江衢兰溪航电枢纽01船闸总体布置及上闸首结构设计毕业设计模板正文大学论文Word格式文档下载.docx
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坝址以上集水面积11427km2，多年平均流量389.92m3/s，年径流总量123.35亿m3（扣除乌引水量），是衢江干流开发中的第六级也是最下游一级枢纽。
工程是以航运和水力发电为主，结合改善水环境及灌溉条件等综合利用工程。
该工程由泄洪闸、船闸、发电厂房等建筑物组成，电站装机4×
4.1MW，多年平均发电量约6533万KW.h。
船闸设计标准为500t级。
2.2水文和气象资料分析
2.2.1流域概况
衢江是浙江省最大河流——钱塘江南源兰江的主流，集水面积11477.2km2，河流全长257.9km。
兰溪水利枢纽工程坝址以上集水面积11427km2，占衢江总流域面积的99.6%。
乌溪江上游建有湖南镇水库，集水面积2151km2，电站装机容量270MW；
其下游已建黄坛口水电站，装机容量为82MW，区间集水面积237km2。
江山港上现已建成峡口、碗窑水库，集水面积分别为399.3km2和212.5km2，白水坑水库集水面积316km2。
上述大型水库的调节对衢江的水资源合理开发利用提供了有利条件，有利于衢江梯级发电。
2.2.2气象
设计流域属中亚热带季风气候区，冬夏季风交替明显，温和湿润，四季分明，日照充足，雨量丰沛。
多年平均降水量为1631.7mm；
年平均风速3.0m/s，最大风速15m/s，相应风向为WSW。
流域内降水量时空分布不均匀，年内变化较大，本流域大洪水的主要成因为梅雨。
2.2.3径流
设计流域内已建成并对本工程年径流分析具有调节功能的水库有湖南镇水库，塔底水利枢纽和小溪滩水利枢纽等，故年径流分析将设计流域分为四部分，即：
湖南镇水库，集水面积分别为2151km2；
湖南镇水库～塔底水库坝址区间，6011km2；
塔底～小溪滩水库坝址区间，2300km2；
小溪滩水库～兰溪水库区间，965km2。
径流分析采用水文比拟法，移用参证站降水径流关系，求得设计区块历年径流及相应年份逐日径流。
表2-1各区块年径流成果表
位置
集水面积
（km2）
年平均
流量
（m3/s）
年径
流深
（mm）
年径流
总量
（亿m3）
湖南镇水库
2151
76.2
1117.2
24.0
湖南镇～塔底区间
6011
215.7
1132.5
68.7
塔底～小溪滩区间
2300
77.4
1061.3
24.4
小溪滩～姚家区间
965
27.8
908.5
8.8
2.2.4洪水
流域洪水采用实测洪水资料推求。
本工程设计洪水分湖南镇水库及湖南镇水库~姚家坝址区间二部分。
流域设计洪水由区间设计洪水与湖南镇水库相应洪水（经水库调蓄后）进行地区组成得。
各频率设计洪水成果见表2-2。
表2-2姚家坝址年最大设计洪水成果表
频率
P（%）
1
2
5
10
20
Qm（m3/s）
16530
14080
11950
10250
8520
注：
本表为湖南镇水库调洪后与姚家～湖南镇区间洪水迭加的成果。
2.2.5台汛期和非汛期洪水
台汛和非汛期各频率洪水有关成果见表2-3。
表2-3台汛期、非汛期设计洪水单位：
m3/s
P（%）
分期
3.3
33.3
台汛
5790
5010
3740
2590
1870
非汛
6150
5640
4780
3900
3230
2.2.6固体径流
据衢州站泥沙实测资料统计分析，该站1958年～2005年年总输沙量为136万t。
将衢州站历年输沙量资料移用于设计流域。
经1958～2005年48年系列统计分析，姚家~湖南镇区间年来水量101.9亿m3，悬移质沙量186.8万t，加上推移质，年总输沙量为224万t。
2.2.7水位流量关系曲线
工程位置无实测水位流量资料，考虑到低水位流量关系是计算发电量多少的关键。
设计中依据实测断面资料，借助河道上下游有关的河道水位、流速、糙率及河道断面等实测资料推求。
坝址下游水位～流量关系曲线成果见表2-4。
表2-4姚家坝址断面H～Q曲线
H（m）
Q（m3/s）
备注
23.0
150
基面：
1985国家高程基准
23.5
300
510
24.5
800
25.0
1150
25.5
1537
26.0
1955
26.5
2425
27.0
2934
27.5
3482
28.0
4068
28.5
4617
29.0
5100
29.5
5581
30.0
6360
30.5
7178
31.0
8014
31.5
8617
32.0
9542
32.5
