水电站毕业设计开题报告

开题报告

设计题目：吉林市昌邑区靠山水库除险加固工程 学生姓名： 尹瑞

学院名称： 水利与环境学院 专业名称： 水利水电工程 班级名称： 水电1143 学 号： 41号 指导教师： 刘春友 教师职称: 副教授

学 历： 本科

2014年 3 月 21 日 开一、选题依据 1.设计目的及意义 毕业设计大学生在校期间最后一个全面性、总结性、实践性的教学环节。它既是学生运用所学知识和技能，解决实际工程具体问题的一个尝试，也是学生作响工作岗位前的一次“实战演习”，本次设计主要目的和意义可以概括如下： 1) 培养综合运用所学知识进行水利水电工程设计能力及施工管理能力； 2) 提高计算机运用能力； 3) 锻炼独立分析问题和解决问题的能力； 4) 掌握技术报告的编写技巧，提高文字表达能力。 题报告 2.设计拟解决的工程实际问题 本设计主要针对平安水库进行除险加固的初步设计，使其能达到正常的防洪能力，能够正常运行。其拟解决的工程实际问题如下： 1) 库区：固体径流及淤积，水库周边由低液限粘土及级配不良砂等构成，多为荒地，植被发育较差，存在水土流失问题，建议加强水土保持工作，减少固体迳流量，提高水库使用年限。 2) 坝体：坝体为均质砂壤土坝，坝体填筑土填筑质量较差，但由于运行几十年，沉陷固结已趋于稳定。由于坝坡较陡，坝基有淤泥质低液限粘土，性质较差，故坝坡体存在滑动稳定问题，建议设计采取处理措施； 坝体内存在浸润水位，说明坝体土防渗效果较差；坝前坡块石及垫层经多年冻融冻胀，已凌乱不堪，不起护坡作用，建议坝坡全面重新护砌。 3) 坝基：经几十年固结沉降已趋于稳定，基本不存在沉陷稳定问题。坝基有淤泥质低液限粘土，性质较差，存在抗滑稳定问题，存在渗漏及渗透稳定问题。 3.设计拟应用的现场资料综述 红土水库位于吉林省蛟河市黄松甸镇东南1km，距蛟河市东南32km处，坝址座落在威虎河上游支流小东沟河上，水库集雨面积5.5km2。是一座以防洪、灌溉为主，结合养鱼综合利用的小（Ⅰ）型水库。水库设计灌溉面积150ha。 水库始建于1972年，1975年9月开始续建，1976年土坝基本竣工，1977年修建浆砌石结构的溢洪道和灌溉洞，1989年汛期坝体出现滑坡，水库原设计 开题报告 洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为200年一遇。水库建成后总库容100万m3，正常库容71.25万m3，死库容为3万m3，正常高水位111.9m。水库枢纽由土坝、溢洪道、灌溉洞组成。土坝为砂土料均质坝，坝长260m，最大坝高8.6m，坝顶宽4.0~10.0m，坝顶高程112.38~112.78m；坝前坡比为1:1.81~1:2.0，后坡比为1:1.9~1:2.6。前坡填筑有护坡块石及碎砾石垫层，后坡无护坡。 溢洪道位于大坝左侧，结构由浆砌石和钢筋砼组成，共一孔，宽2.5m。由进口段、闸室段、陡坡段和消能段组成。堰顶高程为110.90m，堰型为宽顶堰。 灌溉洞位于溢洪道左边墙外，为φ500预制砼涵管，设一孔，底孔尺寸为0.8×1.0m，为钢闸门，洞身全长36m。 4.设计拟应用的文献综述 查《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204及《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001混凝土质量 查《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001进行土石坝渗流、抗滑稳定分析，设计土石坝断面。计算风浪爬高，护坡厚度。 查《水工建筑物》、《水力学》、《水利水能规划》计算水位流量关系，进行调洪演算。 防渗方案的选择在整个设计中是一个重点，因为坝体的渗流存在问题，根据《水工建筑物》可以选择4个方案进行比较。铺盖、帷幕灌浆、防渗心墙都是解决渗流稳定问题的办法，可是在本工程当中，选用透水加重的方法更适合。 查《溢洪道设计规范》SL253-2000、《水闸》，进行边墙的设计和抗滑、抗倾计算。 查《水利水电工程施工组织设计手册》、《水利水电工程施工手册》，进行施工组织设计，安排工期。 5.设计相关技术的国内外现状 从建国初到20世纪末，我国已建成各类型的水库8万余座。其中中小型水库所占比例较高。由于水库修建时间长，中小型水库修筑时间短、缺乏专业的勘 开题报告 察、图纸设计及施工经验，保留的设计资料很少，不但不能达到水库原有的功用，反而成为威胁区域居民生命财产安全和区域和谐的危险因素。 随着国家综合实力的不断提升，政府相关职能部门也在不断加强国内中小型水库的管理力度，并不断投入资金，进行科学的管理和有效地维护。近年来，我国实施了上万座水库工程的除险加固，取得初步成效。各地都在充分巩固已开展的水库除险加固工作的基础上，按照省厅的规划和统一安排，逐步扩大病险水库除险加固的覆盖范围。