水電站樞紐布置設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 第三章 工程任務及規模該電站位于都勻市東南部的壩固鎮明英附近的馬尾河中下游河段，、壩固鎮5km。為滿足泄洪的要求，大壩按4級建筑物設計，設計洪水標準為30年一遇設計，非常校核洪水標準為200年一遇洪水標準校核，相應下泄流量分別為2231m3/s 1和3654 m3/s 。第四章 工程布置及建筑物、壩型的確定?方案二：壩軸線取在中游如圖所示：?方案一：壩軸線取在上游如圖所示：上游壩軸線所處的河谷斷面呈對稱的“U”型河谷，地質屬穩定型地質構造巖層總體傾向上游，致使左岸以順向邊坡為主，庫區兩岸坡度為10176?！?0176。之間。植被較為發育，庫區河流兩岸有兩級階級分布。壩軸線較長，庫容小，比較開闊，開挖量大，工程成本高，宜修重力壩，且筑壩的材料需求大?！癠”型河谷，巖層總體傾向上游，致使左岸以順向邊坡為主，庫區兩岸坡度為10176?！?0176。之間。植被較為發育，庫區河流兩岸有兩級階級分布。庫容相對較大，淹沒耕地面積較小，右岸有懸崖部分層理破壞大，破碎帶多，壩軸線適中，投資減少，工期縮短宜修重力壩。?方案三：壩軸線取在下游如圖所示：上游壩軸線所處的河谷斷面左右岸呈對稱的“U”型河谷，巖層總體傾向上游，致使左岸以順向邊坡為主，庫區兩岸坡度為10176?！?0176。之間。植被較為發育，庫區河流兩岸有兩級階級分布。下壩線左壩壩岸較長，工程量較大，左壩岸占有耕地，工程成本高。綜上所述：根據各壩線的位置進行綜合性比較，最終確定中壩線為壩軸線。 壩型選擇土石壩?土石壩壩身不能溢流，必須修建溢洪道，導致建筑物分散，不利于管理。 ?施工導流條件差，圍堰時要修筑導水隧洞或明渠導流，工程成本高。?土料運輸受氣候的影響大，土石壩的填筑材料為散粒體結構，抗剪強度低， 防滲處理工作大，顆粒間粘結力小，土石壩的抗沖能力低，顆粒間存在較 大的孔隙，導致產生沉降。 拱壩拱壩對地形的要求，需要壩址上游寬闊，左右岸對稱，岸坡平順無突變，該處是寬淺的不對稱“U”型谷，不能修筑拱壩。重力壩①重力壩對地形、地質條件適應性好，任何形狀的河谷都可以修建重力壩.?樞紐泄洪及導流問題容易解決.?結構簡單，體積大，有利于機械化施工.④傳力系統明確，便于分析與設計，運行期間的維護及檢修工作量較少.⑤建筑物布置集中便于管理。綜上所述:根據重力壩，土石壩和拱壩的特點，進行綜合性比較，最終選擇混凝土重力壩。 剖面設計（一）基本剖面的設計 根據重力壩的荷載特點與工作特點，基本剖面為三角形，如下圖所示。（二）、實用剖面的確定、壩底寬度的確定 根據地形圖資料得河底高程為662m，由地質資料可知該壩壩址覆蓋層厚度為03m,弱風化層厚度為35m,所以開挖深度為5m,水深6m，河底高程662m。壩底高程為654m。根據工程實踐經驗，下游壩坡坡率m=，取m=。則壩底寬度B=壩底高程=河底高程8=654壩底寬B：1/=（壩頂高壩底高程）/B B= 因為要考慮交通要求，所以寬度取6m。該工程屬于?。?）型，壩的安全級別為4級。正常蓄水位時：校核洪水位時：壩頂高程： 1）正常蓄水位時風速V=波高：波長：壅高： 壩頂高程=正常蓄水位2)校核洪水位時 風速V=波高：波長：壅高：壩頂高程=校核洪水位+=+=所以相比之下，取校核洪水位是對應的壩頂高程（）為大壩的壩頂高程。 帷幕灌漿：根據要求，設置一排帷幕，孔距4m 廊道：選用城門洞形，高5m。