水工建筑物課程設計word(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 米 3/秒 4340 校核水位泄水能力 米 3/秒 4430 電 站 引 水 管 道 水管道進口底高程 米 三條引水管 管線長度 米 管 徑 米 最大引水流量 米 3/秒 104 每條引水道 工作閘門 扇－米 米 3－ 57 平板鋼閘門 工作閘門啟閉機 臺 3 24070 噸液壓 平板檢修門 米 米 5 式共用一扇 檢修門啟閉機 臺 1 400/25 噸門機 電 站 主廠房尺寸 (長 寬 高 ) 米 米 米 72 機組間距 米 16 水輪發電機組 臺 3 裝機容量 萬瓦 36=18 水輪機型號 HL702 LJ－ 330 額定出力 萬瓦 6 發電機型號 TS750/ 190－ 36 額定出力 萬瓦 主要壓器型號 SSPL80000 /220 輸電線電壓 千伏 220 共 3 臺 第二章 壩 型選擇與樞紐總體布置 壩型的選擇 大壩一般分為重力壩，拱壩，土石壩。拱壩的工作條件好，超載能力強，抗震能力強，但修建拱壩對地形地質的要求較高。本樞紐的大壩壩址處地形不對稱，故不考慮拱壩。 土石壩能就地取材，還能適應地形地質，而且施工簡單，但施工導流問題難以解決，雨期施工難。大樟溪流域地處中亞熱帶季風氣候區，溫濕多雨，氣候條件不適合土石壩施工，且土石壩不允許壩頂漫流，而本樞紐工程大壩泄流能力要求較高，下泄流量較大，故不考慮土石壩。 混凝土重力壩具有如下優點：重力壩設計和建造的經驗比較豐富，安全可靠，剖 面尺寸大，應力較低，筑壩材料強度高，耐久性好，因而抵抗水的滲漏、洪水漫頂、地震和戰爭的能力較強，使用年限較長，養護費用較低；由于壩體作用于地基面上的壓應力不高，對地形、地質條件適應性強，任何形狀的河谷都可以修建重力壩；重力壩可以做成溢流的，也可以在壩內設置泄水孔，一般不需要另外設置溢洪道或泄水隧洞，樞紐布置緊湊，泄洪問題容易解決；便于施工導流，在施工期可以利用壩體導流，一般不需要另開導流隧洞；大體積混凝土可以采用機械化施工，在放樣、立模和混凝土澆搗方面都比較簡便；重力壩沿壩軸線用橫縫分成若干壩段，各壩段獨立 工作，結構作用明確，應力分析和穩定計算都比較簡單；在嚴寒地區，與拱壩或支墩壩相比，受到凍害的影響較小。但是由于依靠自身重力維持穩定，所以壩體的體積較大，要消耗大量的水泥；壩體應力較低，材料強度不能充分發揮；壩體與地基的接觸面積大，因而壩底的揚壓力較大，對穩定不利；由于壩體體積大，施工期混凝土的溫度應力和收縮應力較大，在施工期對混凝土溫度控制的要求較高。 故采用重力壩。 而在重力壩中，按結構型式來分有實體重力壩，寬縫重力壩，空腹重力壩， 7 預應力重力壩；按材料來分有混凝土重力壩，碾壓混凝土重力壩，漿砌石重力壩。 實 體重力壩就是一般重力壩，沿壩軸線設置的 橫縫很窄。其結構作用清楚施工技術容易掌握；運行維護較簡單。但是體積大，浪費材料，揚壓力較大。 寬縫重力壩是在實體重力壩的基礎上，將橫縫擴寬成為空腔而成的。設置寬縫后，壩基的滲透水可從寬縫中排出，所以揚壓力顯著降低，作用面積也相應減?。挥捎趯捒p重力壩所受的揚壓力小，壩體混凝土方量可較實體重力壩節省10％～ 20％，甚至更多；寬縫增加了壩體的側向散熱面，加快了壩體混凝土的散熱過程。但是寬縫重力壩增加了摸板用量，尤其是倒坡部分更增加了立模的復雜性；在某些部為上存在局部的不利應力 分布，溫度應力問題也較多；施工比較復雜，需要的人工多，且施工進度慢。因此本工程可不考慮寬縫重力壩 。 空腹重力壩是在壩內布置大型空腔，空腔下面不設底板，壩底所受的荷載直接由所謂的前后腿傳到地基上?？