水工建筑物课程设计Word文档下载推荐.docx

1、顺河水量较充沛，顺河站多年平均年径流量为24.5亿立方米占全流域的53%，年内分配很不均匀，主要集中在汛期七、八月份。丰水年时占全年5060%，枯水年占3040%，而且年际变化也很大。（2）.洪水：多发生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大涨落迅速的特点，据调查近一百年来有六次大水，其中1883年最大，由红痕估算洪峰流量约为2440027400m3/s,实测的45年资料中最大洪峰流量发生在1962年为18800m3/s。（3）.泥沙：本流域泥沙颗粒较粗，中值粒径0.0375毫米，全年泥沙大部分来自汛期七、八月份，主要产于一次或几次洪峰内且年际变化很大，由计算得，多年平均悬移质输沙量为1825万吨多

2、年平均含沙量7.45公斤/立方米。推移质缺乏观测资料。可计入前者的10%，这样总入库沙量为2010万吨。淤砂浮容量为0.9吨/立米，内摩擦角为12度。淤砂高程157.5米。（三）气象库区年平均气温为10左右，一月最低月平均产气温为零下6.8，绝对最低气温达零下21.7（1969年）7月份最高月平均气温25，绝对最高达39（1955年）,本流域无霜期较短（90180天）冰冻期较长（120200天），顺河站附近河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，封冻期约70100天，冰厚0.40.6米，岸边可达1米，流域内冬季盛行偏北风，风速可达七八级，有时更大些，春秋两季风向变化较大夏季常为东南风，多年平均最

3、大风速为21.5米/秒，水库吹程D=3公里。（四）工程地质库区地质：顺河水库、库区属于中高山区，河谷大都为峡谷地形，只西城至北台子一带较为宽阔沿河两岸阶地狭窄，断续出现不对称，区域内无严重的坍岸及渗透问题。第四大岩层（Arl4）为角闪斜长片麻岩。具粗粒至中间细粒千状花岗变晶结构，主要矿物为斜长石、石英及角闪石，本岩层体厚层块状、质地均一、岩性坚硬、抗风化力强、工程地质条件较好，总厚度185米左右。岩石物理力学性质：岩石容重2.682.70吨/立米，饱和抗压强度，弱风化和微分化岩石均在650公斤/厘米2以上，有的可达1100公斤/厘米2以上，混凝土与岩石的摩擦系数微分化及弱风化化下部，可取f=1

4、.10、c=7.5kg/cm。地震：库区附近历史地震活动较为频繁，近年来微繁。弱震任不断发生，其中1936年和1976年两年内发生6度左右地震，1977年6月国家地震局地震地质大队对本区域地震问题作了鉴定，水库的基本烈度为6度，考虑到枢纽的重要性，和水库激发地震的可能性 拦河坝设防烈度采用7度。（五）枢纽建筑物特性指标 项目单位指标备注水位校核洪水位米227.2设计洪水位225.7正常蓄水位224.7汛期限制水位216.0死水位（发电）180.0校核洪水位尾水位156.8设计洪水尾水位152.0正常尾水位138.4库容总库容亿立米25.5计入十年淤积调洪库容7.4兴利库容19.5共用库容5.6

5、死库容4.2坝型混凝土重力坝坝顶溢孔数孔19堰顶高程闸墩的中墩厚度为3米每孔净宽15.0工作闸门尺寸米米1515弧形钢闸门启闭机（2）台固定式卷扬机设计洪水下泄能力32300校核水位下泄量42900限泄275003泄进口底高程160.0弧形闸门底孔数目4工作阀尺寸米*米5*7启闭机设计水位泄水能力米3/秒4340校核水位泄水能力4430电站引水道水管道进口高程170.0三条引水管道管线长度121.0管径5.0最大引水流量米/秒104每条引水道工作阀门3-5*7工作阀门启闭机3平板检修闸门5*8.5检修门启闭机1400/25吨门机电站主厂房尺寸长*米*米72*19.1*39.0机组间距16水轮发

6、电机组装机容量万瓦3*6=18水轮机型号HL720LT-330额定出力6.18主要变压器型号SPL-80000220输电线电压千伏共3台（六）坝型、坝址选择（1）坝型选择 坝址地形地质条件，河谷断面比较宽浅，两岸不对称，坝址区域为花岗岩结构，岩体是厚层块状，质地均一，抗风化强，工程地质条件好，覆盖层及风化层较薄弱。 建筑材料：经勘测，坝址附近有丰富的砂石料，但缺土料，只有很薄的表层堆积物。 根据以上情况进行综合分析如下： 拱坝方案：河谷断面宽浅，不是V字型，两岸不对称，没有合适的地质条件，故该方案不可行。 土石坝方案：坝址付近没有适宜的地形像溢洪道，若开挖溢洪道，则开挖量较大，并且当地土料比较

