開題報告設計題目：小二河水利樞紐設計(均質土石壩方案）學生姓名：學院名稱：專業名稱：班級名稱：學號：指導教師：教師職稱:學歷：年月日開題報告一、選題依據1.設計目的及意義本設計題目為《小二河水利樞紐設計（均質土石壩方案）》。設計的主要內容包括樞紐布置、擋水壩設計、溢洪道設計、細部構造及地基處理等。設計目的：(1)了解土石壩樞紐各建筑物組成、工作特點以及在樞紐中的布置。(2)了解和掌握調洪演算的方法和水庫各種特征水位的確定；(3)掌握計算機繪圖和程序計算方法，培養設計報告撰寫能力；設計意義：通過本次畢業設計，我們要嚴肅認真地對待設計工作，樹立正確的設計思想和觀點，設計中應實事求是，刻苦鉆研，勇于探索、創新，并應注意貫徹國家的建設方針和政策。認真總結、運用幾年來所學的理論知識及專業知識，結合畢業設計任務分析應用。在設計過程中，注意培養獨立思考與獨立工作的能力，并加強計算、繪圖、編寫設計文件、使用規范、手冊能力的培養。設計中既應遵循技術規范，亦應盡量采用國內、外成熟的先進技術與經驗，出色地、創造性地按期完成設計任務。2.設計擬解決的工程實際問題本設計內容為均質土石壩設計，壩體由一種材料組成，既是防滲體，又是壩的主體。若建在弱透水基礎上又未采取適宜的壩內排水措施，壩體浸潤線較高，為解決此問題，擬在工程設計中采用棱體排水，以達到更好的效果。3.設計擬應用的現場資料綜述（1）地質資料壩址屬侵蝕地貌單元的低山地形。谷底高程348.2m—352.3m，山頂高程460.0m—550.0m以上，比高大于100m。左岸山體較寬厚，山坡一般坡度28°-35°；右岸山體呈北東南西向的半島狀山體，山坡一般坡度30°-40°。壩址甘龍河整體流向自東向西，河谷呈不對稱的“U”字型，河水面寬50m-60m，水深0.5m-1.5m。水庫與其鄰谷榕西河和甘龍河下游河段之間分布有閉合的區域性隔開題報告水地層，封閉條件良好，故不存在庫水向鄰谷滲漏問題。水庫屬峽谷型水庫，岸坡陡峻，在正常蓄水位附近，基本為巖質岸坡，不存在浸沒問題。庫區共發育滑坡體20處，由于方量有限且遠離壩址，對大壩安全無影響。（2）水文、水利計算資料正常蓄水位 445.00m，總庫容1.58×108m3。100年一遇設計洪水位445.00m，下游水位362.30m。2000年一遇校核洪水位446.31m，下游水位 364.12m。死水位 407.00m。消能防沖建筑物的洪水設計標準為50年。頻率洪水的下泄流量見表1.1表1.1各級頻率洪水的下泄流量洪水頻率p=0.05%p=0.2%p=0.5%p=1%p=2%下泄流量（m3/s）47804350411036103130壩前50年泥沙淤積高程367.84m，水庫50年淤積總量為2245萬m3。壩址多年平均流量為26.9m3/s，多年平均年徑流量8.49×108m３（3）氣象、地理資料多年平均最大風速18m/s，多年平均風速0.8m/s，吹程1.0km。多年平均氣溫 14.9℃，極端最低氣溫 -7.8℃，極端最高氣溫37.5℃。地震設計烈度為Ⅵ度。所在流域屬中亞熱帶濕潤季風氣候區，全年四季分明，氣候溫和而冷暖不均，雨量充沛而分配不均，云霧多、霜雪少、日照少，冬季干冷、春季暖濕、夏季多雨常有伏旱、秋季涼爽多綿雨。暴雨主要發生在5月～9月，大暴雨多發生在6、7月份。（4）建筑材料土石料分布、儲藏情況壩址處河谷呈左岸略緩的不對稱“U”型河谷，出露基巖主要為泥質粉砂巖和粉砂質頁巖，屬軟巖～較軟巖，巖性均一程度良好，易于樞紐布置。壩址附近缺乏天然砂礫石料場，而石料場儲量豐富，運距較近.開題報告2)筑壩材料物理力學指標eq\o\ac(○,1)粘土的物理力學指標如下：天然狀態下主要物理力學指標：粘粒含量30％～40％；天然含水量23％～24％；塑性指數15～17；不均勻系數50；有機質含量0.4％；水溶鹽含量2％；塑限17％～19％；比重2.7～2.72。擾動后主要物理力學指標：干容重16.50kN/m3；飽和容重20.60kN/m3；浮容重10.60kN/m3；滲透系數2×10-6cm/s。eq\o\ac(○,2)砂礫石物理力學指標如下：主要物理力學指標：滲透系數3×10-3cm/s；內摩擦角：水上φ1=29°，φ1表1.2不同礫石含量設計干容重參考表（5）其他資料大于5mm的含礫量P（％）10～2021～3031～4041～5051～6061～70設計干容重（KN/m3）17.0017.5018.5019.0019.5020.00交通要求：二級交通公路總裝機容量66MW。