目录1基本资料 (1)1.1.流域概况 (1)1.2水文气象特征 (1)1.3地质条件 (2)1.4工程枢纽任务 (3)2枢纽布置 (4)2.1工程等级及建筑物级别确定 (4)2.2坝址、坝型选择 (5)2.2.1坝址地形地质条件 (5)2.2.2选址、选型原则 (5)2.2.3亭子口坝址概况 (6)2.2.4家嘴坝址概况 (7)2.2.5坝址比较 (8)2.3枢纽布置 (9)2.3.1布置原则： (9)2.3.2枢纽的总体布置 (9)3洪水调节 (11)3.1基本资料 (11)3.1.1洪水过程线的确定 (11)3.1.2相关曲线图 (13)3.1.3确定天然设计洪峰流量和天然校核洪峰流量 (13)3.1.4确定下泄设计洪峰流量标准（p=0.2%）和下泄校核洪峰流量标（p=0.1%） (14)3.2洪水调节基本原则 (14)3.2.1确定工程等别和级别 (14)3.2.2水库防洪要求 (14)3.2.3水库的运用方式 (14)3.3调洪演算 (15)3.3.1堰顶高程 (15)H (15)3.3.2设计水头d3.3.3流量系数m的确定 (15)3.3.4方案拟订 (16)3.3.5计算下泄流量 (16)3.3.6半图解法调洪演算 (17)4非溢流坝剖面设计 (22)4.1设计原则 (22)4.2剖面拟订要素 (22)4.2.1坝顶高程的拟订 (22)4.2.2坝顶宽度的拟订 (25)4.2.3坝坡的拟订 (26)4.2.4上、下游起坡点位置的确定 (26)4.2.5剖面设计 (26)4.3抗滑稳定分析与计算 (28)4.3.1分析的目的 (28)4.3.2滑动面的选择 (28)4.3.3对坝基面进行抗滑稳定计算 (29)4.4应力计算 (30)4.4.1分析的目的 (30)4.4.2分析方法 (30)4.4.3 材料力学法的基本假设 (30)4.4.4荷载组合 (30)4.4.5应力计算 (30)5溢流坝段设计 (32)5.1泄水建筑物方案比较 (32)5.1.1布置原则 (32)5.1.2泄洪方案选择 (32)5.2溢流表孔布置 (32)5.3溢流坝剖面设计 (33)5.3.1顶部曲线 (33)5.3.2中间直线段的确定 (34)5.3.3反弧段 (35)5.4消能设计与计算 (35)5.4.1闸墩的设计 (36)5.4.2消能形式选择 (37)5.4.3消力池的水力计算 (38)5.4.4辅助消能工设计 (41)5..4.5消力池护坦的设计 (42)6细部构造设计 (42)6.1坝顶构造 (42)6.2廊道系统 (43)6.2.1基础灌浆廊道 (43)6.2.2检查排水廊道 (44)6.2.3排水管 (44)6.3坝体分缝 (45)6.3.1横缝 (45)6.3.2纵缝 (45)6.3.3水平施工缝 (45)6.4坝体止水与排水 (45)6.4.1止水 (45)6.4.2坝体排水 (46)6.5基础处理 (46)6.5.1坝基开挖 (46)6.5.2固结灌浆 (47)6.5.3帷幕灌浆 (47)6.5.4坝基断层及破碎带处理 (48)6.6混凝土重力坝的分区 (48)参考文献 (50)1基本资料1.1.流域概况嘉陵江是长江上游左岸的主要支流，发源于凤县东北的岭山脉，流经、、、四省（直辖市），干流全长1120km，落差有2300m，平均比降2.05‰，全流域面积为15.98万平方千米，占长江流域面积的9%。
嘉陵江水系发育，自上而下主要支流有西汉水、白龙江、东江、西河、渠江、涪江等。
嘉陵江流域大部分属亚热带湿润季风气候。
在中下段的盆地区，冬季温暖多雾，霜雪少见，上游段山区则冬季寒冷，霜雪较多，又多风暴，往往一雨成灾。
春夏时节，流域降雨自东向西移动，若遇季风弱而迟，则西部常形成春旱和初夏干旱天气。
