潘家口水库混凝土重力坝设计行业资料水利工程_建筑-水利工程.pdf

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1、第一章 枢纽工程概况及基本资料.2 第一节 枢纽工程概况.2 第二节 工程基本资料.2 第二章 设计内容.15 第一节 坝址和坝轴线的选择.16 第二节 坝型选择.20 第三节 枢纽布置.26 第三章 坝体剖面设计.30 第一节 坝顶高程确定及档水坝剖面设计.30 第二节 溢流坝剖面设计.32 第三节 水力计算.35 第四章 挡水坝的应力计算及稳定分析 .40 第一节 基本荷载组合的稳定分析及应力计算 .40 第二节 特殊组合的稳定分析及应力计算.48 第五章 细部结构设计.55 第一节 坝体分缝与止水.55 第二节 砼标号分区.57 第三节 坝顶结构.61 第四节 坝体廊道系统.61 第六章

2、 重力坝的地基处理.62 本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况、工程目的和设计基本资料，包 括水文分析、气象条件、工程地质、当地建筑材料、交通条件、水位和库容关系曲 线、泥沙淤积情况、效益、淹没、工期等方面的资料，以便在下一步的工作中可依 据以上情况确定坝线、坝型、枢纽布置、剖面设计、细部处理等工作。第一节 枢纽工程概况 拟建潘家口水库位于河北省唐山承德两地区交界处，坝址位于迁西县洒河桥上 游十公里扬查子村的滦河干流上。控制流域面积 33700Krh,总库容为25.5亿mi。水库枢纽由主坝、电站及泄水底孔等组成，水库主要任务是调节水量，供天津 市和唐山地区工农业用水、城市人民生活用水，结合

3、引水发电，并兼顾防洪要求。工程要求提前收益，尽早建成。根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，枢纽定为一等工程，主坝为I 级建筑物，其它均按U级建筑物考虑。第二节 工程基本资料 一、水文资料 1、年径流 3 滦河水量较充沛，潘家口站多年平均年径流量为 24.5亿m,占全流域的53%,年内分配很不均匀，主要集中在汛期七、八月份。丰水年时占全年的 5060%,枯 水年占3040%,且年际变化也很大。选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组

4、合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水2、洪水 洪水多发生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大、涨落迅速的特点。据调查，选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计

5、算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水 27400m/s。实测的45年资料中，最大洪峰流量发生在 1962年为18800 rn/s，洪峰 历时三天左

6、右，由频率分析法求得：项目 千年一遇 万年一遇 千年一遇三天 万年一遇三天 洪水流量 洪水流量 洪水流量 洪水流量 指标 3 40400 m/s 3 59200 m/s 3 26.1 亿 m 3 45.4 亿 m 表12 几个重现期所对应的洪峰流量值 重现期（年）10 20 50 100 洪峰流量（m/s）7520 11700 17800 22800 三日洪量（亿R!）8.06 11.4 16.0 19.7 枯水期洪水过程线 时段：9月1日至次年6月30日 频率：5%日期 月、日、时 流量 m/s 日期 月、日、时 流量 m/s 日期 月、日、时 流量 m/s 6.16.2 65 6.17.2

7、 490 6.18.2 440 4 72 4 880 4 430 6 72 6 1010 6 420 8 79 8 772 8 400 10 79 10 730 10 390 12 86 12 690 12 380 14 123 14 660 14 360 16 123 16 610 16 350 18 130 18 560 18 330 20 137 20 520 20 310 22 188 22 490 22 300 表1 3 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载

8、组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水重现期（年）日期、10 20 50 100 7.25.2 87 120 195 221 5 110 180 300 340 8 254 378 576 663

9、 11 604 1170 1290 1460 14 1504 1830 1900 2290 17 1860 2630 3750 4510 20 3790 5370 7650 9200 23 5210 7350 10450 12600 7.26.2 6000 8150 11600 14000 5 6800 8830 12000 15200 8 7230 11400 16200 19600 11 7220 11700 17800 22800 14 7340 10400 14800 17800 17 5430 7700 11000 13200 20 3780 5350 7620 9160 23 28

