水利工程毕业设计任务书

1 毕业设计目的

本毕业设计是本专业教学大纲所规定的重要教学内容，是学生在校期间进行最后一次理论结合实际的较全面和基本的训练，是对几年来所学知识的系统运用和检验，也是走向工作岗位之前的最后一次的过渡性练兵。通过这次毕业设计要求达到以下基本目的。

1、巩固、加强、扩大和提高以往所学的有关基础理论和专业知识；

2、培养学生综合运用所学的知识以解决实际工程问题的独立工作能力，并初步掌握进行水利枢纽和水工建筑物的设计思想、设计程序、设计原则、步骤和方法；

3、培养学生使用有关设计规范、手册、参考文献以及分析计算、绘图、概算和编写设计说明书等项能力的基本技能训练；

4、通过毕业设计使学生了解我国现行的基本建设程序，建立工程设计的技术和经济的政策正确观点；

5、因此，要求每个同学在长达12周的毕业设计中，抓紧时间，遵守纪律，努力学习工作，认真踏实，一丝不苟，实事求是，举一反三，充分发挥个人的主动性和创造性，独立的和高质量的完成本次设计，以便在今后的生产实践中当一名出色的工程师，为我国的水利事业是国民经济的基础设施和基础产业而做出贡献。

2 设计基本要求

(1) 设计者必须发挥独立思考能力，创造性地完成设计任务，在设计中应遵循设计规范，尽量利用国内外先进技术与经验；

（2）设计者对待设计计算、绘图等工作应具有严肃认真一丝不苟的工作作风，以使设计成果达到较高的水平；

（3）设计者必须充分重视和熟悉原始资料，明确设计任务，在规定时间内圆满完成要求的设计内容，成果包括：设计说明书一份（按规范格式）A1图纸4-5份（文本版+光盘）。

3 设计成果及具体要求

3.1 设计成果

设计成果包括：

（1）设计说明计算书（可合并或分开编写）1份

（2）建筑物平面布置图1张

（3）建筑物断面图1张

（4）上下游立视示意图1张

（5）细部构造设计图1张

3.2 设计成果具体要求

3.2.1.设计说明书编写原则：

（1）按章节叙述，先拟好提纲再编写，要体现出清晰的设计思路；

（2）包括基本资料和基本数据；

（3）说明设计标准、设计情况及设计依据；

（4）阐述设计思想、原则及方法（包括所采用的基本理论和公式说明，采用条件及原因，所考虑问题的各项因素）

（5）对具体设计要说明设计的前提、设计原理、方法、主要步骤、主要过程及阶段性成果、最后成果，成果尽量以表格的形式给出；

（6）对成果的分析及结论：对成果的分析一定要有分析和判断，给以评价，分析存在问题的原因和改进措施；

（7）要求简明扼要，思路清晰，用语简练。

3.2.2.图纸绘制说明：

要求图面布置合理，设计正确，整洁清晰，图的比例、线条、标注、尺寸、符号和说明等均按工程制图标准。

4 时间安排

表1  时间分配计划表

说明：4~5张大图绘图时间控制在15天，其余时间为分析计算（包括看资料）、编写计算书、设计说明书，准备个人答辩内容和提纲。目前为每周双休日，如果同学们要圆满完成任务，在校多学些专业技术知识，只有保证足够的时间，才是完成任务的前提，希望每位同学每天学习时间在10小时以上，不早退、不旷到，当遵守纪律的模范，在历时四年大学学习中作最后的冲刺。

5 基本资料

5.1工程条件

坝址以上控制集雨面积27.32km2，主河道长度9.34km，河道平均坡降J=39.56‰；坝址上游流域植被覆盖良好，多年平均降雨量2030mm，多年平均径流深1430mm。电站厂址以上控制流域面积31.83km2，主河道长度为10.62km2，平均坡降为35.82‰。地势西高东低，流域内植被覆盖良好。

5.1.1工程概况

发电厂房拟建在某村上游约600m的右岸，厂房地面高程547.0m。电站设计水头65m，电站总装机容量1000kW，预计多年平均年发电能440.14万kW·h，装机年利用小时4401h；工程计划施工期2年。

电站引水隧洞进水口布置在坝址上游右岸山坡，进水口为岸塔式；引水隧洞全长1360m。

水库总库容322.50万m3，电站总装机容量1000kW，属小(一)型水电站工程。根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的划分，拦河坝工程级别为4级，参照Ⅳ等4级工程进行设计。

5.1.2主要水文资料

坝址以上流域多年平均降雨量；多年平均径流深；径流变差系数=0.24，=2，径流系数α=0.70，多年平均径流总量W=3906.8万m3，多年平均流量Q=1.246m3/s。

