某碾壓混凝土重力壩設計計算書

1、第一章設計依據(jù)11.1 工程等級及建筑物級別11.2 工程洪水標準1第二章洪水調(diào)節(jié)計算32.1 工程洪水標準32.2 調(diào)洪計算32.2.1 調(diào)洪計算基本原理32.2.2 水位與流量關系的確定52.2.3 機算調(diào)洪數(shù)據(jù)5校核水庫防空時間20第三章水能計算213.1 電站出力的估算213.2 機組臺數(shù)和單機容量的選擇213.3 水輪機型號和參數(shù)選擇213.4 淤沙高程及電站取水口高程計算223.4.1 淤沙高程223.4.2 電站進水口底板高程23第四章水電站廠房初步設計244.1 水電站廠房的布置244.2 廠房輪廓的確定24主廠房長度的確定244.2.2 主廠房寬度的確定244.2.3 尾水平

2、臺及尾水閘室的布置25第五章大壩設計265.1 大壩有關參數(shù)的確定265.2 非溢流壩設計275.2.1 非溢流壩基本剖面設計275.2.2 非溢流壩實用剖面設計285.2.3 非溢流壩的荷載組合295.2.4 非溢流壩抗滑穩(wěn)定驗算（壩基處22截面）295.2.5 非溢流壩段應力驗算（壩基處22截面）33壩基處22截面內(nèi)部應力驗算355.2.7非溢流壩段折坡處抗滑穩(wěn)定驗算（11截面）395.2.8非溢流壩段折坡應力驗算（11截面）435.3 溢流壩段設計455.3.1 溢流壩段基本數(shù)據(jù)45溢流壩段實用剖面設計45溢流壩段消能設施的結(jié)構(gòu)尺寸確定46溢流壩抗滑穩(wěn)定驗算（壩基處22截面）48溢流壩段

3、應力驗算（壩基處22截面）525.3.6 溢流挑射距離和沖坑深度計算545.4 廠房壩段設計555.4.1 水電站廠房的型式555.4.2 水電站廠房的布置555.4.3 電站引水管的布置形式555.4.4 廠房壩段壩身剖面設計56第六章施工組織設計576.1 施工導流標準576.2 施工導流布置和水力計算57導流方法576.2.2 導流布置576.3 一期導流計算586.3.1 導流水力計算586.3.2 上下游圍堰的堰頂高程596.3.3 圍堰斷面設計596.3.4 圍堰工程量計算626.4 二期導流機算636.4.1 壩體缺口和底孔聯(lián)合泄流水力計算636.4.2 堰頂高程的確定與堰頂寬度

4、的確定636.4.3 圍堰斷面設計636.4.4 圍堰工程量計算646.5 封堵時間及蓄水計劃65第一章 設計依據(jù)1.1 工程等級及建筑物級別根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標準SL2522000有表1-1 水利水電工程分等指標工程等別工程規(guī)模水庫總庫容(10m）防 洪治 澇灌 溉供 水發(fā) 電保護城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)的重要性保護農(nóng)田(10畝)治澇面積(10畝)灌溉面積(10畝)供水對象重要性裝機容量(10KW)大（1）型10特別重要500200150特別重要120大（2）型重要5001002006015050重要12030中型中等100306015505中等305?。?）型一般305153一般51小（

5、2）型<5<3<1注: 水庫總庫容指水庫最高水位以下的靜庫容；治澇面積和灌溉面積均指設計面積。確定XX水利樞紐工程為等工程，大（1）型規(guī)模。表 1-2 水工建筑物級別工程等別永久性建筑物級別臨時性建筑物級別主要建筑物次要建筑物133234345455555確定XX水利樞紐的水工建筑物級別為：主要建筑物1級，次要建筑物3級，臨時性建筑物級別4級。1.2 工程洪水標準表 1-3 山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標準重現(xiàn)期（年）項 目水工建筑物級別12345設 計10005005001001005050303020校核土石壩可能最大洪水（PMF）或1000050005

6、0002000200010001000300300200混凝土壩、漿砌石壩50002000200010001000500500200200100本工程采用混凝土重力壩，所以永久性水工建筑物的洪水標準：正常運用情況下為1000年一遇（）,非常運用情況下為5000年一遇（）。表1-4 臨時性水工建筑物洪水標準重現(xiàn)期（年）臨時性建筑物類型臨時性水工建筑物級別345土石結(jié)構(gòu)50202010105混凝土、漿砌石結(jié)構(gòu)201010553確定臨時性建筑物的洪水標準：20年一遇（）。第二章 洪水調(diào)節(jié)計算2.1 工程洪水標準由上面工程洪水標準知道，XX水利樞紐工程的設計洪水為1000年一遇（P=0.1%），校核洪

