水工建筑物课程设计word

水工建筑物课程设计word内容摘要：

米 3/秒 4340 校核水位泄水能力 米 3/秒 4430 电 站 引 水 管 道 水管道进口底高程 米 三条引水管 管线长度 米 管 径 米 最大引水流量 米 3/秒 104 每条引水道 工作闸门 扇－米 米 3－ 57 平板钢闸门 工作闸门启闭机 台 3 24070 吨液压 平板检修门 米 米 5 式共用一扇 检修门启闭机 台 1 400/25 吨门机 电 站 主厂房尺寸 (长 宽 高 ) 米 米 米 72 机组间距 米 16 水轮发电机组 台 3 装机容量 万瓦 36=18 水轮机型号 HL702 LJ－ 330 额定出力 万瓦 6 发电机型号 TS750/ 190－ 36 额定出力 万瓦 主要压器型号 SSPL80000 /220 输电线电压 千伏 220 共 3 台 第二章 坝 型选择与枢纽总体布置 坝型的选择 大坝一般分为重力坝，拱坝，土石坝。 拱坝的工作条件好，超载能力强，抗震能力强，但修建拱坝对地形地质的要求较高。 本枢纽的大坝坝址处地形不对称，故不考虑拱坝。 土石坝能就地取材，还能适应地形地质，而且施工简单，但施工导流问题难以解决，雨期施工难。 大樟溪流域地处中亚热带季风气候区，温湿多雨，气候条件不适合土石坝施工，且土石坝不允许坝顶漫流，而本枢纽工程大坝泄流能力要求较高，下泄流量较大，故不考虑土石坝。 混凝土重力坝具有如下优点：重力坝设计和建造的经验比较丰富，安全可靠，剖 面尺寸大，应力较低，筑坝材料强度高，耐久性好，因而抵抗水的渗漏、洪水漫顶、地震和战争的能力较强，使用年限较长，养护费用较低；由于坝体作用于地基面上的压应力不高，对地形、地质条件适应性强，任何形状的河谷都可以修建重力坝；重力坝可以做成溢流的，也可以在坝内设置泄水孔，一般不需要另外设置溢洪道或泄水隧洞，枢纽布置紧凑，泄洪问题容易解决；便于施工导流，在施工期可以利用坝体导流，一般不需要另开导流隧洞；大体积混凝土可以采用机械化施工，在放样、立模和混凝土浇捣方面都比较简便；重力坝沿坝轴线用横缝分成若干坝段，各坝段独立 工作，结构作用明确，应力分析和稳定计算都比较简单；在严寒地区，与拱坝或支墩坝相比，受到冻害的影响较小。 但是由于依靠自身重力维持稳定，所以坝体的体积较大，要消耗大量的水泥；坝体应力较低，材料强度不能充分发挥；坝体与地基的接触面积大，因而坝底的扬压力较大，对稳定不利；由于坝体体积大，施工期混凝土的温度应力和收缩应力较大，在施工期对混凝土温度控制的要求较高。 故采用重力坝。 而在重力坝中，按结构型式来分有实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝， 7 预应力重力坝；按材料来分有混凝土重力坝，碾压混凝土重力坝，浆砌石重力坝。 实 体重力坝就是一般重力坝，沿坝轴线设置的 横缝很窄。 其结构作用清楚施工技术容易掌握；运行维护较简单。 但是体积大，浪费材料，扬压力较大。 宽缝重力坝是在实体重力坝的基础上，将横缝扩宽成为空腔而成的。 设置宽缝后，坝基的渗透水可从宽缝中排出，所以扬压力显著降低，作用面积也相应减小；由于宽缝重力坝所受的扬压力小，坝体混凝土方量可较实体重力坝节省10％～ 20％，甚至更多；宽缝增加了坝体的侧向散热面，加快了坝体混凝土的散热过程。 但是宽缝重力坝增加了摸板用量，尤其是倒坡部分更增加了立模的复杂性；在某些部为上存在局部的不利应力 分布，温度应力问题也较多；施工比较复杂，需要的人工多，且施工进度慢。 因此本工程可不考虑宽缝重力坝。 空腹重力坝是在坝内布置大型空腔，空腔下面不设底板，坝底所受的荷载直接由所谓的前后腿传到地基上。 