水电站枢纽布置设计毕业设计(编辑修改稿)

水电站枢纽布置设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

工导流条件差，围堰时要修筑导水隧洞或明渠导流，工程成本高。 土料运输受气候的影响大，土石坝的填筑材料为散粒 体结构，抗剪强度低， 防渗处理工作大，颗粒间粘结力小，土石坝的抗冲能力低，颗粒间存在较 大的孔隙，导致产生沉降。 拱坝 拱坝对地形的要求，需要坝址上游宽阔，左右岸对称，岸坡平顺无突变，该处是宽浅的不对称“ U”型谷，不能修筑拱坝。 重力坝 20 ① 重力坝对地形、地质条件适应性好，任何形状的河谷都可以修建重力坝 . 枢纽泄洪及导流问题容易解决 . 结构简单，体积大，有利于机械化施工 . ④ 传力系统明确，便于分析与设计，运行期间的维护及检修工作量较少 . ⑤ 建筑物布置集中便于管理。 综上所述 :根据重力坝，土石坝和拱坝的特点，进行综合性比较，最终选择混凝土重力坝。 非溢流重力坝的设计 剖面设计 （一）基本剖面的设计 根据重力坝的荷载特点与工作特点，基本剖面为三角形，如下图所示。 （二）、实用剖面的确定 21 、坝底宽度的确定 根据地形图资料得河底高程为 662m，由地质资料可知该坝坝址覆盖层厚度为 03m,弱风化层厚度为 35m,所以开挖深度为 5m,水深 6m，河底高程 662m。 坝底高程为 654m。 根据工程实践经验，下游坝坡坡率 m=，取 m=。 则坝底宽度 B= 坝底高程 =河底高程 8=654 坝底宽 B： 1/=（坝顶高 坝底高程） /B B= 因为 要考虑交通要求，所以宽度取 6m。 22 该工程属于小（ 1）型，坝的安全级别为 4级。 正常蓄水位时： hc 取 校核洪水位时： hc 取 坝顶高程： 1）正常蓄水位时 mhc  风速 V=波高： mDVhl 3145  波长：  mLm  壅高： ( 22  ）mlz Lhh  22 vgD mhh l %5  mhh %5%1  mhhhh cz %1  坝顶高程 =正常蓄水位  所以正常蓄水位对应的坝顶高程为 2)校核洪水位时 mhc  风速 V=波高： mDVh l 1 6 3145  波长：  mLm  壅高：mLhhmlz   23 22 vgD  mhh l %5  mhhhh cz %1  坝顶高程 =校核洪水位 +=+= 所以相比之下，取校核洪水位是对应的坝顶高程（ ）为大坝的坝顶高程。 帷幕灌浆：根据要求，帷幕中心线距上游坝面 ，设置一排帷幕，孔距 4m 廊道：选用城门洞形，宽 ，高 5m。 廊道底面距坝基面为 4m,，廊道距上游面 4m。 坝体强度和稳定承载能力极限状态验算 24 荷载组合计算： 1）、坝体自重 :)( KNWWW  )(1  )(])[(212 KN 力臂：)( mBw  坝顶宽 )()((212 mBB  坝顶宽坝顶宽） 正常蓄水位时的各项系数 2)、正常蓄水位时 上游水深H1 下游水深 H2 上下游水位差 H 上游坝坡坡率 n 下游 坝坡坡率 m 坝底宽度B 扬压力折减系数α 0 25 (1)静水压力 上游静水压力 )( 2211 KNHrp  水 下游静水压力 )( 2222 KNHrP  水 力臂：)( 11 mH  )( mP  （ 2）、扬压力 )( KNrBHU  )()(21)(12 KNHbrB   )( KNHbr       )( 214 KNrHHH  力臂：01U )()((31212mBBU 帷中）帷中 )( mB  帷中 )( m帷中 (3)、浪压力 坝前水深 H189。 =247。 2=(m) 所以浪压力按深水波计算      KNhhLrP zll  水 力臂：   mhhhhH zzL 0000 111  大 26  mLHP mL 小  MKNP l  (4)、下游水重  KNHruW 222 下 力臂： mHB 2 下 （ 5）、淤沙压力 坝前泥沙淤积高度：sh==15m 泥沙的容重： 3/ mKNrsd  淤沙的内摩擦角：20s 淤沙压力： KNtghP sssbs 22     力臂： mhP sS 5153131  校核 洪水位时的各项参数 上游水深H1 下游水深 H2 上下游水位差 H 上游坝坡坡率 n 下游坝坡坡率 m 坝底宽度B 扬压力折减系数α 0 2）、校核洪水位时 （ 1） 、静水压力 上游静水压力 )( 2211 KNHrp  水 下游静水压力 )( 2222 KNHrP  水 力臂：)( 11 mH  )( mP  （ 2） 、扬压力 27 )( KNrBHU  )()(21)(12 KNHbrB   )( KNHbr       )( 214 KNrHHH  力臂：01U )()((31212mBBU 帷中）帷中 )( mB  帷中 )( m帷中 (3)、浪压力 坝前水深 H189。 =247。 2=(m) 所以浪压力按深水波计算      KNhhLrP zll  水 力臂：   mhhhhH zzL 0000 111  大  mLHP mL 小  mPl 合 (4)、下游水重  KNHruW 222 下 力臂： mHB 2 下 （ 5）、淤沙压力 坝前泥沙淤积高度：sh==15m 泥沙的容重： 3/ mKNrsd  28 淤沙的内摩擦角：20s 淤沙压力： KNtghP sssbs 22     力臂： mhP sS 5153131  承载能力极限状态 1）、正常蓄水位（基本组合）时抗滑稳定性极限状态验算 正常蓄水位时的荷载作用 荷载 符号 大小 (KN) 作用方向 作用点距坝基面形心距离（ m） 产生力矩（ ） 力矩和（ ） 自重 W1 ↓ 6 W2 ↓ 静水压力 P1 → P2 ← 扬压力 U1 ↑ 0 0 U2 ↑ U3 ↑ U4 ↑ 17057 浪压力 PL → 淤沙压力 PS → 5 下游水重 W ↓ (1)摩擦系数标准值39。 Rf粘聚力标准值kpampaRC 39。 ，摩擦系数Rf39。 ,粘聚系数RC39。 的材料性能分项系数分别为 、。 相应的设计值位：摩擦系数f39。 =，粘聚力RC39。 =500/= C10 混泥土 .抗压强度材料性能分项系数为 ，则设计值位cf=10000/=（ kpa). 因为结构安全级别为 3 级，则结构重要性系数，设计状况系数 ，结构系数d 29 作用效应函数：  KNPPrHrHrSr SL222121)(22222100    抗力函数：     KNACWfrRr Rrdd111 39。 39。   所以 :    Rrsr do 1 经计算可知，即基本组合满足设计要求。 （ 2） 坝址抗压强度极限状态 因为结构安全级别为 3级，则结构系数or=，设计状况系数=，结构系数dr=. 作用效应函数：     MpamB MBWsr 220    抗力函数：   MpaRrd 11  2） 校核洪水位（偶然组合）时抗滑稳定性极限状态验算 校核洪水位时的 荷载作用 荷载 符号 大小 (KN) 作用方向 作用点距坝基面形心距离（ m） 产生力矩（ ） 力矩和（ ） 自重 W1 ↓ 143116.27 W2 ↓ 静水压力 P1 → P2 ← 扬压力 U1 ↑ 0 0 U2 ↑ U3 ↑ U4 ↑ 30 浪压力 Pl → 淤沙压力 PS → 5 下游水重 W ↓ （ 1） 因为结构安全级别为 3 级，则结构系数0r=，设计状况系数=，结构系数dr=. 作用效应函数： KNPPrHrHrSr SL222121)(22222100    抗力函数：     KNACWfrRr Rrdd111 39。 39。   所以：    Rrsr do 1 经过计算可知 ，该重力坝在校核洪水位情况下坝基面的抗滑稳定性满足要求。 （ 2） 坝址抗压强度极限状态 偶然组合时，取偶然状态对应的设计状况系数=，结构系数dr=，结构重要系数0r=. 作用效应函数：     MpamB MBWsr 220    抗力函数：   MpaRrd 11  所以 :    Rrsr do 1 所以经计算，该重力坝在校核洪水位情况下坝趾抗压强度满足要求。 31 3）、上游坝踵不出现拉应力极限状态。 因此上游坝踵不出现拉应力极限状态属于正常使用极限状态，故设计状况系数作用分项系数和材料性能分项系数都采用。 扬压力系数直接用标准值 代入计算，结构功能的极限值 c=0.    KNRd ()  (一 )正常蓄水位（基本组合）时坝体边缘应力计算 正常蓄水位时的荷载作用 荷载 符号 大小 (KN) 作用方向 作用点距坝基面形心距离（ m） 产生力矩（ ） 力矩和（ ） 自重 W1 ↓ 6 W2 ↓ 静水压力 P1 → P2 ← 扬压力 U1 ↑ 0 0 U2 ↑ U3 ↑ U4 ↑ 17057 浪压力 PL → 淤沙压力 PS → 5 下游水重 W ↓ 正常蓄水位时的各项系数 不计扬压力 上游水深H1 下游水深 H2 上下游水位差 H 上游坝坡坡率 n 下游坝坡坡率 m 坝底 宽度。