本科论文龙林水库水利枢纽设计目录1 设计基本资料 (4)1.1 自然地理与水文气候特性 (4)1.2 工程地质情况 (7)1.3 建筑材料 (9)2 工程等别及建筑物级别 (11)3 洪水调节计算 (12)3.1 设计洪水与校核洪水 (12)3.2 拟定水库的重复利用库容 (13)3.3调洪演算与方案选择 (14)3.4 依据调洪演算成果修订溢流堰的尺寸 (15)3.5 依据上述成果确定特征水位和特征高程 (15)4 坝型选择及枢纽布置 (16)4.1 坝址及坝型选择 (16)4.2 枢纽组成建筑物 (16)4.3 枢组总体布置． (17)5 大坝设计 (18)5.1土石坝坝型选择 (18)5.2大坝轮廓尺寸的拟定 (18)6、渗流计算 (20)6.1 计算方法 (20)6.2 渗透变形演算 (21)7、稳定分析计算 (22)7.1计算方法 (22)7.2计算方法 (24)8 基础处理 (25)8.1 河床部分 (25)8.2 坝肩处理 (25)9 细部构造设计 (25)9.1 坝的防渗体、排水设备 (25)9.2 反滤层、过滤垫层及过渡层设计 (26)9.3 护坡设计 (26)9.4 坝顶布置 (26)9.5 马道及排水沟设计 (26)9.6 排水棱体设计 (27)10 输水建筑物设计 (28)10.1 隧洞选线与布置 (28)10.2隧洞的体型设计 (28)10.3隧洞的细部构造 (31)10.3.1洞身衬砌 (31)11泄水建筑物设计 (33)11.1 溢洪道选线与布置 (33)11.2溢洪道的体型设计 (33)14 参考文献篇目 (41)15 致 (42)前言建设龙林水库，一是有利于改善库区移民生产生活条件，这是大县力争龙林水库项目的最主要目的。
二是有利于提高下游大、双庙、大战、下各四个乡镇的防洪能力和灌溉保证率。
三是有利于加快下各集镇建设步伐。
四是有利于将大县丰富的水资源优势转化为经济优势。
大县水资源总量24.3亿立方米，人均水资源占有量4980立方米，是全省人均占有量的2倍左右，全市人均占有量的3倍左右，水资源优势十分明显。
建设龙林水库，就是化水资源优势为经济优势，是实现大县经济社会可持续发展的重大战略举措。
同时，龙林水库工程实施后，为将来更好地利用我县丰富的水资源、实现串联供水、建设大县淡水供应基地打下坚实基础。
1、设计基本资料因农业生产的需要，大县拟在县城东北7km的金碧镇施永屯办事处龙林村兴建一个土石坝型灌溉水库，其基本资料如下。
1.1自然地理与水文气候特性1.1.1流域概况龙林水库地处东经101°19′、北纬25°48′位于蜻蛉河支流西河上游。
蜻蛉河属金沙江水系，为龙川江一级支流，发源于安、南华两县交界的照壁山以北，流经安、大、永仁，最后在元谋县树村附近汇入龙川江。
水库坝址以上控制径流面积10.4km2，坝址以上主河道长4.14km，河道平均坡度比降18‰。
流域最高海拔2200m，最低坝址处绝对高程1900m，流域平均海拔高程2050m，形状呈扇形[8]。
坝顶仅施工期间有车辆通过，无其它交通需求。
因附近没有法定标高作为参考点，现以坝轴线底部（河床）最低清基位置为相对高程的参考点，指定为相对高程100m（约海拔2000m，两者差值1900m）。
经需水量和径流来水量测算，确定正常蓄水位以上的防洪库容需8.6万m3；水库最大供水流量6.45m3/s；水库兴利库容为96.5万m31.1.2 水文特征经过水文技术人员的分析计算[1]，提出龙林水库各组资料对应的汛期洪水过程表（表1.1-4）和汛末设计洪水过程表（表1.2-4）。
水位库容曲线（表1.3）表1.1-4 L01组汛期洪水过程（单位：m3/s）时段（△T=1h）0.33% 0.50% 3.33% 5% 10% 20%1 3.78 3.02 2.86 2.48 0.94 0.542 9.60 8.60 3.96 3.48 2.97 2.543 16.35 15.14 8.84 7.90 4.61 6.874 26.11 24.54 15.93 14.42 10.33 34.265 82.94 79.15 57.19 30.91 43.50 28.186 68.26 64.92 46.69 42.97 35.62 20.327 49.81 47.17 33.55 30.91 25.67 14.288 35.37 33.34 23.50 21.70 18.04 9.989 24.81 23.26 16.35 15.14 12.61 7.0110 17.30 16.17 11.40 10.62 8.86 4.9911 12.14 11.33 8.05 7.55 6.32 3.6512 8.65 8.08 5.80 5.50 4.63 2.7713 6.32 5.92 4.32 4.16 3.52 2.2014 4.78 4.50 3.35 3.29 2.80 1.8415 3.78 3.59 2.74 2.74 2.35 1.6316 3.14 3.01 2.36 2.40 2.07 1.5117 2.75 2.66 2.33 2.21 1.92 1.4618 2.53 2.46 2.34 2.12 1.85 1.4419 2.41 2.36 2.41 2.10 1.83 1.4620 2.36 2.33 2.38 