空腹重力坝坝体内的空腔减小了坝基扬压力，因而混凝土方量可较实体重力坝节省 20％～ 30％，并且可以节省坝基开挖量；上游坝踵的应力较大，扬压力可进一步得到降低；可以适应某些不利的地质条件（例如坝修建在具有软弱断层的地基上，可用空腹越过软弱层）同时尚可利用空腹布置水电站的厂房等。 它的缺点是在空腹附近的应力分布较复杂，可能存 在一定的拉应力，须配置较多的钢筋，应力分析及施工过程比较复杂在实际工程中很少采用。 因此，本工程不选空腹重力坝方案。 预应力重力坝利用受力钢筋或钢筋对重力坝施加预应力，能增加坝身稳定，并有效的改善坝身应力分布，从而减少坝体混凝土用量。 这种坝同样存在施工复杂，钢筋用量多的缺点，目前仅在小型工程中采用。 碾压混凝土重力坝是采用干硬性混凝土薄层摊铺碾压而成的，具有施工进度快，工期短，造价低等优点。 但是坝内要少设廊道和孔洞；层面多，易形成渗流通道，影响坝体稳定。 综合以上内容，考虑到本工程的实际情况，最后选定坝型为混凝土实体重力坝。 水工建筑物的布置 布置原则 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，放空建筑物和电站建筑物。 8 水利枢纽布置需充分考虑地形、地质条件，使各种水工建筑物都能布置在安全可靠的地基上，并能满足建筑物的尺寸和布置要求。 以及施工的必须条件，枢纽布置必须使各个不同功能的建筑物在其位置上各得其所，在运行中互相协调，充分有效地发挥其所承担的任务；各个水工建筑物单独使用或联合使用的水流条件好，上下游的河道冲淤变化不影 响货少影响枢纽的安全运行，结构强度满足要求，即技术上安全可靠。 泄水建筑物：常用的坝身泄水建筑物有坝身泄水道（包括溢流坝、中孔泄洪孔、深式泄水孔、坝下涵管等）和河岸泄水道（包括河岸溢洪道和泄水隧洞等）。 电站建筑物：由于本枢纽处于河段峡谷出口处，坝宽相对狭窄，流量较小，为了便于摆放枢纽建筑物，此时可采用地下式厂房。 确定工程等别和水工建筑物级别 根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，根据总库容为 亿立方米，枢纽为Ⅰ等工程，主坝为 1级建筑物，其他建筑物为 2 级建筑物考虑。 第三章 重力坝非 溢流坝段设计 基本剖面的拟定 重力坝承受的主要荷载是水压力，自重和扬压力，其基本剖面是一个三角形。 实 用 剖 面 （ 1 ） 实 用 剖 面（ 2） 实用剖面（ 3） 图 非溢流重力坝实用剖面 选择 实用剖面 ： （ 1）适合于地基条件较好 ,坝体与基岩间 摩擦系数较大的情况 ，坝体剖面由强度条件控制 ； （ 2）坝体剖面由稳定条件控制，同时有利于利用水重和布置坝体泄水孔 ； （ 3）适合于地基条件较差 ,坝体与基岩间 摩擦系数较小的情况，坝体剖面由稳定条件控制。 9 综合考虑坝址的条件选择采用实用 剖面（ 1） . 坝顶高程 坝顶高程 =max（设计洪水位 +△ h 正 、校核洪水位 +△ h 校 的 ） △ h=h1%+hz+hc 试中：△ h—— 防浪墙顶至设计（校核）洪水位的高差， M； h1%—— 波高， M； hz—— 波浪中心线至设计（校核）洪水位的高差， M； hc—— 安全超高， M； h1%按《 水工建筑物荷载设计规范 》 DL50771997 中官厅水库公式（ G6） (G7) 3/12012/1020)( vgDvv h  00)(3 3 vgDvvgL m  L HcthLhh mz ππ 221 式中 h—— 当 250~2020 vgD是，为累积频率 5%的波高 5% 当 1000~25020 vgG，是累积频率 10%的波高 10% 0v =计算风速。 校核为 15m/s,设计情况为 15 =18m/s D=风区长度为 3000m Lm—— 平均波长 m H—— 坝前水深。