流域年降水量在1000毫米以上，其中50%集中在7～9月。
而且降雨在区域上分布上很不均匀，一般聚集在盆地边缘的降水大于盆地中部。
中游至合川的年径流量为300～400mm；下游合川至为400～500mm；而至苍溪为川中径流量深低值区，仅300mm；中游苍溪以上至的大滩场，由300mm递增到600mm。
流域多年平均径流量为698.8亿立方米，主要集中在汛期5～10月，汛期干流水量占全年径流量的75%～83%，非汛期在11月到次年的4月，占17%～25%。
1.2水文气象特征坝址地区雨量丰沛，资料显示其多年平均降水量为995.8mm，多年平均流量598sm3，相应多年平均径流量189亿3m，径流深309mm。
多年平均气温16.6C ，多年平均风速1.9sm3，多年平均最大风速为13.2m3，多年平均地面温度19.2C ，多年平均水温15.5C [。
坝址区河段平直开阔河谷呈浅U形，谷底宽200～350m，在正常蓄水位458m高程处谷宽778m～856m，左侧为主河槽,枯水位370～371m，水面宽170～200m水深1.5～4.5m河床覆盖层最厚处约13.5m，基岩顶板高程352.9～364m [6]。
水库规划指标：水库正常蓄水位458m，设计洪水位461.3m，相应洪峰流量34500m3，校核洪水位463m，相应洪峰流量37610sm3，总库容40.67亿3m，防洪库容19.56亿3m，坝前淤沙高程373m。
表1-1 坝址各频率洪峰流量1.3地质条件（1）地形地貌嘉陵江由北北西向南南东流经坝址区，流向170°，河段平直开阔，呈浅“U”型河谷，谷底宽170～350m，高程458m处谷宽778～856m。
河床左侧为主河槽，枯水位370～371m、相应水面宽170～200m、水深1.1～4.5m。
河床覆盖层厚度一般6～10m，最厚处约13.5m，基岩顶板高程352.86～364m。
左岸山体宽厚，临江峰顶高程657.8m，岸坡中部高程480～400m间为缓坡平台，平台宽150～360m，长2500m，台面高程自上游至下游降低，斜坡段地形坡度20～25°。
右岸山体临江峰顶高程550m，岸坡中分布两级缓坡平台，下级高程390～410m，台地宽120～150m，长大于500m，上级缓坡平台高程445～460m，台地宽100～120m，长约500m，斜坡段地形坡度15～20°。
（2）地层岩性坝区出露地层为白垩系下统苍溪组（K1c）砂岩、粉砂岩、粘土岩，总厚度480m，为软硬相间不等厚的层状岩层。
主要层位有K1c 6-1、K1c4-2、K1c3-2、K1c2-3、K1c2-1等5层，除K1c4-2层为长石石英砂岩结构较疏松，为软岩外，其余4层均为较坚硬的岩屑砂岩，其中河床坝基下K1c2-1层砂岩厚23～28m。
坝区第四系分布较广，主要为河流冲积与崩滑堆积。
河床冲积砂砾石厚6～13.50m；左岸古滑体厚度一般20～40m，最大厚度63m。
（3）地质构造坝址处于九龙山背斜东南翼，岩层走向30～60°，微倾下游偏左岸，倾角1～5°，未见断层。
砂岩中两组陡倾角裂隙较发育，一组走向350～360°，倾向东或西，倾角70～90°；一组走向75～90°，倾向南或北，倾角70～90°。
（4）水文地质坝址地下水按赋存介质可分为孔隙水、裂隙水和孔隙～裂隙水。
地下水主要以井、泉形式排泄于地表，流量较小，季节性变化大，砂岩层间裂隙水局部微具承压性，地下水水力联系差。
地表水、地下水水质对砼均无侵蚀性。
岩体透水性具有较明显的层状特征与不均一性，两岸砂岩中等透水；K1c4-2长石石英砂岩中～强透水，粘土岩、粉砂岩和河床分布的砂岩为弱透水或微透水。
