1、 碾压混重力坝设计 前言前言 某水库工程是河北省和水利部“八五”重点工程建设项目之一。该工程是以供水、 灌溉、养殖等综合利用为主的大型控制枢纽工程。青龙河流域水量充沛，控制流域面积 6340km2， ，多年平均径流量 9.6 亿 m3，是滦河流域较大的一条支流。但由于降雨、径 流的年际年内分配极不均匀，必须修建大型控制工程调节水量，丰富的水资源才能得以 充分开发利用。 水库按满足秦皇岛市生活、工业用水和滦河中下游农业用水的需要设计，工程规模 是： 正常蓄水位 141 m， 调节库容 7.09 亿 m3， 水库库容系数 0.77， 水量利用系数为 70%。 坝后式电站装机容量 20Mw。 根据水
2、利水电枢纽工程等级划分及设计标准SDJ12-78 的规定，一期工程为二等 工程，大坝为 2 级建筑物，正常应用洪水为 100 年一遇，非常运用洪水为 1000 年一遇。 辅助建筑物按级设计，临时建筑物按级设计。 枢纽建筑物包括电站坝段，溢流坝段、两岸非溢流坝段。坝型为碾压混凝土重力坝 坝。底孔坝块两个，孔口进口后接,深式压力管道，进口底高程 90.0m,最大单孔泄流量 900m3/s。溢流坝共 5 孔，孔宽 20m，装设 8x8m 弧形钢闸门。溢流面采用 WES 曲线， 堰顶高程 130，最大泄量 3200m3/s，下游防洪允许单宽流量 160m3/s，泄水建筑物按 100 年一遇洪水设计，采
3、用宽尾墩与消力池联合消能方式，枢纽工程总泄量 5000m3/s。 水电站为 3 级建筑物，正常运用洪水为 30 年一遇，非常运用洪水为 200 年一遇，电 站装机容量 20MW，多年平均发电量为 6275x104kwh.。 水库上游设计洪水位为 142.0m，相应下游水位为 92.0m，库容为 8.32108m3，溢 流坝相应的泄量为 15243m3/s；上游校核洪水位为 143.3m，相应下游水位为 92.4m，库 容为 8.70108m3，溢流坝相应的泄量为 19857 m3/s；上游正常蓄水位为 141m（与汛限 水位同高） ，相应下游水位为 86.1m；死水位为 90.0m，相应的库容
4、为 0.78108m3。 2 1 水文与水利规划水文与水利规划 1.1 气象 根据资料统计，青龙河流域属季风型大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨。 多年平均气温约 10，年绝对最低气温为-29.2，最高气温为 38.7，月平均温度变 化较大，离坝址较远的迁安站实测最高气温 39。多年平均降雨量为 700mm，且多集 中在夏季七、八月份。全年无霜期约 180 天，结冰期约 120 天，河道一般在 12 月封冻， 次年三月上旬解冻，冻层厚 0.40.6m，岸边可达 1.0m。多年平均最大风速 23.7m/s，水 库吹程为 3km。 1.2 水文分析 ()洪水 青龙河洪水由暴雨形成，据统计七八月
5、发生最大洪峰流量的机会占 88%，而且年 际变化很大， 实测最大洪峰流量为 2200 秒立米(1962 年)， 最小洪峰流量 184 秒立米(1965 年)，相差 12 倍，流域洪水峰高、历时短，陡涨陡落。 一次洪水持续时间一般 35 天。 ()年来水量 青龙河流域年径流由年降雨产生，年径流在地区与时间上分布与年降雨量基本一 致，但年际间变化悬殊，实测径流资料 19291983 年共 35 年资料中丰水年 1961 年达 21.34104m3，枯水年 1965 年仅 16.77104m3，相似枯水年连续发生，多年平均径流 量 9.6108m3。 实测径流资料如表 1 所示。考虑到流域内人类活动
6、对产流的影响，分别对未来规划 年 2000 年和 2020 年流域内耗水量进行了预测， 得到个规划年的径流系列， 如表 1 所示。 根据径流年内和年际变化特征， 分别选择 1986 年， 2000 年和 2020 年为设计水平年， ()年输沙量 青龙河流域植被较好，泥沙来源在地区分布和洪水分布上一致。主要是土门子与某 之间，其间来沙量约占某以上总输沙量的 95%以上，而汛期输沙量又集中在几次特大洪 水上。年际间泥沙量的变化悬殊。由统计分析得知，某站多年平均淤沙量为 389t,多年平 3 均含沙量为 4.0kg/m3，多年平均侵蚀模数为 762.8t/km2。从泥沙的组成情况来看，泥沙 颗粒较粗，中值粒径为 0.075mm，淤沙浮容重 0.9t/m3，内摩擦角为 12 度。 ()水文分析成果表 表 11 水文分析成果表 序号 姓 名 单 位 数 量 备 注 1 利用水文系列年限 35 2 代表性流量 多年平均流量 立米/秒 30.5 调查历史最大流量 立米/秒 3400 设计洪水洪
