1、目 錄第一部分 說明書01第一章鯉魚塘水庫水工設計基本資料08第二章 主要建筑物形式選擇和樞紐不置14第一節(jié) 確定樞紐的組成建筑物、確定工程的等別、建筑物的級別第二節(jié) 壩址的選擇14第三節(jié) 壩軸線的選擇16第四節(jié) 選擇壩型及其它主要建筑物形式 16第五節(jié) 研究和擬定樞紐布置的可能方案 18第三章 非溢流壩剖面設計 19第四章 溢流壩剖面設計 22第一節(jié) 溢流壩空口尺寸設計 26第二節(jié) 溢流壩剖面圖 26第三節(jié) 消能方式的選擇 27第四節(jié) 閘門型式、尺寸及啟閉機設備的選擇28第五章壩基處理設計29第六章壩體構造設計32第七章取水建筑物的設計37第八章 底孔壩段設計38第二部分 計算書 第一章 非

2、溢流壩剖面設計40第一節(jié) 確定壩體的主要尺寸1、基本資料402、壩體剖面尺寸擬定403、壩體穩(wěn)定分析42第二節(jié) 壩體荷載組合、穩(wěn)定分析1、設計洪水位未計入揚壓力的情況42 2、設計洪水位計入揚壓力的情況 423、校核洪水位未計入揚壓力的情況42 4、壩基面邊緣應力計算44第二章 溢流壩剖面設計第一節(jié) 溢流壩堰頂高程的確定1、下泄流量452、單寬流量的選擇453、溢流壩總長度的確定454、堰頂高程的確定45第二節(jié) 溢流壩剖面形式的選擇1、確定堰面曲線46參考文獻47水工畢業(yè)設計指導書一、畢業(yè)設計的性質和目的畢業(yè)設計是學生應用在校所學知識、結合工程實際，進行一次系統(tǒng)的、有機的解決工程實際問題的訓練

3、，也是完成工程師基本訓練的最后一個教學環(huán)節(jié)。目的是：1、鞏固、擴大和提高所學理論知識，并使之系統(tǒng)化。2、培養(yǎng)學生綜合應用所學知識，解決實際工程技術問題的能力，并初步掌握設計水利樞紐工程的內容、原則、方法和步驟。3、通過畢業(yè)設計實踐，提高學生獨立思考、鉆研問題、分析問題的能力。4、通過畢業(yè)設計實踐，進一步提高學生設計、計算、繪圖和編寫說明書的技能。5、通過畢業(yè)設計的鍛煉，使學生進一步樹立正確的設計思想和政策觀點；進一步樹立熱愛社會主義祖國、熱愛祖國水利水電建設事業(yè)的高尚情操；培養(yǎng)學生勇于攀登高峰、刻苦鉆研、實事求是、謙虛謹慎、認真負責的工作作風。二、畢業(yè)設計的任務1、內容：（1）弄清樞紐任務，分

4、析原始資料；（2）主要建筑物形式選擇（重點是大壩）和樞紐布置；（3）主要建筑物設計及細部構造。2、要求（1）明確畢業(yè)設計的性質、目的、任務和要求。（2）熟悉原始資料，弄清樞紐設計任務；按設計要求分析資料；注意資料的可靠性和合理性，了解資料的用處和用法；（3）從工程的具體條件出發(fā)，應用最新科學技術成就進行設計，如期全面完成設計任務并爭取做到重點深入；（4）壩型選擇應從實際出發(fā)提出方案，進行定性分析，充分論證后選擇較優(yōu)方案；根據(jù)各建筑物形式組成幾個樞紐布置方案，定性分析選擇一個合理方案；（5）對主要建筑物應作得較詳細，對其中個別部分可達到施工階段的要求；對其他建筑物（如河岸洪道、隧洞、涵管、灌溉進

5、水閘、電站廠房、船閘）等的設計，視其情況，由指導教師酌情增減；（6）學生在完成所規(guī)定的階段設計內容后，應隨即提出自己的設計成果。3、設計成果（1）設計大圖圖是設計者的語言，是畢業(yè)設計的主要成果之一，規(guī)定用鉛筆繪制，要求表達內容和繪制圖正確，圖面飽滿沒有多余的空幅、沒有重復的構造、圖幅布局合理、主次分明、大圖應有標題、比例適當、尺寸齊全、繪制清晰、圖面整潔和有必要的注釋和說明。（2）說明書和計算書設計說明書也是畢業(yè)設計的主要成果。要求：內容（按設計規(guī)定）充實、論點正確、論據(jù)可靠、結論明確；章節(jié)分明、條理清楚。語言精練、字跡工整；既要有計算參數(shù)、公式、結果，又要有對計算結果的分析論證和結論；此外還

6、需注意適當?shù)厥褂貌鍒D和附表。計算書也是設計的重要成果，應和說明書分開編寫，也應章節(jié)分明、條理清楚，每項計算應有草圖、計算公式、數(shù)據(jù)、計算過程和成果、供計算的曲線、不便列入說明書的布圖等可列入計算書。三、畢業(yè)設計的時段劃分及時間安排按教學計劃的規(guī)定畢業(yè)設計為期8周。每個學生應在規(guī)定的時間內完成規(guī)定的內容，在開始時明確畢業(yè)設計這一教學環(huán)節(jié)的性質、目的、任務外，還應作好準備工作，加強計劃性，力爭高質量完成設計。安排計劃時可參考下表。階段序號設 計 內 容時間分配（周） 1了解設計任務、熟悉、分析資料0.52主要建筑物型式和選擇樞紐布局 1.03非溢流壩段設計2.04溢流壩段設計1.05細部構造設計、