10、60 4040 5760 6940 7.27.2 2100 2960 4220 5030 5 1670 2360 3360 4050 8 1440 2080 2910 3500 11 1300 1840 2620 3150 14 2270 1700 2350 2840 17 1250 1680 2200 2600 20 1100 1600 2050 2500 23 1050 1580 1830 2100 7.28.2 1000 1450 1700 2050 5 950 1350 1600 1880 8 900 1150 1550 1850 11 870 1100 1500 1800 24 23

11、1 24 450 24 280 24 231 24 450 24 280 表1 4 设计洪水过程线表 流量：米3/秒 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干

12、流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水14 850 1045 1450 1700 17 820 1000 1400 1670 3、泥沙 本流域泥沙颗粒较粗，中值粒径 0.0375mm全年泥沙大部分来自汛期七、八月 份，主要产于一次或几次洪峰内，且年际变化很大。由计算得，多年平均悬移质输 沙量为1825万t，多年平均含沙量7.45kg/m3。推移质缺乏观测资料。可计入前者 的10%，这样总入库沙量为2010万t。淤砂浮容重为0.9t/m,内摩擦角为12。二、气象 库区年平均气温为10C左右，1月份最低月平均气温

13、为零下6.8 C,绝对最低气 温达零下21.7 T（1969年），7月份最高月平均气温25C，绝对最高气温达39C（1955 年）。多年平均气温见表15。表1 5 多年平均气温表C）月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 气 温-6.8-3.4 3.55 12.11 19.14 22.86 25.11 24.0 16.67 10.2 2.85 -4.4 水 温 10.4 17.1 21.4 24.6 23.6 18.5 11.6 3.4 本流域无霜期较短（90180天），冰冻期较长（120200天），潘家口站附 近河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，封冻期约70100天

14、，冰厚0.40.6m,岸边可达1m流域内冬季盛行偏北风，风速可达七、八级，有时更大些，春秋两季 风向变化较大，夏季常为东南风，多年平均最大风速为 21.5m/s，水库吹程D=3Km 流域多年平均降雨量约为 400700mm多年平均降水天数及降水量见下表 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位

15、和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水（表 1 6）表1 6 多年月平均降水天数及降水量表 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月 平 1.7 2.5 3.6 4.6 6.7 11.0 15.5 12.6 7.1 47.3 2.6 1.1 均 降 水 天 数 最 多 天 数 5 9 9 8 11 17 21 20 14 11 5 4 最 少 天 0

16、0 0 1 1 1 4 5 1 0 0 0 数 降 月 水 平 1.4 5.6 8.2 25.7 39.0 89.1 277.3 215.2 68.8 30.1 9.2 2.0 量 均 毫 米 最 大 4.8 33.5 24.2 74.2 91.3 217.8 548.5 462.8 181.9 76.1 134.6 1.4 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况

17、工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水 最 小 0 0 0 0.9 12.5 20.0 101.1 94.2 1.7 0 0 0 三、工程地质 1、库区地质 潘家口水库库区属于中高山区，河谷大多为峡谷地形，只有西城峪至北台子一 带较为宽阔，沿河两岸阶地狭窄，断续出现且不对称，区域内无严重的坍岸及渗漏 问

18、题。2、坝址地质（1）地貌 坝址位于扬查子村南300m处，为低谷丘陵地区，两岸相对高差不大，河谷开阔，宽约600m上下游两公里范围内河道顺直，主河槽位于右岸。河床高程 137m左右。枯水期河床宽约100m由于受河流侧向的侵蚀，两岸地形不对称。右岸坡度较陡约 60左右，左岸较缓约20，河床中除漫滩外，左岸还有三级阶地发育，一、二级阶 地高程自140m 160m三级阶地与缓坡相接直达山顶。覆盖层为 712m厚的砂砾 卵石冲积层。（2）岩性 坝区主要岩性为太古界拉马沟片麻岩，其次为第四纪松散堆积物，以及不同时 期的侵入岩脉。坝区范围内片麻岩依其岩性变化情况可分为六大层，其中第一、四、六层岩性较好，但