7、缺乏，故也不可取。 重力坝方案：混凝土重力坝和浆砌石重力坝都不能充分利用当地的自然条件，泄洪问题容易解决，施工容易。浆砌石重力坝虽然节约水泥用量，但不能实现机械化施工、施工方便、速度快、缩短工期，故本工程采用混凝土重力坝。 （2）坝址选择： 经地形、地质勘测，综合考虑地质条件、施工条件、综合效益等情况，坝址位于迁西县杨岔村的顺河流上，控制流域面积33700平方公里，总库容25.5亿立方米，水库距迁西县城35公里，有公路相通。（七）枢纽总体布置方案选择 水库枢纽由主坝、电站及泄水孔等组成（1）溢流坝的布置：溢流坝的位置应使下泄洪水、排水时能与下游平顺连接，不致冲刷坝基和其他建筑物，溢流孔孔数19

8、孔，净宽15米，中墩厚3米。 （2）导流底孔布置：导流底孔宣泄期的流量一般应考虑与永久建筑物相组合，做到一孔多用，导流底孔孔数为4，宽44米。 （3）电站坝段布置：水电站厂房尽量布置在靠近用户的岸，且要布置在使出力最大的一岸，电站坝段48米，由3台水轮发电机组。（4）挡水坝段布置：非溢流坝一般布置在河岸部分与岸坡相连，非溢流坝与溢流坝或其他建筑物连接处，用导墙、变强隔开。根据以上原则及尺寸，经分析1/2方案可选择，即：方案一 挡水坝 溢流 泄水 溢流坝 水电站 挡水坝坝 坝 方案二 挡水 溢流 有孔坝坡 挡水坝方案一、方案二比较方案一：泄水孔布置在中间，在水库建成以后，它将承担排沙、放空水库使

9、用，不是频繁使用，且开挖量大。方案二：溢流坝在中间，下泄洪水时，可以与主河槽水平顺连接且开挖量不大，故可采用。工程开挖量不大，且溢洪道泄水与主河槽平顺相连。第二章 坝体坡面拟定第一节坝体坡面拟定（一）坝体坡面拟定 从地形图可得拦水坝段的最底部高程为127.5米，故可据此确定最大坝高河坝顶高程。（1） 坝顶高程应高于交河洪水位，把顶上游防浪墙顶高程高于波浪高程，其与设计洪水位或校核洪水位的高差h由下式确定：h=h1%+hz+hc其中：h-防浪墙顶呈设计洪水位或校核洪水位高差m h1%-累计频率为1%时波浪高度m hz-波浪中心线高出设计洪水位或校核洪水位高度m hc-安全超高由设计枢纽工程为一等

10、，主坝为级建筑物，故计算的非溢流坝为级建筑物，查混凝土重力坝设计规范得安全超高，设计洪水位时为0.7m，校核洪水位时为0.5m。坝顶上游防浪墙顶高程=设计洪水位+h设坝顶或防浪墙顶高程=校核洪水位+h校a:设计洪水情况 风区长度D=3公里，计算风速V0设计洪水情况下取的年平均风速的1.5倍，为V0=12.5*1.5=18.75m/s. 由于gh5%/ V02=0.0076 V0（1/-12）（gD/V02）1/3 V02/g得h5%=0.0076* 18.75（1/-12）（9.81*3000/18.752）1/3=0.94m由gl/ V02=0.331 V0-1/2.15（Gd/ V02）1

11、/3.75得L=9.89m波浪中心线呈计算水平的 高度h8=hl2/Lcth2H/L 因HL cth2H/L1.0 h1%=1.15mh8=h/L=3.14*1/9.89=0.426m因主坝为级建筑物，故取设计安全超高hc=0.7m坝顶高程=225.7+2.29=227.99m b校核洪水位情况 风区长度D=3公里，计算风速V0在校核洪水位情况的平均最大风速V0=12.5m/s 波高：h5%=0.0076 *12.55（1/-12）（9.81*3000/12.52）1/3=0.56m波长：L=0.331 V0-1/2.15（Gd/ V02）1/3.75*12.52/9.8=6.59m波浪中心线至计算水位高度L cth2H/L=1.0 h1%=1.24*0.563=0.698mh8=hc2/L=3.14*0.6982/9.89=0.232m因主坝为级建筑物，故取校核安全超高hc=0.5mh校= h1%+h8+hc=0.698+0.232+0.5=1.43 m取上述两种情况坝顶高程中的最大值，并取防浪墙高为1.2m，所以实际坝顶高程为228.63-1.2=227.43m取227.5m。（二）坝顶宽度 坝顶宽度一般为坝高8%10%，并考虑交通要求，坝顶宽度取10m，满足级建筑物坝