7、基礎處理設計1.06繪圖、整理說明書1.07寫答辯稿、準備答辯及畢業(yè)答辯1.0合計7.5說明：1、每周按五個工作日計算2、各階段的說明書和說明書附圖、附表、設計圖的底圖應在所屬階段完成。四、設計程序和各階段的主要內容及要求畢業(yè)設計可分為四個階段，各階段的內容和要求如下：1、階段了解任務書和熟悉、分析原始資料本階段的目的在于全面了解設計指導書、認識設計題目的現(xiàn)實意義，熟悉河流的一般自然地理條件，樞紐壩址的水文氣象特性，樞紐及水庫（有的工程未給出）的地形和地質條件，以及了解當?shù)氐慕ㄖ牧?、對外交通、?guī)劃數(shù)據(jù)、動力供應等有關的基本資料，只有認真熟悉、透徹分析、熟練掌握資料，才能從實際出發(fā)，正確選擇建

8、筑物形式，進行樞紐布置和建筑設計，所以編寫說明書基本資料一章不是簡單地抄寫或摘錄資料。應該把必需用的資料整理到說明書中去，了解每一項資料在設計中的用處和用法，考查資料的精度和合理性。通過熟悉和分析資料，達到對所設計的工程有一個全面的概念。初步掌握自然條件和規(guī)劃資料中對水工和施工設計有較大影響的主要因素和關鍵問題。為以后的深入設計和應用資料打下扎實基礎，如發(fā)現(xiàn)資料不足可由指導教師或征得指導教師同意后予以補充。2、階段主要建筑物形式選擇和樞紐布置本階段的主要任務是決定主要建筑物形式和樞紐布置方案，是河川樞紐工程設計工作中的一項重要工作。這項設計工作決定了整個工程的經(jīng)濟特性和合理性，影響工程經(jīng)濟效益

9、、運行安全可靠性；同時，此項設計又是一項比較復雜的工作，涉及很多因素和問題，需要廣泛的理論知識和時間經(jīng)驗。因此，在設計中應貫徹正確的設計思想和善于綜合各方面的知識，用技術經(jīng)濟比較的方法較好的解決這些實際問題，設計的主要內容包括：（1）確定樞紐的組成建筑物，確定工程的等別、建筑物的級別；（2）壩軸線選擇（原則明確、分析具體）；（3）選擇壩型及其它主要建筑物可能型式（有原則、有分析、有結論）；（4）研究和擬定樞紐布置的可能方案，以定性的方式通過分析論證將明確不合適的建筑物型式和樞紐布置方案予以淘汰，從而選用經(jīng)深入比較的建筑物型式和總體布置方案，根據(jù)原則結合實際，具體分析得出明確的選定方案；3、階段

10、主要建筑物設計主要建筑物包括擋水、泄水、專門建筑物等，它們是設計的重點內容，每個學生必須進行一種主要建筑物的全面設計。要求深廣度舉例如下：擋水建筑物重力壩（含支墩壩）a、通過定性分析論證，進一步選擇壩體的結構型式（如選用實體重力壩，寬縫重力壩，梯形重力壩，大頭壩等）b、確定大壩的主要尺寸：以最大壩高斷面為代表，計算壩頂高程，擬定壩頂寬度和上下游起坡點與坡度；同時擬定壩身排水，壩基灌漿帷幕和排水孔幕，基面排水等；c、作用于壩體上的荷載與組合（各種組合均算）d、壩體穩(wěn)定分析：確定正常與非常情況下的荷載組合，進行壩體穩(wěn)定計算；e、壩體邊緣應力計算：對最大壩高斷面進行上游變坡點截面，建基面進行各種情況

11、的邊緣應力計算；f、壩內應力計算：進行壩基面、上下游折坡點三個斷面的壩內應力計算，畫出應力圖；g、對穩(wěn)定、應力進行判別，若不滿足要求，則應提出改進措施（不另進行計算）；h、設計溢流壩壩剖面：選擇Hd、選擇堰面曲線，選擇消能方式，擬定消能工尺寸，并進行必需的水力學計算，布置閘口啟閉機，擬定通氣孔和充水閥尺寸等。I、取水建筑物設計：泄水口型式、尺寸擬定、管道布置、閘門啟閉機，通氣孔與充水閥等。J、壩體構造設計：包括壩體分縫（橫、縱縫型式，橫、縱縫構造）廊道系統(tǒng)與壩身止水；壩體對材料的要求與混凝土標號分區(qū)；壩頂構造；連接段設計；K、地基處理：包括基礎開挖和形狀要求，基礎灌漿和排水，兩岸連接段和其它特

12、殊地基處理等。L、底孔壩段設計：包括底板高程，孔口尺寸，溢流面曲線，閘門型式，起閉方式等。上述設計內容能用圖（大圖、附圖）表示的必須用圖表示。、拱壩a、通過分析論證進一步選擇拱壩的結構型式，但畢業(yè)設計以選取等厚對稱拱壩為宜。b、拱壩布置：大中型工程采用優(yōu)化設計，畢業(yè)設計限于時間采用參照類似工程擬定。拱壩布置主要擬定拱冠梁斷面尺寸，拱圈參數(shù)。進行平面布置，得出一個滿足穩(wěn)定應力等安全要求，連續(xù)光滑，經(jīng)濟合理，便于施工的平面布置圖。拱冠梁斷面尺寸包括壩頂高程、壩頂寬度、壩底寬度和上下游壩面曲線；拱圈參數(shù)主要擬定15個（按高程均分）水平拱圈的厚度、中心角和半徑；根據(jù)拱冠梁斷面和拱圈尺寸進行平面布置，要

