沙溪口水电站设计及厂房整体稳定性分析计算书毕业设计(编辑修改稿)

沙溪口水电站设计及厂房整体稳定性分析计算书毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

anged on the left portion of the riverbed. The spillway with 16 openings each of 17m wide has a total length of 304m,crest lever with , discharging most flood flow still along the main river channel. The powerhouse with dimension of 128*68*(L*W*H) is located at the right side of the spillway andi ncorporated into the dam. It houses 4 axialflow turbines coupled with generators each. Both 110 KV and 220KV switchyards are arranged on the platform at the left portion of downstream tailrace. The shiplock with the dimension of 100*30*5m(L*W*Min. Water depth) is located on the right side of the spillway. The lock chamber of monolithic structures is filled and emptied with long gallery conduits at bottom in spreading form. KEYWORDS 水利水电工程 专业毕业设计 7 Shaxikou block power plant concrete gravity dam over flow dam binatory hydrogenerator altitude stable stress uplift pressure 1 枢纽布置 坝址位置设计洪水位 ，对应下游水位可由下泄流量在流量与下游水位关系曲线查得 80m ,水头为。 校核洪水位 89m ,同理可查得下游水位 83m ，水头为 6m ，初步设计选择采用河床式厂房发电。 经综合分析，主河槽位于左河床靠近左岸 30~50m 之间，开挖至弱风化岩层需至 高程左右，初步设计布置船闸易于通航需求；沿坝轴线自此至右岸500~600m 之间，开挖至弱风化岩层需至 高程左右，初步设计选择布置溢流坝和河床式厂房。 综上，初步设计采用重力坝挡水，溢流坝泄洪， 底流消能 ，河床式厂房发电。 工程等别二等，主要建筑物级别二级，次要建筑物级别三级，临时建筑物四级。 2 重力坝挡水坝段设计 上游设计洪水位 ；校核洪水位： 89m；正常蓄水位 ；下游设计洪水位80m；校核洪水位 83m；正常蓄水位： （ 四 台机组发电）。 坝底高程取未风化岩石边界开挖线。 γ 1 = KN/ 3m , γ 0 = KN/ 3m ，云母长英片岩与混凝土边界 f=,K=， c`=㎡ ,K`=。 剖面设计 坝顶高程 坝顶高程由静水位 +相应情况下的风浪涌高和安全超高。 即： ▽ =静水位 +Δ h 式中： Δh=2h l+h0+hc 2hl=； Vf为计算风速； D 为吹程； D=10km h0为波浪中心线高出静水位高度； hc为超高，由规范查得。 沙溪口水电站设计及厂房整体稳定性分析 8 计算风速为 30m/s； 设计洪水位下： 2hl=； 2LL=（ 2hl） =； h0=L1L2L LHcthL2 h4  =； hc= Δh=2h l+h0+hc=++= 坝顶高程 =+= 取 93m 校核洪水位下： 2hl=； 2LL=（ 2hl） =； h0=L1L2LLHcthL2 h4 =； hc= Δh=2h l+h0+hc=++= 坝高 =89+= 取 94m 考虑其他因素，该重力坝坝顶高程取 94m 坝顶宽度 坝底高程取未风化岩石边界开挖钱 ， 由于 58m 做坝基时，大坝抗剪强度无法满足要求，故向下开挖 7m，取 51m高程开挖， 则坝高为坝高为 9551=44m,坝顶宽度一般为坝高的 8%10%，并不得小于。 考虑交通等综合条件， 及根据坝顶双线公路要求，坝顶宽度取为 10m。 上游折坡的起坡点位置 上游折坡的起坡点 位置应结合应力控制条件和引水、泄水建筑物的进口高程来选定。 一般在坝高的 1 /3 ~2 /3 的范围内。 为尽量利用水重，在满足应力要求前提下，上游坡应尽可能缓。 为尽量利用水重，在满足应力要求的前提下，折坡点高程定在 处。 水利水电工程 专业毕业设计 9 上下游边坡 n、 m 由稳定和应力要求确定。 n=,m= 荷载的计算 参考《水工建筑物》 荷载的分布如图所示。 开挖高程5 1 米 图 2— 1 非溢流坝剖面图 自重 1 0 .5 3 1 5 2 4 5 4 0W K N m     2 10 43 24 10320W K N m    3 0 . 5 3 0 3 7 . 5 2 4 1 3 5 0 0W K N m     沙溪口水电站设计及厂房整体稳定性分析 10 1 2 3 24360W W W W K N m    上下游水压力 （ 1）设计情况 上游水压力 Px = 22011 0 . 5 9 . 8 1 3 8 7 0 8 32 r H K N m    ↓ PY1=3 28 =824 KNm PY2=3 15 =221 KNm 下游水压力 Px = 22021 0 . 5 9 . 8 1 2 7 . 