19、第一、六层因受地形限制，建坝工程很大。第四大岩层（Ar，I 4）为角闪斜长片麻岩，具有粗粒至中间细粒纤状花岗变晶结构，主要矿物为斜长石、石英及角闪石，本层岩体呈厚层块状，质地均一、岩性坚硬、抗风化力强、工程地 质条件较好，总厚度185m左右 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲

20、线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水3、构造 坝址处虽然断层、裂隙较多，但大部分规模较小，对工程影响不大，其中 F2、F5、F11、F26、F27、F28断层对坝体有一定的影响，以上各断层的特性见表 1一 7,所在 部分参见构造分析图。表1 7 编号 走向 倾向及 倾角 宽度（米）性质 对建筑物的影响 F2 北东85 度-西 北275 度 南70度 80度 2.5 12.5 压扭 长约

21、200米一段靠近上游坝 锺。对基础岩石力学强度及坝基 完整均一性有影响。F5 北东20 度 南东30 度 1 8.0 张扭 位于溢流坝段自上游向下 游斜贯2 3个坝段降低岩层力 学强度。影响完整性和均一性。F11 北东10 度 南东75 度 1.5 2.5 张扭 F11与F26两断层相距近而 交汇，位于溢流坝处斜贯两个坝 段且交汇带靠近下游侧又与 F（压扭性）相关，对基础力学强 度影响极大。F26 北东16 度 南东75 度 0.3 1.2 张扭 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分

22、析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水F27 北西 320度 北东80 度 0.3 0.6 张扭 F27与F28两断层相距也较 近，之间有一号岩脉并与坝体成 53度夹角相交，斜穿5

23、-6个坝 段,对坝体有影响地段达120米。F28 北西 320度 北东75 度 1.3 张扭 4、水文地质 坝基的透水性总的看来不大，但不均一，主要决定于断裂发育程度和性质。在 平面上，一级阶地基岩透水性大于其它地貌单元；从垂向上看，河谷内单位吸水量 小于0.01kg/min的顶板在83105m高程其间之透水层厚度为 4050m，若除开挖 部分，厚度将更薄一些，两岸透水层应以天然地下水位为下限，一般都大于 50m 具体参见地质剖面图。5、岩石物理力学性质 岩石容重为 2.682.70t/m彳，饱和抗压强度，弱风化和微分化岩石均在 650kg/cm2以上，有的可达1100 kg/cm2。砼与岩石

24、的摩擦系数：微分化及弱风化下 2 部，可取 f=1.10，c=7.5kg/cm。6、地震 库区附近历史地震活动较为频繁，近年来微繁、弱震仍不断发生。其中 1936 年和1976年两次发生6度左右地震，1977年6月国家地震局地震地质大队对本区 域地震问题作了鉴定，水库的基本烈度为 7度，考虑到枢纽的重要性和水库激发地 震的可能性，拦河坝设防烈度采用 8度。四、当地的建筑材料 坝址附近主要砂石料场有七处，储量足以建坝，各料场的物理性质、试验指标 基本满足技术要求，可作大坝砼骨料使用。且有大量的粘性土及砂壤土料，可供围 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖

25、面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水堰防渗材料之用。五、交通条件 对外交通在右岸，公路、铁路均距坝址较近略加

26、修改或扩建即可直通坝址，坝 顶无重要交通要求。六、水库水位与库容关系曲线及淤积年限 详见表1 8 1 9。表1 8 水库水 位（m 天然库 容（亿m）三角洲法 万氏法 淤积年限 十年 二十年 五十年 五十年 136.0 0 0 0 0 0 150.0 0.31 0.21 0.10 0 0 160.0 1.03 0.87 0.65 0.19 0 170.0 2.36 2.13 1.86 1.03 0 180.0 4.46 4.16 3.85 2.71 0.04 190.0 7.4 7.01 6.53 5.00 1.23 200.0 11.25 10.63 9.83 7.76 4.23 210.0

27、 16.09 16.06 14.01 11.07 8.94 220.0 22.00 20.50 19.20 15.4 14.83 230.0 29.19 27.65 26.28 22.10 22.02 坝前淤积 高程（m 141.2 144.0 153.8 177.5 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑

28、材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水水 位（m 库 容（亿m）水 位（m 库 容（亿m）水 位（m 库 容（亿m）136.0 0 164.0 1.50 192.0 8.10 139.0 0.01 166.0 1.78 194.0 8.90 141.2 0.03 168.0 2.10 195.0 9.20 143.0 0.07 170.0 2.36 200.0

29、 11.25 145.0 0.11 172.0 2.75 210.0 16.09 147.0 0.19 174.0 3.20 220.0 22.00 148.0 0.22 176.0 3.60 150.0 0.31 178.0 4.00 152.0 0.42 180.0 4.46 154.0 0.55 182.0 5.00 156.0 0.70 184.0 5.65 158.0 0.85 186.0 6.20 160.0 1.03 138.0 6.90 162.0 1.20 190.0 7.40 七、效益 水库建成后与下游大黑汀、邱庄、陡河等水库联合运用，承担多年调节作用。在保证率P=75%时

30、，可调节水量20.05亿朋，计划年补给工业及城市生活用水 7 亿朋，并可灌溉农田一百余万亩，达到遇旱有水。电站装机3台，总容量18万千瓦，选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十

31、公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水平均年发电量3.45亿度。八、淹没损失 库区淹没范围包括河北省承德、唐山两地区的四个县（兴隆、宽城、承德和迁 西），十 一个公社四一个大队，迁移人口 20700人，淹没土地33400亩，房屋19100 间，公路25公里。注：移民迁建标准：经领导审查决定清河唐（据坝线约 40公里）以下库区段 按正常高水位加风浪浸没安全 2m定淹没线，清河唐以上按计入淤积后以 1962年洪 水（相当于50年一遇）的回水线作为移民线，以五年一遇洪水的回水线作为土地征 用线。

32、九、施工作业天数 本工程由水电部某工程局施工，机械化程度较高。施工作业天数，根据本地区 气温及降雨等自然条件统计如下：表1-10 全年有效施工天数统计 项目 I n IV 合 计 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 砼浇筑 8 11 19 27 27 24 20 21 25 26 28 15 251 土料填筑 0 0 13 25 24 20 13 17 23 25 27 10 197 其他工程 20 22 24 27 27 24 20 25 26 26 26 25 289 十、工程工期 按施工组织设计得知，工程总工期为 8年 十一、其它 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章

33、坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水施工期，下游无供水要求，无需考虑

34、通航、过木问题 表1-11 水库规划及建筑特性指标 项目 单位 指标 备注 水 位 校核洪水位 米 227.2 设计洪水位 米 224.7 P=0.01%正常畜水位 米 224.7 P=0.1%汛期限制水位 米 216.0 死水位（发电）米 180 校核洪水位尾水位 米 156.8 设计洪水位尾水位 米 152 正常尾水位 米 138.4 库 容 总库容 亿立米 25.5 计入十年淤积 调洪库容 亿立米 7.4 兴利库容 亿立米 19.5 公用库容 亿立米 5.6 死库容 亿立米 4.2 计入十年淤积 坝 体 坝型 砼重力坝 坝顶高程 米 228 取大坝咼 米 103 坝顶长度 米 1024

35、坝顶溢流孔数 孔 19 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山

36、地区工农业用水城市人民生活用水 堰顶咼程 米 210 每孔净宽 米 15 工作闸门尺寸 米x米 15x15 弧形钢闸门 启闭机（2x70吨）台 19 固定式卷扬机 设计洪水下泄能力 mVs 32300 校核水位下泄量 42900 限泄27500 泄 水 孔 进口底咼程 米 160 弧形钢闸门 底孔数目 孔 4 工作闸门尺寸（宽x高）米x米 5x7 启闭机 台 4 设计水位泄水能力 mVs 4340 校核水位泄水能力 mVs 4430 电站 引水 管道 引水管道进口底咼程 米 170.0 三条引水管 管线长度 米 121.0 管径 米 5.0 最大引水流量 mVs 104 每条引水道 工作闸门

37、扇米X米 3-5 X7 平板钢闸门 工作闸门启闭机 台 3 240 70吨液压 平板检修门 米X米 5 8.5 式共用一扇 检修门启闭机 台 1 400/25吨门 机 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交