13、求壩南曲線連續(xù)光滑、壩與地基接觸面連續(xù)光滑，倒懸度滿足要求（也可采用施工措施解決）。要注意拱壩結構應有利于壩身其它結構布置。c、作用于壩體的荷載與其組合應注意考慮溫升、溫降問題，要注意揚壓力與止排水的關系。d、荷載分配用徑向變位協(xié)調原理分配荷載。可電算也可手算，計算時應分別考慮溫降、溫升兩種情況，在計算前必須把荷載分配和變位調整搞清楚。e、懸臂梁和拱圈應力計算計算設計情況下拱壩應力。對拱冠梁計算各共軛點處（即拱冠梁與水平拱交點處）應力；對水平拱圈應計算拱冠、拱座處應力；對應力成果應進行判別（是拱、梁分別應力還是總應力呢？）；若應力不滿足允許應力要求，應提出改善措施。f、根據(jù)拱、梁應力計算情況，

14、計算設計情況下的岸坡穩(wěn)定（注意溫升或溫降）；先作局部穩(wěn)定校核，若不滿足要求，則進行整體穩(wěn)定分析。g、拱壩的泄水建筑物設計，水電站建筑物設計，細部構造設計，地基處理設計等內容參考重力壩設計提綱。在設計時必須注意異同點。、土石壩a、通過定性分析論證，進一步選擇壩的結構型式（如塑性心墻壩、斜墻壩、斜心墻壩、混合壩和剛性防滲體壩等）。b、擬定最大壩斷面（作為代表性典型剖面），包括壩頂高程和壩頂寬度，壩體上下游變坡高程，馬路寬度和壩面坡度；防滲體高程頂寬、坡度和地基接觸長度與結構；排水設備的型式與尺寸等。c、作出正常運用情況下滲透計算，包括浸潤線、滲透流量、滲透變形和滲透力等；校核只計算浸潤線，是否計算

15、上游水位驟降的浸潤線，指導教師視不同學生酌情確定。d、穩(wěn)定分析對均質壩只計算最大壩高斷面穩(wěn)定滲流期整個下游坡的穩(wěn)定分析，且必須算出最小穩(wěn)定安全系數(shù)。心墻壩視材料算出上游或下游最大壩高邊坡的最小穩(wěn)定安全系數(shù)。斜墻壩必須算出上游水位處于危險水位最大壩高斷面整個壩坡的穩(wěn)定最小安全系數(shù)。其它情況是否計算由指導教師決定。e、壩體構造設計包括壩頂（含防滲墻）、過度層和反濾層、壩身和邊坡排水、上下游護坡等。f、地基處理包括開挖高程、形狀要求、防滲處理、軟弱夾層或破碎帶處理、兩岸連接或與其建筑物的連接等。、泄水建筑物、泄水隧洞a、進一步選擇泄洪隧洞型式（有壓或無壓）；b、確定進口高程、考慮隧洞用途、各有關水位

16、、冰凍、泥沙、閘門和啟閉機的重量，隧洞長短等因素決定進口高程。c、首部建筑物型式，考慮河岸巖石特征、地形、施工條件及建筑物結構特性等因素，以論證方式選擇首部建筑物的型式；選擇檢修門的位置、型式及相應的啟閉機械；擬定進口段型式等，并進行隧洞平面和剖面布置。d、擬定細部構造，如灌漿孔布置、分縫、排水等。e、荷載及荷載組合要求能正確進行荷載分析與組合，特別注意f、k、地下水位等的影響。f、結構計算與配筋本應計算各種荷載組合情況下各代表性隧洞斷面和各種構造影響的斷面，由于時間關系，僅計算各種荷載情況下一個洞身斷面的內力與配筋，并畫出配筋圖。g、穩(wěn)定分析本應計算出出口洞臉巖體的穩(wěn)定性，這次不作計算，但需

17、定性分析。h、選擇消能方式，擬定尺寸。若不作結構計算則必須詳細設計消能工。I、構造與處理設計主要是防滲、排水和通過軟弱夾層等構造破碎的結構設計。對于次要建筑物主要在選定型式，擬定尺寸。、溢洪道a、定性分析進一步選擇溢洪道型式（正槽式、側槽式、井式、虹吸式等）。b、溢洪道布置包括平面和剖面c、進行水力學計算d、結構計算與配筋e、細部構造設計f、地基處理設計、水閘a、定性分析選擇閘型b、作好水閘布置（包括縱剖后）c、進行水里學計算，包括水量、消能防沖等d、結構設計與配筋e、細部構造f、地基處理4、階段編寫設計說明書、計算書，繪制設計圖五、注意事項1、畢業(yè)設計式在指導教師的指導下，由學生獨立進行的設

18、計工作。因此，要注意培養(yǎng)學生獨立工作能力，啟發(fā)創(chuàng)造精神。2、為了保證按時完成任務，學生應根據(jù)自己的設計題目了解各階段的設計內容和各部分的比重，結合自己的實際情況，參考建議的時間分配表，制定出整個設計計劃和分階段計劃。如延誤時間自己設法彌補，不允許推遲送交成果。3、在各階段設計開始時，學生應了解本階段的設計任務和要求詳細考慮進行的步驟和方法，再擬出設計提綱，然后開始設計工作。4、學生設計一律在設計室進行，并按規(guī)定時間工作。5、教師的指導工作按規(guī)定時間在設計室進行，并事先應有充分的準備，指導教師的指導工作包括布置任務、審定補充資料、輔導答疑、審查成果、評定成績等。輔導時一般由學生匯報設計情況、計劃