5 3 7 1 02 r H K N m    PY= =2968kN/m （ 2）校核情况 上游水压力 Px = 22011 0 . 5 9 . 8 1 3 8 . 5 7 2 7 12 r H K N m    ↓ PY1=3 =839 kN/m PY2=3 15 =221kN/m 下游水压力 Px = 22021 0 . 5 9 . 8 1 2 8 . 5 3 9 8 42 r H K N m    PY= =3187kN/m （ 3）正常情况 上游水压力 Px = 22011 0 . 5 9 . 8 1 3 5 6 0 0 92 r H K N m    ↓ 水利水电工程 专业毕业设计 11 PY1=3 20 =589kN/m PY2=3 15 =221kN/m 下游水压力 Px = 22021 0 . 5 9 . 8 1 1 3 . 3 4 8 7 32 knrH m    PY= =698kN/m 扬压力 由于扬压力较大，坝体设有防渗帷幕和上下游主副排水系统，由规范DL50771997，坝基面渗透压力扬压力强度系数为： α 0 = α 1 = α 2 = 扬压力的求法便是根据上下游的水位来确定整个图形的面积 , （ 1）设计情况 U1=43 =3206 kN/m U2= 9 =1342 kN/m U3= 8 =241 kN/m U4=26 =1569 kN/m 沙溪口水电站设计及厂房整体稳定性分析 12 U5= 8 =540 kN/m U=U1+U2+U3+U4+U5= 6898kN/m （ 2）校核情况 U1=43 =3248 kN/m U2= 9 =1360 kN/m U3= 8 =257 kN/m U4=26 =1671 kN/m U5= 8 =560 kN/m U=U1+U2+U3+U4+U5=7096kN/m （ 3）正常情况 水利水电工程 专业毕业设计 13 U1=43 =2814 kN/m U2= 8 =262 kN/m U3=9 =29 kN/m U4= 8 =13 kN/m U5= 9 28 =1236kN/m U=U1+U2+U3+U4+U5= 4354kN/m 浪压力 坝前水深 H1 LL PL=r0(LL+2hL+h0)LL/2 r0L2L/2 =(++) =183kN/m → 地震荷载和冰压力 本工程基本列度 6级 ,主要建筑物 为二级 ,所以设计烈度为基本烈度 ,对于小于7 级烈度的工程可不考虑地震荷载 ,本工程在闽江西溪流域属亚热带季风气候 ,年平易气温为 摄氏度 ,全年最低气温小于零度的天数平均为 7 天 ,所以不考虑冰压力 ,不考虑其对工程的影响 . 挡水重力坝的稳定分析 设计水位情况下 荷载计算 沙溪口水电站设计及厂房整体稳定性分析 14 表 2— 1 设计水位 ()情况下坝基面上的荷载计算如表 坝基面抗滑稳定 ( * ) (7 2 8 3 3 7 1 0 ) 1 . 0 (7 6 1 5 7 8 ) 1 . 2 3 5 9 3S K N       0 . 5( * ) [ ( 5 4 0 1 0 3 2 0 1 3 5 0 0 ) 1 . 0 ( 2 2 1 8 2 4 2 9 6 8 ) 1 . 0 3 2 0 6 1 . 01 . 360( 1 3 4 2 2 4 1 1 5 6 9 5 4 0 ) 1 . 2 ] 4 338836RKN                序号 作用类别 作用力 作用力引起的弯矩 作用方向 计算结果 单位 作用方向 力作用点 计算结果 单位 1 自重 1 ↓ 540 KN + 10530 2 ↓ 10320 KN + 139320 3 ↓ 13500 KN 20250 2 上游侧静水 压力 水平向 → 7083 KN 89718 竖直向 1 ↓ 221 KN + 4531 竖直向 2 ↓ 824 KN + 20 16481 3 下游侧静水 压力 水平向 ← 3710 KN + 33756 坚直向 ↓ 2968 KN 14 41552 4 扬压力 1 ↑ 3206 KN 0 0 2 ↑ 1342 KN 24827 3 ↑ 241 KN 1735 4 ↑ 1569 KN + 13336 5 ↑ 540 KN + 10144 7 浪压力 1 → 761 KN 22777 浪压力 2 ← 578 KN + 16649 水利水电工程 专业毕业设计 15 0 ( * ) 1. 0 0. 95 35 93 31 28 ( * ) / 1. 2 73 63S KN R KN       显然满足稳定要求 坝址处抗压强度 M=(10530+13932020250) (8971833756) +(4531+1648141552) (24827+) (2277716649) = 26( * ) ( ) 1 . 6 4 5 7 9 .MMS K N MBB    R(*)=14300/=9533 0 ( * ) 1 .0 0 .9 5 5 7 9 5 5 0 . ( * ) / 1 .8 5 2 9 6 .S KN M R KN M       显然满足要求 坝踵处抗拉强度 239。 y BM6BM   =572kN/㎡ 0 显然满足要求 边缘应力的计算： 参考《水工建筑物》 按要求应考虑坝基面和折坡面的边缘应力，此处只进行了坝基面的相关计算。 校核水位下的荷载计算 表 2— 2 校核水位 （ 89m） 情况下坝基面上的荷载计算如表 沙溪口水电站设计及厂房整体稳定性分析 16 坝基面抗滑稳定 ( * ) (7 2 7 1 3 9 8 4 ) 1 . 0 (7 6 1 5 7 8 ) 1 . 2 3 5 0 7S K N       0 . 5( * ) [ ( 5 4 0 1 0 3 2 0 1 3 5 0 0 ) 1 . 0 ( 2 2 1 8 3 9 3 1 8 7 ) 1 . 0 3 2 4 8 1 . 01 . 360( 1 3 6 0 2 5 7。