长江水利枢纽毕业设计.docx

1、长江水利枢纽毕业设计 第一章 枢纽任务及枢纽基本资料A江是我国东南地区的一条河流，根据流域规划拟建一水电站。其基本资料和设计要求如下。一、枢纽任务本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用。（1）发电 水电站装机容量为20万kw，多年平均发电量5.09亿度。本电站4台5万千瓦机组。正常蓄水位为184.25m，汛期限制水位为182m，死水位164m，4台机满载流量338立方米/秒，相应尾水位103.5米。厂房型式为坝后式，主厂房平面尺寸为8118平方米，发电机层高程114.8米，尾水底板高程90.8米，厂房顶高程130.5米。副房平面尺寸为6610平方米。安装场尺寸为2118平方米。开关站尺

2、寸为2075平方米。（二）灌溉本工程建成后，可增加保灌面积50万亩。（三）防洪减轻洪水对A市和A平原的威胁，在遇到5000年一遇和1000年一遇的洪水时，经水库调洪后，洪峰流量由原来的14900立方米/秒、11700立方米/秒分别削减为7550立方米/秒、6550立方米/秒。要求设计洪水时最大下泄流量限制为6550立方米/秒。其他参数见表1.1。表1.1 洪水标准的调洪成果洪水标准来流量峰值（m3/s）泄流量（m3/s）上游水位（m）下游水位（m）设计（0. 1%）117006645.1186.40114.40校核（0.02 %）149006924.6189.28115.70（四）渔业正常蓄水

3、位时，水库面积为35.60平方公里，可为发展养殖创造有利条件。（五）过木根据林业部门的要求，木材过坝量每年为33.3万立方米。其木材最大长度12米，大头直径为115厘米。（六）其它五年完工。 二、A江水利枢纽基本资料说明（一）自然地理1. 流域概况A江是我国东南一条河流，流向自西向东，流经A省南部地区，汇人东海，干流全长153公里，流域面积4860平方公里。坝址以上流域面积2761平方公里，流域境内为山区，平均海拔高度为662米，最高峰达1921米，流域境内气候湿润，雨量充沛，属热带气候。径流主要来自降雨，小部分由地下水补给，每年49月为汛期，其中5、6两月为梅雨季节，河道坡降上游陡，下游缓，

4、平均坡降6.320.97%，因河道陡，调蓄水能力低，汇流快，由暴雨产生的洪水迅速涨落，一次洪水过程线尖瘦，属典型的山区性河流。流域境内，以农林为主，森林茂盛，植被良好，水土流失不严重，枢纽下游为A省的重要农付业生基地A平原。坝址下游约50公里有县级城市两座，在河流入海处，有省辖市一座。2. 气候特性（1）气温坝址处的多年平均气温为17.3，月平均最低气温5（1月份）、最高29（7月份）。实测极端最低气温-8.2 (1月份)、最高气温为40.6 (7月份)。（2）湿度年平均相对湿度为79%左右，其中6月份87%为最大，1月份72%为最小，日变化较大。（3）降雨量坝址以上流域的年平均降雨量为186

5、0毫米，实测最大降雨量为2574毫米，最少为1242毫米。雨量在年内分配不均，其中49月份占全年雨量的80%，56月占全年雨量的1/3，往往形成起伏多峰的洪水。各月降雨量的雨型及日数统计如表1.2 。表1.2 各月降雨量的雨型及日数统计表 月份项目123456789101112全年实际天数3123313031303131303130310.3-10mm雨日34571212109876410-30mm雨日23458965432130m以上雨日m 911856322100（4）蒸发量坝址处多年平均蒸发量为1349毫米，其中以7月份为最大，月蒸发量为217毫米，2月份为最小，月蒸发量为45.5毫米。

6、（5）风向风力实测最大风速为17米/分，风向西北偏西，吹程4.5公里。多年平均最大风速成为：汛期为12米/分，非汛期为13米/分。风向向基本垂直坝轴线，吹程4公里。3. 水文特性（1）正常径流根据资料分析，坝址处的多年平均流量为100m3/s，多年平均总量为31.5亿m3，各频率的月平均量见表1.3。表1.3 各频率的平均量 （单位：m3/s） 月频率123456789101112多年平均11162673244906896793626333110212111318657817923536451053735217721073777315050214989141216277784444261616

7、97808194773127184221512134574952522366912154261155（2）洪峰流量及总量据水文资料推算，坝址处的洪峰流量及总量如下。洪峰流量Q=3310 m3/s，Cv=0.45，Cs=4Cv，皮型线。各频率流量如表1.4所示。表1.4 各频率流量表频率（%）0.020.10.21251020备注流量（m3/s）1490011700洪峰总量三日洪水总量的均值W=3.5亿m3，Cv=0.38，Cs=3Cv，皮IV型线。各频率洪流量如表1.5所示。表1.5 各频率洪流量表频率（%）0.020.10.21251020备注总量WP7.946.58亿m3可能最大三日洪量为