19、完成情況、存在問題以及下一步工作設想，再由指導教師進行指導，介紹參考資料啟發(fā)學生思考，指出解決問題的道徑，回答技術疑難問題，提出建議等。學生不能請教師代作決定、代為計算，依靠教師進行數(shù)字校核等。學生對教師指出的問題必須經(jīng)過自己的消化思考變成自己的成果，設計者對自己的成果負責。6、在設計中，不但要正確選用計算方法和計算公式，而且還應注意計算情況、參數(shù)選用成果判別和改善措施，不但要注意計算方法的有關問題，而且還注意選型、布置、構造、處理等方面的設計，后者往往更重要，在一定程度講，計算只起校核作用。7、不允許請人代作或互相抄襲，如發(fā)現(xiàn)上述情況，取消雙方畢業(yè)設計資格，設計成績以零分計。8、教師每周或每

20、單元對學生時間成果抽查1-2次，每階段全面審查一次。9、所發(fā)給的原始資料、圖紙、指示書，學生要負責保存，不能遺失，設計結束時，必須全部隨成果交回。10、設計、繪圖中規(guī)定：單位：長度：公里（km）；米（m）；厘米（cm）；毫米（mm）重量：噸（t）；公斤（kg）時間：秒（s）組合單位：應力（kpa，mpa）圖幅：采用1號圖幅，高×寬=526×744（mm），左邊框25mm，右、上、下邊框10mm，根據(jù)需要也可采用其它標準圖幅。圖例：采用工程制圖教材上圖例圖題：如下圖（長度單位：厘米）三峽電力職業(yè)學院×××水力樞紐水工專業(yè) 樞紐布置總圖評閱教師指導

21、教師答疑教師設計制圖比例尺寸單位答疑教師班級日期圖號鯉魚塘水庫水工設計基本資料第一部分 自然條件鯉魚塘水庫水工設計基本資料1、流域概況和工程任務桃溪河位于重慶市開縣境內，地處大巴山南鹿的長江三峽區(qū)段內，在東經(jīng)108°08108°23，北緯31°0831°30之間，屬小江水系南河的支流，發(fā)源于開縣梓潼鄉(xiāng)北關村峭壁梁，河流呈南北向，東臨小江正源東河，西北面與渠河水系前河相接。上游支流發(fā)育，主源麻柳河自北向南流經(jīng)鹿垌、麻柳，于三溪口納入紫水河、馬場河后始稱桃溪河，再經(jīng)正壩、桃溪、雙柏、鎮(zhèn)安鎮(zhèn)注入南河，河流全長65km，流域面積592.3km2，平均坡降11.6

22、。桃溪河流域地勢北高南底，屬中底山侵蝕剝蝕地貌，山嶺大致呈西南東北向，河流橫切山脈穿行而出，山峰一般海拔高程800m1200m，個別高達1400m。正壩上游屬山區(qū)，兩岸山峰林立，河谷深切，基巖裸露，灘多流急，多跌坎，沿河岸耕地相對較少，植被覆蓋尚良好；正壩以下為桃溪河的中下游地帶，屬中低山地貌，以烈馬山為代表，其海拔高程約500m800m；在下游河谷逐漸開闊系丘陵地貌，兩岸一級階地發(fā)育，間有灌木叢林和低矮林木分布，此地段也是農(nóng)作物種植區(qū)，植被常遭破壞，水土流失較為嚴重。鯉魚塘工程壩址位于三溪口下游約1.5km處的小黑灘，下距正壩鎮(zhèn)約5km，控制集水面積235.8km2，壩址以上河長31.8km

23、，河道平均坡降12.3。1994年10月為鯉魚塘工程設立正壩專用站，觀測水位；1995年2月開始測流，控制集水面積238km2。2、氣象資料桃溪河流域屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)。具有冬暖夏熱干燥，秋綿雨夏秋短的特點，多年平均氣溫18.6，極端最高氣溫42，極端最低氣溫4.5。流域內降雨量充沛，流域多年平均降雨量1400mm左右，壩址以上流域平均年降雨量1404.9mm，降雨強度由南西向北東遞增，暴雨中心常出現(xiàn)在上游梓潼鄉(xiāng)一帶，是雨量的最高值區(qū)，多年平均降雨量高達1600mm1800mm。正壩以上19681998年月、年平均降雨量見表。正壩以上流域月、年平均降雨量表各月平均降雨量表（mm）年平均降雨

24、量（mm）一二三四五六七八九十十一十二23.124.361.1109.3170.0178.9241.6174.3190.3117.858.626.31404.9流域降雨量大部分集中在410月份，約占全年降雨量的84.1，尤以7月份最為集中，且降雨強度大，是流域大暴雨的多發(fā)季節(jié)。鯉魚塘水庫水工設計基本資料1、地形地貌工程位于大巴山東段，地形相對高差2001000m，多屬強烈切割之中低山區(qū)，桃溪河從北向南流經(jīng)本地區(qū)，河道彎曲，河谷多狹窄。受巖性、構造控制，區(qū)內地貌內型可分為侵蝕堆積地貌，構造剝蝕地貌和巖溶地貌三種。2、地層巖性工程區(qū)出露地層主要有第四系、侏羅系、三迭系和二迭系。僅北東禺分布有志留系