7、水為5000年一遇（P=0.02%）。2.2 調(diào)洪計算 調(diào)洪計算基本原理（1）庫水位與庫容關系曲線庫水位Z(m)306308310312314316318320庫容V(10)表21庫水位與庫容關系曲線（2）洪水流量過程線圖21 洪水流量過程線（3）壩址處流量與水位關系曲線 見說明書附圖3。本工程利用列表試算法進行調(diào)洪計算。（1）本次設計共擬訂了16個方案進行比較：表22 調(diào)洪方案 泄水工況泄水方式堰頂高程（m）溢流寬度孔數(shù)×孔寬（m）設計工況P=0.1%13037×149×113047×149×1123039×117×143

8、049×117×14校核工況P=0.02%13037×149×113047×149×1123039×117×143049×117×14注： 泄水方式 1 表孔溢流泄洪 （底孔作為安全儲備） 2 表孔溢流泄洪+發(fā)電輔助泄洪 （底孔作為安全儲備） （2）水量平衡公式如下:（3）水庫蓄洪曲線當已知水庫入庫洪水過程線時，均為已知；, 則是計算時段開始時的初始條件。假定暫不計及自水庫取水的興利部門泄向下游的流量，則下泄流量應是泄洪建筑物泄流水頭的函數(shù)，而當泄洪建筑物的型式、尺寸等已定時式（22）常用泄流水

9、頭與下泄流量的關系曲線來表示。根據(jù)水利學公式，與的關系曲線不難求出。若是堰流，即為庫水位與堰頂高程之差；若是閘孔出流，即為庫水位與閘孔中心高程之差。因此，不難根據(jù)與的關系曲線求出與的關系曲線。并且，由庫水位，又可借助與水庫容積特性曲線，求出相應的水庫蓄水容積（蓄存水量）。所以，式（22）最終也可以用下泄流量與庫容的關系曲線來代替，即上面的式子組成一個方程組，可以解出、。 水位與流量關系的確定本工程泄洪方式采用WES堰流曲線。水位與流量關系曲線公式： 機算調(diào)洪數(shù)據(jù)1. 表孔溢流泄洪（底孔作為安全儲備）（1）設計洪水情況（p=0.1%）303m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）7×14m

10、98*303*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)1234567891011032360636012360183602436030360363604236010545483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：98*303*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (

11、m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910721090973607460756076607760786079608374303m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）9×11m99*303*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬

12、m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)123456789100323606360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：99*303*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910721090973607460756076

13、607760786079608374304m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）7×14m98*304*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)123456789100323606360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：98*3

14、04*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910721090973607460756076607760786079608374304m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）9×11m99*304*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (

15、萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)1234567891003236063601236018360243603036031293636042360483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：99*304*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(

16、萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910721090973607460756076607760786079608374（2）校核洪水情況（p=0.02%）303m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）7×14m98*303*水庫調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)1234567891003481063601236018360243603036036

17、3604236011333483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：98*303*水庫調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910721175973607460756076607760786079608981303m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）9×11m99*303*水庫

18、調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910034810636012360183602436030360363604236011333483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：99*303*水庫調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+

19、Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910721175973607460756076607760786079608981304m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）7×14m98*304*水庫調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬

20、m3)V(萬m3)Z(m)12345678910034810636012360183602436030360363604236011333483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：98*304*水庫調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)1234567891072117597360746075607660

21、7760786079608981304m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）9×11m99*304*水庫調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910034810636012360183602436030360363604236011333483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：

22、99*304*水庫調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)123456789107211759736074607560766077607860796089812. 表孔溢流泄洪+發(fā)電輔助泄洪（底孔作為安全儲備）（2）設計洪水情況（p=0.1%）303m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）7×14m98*303*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t

23、(h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)1234567891003236800636012360183602436030830360363604236010545483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：98*303*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/

24、2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910721090973607460756076607760786079608374303m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）9×11m99*303*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678

25、910032368006360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：99*303*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910721090973607460756076607760786079608374304m，溢流寬度

26、（孔數(shù)×孔寬）7×14m98*304*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910032368006360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：98*304*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間

27、 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910721090973607460756076607760786079608374304m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）9×11m99*304*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3

28、/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)12345678910032368006360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進一步深入計算：99*304*水庫調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)1234567891072

29、1090973607460756076607760786079608374（2）校核洪水情況（p=0.02%）303m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）7×14m98*303*水庫調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時間 t (h)時段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬m3/s)V(萬m3)V(萬m3)Z(m)123456789100348180063601236018360243603036036360423601133348360543606036066360723607836084360903