万家寨水利枢纽毕业设计

万家寨水利枢纽毕业设计内容摘要：

库区的主要地质问题为库区右岸渗漏，水库蓄水后，自龙王沟下游 2km处至黑岱沟口下游 13km一段中 奥陶系马家沟组灰岩出露区入渗，顺右岸低槽带排向榆树湾黄河地段。 岩溶渗漏形式为岩溶裂隙式渗漏，其渗漏量在不考虑工程措施条件下，从宽估算最大值在 10m3/s 以下。 不致影响水库正常效益，如采取一定的堵漏工程措施尚可进一步减少其渗漏量。 坝址区两岸为下奥陶系、上寒武系白云岩、灰岩、页岩、泥灰岩。 坝基为中 7 寒武系灰岩、页岩与泥灰岩。 岩性致密坚硬，地质构造简单，无较大断层。 河床坝基底部分布有张夏第六、四、二层为灰岩、泥灰岩、页岩互层，岩性相对较为软弱，其中张夏第四层在在坝基下埋藏较浅（基岩面下 ～ ），位于 持力层范围内，其层面局部范围内有剪切带和泥化夹层，是坝的深层滑动控制面，但该岩层岩石的最小饱和抗压强度任在 80MPa 以上。 控制深层滑动的张夏组第五层与第四层的交界面附近的钻孔岩芯多数界面胶结良好。 据 18 个河床中的钻孔统计，界面附近岩芯采取率为 100%以及在岩芯上见到界面胶结良好者有 13孔，界面岩芯采取率不足 100%者 5 个。 为安全计，并综合考虑构造成因、两岸平峒、地表层间剪切带和泥化夹层连通率的统计值，深层滑动控制面的层间剪切带和泥化夹层的连通率按坝基宽的 1/3 考虑。 其滑动面的综合抗剪断强度参f=,c=。 为实现水库年内冲淤平衡，控制淤积末端不上延，保持水库长期使用，本枢纽采用蓄清 排浑运用方式，调节周期为 8 月至次年 7 月。 水库最高洪水位 ，汛限水位 970m，最低冲沙水位。 运行情况如下： （ 1）冲沙期（ 9 月），冲沙时水库从汛限水位降低至 952～ 957m 运行，此间电站实行日调节。 汛期遇有大水大沙时降低水位至 冲沙。 （ 2）蓄水期（ 10～ 4 月），蓄水发电， 10 月末水位蓄到 970m， 11 月水位在970～ 974m运行， 12～ 3 月水位最高不超过 977m， 4 月底蓄至正常高水 位。 （ 3）供水期（ 5～ 7 月），供水发电， 5 月份水位开始下降， 7 月末以前水位降至。 8 月进入排沙期水位骤降至 ～。 采用以上运用方式，可使水库保持 亿 m3 调洪库容。 本设计对万家寨水利枢纽拦河大坝进行 2 种方案设计，即：实体重力坝和宽缝重力坝方案。 工程特性 万家寨枢纽工程特性见表。 表 工程特性表 项目 单位 数量 备注 （ 1）水文 控制流域面积 Km2 8 多年平均年径流量 (实测 /设计 ) 亿 m3 多年平均流量 (实测 /设计 ) m3/s 780/618 万年一遇洪峰流量 m3/s 千年一遇洪峰流量 m3/s 多年平均输沙量 亿吨 /年 多年平均含沙量 Kg/m3 （ 2）水库 下游尾水位 校核洪水（ %） m 设计洪水位（ %） m 正常蓄水位 m 汛期限制水位 m 冲沙期运用水位 m ～ 最低冲沙水位 m 淤沙高程 m 总库容 亿 m3 调洪库容 亿 m3 （ 3） 洪水流量 万年一遇洪水 m3/s 千年一遇洪水 m3/s （ 4） 工程效益 1）发电 9 装机容量 万 kW 保证出力 万 kW 多年平均发电量 亿度 年利用小时数 时 2）年供水量 亿 m3 （ 5） 主要建筑物 尺寸数据仅供参考 1）主坝 型式 混凝土重力坝 坝顶高程 m 最大坝高 m 坝顶长度 m 2）底孔 进口高程 m 孔数 孔口宽高 m 单宽流量 m3/ 3）中孔 进口高程 m 孔数 孔口宽高 m 单宽流量 m3/ 4）表孔 进口高程 m 孔数 孔口宽高 m 114 10 单宽流量 m3/ 5）机组进水口 进口高程 m 孔数 孔口宽高 m 压力钢管直径 m 6）厂房 10 型式 坝后式 主厂房尺寸 m 195 28 机组安装高程 m 7）水轮机 台数 台 6 型号 HL（ 200）LJ600 单机容量 万 kW 转速 转 /分 吸出高程 m 最大工作水头（毛） m 最小工作水头（毛） m 设计工作水头 m 输电线电压 kV 其他 水库吹程为 5km；地震基本烈度 7 度。 11 万家寨水利枢纽坝址形图和坝轴线地质剖面图 北万家寨水利枢纽坝址地形图坝 轴 线高程（）坝 轴 线 地 质 剖 面 图基岩顶板线8 721 0 321 0 129 929 729 529 329 128 92原地面线中寒武系灰岩、页岩及泥灰岩利用基岩面 12 6 万家寨水库毕业设计指导书 根据任务书指出的设计内容，对本次毕业设计的要求、方法和步骤等具体指出如下： 了解设计任务、分析原始资料 由于时间和原始资料的原因，本次免做前期水文分析、水能规划方面的内容，其结果由 基本资料和特性指标给出，但要求同学了解工程规划的意图、主要数据和设计任务；要求同学熟悉并分析枢纽地区地形、地质、水文、气象、建筑材料等一般情况。 通过对工程概况的了解和基本资料分析，同学应了解主要工程部分的特点、自然条件特征，并联系其对工程设计和施工的关系，为以后各阶段设计工作打下基础。 坝线、坝型选择和枢纽布置方案比较 坝轴线的位置，应根据坝址附近的地质、地形条件通过定性分析确定；坝型选择，应根据坝址处的地形、地质、建筑材料，宣泄洪水的能力以及抗震性能等特点，通过定性分析，初步选择 2～ 3 种坝型，进行 较详细的技术经济比较，从中选出既满足工程要求又比较经济的坝型，对之进行初步设计。 枢纽布置方案比较，首先根据枢纽的任务和要求确定建筑物的组成，然后根据地质、地形条件，拟定 2～ 3 个拱坝枢纽布置方案，并绘出草图，通过定性分析，确定较合理的枢纽布置方案。 坝线、坝型选择及枢纽布置是水利工程设计中具有战略意义的一项重要工作，综合性强，涉及面广，工程经验性强，工作量也较大。 本次设计因地形地质资料有限，可主要对原则与要求进行阐述，然后说出本工程所选方案的理由和优缺点。 孔口尺寸确定时注意如下问题： （ 1）首先要说明：枢纽泄洪任务（设计与校核）、施工导流、发电输水、排沙等要求，枢纽采取的综合泄水方式（表、中、底、电、沙）和各种孔口采用的流态，然后按运用要求（或调洪计算）确定孔道进、出口高程。 本设计可参考表 取值； 13 （ 2）参考条件相近的已建工程或工程经验，初步拟定各孔口尺寸。 本设计可参考表 取值； （ 3）由水力学相关公式计算各孔口泄水能力，并验算枢纽总泄洪能力（设计与校核情况）是否满足枢纽规划要求，如不满足，修改孔口尺寸或调整布置（孔口高程、流态等），重新验算，直至满足要求为止。 坝体布置 坝体布置按如下步骤进行： （。