25、、奧陶系、寒武系及震旦系。3、地質構造及區(qū)域構造穩(wěn)定性工程區(qū)所處大地構造單元為四川沉降帶之川東褶皺帶北東端或稱揚子準地臺中部，四川臺坳東段，區(qū)內構造以褶皺為主，其軸線多呈向北西突出的弧形，總體走向為北東向或北東東向。主要褶皺有平樓山向斜、溫泉井背斜、長店坊向斜、馬槽壩背斜、開縣向斜，回龍閣背斜、假角山向斜、假角山背斜及渠馬河向斜等。正壩斷裂為區(qū)內主要斷裂構造，發(fā)育于溫泉井背斜近核部，延伸長約40km，產(chǎn)狀70°80°/NW40°80°，最大斷面距400余米，影響范圍寬達5080余米。其北側有2條與之平行的斷裂，傾角60°70°，傾向N

26、W，破碎帶寬27m，總體產(chǎn)狀特征與巖層一致，為壓扭性。本區(qū)北東禺發(fā)育數(shù)條北西向逆斷層，距擬建工程甚遠。本地區(qū)地震基本烈度小于度。鯉魚塘水庫水工設計基本資料鯉魚塘水庫在三溪口以上有麻柳河、紫水河和馬場河三條支流，正常蓄水位450m時，三條支庫回水長分別為9.5Km、4.6Km和4.3Km；三溪口以下為桃溪河，該庫段長約1.6Km。庫區(qū)河谷深切，河道彎曲，河床寬1030m，兩岸坡角300500，局部形成陡崖，沿河谷凸岸分布有級階地，除紫水河支庫庫尾的上壩、下壩及近壩庫段的里壩有80250m寬的級階地外，其余的階地規(guī)模均較小。庫區(qū)在構造上處于溫泉井背斜北西翼，平樓山向斜南東翼，巖層為單斜，走向近東西

27、，傾向北，傾角50410。無大的斷裂構造通過，裂隙多閉合，連通性較差，構造較為簡單。水庫封閉條件好，蓄水后不會產(chǎn)生永久性滲漏問題。庫岸多為巖質邊坡，穩(wěn)定性較好。鯉魚塘水庫水工設計基本資料1、壩址地形地貌壩址處河道順直，河流流向為SE1600，平水期水面高程355.00362.00m，水面寬1020m，河床覆蓋層03m，河谷寬3550m，正常蓄水位450.00m時，谷寬222285m。河谷形態(tài)為不對稱“V”型橫向谷，左岸坡角600700，基巖裸露，右岸坡角350500，有第四系堆積物分布，厚15m。兩岸山體雄厚，左岸完整，無次級沖溝，右岸發(fā)育4條沖溝。2、壩址地質構造1）褶皺壩址區(qū)位于溫泉井背斜

28、北西翼，單斜巖層，傾向上游，除受構造和蠕變影響，巖層在局部有所彎曲外，總體產(chǎn)狀穩(wěn)定，為700800/NW220320。2）斷層壩址區(qū)斷裂構造發(fā)育程度較低，已查明的6條斷層中，F(xiàn)3和F4稍大，F(xiàn)1、F2、F5及F6規(guī)模均較小。3）層間錯動破碎帶壩址區(qū)巖性具有軟硬相間的特征，在構造影響下形成了一系列層間錯動剪碎帶，按其發(fā)育特征，可分為兩種類型：其一發(fā)育在灰黑色坦質頁巖中，表現(xiàn)為巖層順走向產(chǎn)生揉皺和剪斷，巖塊面上可見磨光鏡面和擦痕，沿其上、下界面斷續(xù)夾泥，一般厚15mm，局部厚達1cm，壩址區(qū)共發(fā)育4條；其二沿砂巖與泥巖接觸面發(fā)育，一般呈灰色，由巖屑夾泥或泥夾巖屑組成，見擦痕，部分為方解石細脈充填。

29、近地表多已風化呈黃褐色泥狀，亦稱泥化夾層，厚0.2cm10cm,最大厚度逾1m。根據(jù)平硐勘探資料，壩址區(qū)發(fā)育頻率平均越1條/6.4m，其中JC4、JC5、JC7規(guī)模較大，通過對PD25發(fā)育的JC7取樣分析，他們多屬于巖屑夾泥型或泥夾巖屑型。4）節(jié)理裂隙壩址區(qū)節(jié)理裂隙較為發(fā)育，按其產(chǎn)狀特征可以劃分為三組：走向278°，傾向NE，傾角45°78°，按其與巖層產(chǎn)狀的關系特征，亦稱反傾向節(jié)理，多平直、閉合，少數(shù)近地表部位稍有張開，并充填次生泥。在砂巖中，其發(fā)育間隔一般為0.75m1.57m，最少0.38m，在泥質巖中，其發(fā)育間隔一般為0.03m1.40m，最小0.01m。

30、走向340°350°，傾向SW，傾角60°80°，多平直、閉合，近地表部分有所張開，并有次生泥充填。其發(fā)育間距一般為0.7m1.30m，平均0.8m。走向70°85°，傾向SE，傾角30°50°，主要發(fā)育于壩址區(qū)下段，亦為反傾向節(jié)理。鯉魚塘水庫水工設計基本資料1、土料產(chǎn)地位于小黑灘壩址上游1.01.4km的里壩級階地上，地面高程在370.00m384.00m之間，高出平水期河水面411m，體積0.46萬m3，土料僅用于圍堰防滲料及趾板上游防滲鋪蓋，所需量較少，料場施工場地寬闊，運距短，開采條件好。2、堆石料觀音灘料

31、場位于壩址下游左岸3.43.8km，地貌上呈一走向NE60°NE80°之條形山脊。儲量607.66萬m3，料場施工場地開闊，并有簡易公路直通壩址，開采及運輸條件較好。牛背脊料場位于壩址區(qū)，地形上呈一走向近東西的條形山脊，脊部高程444.00458.00m，儲量為296.6萬m3，距壩軸線僅300m，與主體工程又互不干擾。3、人工骨料料場位于壩址下游左岸4.8之烈馬山，地面高程323.00524.50m，儲量707.64萬m3,料場地形寬緩，施工場地開闊，適于布置加工系統(tǒng)及堆料物，而且已有簡易公路通往壩址，運輸條件較好。4、天然沙礫料料場位于開縣城關，即漢豐鎮(zhèn)，南河與東河交匯

