C H A N G C H U N I N S T I T U T E O F T E C H N O L O G Y
毕业设计任务书
论文题目：虞江水利枢纽工程设计学生姓名：何爱明
学院名称：水利与环境工程学院专业名称：水利水电建筑工程
班级名称：水电1031
学号：1006321125
指导教师：冯隽
教师职称: 研究生
学历：硕士
2013年3月20 日
长春工程学院
毕业设计任务书
注：任务书中的数据、图表及其他文字说明可作为附件附在任务书后面，并在主要要求中标明“见附件”。
附件：工程概况
1 流域概况
虞江位于我国西南地区，流向自东南向西北，全长约122公里，流域面积2558平方公里，在坝址以上流域面积为780平方公里。
本流域大部分为山岭地带，山脉和盆地交错于其间，地形变化剧烈，流域内支流很多，但多为小的山区流河流，地表大部分为松软的沙岩、页岩、玄武岩及石灰岩的风化层，汛期河流的含沙量较大。
冲积层较厚，两岸有崩塌现象。
本流域内因山脉连绵，交通不便，故居民较少，全区农田面积仅占总面积的20％，林木面积约占全区的30％，其种类有松、杉等。
其余为荒山及草皮覆盖。
2 气候特征
2.1 气温
年平均气温约为12.8度，最高气温为30.5度，发生在7月份，最低气温为-5.3度，发生在1月份。
表1 月平均气温统计表（度）
表2 平均温度日数
2.2 湿度
本区域气候特征是冬干夏湿，每年11月至次年和4月特别干燥，其相对湿度为51～73％之间，夏季因降雨日数较多，相对湿度随之增大，一般变化范围为67～86％。
2.3 降水量
最大年降水量可达1213毫米，最小为617毫米，多年平均降水量为905毫米。
表3 各月降雨日数统计表
2.4 风力及风向
一般1—4月风力较大，实测最大风速为19.1米／秒，相当于8级风力，风向为西北偏西。
水库吹程为15公里。
实测多年平均风速14m/s。
3 水文特征
虞江径流的主要来源为降水，在此山区流域内无湖泊调节径流。
根据实测短期水文气象资料研究，一般是每年五月底至六月初河水开始上涨，汛期开始，至十月以后洪水下降，则枯水期开始，直至次年五月。
虞江洪水形状陡涨猛落，峰高而瘦，具有山区河流的特性，实测最大流量为700秒立米，而最小流量为0.5秒立米。
3.1 年日常径流
坝址附近水文站有实测资料8年，参考临近测站水文记录延长后有22年水文系列，多年年平均流量为17秒立米。
3.2 洪峰流量
经频率分析，求得不同频率的洪峰流量如下表。
表4 不同频率洪峰流量（秒立米）
表5 各月不同频率洪峰流量（秒立米）
3.3 固体径流
虞江为山区性河流，含沙量大小均随降水强度及降水量的大小而变化，平均含沙量达0.5公斤／立米。
枯水极少，河水清彻见底，初步估算30年后坝前淤积高程为2765米。
4 工程地质
4.1 水库地质
库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾岩与凝灰岩等。
经地质勘探认为库区渗漏问题不大，但水库蓄水后，两岸的坡积与残积等物质的坍岸是不可
避免的，经过勘测，估计可能坍方量约为300万立米。
在考虑水库淤积问题时可作为参考。
4.2 坝址地质
坝址位于虞江中游地段的峡谷地带，河床比较平缓，坡降不太大，两岸高山耸立，构成高山深谷的地貌特征。
坝址区地层以玄武岩为主，间有少量火山角砾岩和凝灰岩穿过，对其岩性分述如下：
(1) 玄武岩一般为深灰色、灰色、含有多量气孔，为绿泥石、石英等充填，成为杏仁状构造，并间或有方解石脉、石英脉等贯穿其中，这些小岩脉都是后来沿裂隙充填进来的。
坚硬玄武岩应为不透水层，但因节理裂缝较发育，透水性也会随之增加，其矿物成份为普通辉石、检长石，副成分为绿泥石、石英、方解石等，由于玄武岩成分不甚一致，风化程度不同，力学性质也不同，可分为坚硬玄武岩、多气孔玄武岩、破碎玄武岩、软弱玄武岩、半风化玄武岩和全风化玄武岩等，其物理力学性质见表2-6、表2-7。
渗透性：经试验得出k值为4.14～7.36米/昼夜。
(2) 火山角砾岩角砾为玄武岩，棱角往往不明显，直径为2～15厘米，胶结物仍为玄武岩质，胶结紧密者抗压强度与坚硬玄武岩无异，其胶结程度较差者极限抗压强度低至35MPa。
表6 坝基岩石物理力学性质试验表
表7 全风化玄武岩物理力学性质试验表
表8 冲积层剪力试验成果表