（5）岩体风化与卸荷岩体风化受岩性和环境制约，不同部位表现不同的风化特点。
河床及漫滩基本上是微风化带，厚度小于3m；谷坡地带全～强风化带厚度多小于2.0m，弱风化带厚度3～28m；左岸崩滑体平台下伏基岩全～强风化带厚度小于1.0m，弱风化带约4m左右。
岩体卸荷与岩性、微地貌相关。
江边岩体卸荷水平宽度较小，卸荷水平宽度一般小于20m，最大可达37m（平硐PD5）；两岸岸坡中部（460m平台以下）卸荷带水平宽度25～66m，460m 平台以上岸坡卸荷带水平宽度左岸较大，卸荷水平宽度69～85m，右岸卸荷水平宽度43～52m；砂岩的卸荷宽度大于粉砂岩或粘土岩的卸荷宽度。
1.4工程枢纽任务本枢纽经过技术经济调查阶段，以及水利、水能计算，提出了如下参数，作为进行建筑物设计的依据。
正常蓄水位：458.0m设计洪水位461.3m校核洪水位463.0m死水位（淤积结果）438m最有利工作深度20m水库防洪限制水位 442m2枢纽布置2.1工程等级及建筑物级别确定根据规《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000，亭子口水利枢纽工程等别确定为一等，工程规模为大（1）型，主要建筑物级别为1级，电站厂房级别为2级，次要建筑物为3级。
表2-1 水利水电枢纽工程的分等指标注: ①水库总库容指水库最高水位以下的静库容；②治涝面积和灌溉面积均指设计面积；表 2-2 水工建筑物级别2.2坝址、坝型选择2.2.1坝址地形地质条件河段规划等前期研究工作确定该枢纽工程有家嘴和亭子口两个坝址可供比较选择, 它们分别位于苍溪县城上游15km 和28 km 处。
两坝址间无大的水系汇入, 水文气象条件基本一致, 其主要特征洪水见表1, 两坝址的相对位置见图1。
图1 坝址相对位置表1 主要特征洪水洪峰流量两坝址区的出露地层均为白垩系下统苍溪组红色碎屑岩,总厚度约480 m。
根据岩性及其组合特性, 自下而上分为k11c至k81c共8 段, 其中k11c～ k41c为坝基岩体, 其主要持力层为位于河床部位的k21c层, 该层主要为巨厚层状浅灰色细粒岩屑砂岩,夹有浅色长石石英砂岩及少量粉砂岩和粘土岩等, 岩相较为稳定。
两坝址坝肩均为k31c～ k41c层岩体, 大多为粉砂岩、石英砂岩及粘土岩互层体, 岩性相变较大。
其中砂岩类岩体抗压强度较高, 饱和抗压强度在30-55 MPa 左右; 而粘土岩类抗压强度较低, 饱和抗压强度只有8-13. 5 MPa 左右, 属软岩类。
两坝址区均无大的断裂构造。
2.2.2选址、选型原则坝型、坝址选择是水利枢纽设计的重要容，二者相互联系，不同的坝址可以选用不同的坝型，同一个坝址也应考虑几种不同的枢纽布置方案并进行比较。
在选择坝型，坝址时，应研究枢纽附近的地形地质条件、水流条件和建筑材料、施工条件、枢纽布置等：(1)地质条件。
地质是坝址、坝型选择的主要依据之一。
拱坝、重力坝需建在岩基上；土石坝则岩基，土基均可修建。
坝址选择应该注意一下几个方面的问题：①对断层破碎带，软弱夹层要查明其产状、宽度（厚度）、充填物和胶结情况，对垂直水流方向的陡倾角断层应尽量避开，对具有规模较大的垂直水流方向的断层或是存在活断层的河岸，均不应选择坝址；②在顺向河谷（指岩层走向与河流方向一致）中，总有一岸指与岩层倾向一致的顺向坡，当岩层倾角小于地形坡角，岩层又有软弱结构面时，在地形上存在临空面，这种岸坡极易发生滑坡，应当注意；③对于岩溶地区，要掌握岩溶发育规律，特别要注意潜伏溶洞、暗河、溶沟和溶槽，必须查明岩溶对水库蓄水和对建筑物的影响；④对土石坝，应尽量避开细砂、软粘土、淤泥、分散性土、湿陷性黄土和膨胀土等土基。