32、處，地面高程159.20167.82m，儲量169.00萬m3 ，地形平坦，交通便利，現(xiàn)有公路均可直通各渠系建筑物場地，采運條件良好。第二部分 工程任務與設計依據(jù)鯉魚塘水庫工程的開發(fā)任務是以農(nóng)業(yè)灌溉、開縣新城供水為主，兼有發(fā)電等綜合利用，為安置三峽水庫移民創(chuàng)造有利條件。水庫正常蓄水位450m，水庫相應庫容9826萬m3，校核洪水位451.79m，總庫容為10420萬m3。水庫灌溉面積.24.28萬畝，城鎮(zhèn)年毛供水量5314萬m3，壩后跌水電站總裝機容量1.5萬KW。工程屬等大（2）型水利工程。主要建筑物級別：大壩和泄水建筑物為2級建筑物，引水隧洞、電站廠房為3級建筑物，灌溉、供水建筑物中的總干

33、渠、東河、南河分干渠及臨江支渠為4級建筑物，其它渠系為5級建筑物，臨時建筑物為4級建筑物。洪水標準：擋水和泄水建筑物設計洪水標準為100年一遇，校核洪水標準1000年一遇。一、壩址水文、氣象特征值多年平均氣溫 18.6極端最高氣溫 42極端最低氣溫 4.5壩址多年平均降雨量 1424mm多年平均風速 0.8m/s最大風速 24m/s多年平均最大風速 13.5 m/s壩址多年平均最大流量 5.28 m3/s壩址多年平均徑流量 1.66億m3多年平均輸沙量 45.02萬t多年平均含沙量 2.26kg/m3二、各頻率設計洪水的洪峰流量表頻率P0.050.113.351020洪峰流量Qmm3/s258

34、024001759141712991088870一日洪量W1萬m37607701350834167369230802449三日洪量W2萬m38883828362265118474140633361三、水利動能主要指標正常蓄水位 450.00m死水位 405.00m裝機容量（壩后電站/跌水電站） 6000/9000KW機組臺數(shù)（壩后電站/跌水電站） 3/3臺單機容量（壩后電站/跌水電站） 2000/3000KW最大發(fā)電量（壩后電站/跌水電站） 13.4/12.4 m3/s多年平均發(fā)電量（壩后電站/跌水電站） 1991/2935萬KWh年利用小時數(shù)（壩后電站/跌水電站） 3330/3262h四、水

35、位、庫容及流量1、壩址水位流量關系曲線表水位H（m）354.3354.3355356357358359流量Q（m3/s）00.1760.9520.589.8204368水位H（m）360361362363364365-流量Q（m3/s）5858321095139217252100- 2、排沙放空泄量與庫水位關系表上游水位（m）451.82450.32450.00439.00420.00400.00395.25394.20393.00392.0391.0流量（m3/s）175.24173.22172.78157.11125.5079.6764.1445.3727.3914.915.27備 注校核

36、洪水位設計洪水位正常洪水位溢洪道堰頂電站上取水 口電站下取水 口3、特征水位、相應庫容及泄量正常蓄水位 450m正常蓄水位以下庫容 9826萬m3設計洪水位 450.28m設計洪水位時泄量 1320m3/s相應下游水位 362.76m校核洪水位 451.79m總庫容 10420萬m3校核洪水位時泄量 1570 m3/s相應下游水位 363.53m死水位 405.00m死庫容 1540萬m3水庫壩前淤沙高程（50年/100年） 389.94/401.90m水庫最大吹程 0.9Km五、地基特性及設計參數(shù)1、地震烈度壩區(qū)地震基本烈度 6度地震設防烈度 6度2、材料容重水 1.0g/cm3混凝土 2.

37、4 g/cm3鋼筋混凝土 2.5 g/cm3碾壓混凝土 2.35 g/cm3淤沙浮容重 1.2 g/cm33、巖石物理力學特性匯總表巖性風化程度抗剪強度抗剪斷強度變形模量(GPa)泊松比容 許承載力(MPa)FC(Mpa)巖石/巖石混凝土/巖石fc(MPa)fc(MPa)砂巖微新0.7101.01.20.81.00.81.00.60.8100.234.0弱風化0.660-70.251.52.0粉砂微新0.6000.81.00.60.80.70.90.40.740.281.01.5弱風化-1.80.300.8泥質微新040.5500.30.60.250.50.350.550.20.50.72.0

38、0.30.430.60.8弱風化-0.50.6層間錯動帶-0.30.40.050.10-灰?guī)r微新0.650-100.25-弱風化0.600-70.27-4、抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)建基面： 基本組合： K=1.05， K=3.0 特殊組合： K=1.0， K=2.5壩基深層：基本組合： - K=3.0 特殊組合： - K=3.0 六、水電站1、壩后電站：采用一條長518.686m，直徑2.2m的主引水壓力鋼管自壩前取水，在主廠房前分岔成三根直徑1.2m的支管，3臺2000KW的臥軸水輪發(fā)電機,主廠房地面高程375.9m。2、跌水電站：采用一條長179.5m，直徑3.0m的主引水鋼管前池取水，在主廠房前