工程属于无资料区，工程设计采用推理公式法的洪水计算成果：坝址30年一遇洪水洪峰流量为339m3/s，其45小时洪水总量为707.5万m3；200年一遇洪水洪峰流量为476m3/s，其45小时洪水总量1057.8万m3；厂房的设计洪峰流量为312m3/s，校核洪峰流量为350m3/s。

根据径流变差系数Cv=0.24，Cs=2Cv，查算五个设计年的模比系数：、、、、。

该地区多年平均悬移质泥沙侵蚀模数m=175 t /年·km2，水电站坝址上游无拦沙设施，坝址多年平均悬移质输沙量4781t，推移质输沙量1434万t，年输沙总量6215t。

建议坝址处高程为574.0m，建议水库正常蓄水位614.0m。

表1水位资料

表2五个不同频率代表年径流量表

5.1.3工程特性

表3库容数据

表4泄水

5.2自然条件

5.2.1气象条件

流域地处亚热带海洋性季风气候区，流域内气候温暖湿润，四季分明，雨量充沛。气象特征为：多年平均气温为14.7℃，极端最高气温35.7℃，极端最低气温-8.4℃，平均相对湿度83%，无霜期213天，多年平均风速2.3m/s，多年平均最大风速19m/s。

流域多年平均降雨量为2030mm，变差系数Cv=0.24，雨量年内分配呈一定规律的变化特征，3～4月为春雨期，占年雨量的19.9%；5～6月为梅雨期，占年雨量的28.7%；7～9月为台风雨或热雷雨期，占年雨量的33.6%，而10月～次年2月为少雨期，占年雨量17.8%。流域内多年平均陆地蒸发量560mm。

5.2.2地质条件

流域内地貌受地质构造和岩性控制，多属中低山地貌，地势西南高东北低，山脉走向大致呈南西—北东。区内以深切峡谷为主，间夹少量宽谷，峡谷两岸基岩裸露，坡度一般在35°～45°，个别峡谷两岸山坡坡度超过50°，河流坡降大，水流湍急，河床大部分被砂卵石层覆盖。

有处河段坡降较缓，上游地形较开阔，库容条件好，便于大坝施工布置；河床覆盖层较薄，已有大部分岩基裸露，两岸较为对称，该处河谷宽高比为2.34。

坝区及附近地区出露的地层主要有第四系全新统、更新统的坡残积土层，冲洪积土层；(J3e2)侏罗纪南园群鹅宅组上段：灰色英安质熔结凝灰岩；(K2J)晚白垩纪:深灰色石英闪长岩。

岩质致密坚硬，断裂裂隙较发育，没有发现大的滑坡或崩塌体，库岸稳定；植被较好，河水常年清澈，仅汛期泥砂较多有一定的固体迳流。库周山体雄厚，不存在库岸渗漏问题。

坝基存在的主要工程地质问题：F1裂隙可能产生坝底渗流。F1断层带呈强风化～弱风化上限，不能达到坝基岩体工程分级标准。

岩体的变形模量EO=1.0×104 MPa ～1.5×104 Mpa；

弹性模量E= 2.0×104～2.2×104 MPa；

泊松比μ=0.23 ～0.25；

密度ρ= 2.6g/cm3；

混凝土/坝基岩体的抗剪断指标：

f′=1.2；C′=1.2MPa 。

根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001查本地大地构造属相对稳定区，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相对应的地震基本烈度为VI度。

5.3坝型的选择

选择时要考虑坝址地形、地质条件，便于施工，能充分开发利用水力资源。本次毕业设计为同学练习设计计算步骤的过程，在此指定坝型为重力坝。坝址两岸较对称，河谷呈“V”字型，左岸坡度在45°，右岸坡度在50°，两岸基岩部分裸露。

右岸在高程587m处土层厚1.5m，在高程591m处土层厚0.2m，在高程607m处土层厚0.2m，在高程621m处土层厚1.48m。河底高程在573.9m～576.6m之间。常年水位时河谷宽11.7m～24.2m，正常高水位时，河谷宽90.2m～107.4m，河床两岸约在高程608m以下基岩多裸露，以上覆盖厚约0.2m～3.0m的坡残积含碎石粘土；河床为弱风化的基岩。

5.4设计参考文献

《小型水电站初步设计报告编制规程》（SL/T179-96）

《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）

《水力发电工程地质勘察设计规范》GB50287－2006

《水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252--2000》

《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准 DL5180--2003》

《水利水电工程施工组织设计规范SL303-2004》

6设计任务  ：

设计题目：某电站重力坝方案设计

具体任务：

（1）根据基本资料设计确定坝型进行坝轴线设计。

（2）平面布置，进行坝体基本剖面设计。

（3）坝体应力分析。

（4）坝体稳定校核。

（5）溢流坝段设计。

（6）细部构造设计。