崭怪亓螇误w內的空腔減小了壩基揚壓力，因而混凝土方量可較實體重力壩節省 20％～ 30％，并且可以節省壩基開挖量；上游壩踵的應力較大，揚壓力可進一步得到降低；可以適應某些不利的地質條件（例如壩修建在具有軟弱斷層的地基上，可用空腹越過軟弱層）同時尚可利用空腹布置水電站的廠房等。它的缺點是在空腹附近的應力分布較復雜，可能存 在一定的拉應力，須配置較多的鋼筋，應力分析及施工過程比較復雜在實際工程中很少采用。因此，本工程不選空腹重力壩方案 。 預應力重力壩利用受力鋼筋或鋼筋對重力壩施加預應力，能增加壩身穩定，并有效的改善壩身應力分布，從而減少壩體混凝土用量。這種壩同樣存在施工復雜，鋼筋用量多的缺點，目前僅在小型工程中采用。 碾壓混凝土重力壩是采用干硬性混凝土薄層攤鋪碾壓而成的，具有施工進度快，工期短，造價低等優點。但是壩內要少設廊道和孔洞；層面多，易形成滲流通道，影響壩體穩定。 綜合以上內容，考慮到本工程的實際情況，最后選定壩型為混凝土實體重力壩。 水工建筑物的布置 布置原則 本樞紐的主要任務是防洪發電，主要建筑物有擋水建筑物，泄水建筑物，放空建筑物和電站建筑物 。 8 水利樞紐布置需充分考慮地形、地質條件，使各種水工建筑物都能布置在安全可靠的地基上，并能滿足建筑物的尺寸和布置要求。以及施工的必須條件，樞紐布置必須使各個不同功能的建筑物在其位置上各得其所，在運行中互相協調，充分有效地發揮其所承擔的任務；各個水工建筑物單獨使用或聯合使用的水流條件好，上下游的河道沖淤變化不影 響貨少影響樞紐的安全運行，結構強度滿足要求，即技術上安全可靠。 泄水建筑物：常用的壩身泄水建筑物有壩身泄水道（包括溢流壩、中孔泄洪孔、深式泄水孔、壩下涵管等）和河岸泄水道（包括河岸溢洪道和泄水隧洞等）。 電站建筑物：由于本樞紐處于河段峽谷出口處，壩寬相對狹窄，流量較小，為了便于擺放樞紐建筑物，此時可采用地下式廠房。 確定工程等別和水工建筑物級別 根據水庫的工程規模及其在國民經濟中的作用，根據總庫容為 億立方米，樞紐為Ⅰ等工程，主壩為 1級建筑物，其他建筑物為 2 級建筑物考慮。 第三章 重力壩非 溢流壩段設計 基本剖面的擬定 重力壩承受的主要荷載是水壓力，自重和揚壓力，其基本剖面是一個三角形。 實 用 剖 面 （ 1 ） 實 用 剖 面（ 2） 實用剖面（ 3） 圖 非溢流重力壩實用剖面 選擇 實用剖面 ： （ 1）適合于地基條件較好 ,壩體與基巖間 摩擦系數較大的情況 ，壩體剖面由強度條件控制 ； （ 2）壩體剖面由穩定條件控制，同時有利于利用水重和布置壩體泄水孔 ； （ 3）適合于地基條件較差 ,壩體與基巖間 摩擦系數較小的情況，壩體剖面由穩定條件控制 。 9 綜合考慮壩址的條件選擇采用實用 剖面（ 1） . 壩頂高程 壩頂高程 =max（設計洪水位 +△ h 正 、校核洪水位 +△ h 校 的 ） △ h=h1%+hz+hc 試中：△ h—— 防浪墻頂至設計（校核）洪水位的高差， M； h1%—— 波高， M； hz—— 波浪中心線至設計（校核）洪水位的高差， M； hc—— 安全超高， M； h1%按《 水工建筑物荷載設計規范 》 DL50771997 中官廳水庫公式（ G6） (G7) 3/12012/1020)( vgDvv h ??? 00)(3 3 vgDvvgL m ?? L HcthLhh mz ππ 221? 式中 h—— 當 250~2020 ?vgD是，為累積頻率 5%的波高 5% 當 1000~25020 ?vgG，是累積頻率 10%的波高 10% 0v =計算風速。校核為 15m/s,設計情況為 15 =18m/s D=風區長度為 3000m Lm—— 平均波長 m H—— 壩前水深