39、分岔成三根直徑1.2m的岔管，3臺3000KW的臥軸水輪發(fā)電機,主廠房地面高程277.96m。第二章 主要建筑物形式選擇和樞紐布置第一節(jié) 確定樞紐的組成建筑物、確定工程的等別、建筑物的級別樞紐組成；本工程以農(nóng)業(yè)灌溉，開縣供水為主，兼有發(fā)電等綜合利用，因此可確定其組成建筑物包括；壩頂高程452.5m的重力壩，用以攔河擋水，形成9823m3的庫容；河床壩段溢洪道，擔負宣泄水庫多余洪水的任務；左岸排沙防空洞，在樞紐運行期間用以排除內部分泥沙，延長水庫壽命；引水隧洞，輸水管道用以發(fā)電，灌溉。工程級別及建筑物級別； 根據(jù)我國原水利電力部頒發(fā)的規(guī)范-水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準規(guī)定，本工程為級大型水

40、利工程。 其中大壩和泄水建筑物為2級建筑物，引水隧洞，電站廠房為3級建筑物 灌溉，供水建筑物和臨時建筑物為4級建筑物第二節(jié) 壩址的選擇一、 壩址地形，地址條件鯉魚塘水庫壩段選擇在桃溪河的三溪口下游約1.5Km的小黑灘，下距正壩鎮(zhèn)約5Km，控制集水面積235.8Km2，壩址以上河長31.8Km，河道平均坡降12.3。鯉魚塘壩段從上到下初選九道拐、小黑灘、大黑灘三處壩址進行比較，從地形地質條件、水庫水質以及工程技術經(jīng)濟等條件看，大黑灘壩址存在庫水污染及工程量增加等缺陷予放棄，故本階段的主要勘探工作和技術經(jīng)濟分析工作重點放在九道拐壩址和小黑灘壩址，其各自的地形地質情況，建筑材料，施工條件簡述如下；1

41、、 地形地址情況1） 九道拐壩址位 位于三溪口下游1.1Km，桃溪河在該壩址處的河道順直，河流流向為SE160°，平水期水面高程355.0036200m，水面寬1020m，河床覆蓋層03m，河谷寬3550m，正常蓄水位450.0m時，谷寬222285m。河谷形態(tài)為不對稱“V”型橫向谷，左岸坡角60°70°，基巖裸露，右岸坡腳35°50°，有第四系堆積物分布，厚15m。兩岸山體雄厚，無次級沖溝，右岸發(fā)育4條沖溝。 河床覆蓋層厚03m，左岸岸坡覆蓋層厚06m，地表覆蓋有滑坡堆積物，方量約為15萬m3，右岸基巖裸露良好。 本壩址出露地層主要為粉沙質泥

42、巖夾長石英砂巖，巖性較軟弱，強度低。左岸強風化層厚度為715m，弱風化層厚1520m，河床部位強風化厚36m，弱風化層厚05m，右岸強風化層厚610m，弱風化層厚1216m。 壩址處為單斜巖層，構造簡單，斷層不發(fā)育，僅沿較硬巖層接觸面發(fā)育一些層間錯帶。 壩址上游左岸約500m處有一方量約為103.5萬m3的滑坡。 岸體透水性地址構造和風化程度有關兩岸地下水位分水嶺均高于正常蓄水位，巖石透水率q<=3Lu的隔水層，兩岸在地表以下6685m，河床59.5m>。 2）、小黑灘壩址 位于九道拐下游500m處，桃溪河出九道拐后河流流向NW340SE160.該壩址河道岸貌然順直，岸坡左陡右緩，

43、河谷形態(tài)為不對稱“V”型橫向谷。 兩岸山體完整，雄厚，左岸呈一陡崖狀，坡腳60°70°，山頂高程563.804m，最大坡高約208m，右岸地形稍緩，坡腳為30°50°，部分地段分布有殘積物及崩積物。河谷寬約50m，正常水位355362m，水面寬1020 m ,當正常蓄水位450.0m，河谷寬222285m。 河床為第四系沖洪積漂卵礫石夾砂，結構較松散，覆蓋層厚03m。左岸基巖裸露，右岸除局部地段覆蓋層有15m的碎石塊夾粘性土外，大部分岸坡基巖裸露。該壩址地基巖石為砂巖，粉砂儲存器及泥質巖、夾頁巖。 河床部位強風化層厚05m，弱風化層厚213m，左岸強風化

44、層厚017.4m，弱風化層厚263m，右岸強風化層厚013m，弱風化層厚234m。 壩址區(qū)斷層發(fā)育程度較低，以查明的6條斷層中，F(xiàn)3和F4規(guī)模大，F(xiàn)1、F2、F5及F6規(guī)模均較小。F3斷層位于壩址的下段牛脊背-石板河一帶，F(xiàn)4斷層位于壩軸線下游約30m，距河床趾板線約170m，該斷層走向近東西，傾向北西，傾角20°40°，破碎帶寬度215m，在河谷左岸坡腳處露寬度最大，向兩延伸，漸趨漸滅。破碎帶由巖頁粉砂巖及巖碎塊組成。 壩基巖軟硬相間，沿頁巖發(fā)育有一系列層間錯動破碎帶（JC），其中JC1最大，貫穿左右岸，在河床壩基處與F4匯合后，總出露寬度約為15m，趾板范圍內壩基巖石中

45、砂巖占31.84，粉砂巖占36.85,泥質巖占31.31。 地下水位在高程450m以上，埋深較深，在高程450m以下埋深較淺，兩岸雖存在較單薄的河間地塊，但地下水位分水嶺均高于正常蓄水位450m。巖石透水率q<=Lu的相對隔水層，左岸在地表以下52.00100.00m，河床53.0061.00m,右岸36.0070.00m。2、建筑材料 1） 土料 位于小黑灘壩址上游1.01.4Km的里壩階地上，地面高程在370.00384.00m之間，體積0.46萬m3. 2） 堆石料 位于觀音灘料場，距壩址下游左岸3.43.8Km處，體積為607.66萬m3，是主要料場之一。 其他的建筑材料有人工骨