10525
续表2-4
33.0
11550
33.5
12604
34.0
13690
34.5
14820
35.0
15980
2.3地质资料分析
2.3.1区域地质
本工程位于衢江下游段，河流呈东西流向，南岸为下店村，北岸为姚家村。
工程横跨衢江，本段水流湍急，江面宽约500m，两岸为堤坝，兰溪段堤脚有宽约40m的滩地，地面高程约29～29.50m。
工程区地层分布白垩系上统基岩和第四系冲积堆积层。
地下水为松散岩土类孔隙潜水，主要分布在第四系地层中。
由大气降水补给，并排泄于河道。
工程区域构造相对稳定，地震动峰值加速度为＜0.05g（相应地震基本烈度为＜Ⅵ度，中硬场地地震动反应谱特征周期为0.35s。
2.3.2水库区工程地质条件
2.3.2.1库岸稳定
库区两岸均设有防洪堤，库岸基本稳定，但近年来民间采砂船活动剧烈，并向堤脚靠拢，对堤身稳定不利。
2.3.2.2水库渗漏
右岸堤身及堤基上覆盖层为粉质粘土层，厚度2.7m～8.8m，分布高程约27m以上。
下部为砂砾卵石层，厚度2m～6.6m，分布高程一般22m～30m，透水性中等。
堤内侧无低洼地，不存在向库外的渗漏条件。
左岸堤身为透水性较强的砂砾卵石填筑而成，厚度一般3m～6m，高程为30m～36.70m。
堤基覆盖层为砂砾石或粉细砂层，厚度5m～10m，分布高程20m～30m，为中等透水层。
堤内无低洼地，不存在向库外渗漏的条件。
库区不存在永久渗漏问题。
2.3.2.3水库浸没
水库区内左岸堤内少量耕地、支流新赤溪金家插村～插口村一带，地面高程一般在29～29.2m，其耕地存在中度浸没影响。
房屋建基面较高，且多为砂砾石及岩石地基，无浸没影响。
右岸堤基主要为粉质粘土组成，地面高程一般高于31m，不存在浸没影响。
本地区为无盐碱化低矿化度地区，耕地作物一般以水稻为主，堤内沟渠排水性较好，能有效地减轻或排除浸没造成的影响。
2.3.3枢纽区工程地质条件
上坝址左岸接于马鞍山，右岸位于下店村上游约230m；
下坝址左岸位于姚家村南，右岸位于下店村下游约200m。
上、下坝河床段均为第四系全新统冲洪积层，厚1~6m；
基岩为泥质粉砂岩，河床段基岩面高程两坝址基本相同，高程约20.0m~22.0m。
推荐下坝址工程地质条件如下：
2.3.3.1泄洪闸工程地质
闸基上部为采砂弃料，河道内砂砾石厚度约1.0～2.0m，属强透水层。
建议基础挖除覆盖层及全强风化岩石，将闸基置于弱风化基岩上。
左岸存在渗漏问题，建议设置垂直防渗措施，并延伸至马鞍山脚，防渗体深入弱风化岩体。
建议施工围堰防渗体置于岩石上，并做好基坑截渗排水工作。
砾卵石抗冲刷能力差，坝址下游应做好消能防冲措施。
建议开挖边坡：
砂砾卵石层1:
1～1:
1.5；
粉质粘土1：
1；
全强风化岩石1:
0.75，弱风化岩石1:
0.3。
2.3.3.2船闸上闸首工程地质
船闸位于闸址左侧，上覆盖层为第四系全新统冲洪积砂砾卵石层，厚度7.0m～10m。
基岩为白垩系泥质粉砂岩，抗风化能力较弱，全～强风化带厚1m～2.0m，弱风化带厚2.0m～5.0m，建议挖除覆盖层及全强风化岩，将闸室基础建在弱风化基岩上，基岩开挖深度3m～4m。
岩石的允许流速为3.5m/s。
砼/弱风化岩石f=0.4，f＇=0.5，c＇=0.4Mpa。
变形模量E0＝3GPa。
弱风化岩石承载力标准值fk=1000kPa。
砼/微风化岩石f=0.5，f＇=0.6，c＇=0.4～0.5Mpa。
变形模量E0＝3～4GPa。
微风化岩石承载力标准值fk=1000～1500kPa。
砂砾卵石层1:
1.25～1:
全强风化岩1:
0.75，弱风化岩1:
2.3.3.3电站工程地质
电站厂房位于闸址右侧河床，覆盖层为人工堆积砾卵石层，厚度2.0m，层底高程在20m～18m。
基岩为白垩系泥质粉砂岩，为软质岩石，抗风化能力较弱，全～强风化带厚0.5m～4m，弱风化带厚3m～5m，建议挖除覆盖层及全强风化岩，厂房基础建在弱风化或微风化基岩上。
基岩开挖深度：
1.5m～3m，必要时进行固结灌浆处理，深度5m。
机组段开挖较深，下部高程10m左右，泥质较高，岩石较破碎，必要时进行加固处理。
河床砂砾卵石允许流速；
1.5m/s。
砼/微风化岩石f=0.5，f＇=0.6，c＇=0.4～0.5Mpa。
粉质粘土1:
全风化岩石1:
0.75，强风化岩石1:
0.5，弱风化岩石1:
0.3～1:
0.1。
2.3.4天然建筑材料
工程区近年来江心洲被大量开采，现衢江、兰江约15km范围内已
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