8、15.4亿m3。施工期各设计洪水频率流量见表1.6。表1.6 施工期各设计洪水频率流量表时段频率（%）104月96月103月116月112月122月备注520871772136713678848241016731410107210726545962012751045784784434332（3）固体径流量及水库淤积据水文站实测资料分析，年固体径流总量为331万吨，百年后水库淤积高程115 m。淤沙浮容重为8.5 kN/m3，内摩擦角为100。（4）其它本坝址地震烈度为70。（二）工程地质1. 坝址工程地质（1）地貌坝址处的河床宽度约100 m。河底高程约100 m，水深13 m。河床覆盖层由大

9、块石、卵石组成。厚度约56m，两岸山坡为第四系覆盖层，厚度为510m左右。河谷近似梯形，两岸约400600。（2）岩性和工程地质坝基为花岗斑岩，风化较浅，岩性均一，新鲜坚硬完整，抗压强度达120200 mPa。坝址的地质构造简单，无大的地质构造，缓倾角节理延伸短，整体滑动可能性很小。但陡倾角节理较发育，以构造节理为主，左右岸各有走向互相垂直的二组节理。其中一组近于平行山坡等高线，方向见地形图，节理倾角约350900，节理面无夹泥存在。坝址处的水文地质较简单，未发现裂隙承压水。（3）岩石的物理力学性质岩石的物理力学性质见表表1.7。表1.7 岩石的物理力学性质表岩性或地质构造容重（kN/m3）孔

10、隙率（%）抗压强度（mPa）弹性模量（mPa）摩擦系数粘着力（mPa）泊松比(u)抗剪系数抗剪断系数干湿干饱和混凝土与基岩基岩内部混凝土与基岩基岩内部花岗斑岩27.328.12.32101902.21040.700.750.751.200.5基岩与砼0.20节理面0.650.751.0基岩内相对隔水层离基岩表面深15 m。2. 库区工程地质库区岩性以火山岩和沉积岩为主，皱褶规模不大，均为背斜，两翼地层平缓，且不对称。有较大的断层二条，这些皱褶和断层呈北东向展开，以压扭性为主，倾角较陡，延伸长度达几到几十公里，断层单宽1米左右，个别达10米以上。断层破碎都已胶结。库区水文地质简单，以裂隙水为主，

11、地下分水岭高程均高出库水位以上。（三）筑坝材料1. 石料坝区大部分为花岗斑岩，基岩埋深浅，极易开采，且河床覆盖层中的块石、卵石亦可利用，因此筑坝石料极易解决。2. 砂料在坝下游勘探6个砂料场，最远料场离坝约9公里，以石英破碎带的料料场为主，初估砂料储量约430万m3。经质量检验，砂石料符合规范要求。坝址处缺乏筑坝的土料。（四）库区经济 库区除有小片盆地外，其余多为高山峡谷地带。耕地主要分布在小片盆地上，高山上森林茂密。在正常蓄水位时，需迁移人口21444人，拆迁房屋19240间，淹没、浸没耕地16804亩，淹没森林面积18450亩，淹没县乡建造的二座小型水电站（装机2210 kW）等，共需赔偿

12、费4120万元。（五）其他1. 对外交通本坝址上游左岸30公里处有铁路干线、车站，另有公路与坝址下游50公里的两座县于相通，两县城有公路和水路与河流入海处的省辖市相连，对外交通较为方便。2. 附属工厂和生活建筑区坝址下游两岸有较大的冲积台地，地形平缓面积较大，适宜布置附属工石和生活建筑区。3. 负荷位置本电站主要供应坝下游A平原的农村生产用电及省辖市的工业用电，并担负A电网的部分调峰任务。4. 坝顶有双线公路布置的要求。第二章 建筑物形式的选择一、枢纽的建筑物组成本枢纽的主要任务是防洪发电，主要建筑物有挡水建筑物，泄水建筑物，引水建筑物，过鱼过木建筑物和电站建筑物。二、工程等别和建筑物级别根据

13、水利水电枢纽工程等级划分及设计标准以及该工程的一些指标确定工程等级如下： （1）各效益指标等别 根据枢纽灌溉面积50万亩，判断属于等工程；根据电站装机容量20万千瓦，判断属于等工程；根据保护城镇的重要性，判断属于等工程。 （2）水利枢纽等级 根据规范规定，对具有综合利用效益的水电工程，各效益指标分属不同的等别时，整个工程的等级应按其最高的等别确定，故本水利枢纽为等工程。 （3）水工建筑物的级别 根据水工建筑物级别的划分标准，等工程的主要建筑物为2级水工建筑物，所以本枢纽中挡水坝段、溢流坝段、泄水底孔坝段、电站坝段及其建筑物为2级水工建筑物，次要建筑物为3级水工建筑物。注1：水利水电工程分等指标见表2.1。表2.1 水利水电工程分等指标工程等别工程规模水库总库容（108m3）防洪治涝灌溉供水发电保护城镇及工矿企业重要性保护