46、料和天然沙礫料，離壩址不遠處。二、 壩址的比較與選擇1、 地形地質條件壩址地形差異較大，但出露的地層相同，兩岸地下水位埋深也基本接近。九道拐壩址為縱向河谷，河谷較寬，左壩肩山體較單薄，地形不完整，有體積約15萬m3的滑坡堆積物，壩基處理工程較大。 右岸壩肩下游有一條6m，切割深度達1030m的沖溝，對壩肩穩(wěn)定不利，小黑灘壩址為橫向河谷，河段較是非曲線行，兩岸地形整齊，便于建筑物的布置，陳家大院滑坡體均位于兩個壩址的上游庫區(qū)內，九道拐壩址距陳家大院僅500m，泄洪隧洞和電站進水口距滑坡體較近。而小黑灘壩址于九道拐相距約500m，期間河流形成近90°的拐彎，避開了兩個滑坡體的影響，因此從

47、地形地質條件來看，以小黑灘壩址為優(yōu)。2、 工程布置據(jù)兩壩址地形可看出，小黑灘壩址引水發(fā)電系統(tǒng)與泄洪道分別布置與左右兩岸，建筑物布置分散，施工的干擾較小。另外河谷較窄，壩軸線較短，相對來說工程量少。 九道拐岸貌然壩址受右岸地形的制約，泄水建筑物和引水建筑物只能布置在左岸，施工和運行產(chǎn)生干擾，同時，泄洪隧洞處于軟巖地層中，成洞條件受制與地質條件，隧洞的施工難度和費用均較大，另外，引水隧洞長度相對較長。3、 水利學條件九道拐泄洪隧洞出口落水點，落于小黑灘河谷內，水流條件較差，沖擊右岸山坡，對消呢個防沖不利，小黑灘溢洪道布置順暢，水流歸槽較好。4、 水庫淹沒情況 兩壩相距500m左右，其間五移民搬遷，

48、小黑灘水庫占地略比九道拐有所增加。綜合以上分析，不論地形地質條件，工程布置、施工條件還是水力學條件等方面來看，小黑灘壩址均比九道拐壩址更具優(yōu)越性，故本工程采用小黑灘壩址。第三節(jié) 壩軸線的選擇根據(jù)選定的小黑灘壩址的地形地質條件，在小黑灘至牛背脊約800m范圍內從上到下布置了3條壩軸線，3條壩軸線樞紐布置為左岸引水式廠房右岸溢洪道，以綜合研究分析認為條軸線壩頂長度較長，壩體方量較大，工程投資較大。第條壩軸線河谷為不對稱“V”型橫向谷，兩岸均有殘積物分布，厚度為0.2-13m，同時右岸牛脊背山梁高程較高，需建副壩，且山體單薄，并有F3斷層通過，防滲處理費用大。對于、壩軸線，壩頂長度相對較長。因此。經(jīng)

49、綜合分析比較，本階段采用條壩軸線。第四節(jié) 選擇壩型及其它主要建筑物形式一 混凝土重力壩1、對地形地質條件適應性較好，幾乎任何形狀的河谷都可以修建重力壩。對地基的要求高于土石壩，低于拱壩及支墩壩，一般來說，具有足夠強度的基巖均可滿足要求。但應重視地基處理，確保大壩安全。2、壩體與地基的接觸面積大，受揚壓力的影響大。揚壓力的作用會抵消部分壩體量的有效壓力，對壩體的穩(wěn)定和應力情況不利，故需采用各種有效的防滲排水措施，以消減揚壓力，節(jié)省工程量。3、建筑材料：壩體材料抗沖擊能力強，因此在施工期可以利用較低的壩塊或底孔導流。并可在壩體上布置溢洪道和壩身設置泄水孔，不需另設河岸溢洪道，或泄洪隧洞。材料強度高

50、，耐久性能好，因而對地抗水的滲透，特大洪水的漫頂，地震和戰(zhàn)爭破壞能力都較強，安全性較高。4、施工條件：結構簡單，施工容易掌握，在放樣、立模和混凝土澆筑方面都比較方便，有利于機械化施工。但壩體體積大，水泥用量多，水化熱高，散熱條件差，各部分澆筑順序有先有后。所以，施工工期要進行嚴格的溫度控制和散熱措施。二 拱壩1、地形地質條件拱壩的地形條件往往決定壩體結構模式、工程布置和經(jīng)濟效益的主要因素。所謂地形條件是對以后的基巖而言，千萬不能以覆蓋層面作為依據(jù)。河谷形狀可分為V形、U形和梯形三種典型端面。優(yōu)良的河谷端面應該是V形、了/H值小、兩岸對稱并無突變，而且拱座要有足夠大的完整巖體，不能建在等高線向下游擴散的喇叭口處，宜建在向下游縮的喇叭口處或等高線幾乎平行的河谷中。拱壩壩址的河谷兩岸，必須能承受由拱傳來的巨大推力，在任何情況下都能保持穩(wěn)定，因此，拱壩的地質要求較其它任何壩型都高。要求巖基堅硬致密，質地均勻，有足夠的強度，透水性小，能抗風化，沒有大的斷裂構造和軟弱夾層。2、建筑材料拱壩材料有混凝土、漿砌塊石和漿砌條石，中小型工程多采用漿砌石，高壩中多采用混凝土。拱壩對材料的