38、界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水 主机房尺寸（长X宽X咼）米X米X米 72X19.1 X 39.00 机组间距 米 16 水轮发电机组 台 3 装机容量 万瓦 3X6=18 电 水轮机型号 HL702-LJ-330 额定出力 万瓦 6.18 发电机型号 TS-750/190-36 站 额定出力 万瓦 6.0 主要压器型号 SSP-80000 /220 输电线电压 千伏 220 共三台 注：如遇千年一遇洪水，水库最大泄量与区间同频率洪水相遇将超过大黑汀水库

39、的千 年一遇设计洪水。为此需要控制下泄流量而不超过 27500 卅/s,以符合大黑汀水 库设计标准。第二章 设计内容 本次设计的内容主要包括：坝轴线选择、坝型选择和枢纽布置等。设计时首先 要根据已知地形、地质资料，选定坝址，对几个待定的轴线进行分析比较，确定出 坝轴线，并综合分析，选择坝型和枢纽的总体布置。本枢纽总库容25.5亿m3，属大I型工程，水库主要任务是调节水量，供天津市 和唐山地区工农业用水以及城市人民生活用水，并结合引水发电。其所在的流域汛 期具有“峰高量大，涨落迅速”的特点，并携带大选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖

40、面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水量泥沙。根据枢纽的任务和目的,并结合滦河流域的自身特点，确定本枢纽建筑物的组成为挡水坝、溢流

41、坝、泄洪底 孔及电站等。进行枢纽布置就是研究这些建筑物的相互位置。第一节 坝址和坝轴线的选择 坝址和坝轴线选择主要是根据地形、地质和河势等条件，综合考虑决定的。就 地形而言，坝址一般选在狭窄河谷处，以节省工程量。就地质来说，坝基必须是稳 定的，不受断层构造的限制，坝址地基要求岩体完整，坚硬，地质构造简单。经过 勘测人员实地勘测和调查，潘家口水库坝址定于迁西县洒西河桥上游 10公里扬查子 村的滦河干流上。选择坝轴线时应与选择枢纽布置结合起来，一般为直线，并与河流流向近于正 交。对本工程，根据坝址处的地形、工程地质、水文地质、水流条件，建筑材料、施工条件等选择出坝轴线，具体分析如下：一、坝轴线选择

42、依据 1、地形 潘家口水库库区属于中高山区，河谷大多为峡谷地形，只有西城峪至北台子一 带较为宽阔，沿河两岸阶地狭窄，断续出现且不对称，为低谷丘陵地区。故坝轴线 应布置在河谷较宽阔的地方，有利于布置电站厂房。由地形图看，若坝轴线在两岸 山体之间保持直线，则坝顶到达预定高程时，轴线过长；如果在两岸改变原坝轴线 方向，使大坝在较短距离到达坝高，可以减少工程量。2、工程地质 坝区主要岩性为太古界拉马沟片麻岩，其次为第四纪松散堆积物，以及不同时 期的侵入岩脉。坝区范围内片麻岩依其岩性变化情况分为六大层，其中第一、四、六层岩性较好，但第一、六层因受地形限制，建坝工程很大，故不宜在此建坝。第 四岩层为角闪斜

43、长片麻岩，具有粗粒至中间细粒纤状花岗变晶结构，主要矿物为斜 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成

44、水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水长石、石英及角闪石，本层岩体呈厚层块状，质地均一，岩性坚硬、抗风化力强、工程地质条件较好，总厚度185m左右。由于该坝坝高在100m上下，则坝底宽90m 左右，此厚度足以满足建坝要求。岩石容重为 2.682.70t/m 3,饱和抗压强度，弱 风化和微分化岩石均在650kg/cm2以上，有的可达1100 kg/cm2，这表明地处的岩石 是坚硬的。由此可知，无论从岩性还是物理特性上看，第四岩层均能满足建坝的要 求。虽然选择在第四岩层有许多优点，但第四岩层内有较多的断层、节理、裂隙和 破碎带，其中|-2 F5、F11、F26、F?7