2.11 1.85 1.4921 2.36 2.34 2.34 2.15 1.89 1.5622 2.43 2.41 2.05 2.23 1.96 1.5623 2.38 2.38 2.13 2.24 1.97 1.5124 2.48 2.48 2.15 2.34 1.99 1.58洪峰（m3/s）82.94 79.15 57.19 52.68 43.50 34.26 24h洪量（万m3）141.42 133.62 94.8 88.36 72.04 55.67表1.2-4 汛末（枯期）设计洪水成果（L04组）频率0.333% 3.33% 5% 10% 20%洪峰流量(m3/s) 6.07 4.02 3.74 3.15 2.5424h洪量(万m3) 11.19 7.77 7.33 6.07 4.83表1.3 水位（m）—库容（万m3）关系水位101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 库容0 0 0.4 0.8 1.6 3 5 7.4 9.8 13 水位111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 库容16 20 24 28.51 33.55 38.61 44.29 50.29 58.86 63.91 水位121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 库容74.48 83.41 92.99 103.4 114.7 134.1 160.6 195.1 230.6 267.1 水库吹程0.52km，多年平均最大风速17.0m/s，风向垂直于坝轴线。
平均每年泥沙淤积量约0.09万m3。
1.2 工程地质情况1.2.1 区域地质情况测区属于西北面外围的低构造侵蚀狭窄河谷地貌，河谷呈“U”型，山脊呈长垄状，山顶浑圆。
出露地层为“滇中红层”之白垩系杂色泥岩、粉砂岩夹钙质泥岩。
地表覆盖第四系残坡积、冲洪积层，为含砾低液限粘土夹碎石土。
水库位于山字型构造前弧构造西翼侧，盾地北端，属大~上叠坳陷三级构造单元[3]。
测区在大、安褶皱带上，该区以褶皱为主，断裂构造不发育。
区域构造线呈NW~NNW展布，岩层走向近似EW（倾向348~358°、倾角15~65°）。
受区域构造和局部应力场影响，岩体较破碎，节理裂隙发育。
区域上无大断裂通过，距元谋活动性断裂约60km，龙林水库区域构造基本稳定[4]。
1.2.2 水库工程地质库区出露白垩系江底河组三段、四段（K2j3、K2j4），上覆第四系松散土体。
库区处于大盆地西北向外围低地带，为一向斜的翘起端，断裂构造不发育。
岩层总体倾向NW，走向NW～SW，倾向348～358°，倾角15～65°，地层岩性较为简单。
库区无断裂构造通过，地下水以碎屑岩裂隙溶孔水为主。
库区两岸植被覆盖一般，水土流失较轻。
龙林水库库盆区两岸山体厚实，分布泥岩、粉砂质泥岩，为相对隔水层，未发现通向库外的透水构造。
库盆为斜向谷，岩层中缓倾上游偏左岸，本次查勘未发现库水向邻谷及向下游渗漏问题。
但坝区岩体风化强烈，岩体破碎，透水性好，存在坝基及绕坝渗漏条件。
水库库岸为岩质边坡，两岸坡上缓下陡，植被发育。
右岸呈凸形，坡度28～42°，为逆向坡；左岸呈折线形，坡度30～45°。
库区河谷为横向谷，岩层倾角大于坡角且岩层倾向与坡向交角较大，不存在大的不利结构面组合。
岸坡岩体节理、裂隙较发育，存在局部剥落。
水库库岸总体稳定性较好。
龙林水库周围植被覆盖一般，水土流失较轻，水库淤积不严重。
1.2.3 坝址地质条件坝址处于河谷窄变的过渡，河谷呈NW向延伸，河床海拔高程约1880m，自西向东迳流。
库岸坡度变化较大，上缓下陡。
坝址区岩层主要为白垩系上统江底河组上段K2j3，岩性为杂色粉砂质泥岩夹钙质泥岩、泥灰岩，薄～厚层状，岩层走向与坡向近于直交，倾向上游偏左岸，倾角33～45°，坝址区无断裂构造通过，岩体较稳定，基本没有坝基、坝肩的稳定问题。
坝基河床表层为第四系冲、洪积红褐、灰黑色含砾粉质粘土夹砾砂，厚1.3～10.85m。
坝址区基岩上部强风化岩体透水性较强，坝基、坝肩均存在较严重的渗漏问题。
坝址区域的地形地质平面图和各相关剖面图详见附图（共5）。
1.2.4 地震情况根据国家地震局颁布的1/400万《中国地震烈度区划图（1990）》和据国家质量技术监督局发布的《中国地震动参数区划图》（GB18306~2001），工程地区地震基本烈度为Ⅶ度，50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期0.45秒[4]。
1.3 建筑材料1.3.1 土料挖取水库两岸的强风化泥岩类荒坡为坝体主料，储量超过150万m3，物理力学指标如表1.4及《土工试验成果总表》所示[3]。
1.3.2 粘土料在坝址下游约200—400m处有适合制作防渗体的粘土料场，储量达9万m3，其物理力学指标如表1.4及《土工试验成果总表》所示。
表1.4 各分区物理力学指标建议值1.3.3 灌浆粘土料在水库右岸与坝顶高差约80～100m的山坡上选定一个粘土料场。
经取样测试，该土料20～2mm粒径占11%，2～0.005mm粒径占55.5%，＜0.005mm 粒径占34.5%。