(3) 凝灰岩成土状或页片状，岩性软弱，与近似，风化后成为碎屑的混合物，遇水崩解，透水性很小。
(4) 河床冲积层主要为卵砾石类土，砂质粘土与砂层均甚少，且多呈透镜体状，并有大漂石掺杂其中。
卵砾石成分以玄武岩为主，石灰岩与砂岩占极少数。
沿河谷内分布：坝基部分冲积层厚度最大为32米，一般为20米左右；靠岸边最少为几米。
颗粒组成以卵砾石为主，砂粒和细小颗粒为数很少。
卵石最小直径一般为10～100毫米；砾石直径一般为2～10毫米；砂粒直径0.05～0.2毫米；细小颗粒小于0.1毫米。
见表2-8。
冲积层的渗透性能：经抽水试验后得，渗透系数k值为3×10-2厘米/秒～1×102厘米/秒。
(5) 坡积层在水库区及坝址区山麓地带均可见到，为经短距离搬运沉积后，形成粘土与碎石的混合物质。
4.3 地质构造
坝址附近无大的断层，但两岸露出的岩石，节理特别发育。
可以分为两组，一组走向与岩层走向几乎一致，即北东方向，倾向西北；另一组的走向与岩层倾向大致相同。
倾角一般都较大，近于垂直，裂隙清晰，且为钙质泥质物所充填。
节理间距，密者0.5米即有一条，疏者3—5米即有一条，所以沿岸常见有岩块崩落的现象。
上述节理主要在砂岩、泥灰岩与玄武岩之类的岩石内产生。
4.4 水文地质条件
本区地形高差大，表流占去大半，缺乏强烈透水层，故地下水不甚丰富，对工程比较有利。
根据压水试验资料，玄武岩的透水性不同，裂隙少、坚硬完整的玄武岩为不透水层，其压水试验的单位吸水量小于0.01 l/(min•m)。
夹于玄武岩中的凝灰岩，以及裂隙甚少的火山角砾岩都为不透水性良好的岩层。
至于节理很发育的破碎玄武岩、半风化与全风化玄武岩都是透水性良好的岩层。
正因为这些隔水的与透水的玄武岩存在，遂使玄武岩区产生许多互不连贯的地下水。
一般砂岩也是细粒至微粒结构，除因构造节理裂隙较发育，上部裂隙水较多外，深处岩层因隔水层的层数多，难于形成泉水。
石灰岩地区外围岩石多为不透水层，渗
透问题也不存在。
4.5 地震
本地区地震烈度定为7度，基岩与混凝土之间的摩擦系数取0.65。
5 建筑材料
5.1 料场的位置与储量
各料场的位置与储量见坝区地形图。
由于河谷内地地形平坦，采运尚方便。
5.2 物理力学性质
(1) 土料：（见表2-9—表2-12）
(2) 石料：坚硬玄武岩可作为堆石坝石料，储量较丰富，在坝址附近有石料场一处，覆盖层浅，开采条件较好。
表9 粘土的物理力学性质
表10 砂砾石的颗粒级配
表11 砂砾石的物理性质
注：各砂砾石料场渗透系数k值为2.0×10-2厘米/秒左右。
最大孔隙率0.44，最小孔隙率0.27。
表12 各料场天然休止角
6 经济资料
6.1 库区经济
流域内都为农业人口，多种植稻米、苞谷等。
库区内尚未发现有价值可开采的矿产。
淹没情况如表2-13。
表13 各高程淹没情况
6.2 交通运输
坝址下游120公里处有铁路干线通过，已建成公路离坝址仅20公里，因此交通尚称方便。
7 枢纽任务
本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用。
8 枢纽特征
枢纽的特征尺寸与主要设备特性如下。
8.1 发电
装机24 MW，多年平均发电量1.05亿度。
本电站装3台8MW机组。
正常蓄水位为2820.5米，汛期限制水位为2820.5米，死水位为2796.0米，3台机组满发时的流量为44.5秒立米，尾水位为2752.0米。
厂房型式为引水式，厂房平面尺寸为32×13米×米，发电机高程为2760米，尾水管底高程为2748米，厂房顶高程为2772米。
副厂房平面尺寸为32×16米×米。
安装场平面尺寸为12×13米×米。
开关站尺寸为32×20米×米。
8.2 灌溉
增加保灌面积10万亩。
8.3 防洪
可减轻洪水对水库下游的威胁，过100年一遇和200年一遇洪水时，经水库调洪后，洪峰流量由原来1680秒立米和2320秒立米分别削减为680秒立米和800秒立米。
要求设计洪水时最大下泄流量限制为900秒立米, 校核洪水位不超过正常蓄水位3.5米。
8.4 渔业
正常蓄水位时，水库面积为15平方公里，为发展养殖业创造了有利条件。
8.5 其它
引水隧洞进口底高程为 2789.00米，出口底高程为 2752.30 米；引水隧洞直径为 4 米，压力钢管直径 2.6 米，调压井直径为 12.0米；放空洞直径为 2.5 米。
可放空水库至水位 2770.00 米。