3）河床底高程348.24m。4.設計擬應用的文獻綜述張光斗、王光倫《水工建筑物》上冊水利水電出版社，1992年；盧志榮水庫土石壩滲漏控制措施分析上虞市水利勘測設計院，2008年2月曾明勇關于水庫溢洪道設計中問題的探討海峽科學技術報告，2008年第8期。開題報告5.設計相關技術的國內外現狀當今國內滲流研究現狀：我國在大壩自動化安全監測與安全研究方面開展較晚。但發展很快。水利部南京水利水文自動化研究所研制開發的非接觸式變形監測儀器及自動化系統已經成功的應用于三峽、葛洲壩等許多大型水利工程中；南京南瑞集團公司大壩工程監測公司自主研發的技術和產品廣泛應用于國內大壩及工程監測領域，該公司開發的DAMS-IV大壩監測系統較有代表性，但監測軟件以采集數據的簡單顯示及資料整編為主。北京理正軟件設計研究院致力于水利信息化建設開發出一系列的水利系統應用軟件。包括：滲流分析軟件、邊坡穩定分析軟件、擋土墻設計軟件、重力壩設計軟件、工程力學計算軟件等。理正推出的《理正滲流分析軟件》適用于堤壩的滲流及滲透穩定計算，可以采用經典滲流理論和有限元方法直接對穩定流及非穩定流進行求解。該軟件可以處理各種非均質土層分布及復雜壩體情況，利用AutoCAD直接繪圖建模讀入滲流軟件中，在給定邊界條件后，自動計算浸潤線并將結果自動傳遞到理正邊坡軟件中，與理正邊坡軟件共享這一套原始數據，最后顯示出去滲流計算結果。近年來，遼寧省水利水電科學研究院開發出一套土石壩自動化安全監測分析與評價系統，并已經應用于省內幾座大型水庫上。國外滲流研究現狀：滲流觀測是大壩安全監測中的重要組成部分，并且國際上絕大多數大壩都以不同的方式進行監測。瑞典大壩自動化安全監測系統的研究在世界上居于領先位置，尤其是土石壩安全監測技術是很多國家望塵莫及的。2004年瑞典研制開發了新型的光導纖維，并安裝在9座土石壩上，根據大壩具體情況的不同采用了不同的安裝技術。其試驗結果證明安裝技術以及安裝設備精度很高，但監控滲流變化的絕對與相對精度還需要長期不間斷的觀測來驗證。在該研究中提出了通過測量壩體溫度來進行滲流監測和定量分析的理論。恒定的溫度標志著較小的滲流量，而大幅度的溫度變化可能意味著較大的滲流。這一方法最初由凱普麥于1957年提出；約翰思在瑞典電氣應用公司資助下于90年代對評估及監測進行了進一開題報告步的研究。2004年8月在htlte大壩上進行了一項實驗來驗證溫度變化與滲流損失量之間的關系。二、設計方案及技術路線設計方案：小二河水利樞紐（均質土石壩方案）技術路線：1、壩址選擇、壩型比較與樞紐布置選擇壩線、壩型時，應根據地形地質，工程規模及施工條件，經過技術、經濟比較綜合分析來確定。2、擋水壩設計（1）基本剖面尺寸（2）壩體滲流、穩定分析3、溢洪道設計（1）溢洪道控制堰剖面尺寸的擬定（2）水力計算（3）控制堰穩定和應力分析4、壩體細部構造設計及地基處理三、可能存在的問題及解決措施溢洪道進口布置有引洪平流段的情況下，由于水力計算中忽略了平流段時進口水位雍高，而實際雍高有時較大，不可忽視。設計時可能會溢洪道的消能工是設計考慮不夠充分，或者形式選擇不當，導致消力墻長度和深度均不能滿足需要，消能不夠充分，致使下游河段發生嚴重沖刷。因此在該段采用直線布置，并盡量避免彎道和設置扭坡順引流態的急劇變化甚至產生負壓；其縱斷面設計應因地制宜的根據地形地質而選用緩坡、陡坡或多級躍水等多種形式；陡坡段應采用均以比降；由于泄水段流速很高，故應盡量布置在巖基上。四、設計成果1、設計說明書與計算書說明書是設計的一項主要成果，編寫說明書也是學生一項重要的基本訓開題報告練。學生應按設計任務書所給的原始資料、基本數據，闡述自己的設計方案、考慮因素、計算原則和方法、設計成果等。計算書是說明書的附件，它應反映計算過程和成果。但在整理要求上可以較說明書稍低。2、圖紙（1）樞紐平面布置圖1張。（2）壩體斷面圖2張。（3）細部構造圖1～2張。（4）手繪圖紙1張。要求圖面合理、設計正確、整潔、清晰，繪圖認真仔細。不亂改亂寫，圖幅尺寸、規格、圖的比例、線條、標注高程、尺寸符號和說明等均按工程制圖標準。五、進度計劃內容時間（周）一、熟悉資料、練習繪制相應的CAD圖紙1.5二、開題報告、外文翻譯1.5三、壩型選擇及樞紐布置1四、擋水壩壩段設計（剖面、滲流、穩定）2.5五、溢洪道設計2六、細部構造與地基處理1.5七、畫圖及整理說明書2八、評閱答