米处有一宽约60米的台地,左岸坡度较陡。
左岸有一天然冲沟,右岸有一山凹,此两处均可作为溢洪道的比较线路。
2. 地质资料
库区岩石均为砂页岩,左岸覆盖有厚层黄土,河底为细沙及砂卵石。
在枢纽附近,右岸为砂质砂岩,岩石质地坚硬,无断层裂隙,左岸高程102.5米以上为黄土,以下为砂岩。黄土可溶盐含量约0.043%,并含有18%的钙质结核。河库覆盖有细沙及砂卵石,细砂厚约一米,砂卵石最深处5米,下为砂岩。
坝基砂卵石浮容重10.5kN/m3,内摩擦角33.0°,粘结力为0,渗透系数1x10-2cm/s。左岸壤土干容重15.0kN/m3,孔隙比0.818,含水量17%,比重2.75,塑限16.6%,塑性指数13.6,湿容重17.6kN/m3, 饱和容重19.5kN/m3,渗透系数4.5x10-4cm/s,内摩擦角23.3°,粘结力为22kPa。
3. 建筑材料
(1)在坝址附近有足够的壤土可供开采,主要分布在左岸及上游小孤山处。
(2)壤土物理指标:干容重16.0kN/m3,饱和容重19.5kN/m3,比重2.72,塑限18.9%,塑性指数14.0,渗透系数9.76x10-5cm/s,内摩擦角20°,粘结力14kPa。
(3)枢纽附近分布有大量砂质砂岩,除表面风化部分外,内含新鲜基岩质地良好,湿容重26kN/m3,内摩擦角31°。
4 水文水利资料
(1)多年平均年径流量760万m3。
(2)正常蓄水位114.50m,相应下游水位96.0m;
(3)50年一遇设计洪峰流量215m3/s,设计洪水总量160万方。
(4)500年一遇校核洪峰流量320m3/s,校核洪水总量225万方。
(5)死水位107.0m;
(6)水位~库容关系曲线如下表所示。
水位~库容关系曲线表
5 气象资料
水库最大吹程2.8km;多年平均最大风速16m/s,多年平均最大冻土层深度0.64m。
6 其他资料
(1)设计灌溉面积4.0万亩,灌区在左岸;
(2)坝顶无交通要求;
(3)灌溉引水涵管设计流量2.0m3/s,加大流量2.4m3/s.
(4)坝轴线河床最低点高程94.0m.
(三)设计任务
1 设计内容
(1)枢纽布置;
(2)土坝剖面设计;
(3)溢洪道设计;
(4)枢纽工程量计算。
2 提交成果
(1)枢纽平面布置图一张,2号图纸;
(2)大坝上下游立视图,2号图纸;
(3)大坝横剖面图(包含细部构造图),2号图纸;
(4)设计说明书一份。
报告参考提纲:
设计总说明
目 录
第一章 基本资料
第二章 调洪计算
第三章 枢纽布置
3.1 工程标准确定
枢纽等别和建筑物级别的确定。
3.2枢纽总体布置
1)坝型选择过程论述分析;2)说明建筑物总体布置情况,画出布置图;
第四章 土坝设计
4.1剖面拟定;
4.2 结构设计。防渗排水,护坡,反滤层设计。
4.3 渗流计算;计算渗流量和浸润线;校核大坝总渗流量是否超过规范允许值。
4.4 稳定计算。用简化的毕肖普法进行设计洪水位情况下的下游边坡稳定性。
第五章 溢洪道设计
5.1 位置选择;
5.2 型式选择和平面布置,绘出平面和纵剖面布置;
5.3 水力计算
5.4 结构设计
第六章 工程概算
6.1 工程项目划分
6.2 单价计算
6.3 工程概算