各省市高度重视，积极配合，统筹规划，按照安全鉴定办法，全面准确地查找出水库存在的各种问题，实事求是地确定水库的安全类别，科学地制定加固措施，尽早实施加固工程，将水库大坝的病险率降到了最低点。 二、设计方案及技术路线 依据水文资料，分别进行调洪计算。依据测量、地址勘测资料，针对大坝存在的淤积问题、坝体侵润线过高、泄水洞部分坍塌、建筑物倾斜等问题确定本次平安水库除险加固设计的工程措施如下： 1) 在兴利库容已知的情况下，依据水文资料，分别进行调计算。 2) 根据当地的地质情况，以取材便捷为标准，确定除险加固方案、选择筑坝材料。 3) 根据坝体的渗透情况，确定坝体的防渗结构与坝基的防渗措施。 4) 根据坝体侵润线过高的情况，加高坝体，确定坝体高程。 5) 坝面增设护坡设施，下游坝采取排水沟和坝趾排水体。 6) 坝体的稳定计算与泄水、输水建筑物的设计。 三、可能存在的问题及解决措施 大坝加固施工过程中容易出现的问题集中在大坝防渗、混凝土护坡和下游的反滤等问题。大坝防渗根据施工工艺不同，存在的问题也略有不同。混凝土护坡施工主要存在存在问题出现在混凝土质量、垫层、勾缝等。下游反滤主要存在的问题在于反滤层分层不明显，而且整体厚度不足。 大坝防渗。大坝防渗主要采取坝体防渗和坝基防渗相结合的方法。。在坝体防渗施工中存在的问题：混凝土墙体所用原材料通过检测发现不合格，粗骨料超径、级配不连续，含泥沙、水泥的安定性差。粘土的干密度和渗透系数不能满足规范及设计要求；混凝土配合比选择不合理，影响混凝土的配制强度，混凝土在浇筑过程中存在搅拌不均匀、夹带生料、操作部规范等情况。都可以导致混凝土强度达不到设计要求；防渗墙的垂直度、入岩深度、墙体连续如果施工操作不当都有可能造成质量问题。 大坝护坡及下游反滤。大坝护坡一般是上游混凝土预制块护坡、下游草皮护坡。大坝上游护坡施工质量问题集中存在：护坡坡面平整度的控制不好，不平顺、不顺直，外观质量较差，还包括预制块的安装方法不当；混凝土预制块自身质量存在问题，如抗压强度不够、缺边少角。表面蜂窝麻面等；护坡垫层厚度不足，勾缝不够美观，施工粗糙，外观质量差等。下游草皮护坡施工质量存在的问题有：坡面整理不平，草皮成活率不高等。 大坝下游反滤一般采用贴坡反滤（或棱体反滤）的施工工艺，施工质量问题集中在：各反滤层（砂、卵石、碎石、干砌石）分层不明显；反滤层的厚度尺寸经检查未达到设计标准；还存在未能按设计要求或未按程序铺设的问题，如先铺设碎石，在铺砂和块石。 解决措施：大坝防渗施工，可以通过现场的质量管理，是完全可以控制好施工质量的。加强对现场原料的管理，不合格的原材料要坚决清出施工现场，同时要加强现场的施工质量管理。加强土场料的质量控制，在规定的料区范围内开采，将草皮、覆盖层等清除干净。并检查排水系统、防雨措施、负温下施工措施是否完善。如果水泥的检测结果不合格的话，已采用该不合格的工程一律作废。防渗强施工记录要齐全、准确、清晰、入岩深度、抗渗系数、抗压强度、墙体厚度、墙体孔斜率等指标要达到设计和规范要求，防渗强施工完毕后，及时请有资质的水利工程质量检测单位进行验收前抽样。 四、设计成果 1、毕业设计开题报告（文献综述） 2、外文翻译 3、设计计算书 4、设计说明书 5、设计图纸 五、进度计划 开题报告 内容 文献综述 熟悉、查阅资料，撰写开题报告、外文时间（周） 2 翻译 熟悉理解工程初步设计内容（调洪演算） 熟悉理解工程初步设计内容（结构尺寸2 拟定） 施工组织设计及施工概预算 一、 细化初步结构设计图 设计 泄洪洞进口有压段内力计算，配筋计算 计算 泄洪洞无压段内力计算，配筋计算 启闭机室设计计算 消力池段内力计算，配筋计算 竖井设计计算，配筋计算 二、绘图 三、整理设计说明书、计算说明书 总和 六、参考资料 ⒈《水工建筑物》武汉大学水利水电学院 陈德亮 水利水电出版社 2005年 ⒉《涵洞》熊启钧 中国水利水电出版社 2000年 北京 ⒊《水闸》 陈宝华 中国水利水电出版社 2003年 ⒋《灌区建筑物的水力计算与结构计算》 熊启钧 水利水电出版社 2007 ⒌《水工混凝土结构设计规范》 西北勘测设计研究院 中国水利水电出版社 1997年 北京 1 1 1 1 2 1 16 1 1 1 2 ⒍《闸门设计规范》江苏省水利勘测设计研究院 水利水电出版社 2001年 北 京 ⒎《水工钢筋混凝土结构学》教材 8.《水力计算手册》武汉大学水利水电学院 李炜 水利水电出版社 2006年 9.《碾压式土石坝设计规范》主编单位：黄河水利委员会勘测规划设计研究院 2002 10.《工程水文计算》叶守泽 詹道江 中国水利水电出版社 1999年 11.《土力学》张守民,张书俭、方崇、张守民、张书俭?黄河水利出版社 (2009-08出版) 12.《水利计算》武汉大学 叶守泽 主编.—北京：中国水利水电出版社，1992 13.《土石坝设计手册》华东水利学院主编, 水利电力出版社 14.其他涉及相关文献，查阅图书馆和水利人才网。