45、F28断层对坝体有一定的影响，其中 F2断层位于 第四岩层的上部，横亘整个河谷，东西走向，偏南 7080,宽2.512.5m,呈压 扭性质，它将影响坝基的岩石力学强度及其完整性，所以坝基应避开 F2断层，尤其 是河床部位上游F2断层长约200m的这一段，靠近上游坝踵，影响甚大。故在此段上 更要特别重视，坝轴线应略靠下游。其他断层、裂隙等规模较小，也多为陡倾角，对工程影响不大，处理起来也较容易。左右岸存在局部的不稳定岩体，将影响坝体 的稳定，故坝轴线应避开此处。左岸下游坝脚处与第三岩层体之间间距较近，而第 三大岩体岩石条件较差，也将影响坝的稳定性，应使左岸与第三岩层保持一定的距 离，同时还要避开

46、F2断层。3、水文地质 坝基的透水性不大，但不均一，主要由断裂发展程度和性质决定。在平面上，一级阶地基岩透水性大于其它地貌单元。从垂向上看，河谷内单位吸水量小于0.01kg/min的顶板在83105m高程其间之透水层应以天然地下水位为限，一般均大于 50m具体参见地质剖面图。4、水流条件 应尽量使坝线和水流方向垂直，避免水流产生涡流，冲刷边坡，造成不利影响 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要

47、介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水5、建筑材料 坝址附近应有足够的符合质量要求的建筑材料，对于料场的分布、开采条件、埋藏深度和施工淹没均应考虑。6、施工条件 为便于导流，要求坝址附近特别是下游有较开阔的地形，以便于布置施工场地,满足交通便利的要求。二、坝轴线选择原则

48、1、本次设计的为砼重力坝，地基应全部坐落在第四大岩层上。第四岩层为角闪斜长片麻岩，具有粗粒至中间细粒纤状花岗变晶结构，岩体呈 厚块状，地质均一，岩性坚硬，从地质条件上看本地区有大的节理和裂隙，应上避 断层，下避第三大岩层。从地形条件上看，应避开两个山头，坝轴线为避开岩性不 好的地方，做成弯折的，可以缩短坝轴线，节约砼用量，降低工程造价。2、在河床部分要使上游坝踵避开 F2断层，并保持一定距离。F2断层长约200m一段靠近上游坝踵，对岩基力学强度及坝基完整均一性有影响，它在河床及其附近，都会对坝体有一定的影响。3、左岸坝址与第三大岩层保持一定距离。第三大岩层紧挨第四大岩层，而第三大岩层有节理和裂

49、隙，其强度低，可能对 坝基产生不均匀沉陷，其透水性也比较好，如不保持一定距离，会危及大坝安全。4、在河流右岸，坝轴线应避开局部不稳定岩体。不稳定岩体位于河流右岸，我们考虑大坝应坐落在稳定、坚固的地基上，故应 避开不稳定岩体 选择第二节坝型选择第三节枢纽布置第三章坝体剖面设计第一节坝顶高程确定及档水坝剖面设计第二节溢流坝剖面设计第三节水力计算第四章挡水坝的应力计算及稳定分析第一节基本荷载组合的稳定分析及应力计算第二节特殊组合廊道系统第六章重力坝的地基处理本章主要介绍潘家口水库水利枢纽工程的概况工程目的和设计基本资料包括水文分析气象条件工程地质当地建筑材料交通条件水位和库容关系曲线泥沙淤积情况效益

50、淹没工期等方面的资料以便在下库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上控制流域面积总库容为水库枢纽由主坝电站及泄水底孔等组成水库主要任务是调节水量供天津市和唐山地区工农业用水城市人民生活用水5、为缩短坝轴线，减少工程量，降低造价，两岸坝轴线应弯折。坝轴线定为直线，则坝轴线较短，施工比较容易，但受地形地质条件的限制，为了避开断层及不稳定岩体，故在左岸坝轴线向南偏折 SE12330,在右岸坝轴线 向北偏折NW27740,这样使坝轴线对着山顶与陡坡相交，可缩短坝轴线，减小工 程量，降低造价。综上所述，定出坝轴线如下：坝轴线详见地形图 图中所标各点坐标和偏折角如