廊道底面距壩基面為4m,，廊道距上游面4m。荷載組合計算： 1）、壩體自重: 力臂： 上游水深H1下游水深H2上下游水位差H上游壩坡坡率n下游壩坡坡率m壩底寬度B揚壓力折減系數α0正常蓄水位時的各項系數2) 、正常蓄水位時(1)靜水壓力?上游靜水壓力?下游靜水壓力力臂： （2）、揚壓力力臂： (3)、浪壓力壩前水深H189。=247。2=(m)所以浪壓力按深水波計算力臂： (4)、下游水重力臂：（5）、淤沙壓力 壩前泥沙淤積高度：==15m 泥沙的容重： 淤沙的內摩擦角： 淤沙壓力： 力臂： 校核洪水位時的各項參數上游水深H1下游水深H2上下游水位差H上游壩坡坡率n下游壩坡坡率m壩底寬度B揚壓力折減系數α0 2）、校核洪水位時（1） 、靜水壓力?上游靜水壓力?下游靜水壓力力臂： （2） 、揚壓力力臂：(3)、浪壓力壩前水深H189。=247。2=(m)所以浪壓力按深水波計算力臂： (4)、下游水重力臂：（5）、淤沙壓力 壩前泥沙淤積高度：==15m 泥沙的容重： 淤沙的內摩擦角： 淤沙壓力： 力臂：承載能力極限狀態1）、正常蓄水位（基本組合）時抗滑穩定性極限狀態驗算正常蓄水位時的荷載作用荷載符號大小(KN)作用方向作用點距壩基面形心距離（m）產生力矩（）力矩和（）自重W1↓W2↓靜水壓力P1→P2←揚壓力U1↑00U2↑U3↑U4↑17057浪壓力PL→淤沙壓力PS→5下游水重W↓(1) 摩擦系數標準值粘聚力標準值，摩擦系數,、 。相應的設計值位：摩擦系數=，粘聚力=500/=，則設計值位=10000/=（kpa). 因為結構安全級別為3級，則結構重要性系數，設計狀況系數，結構系數作用效應函數： 抗力函數：所以: 經計算可知，即基本組合滿足設計要求。（2） 壩址抗壓強度極限狀態 因為結構安全級別為3級，則結構系數=，設計狀況系數=，結構系數=.作用效應函數：抗力函數：2） 校核洪水位（偶然組合）時抗滑穩定性極限狀態驗算 校核洪水位時的荷載作用荷載符號大小(KN)作用方向作用點距壩基面形心距離（m）產生力矩（）力矩和（）自重W1↓W2↓靜水壓力P1→P2←揚壓力U1↑00U2↑U3↑U4↑浪壓力Pl→淤沙壓力PS→5下游水重W↓（1） 因為結構安全級別為3級，則結構系數=，設計狀況系數=，結構系數=.作用效應函數： 抗力函數：所以： 經過計算可知，該重力壩在校核洪水位情況下壩基面的抗滑穩定性滿足要求。（2） 壩址抗壓強度極限狀態 偶然組合時，取偶然狀態對應的設計狀況系數=，結構系數=，結構重要系數=.作用效應函數：抗力函數：所以:所以經計算，該重力壩在校核洪水位情況下壩趾抗壓強度滿足要求。3）、上游壩踵不出現拉應力極限狀態。因此上游壩踵不出現拉應力極限狀態屬于正常使用極限狀態。，結構功能的極限值c=0.(一)正常蓄水位（基本組合）時壩體邊緣應力計算正常蓄水位時的荷載作用荷載符號大小(KN)作用方向作用點距壩基面形心距離（m）產生力矩（）力矩和（）自重W1↓W2↓靜水壓力P1→P2←揚壓力U1↑00U2↑U3↑U4↑17057浪壓力PL→淤沙壓力PS→5下游水重W↓上游水深H1下游水深H2上下游水位差H上游壩坡坡率n下游壩坡坡率m壩底寬度B揚壓力折減系數α0正常蓄水位時的各項系數不計揚壓力 ?水平截面上的正應力。?邊緣剪應力和?鉛直截面上的邊緣正應力、。④邊緣主應力、 計入揚壓力 ?水平截面上的正應力、。?邊緣剪應力和?鉛直截面上