某碾壓混凝土重力壩設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、第一章設(shè)計(jì)依據(jù)11.1 工程等級(jí)及建筑物級(jí)別11.2 工程洪水標(biāo)準(zhǔn)1第二章洪水調(diào)節(jié)計(jì)算32.1 工程洪水標(biāo)準(zhǔn)32.2 調(diào)洪計(jì)算32.2.1 調(diào)洪計(jì)算基本原理32.2.2 水位與流量關(guān)系的確定52.2.3 機(jī)算調(diào)洪數(shù)據(jù)5校核水庫(kù)防空時(shí)間20第三章水能計(jì)算213.1 電站出力的估算213.2 機(jī)組臺(tái)數(shù)和單機(jī)容量的選擇213.3 水輪機(jī)型號(hào)和參數(shù)選擇213.4 淤沙高程及電站取水口高程計(jì)算223.4.1 淤沙高程223.4.2 電站進(jìn)水口底板高程23第四章水電站廠房初步設(shè)計(jì)244.1 水電站廠房的布置244.2 廠房輪廓的確定24主廠房長(zhǎng)度的確定244.2.2 主廠房寬度的確定244.2.3 尾水平

2、臺(tái)及尾水閘室的布置25第五章大壩設(shè)計(jì)265.1 大壩有關(guān)參數(shù)的確定265.2 非溢流壩設(shè)計(jì)275.2.1 非溢流壩基本剖面設(shè)計(jì)275.2.2 非溢流壩實(shí)用剖面設(shè)計(jì)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(yàn)算（壩基處22截面）295.2.5 非溢流壩段應(yīng)力驗(yàn)算（壩基處22截面）33壩基處22截面內(nèi)部應(yīng)力驗(yàn)算355.2.7非溢流壩段折坡處抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算（11截面）395.2.8非溢流壩段折坡應(yīng)力驗(yàn)算（11截面）435.3 溢流壩段設(shè)計(jì)455.3.1 溢流壩段基本數(shù)據(jù)45溢流壩段實(shí)用剖面設(shè)計(jì)45溢流壩段消能設(shè)施的結(jié)構(gòu)尺寸確定46溢流壩抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算（壩基處22截面）48溢流壩段

3、應(yīng)力驗(yàn)算（壩基處22截面）525.3.6 溢流挑射距離和沖坑深度計(jì)算545.4 廠房壩段設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)56第六章施工組織設(shè)計(jì)576.1 施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)576.2 施工導(dǎo)流布置和水力計(jì)算57導(dǎo)流方法576.2.2 導(dǎo)流布置576.3 一期導(dǎo)流計(jì)算586.3.1 導(dǎo)流水力計(jì)算586.3.2 上下游圍堰的堰頂高程596.3.3 圍堰斷面設(shè)計(jì)596.3.4 圍堰工程量計(jì)算626.4 二期導(dǎo)流機(jī)算636.4.1 壩體缺口和底孔聯(lián)合泄流水力計(jì)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(shè)計(jì)636.4.4 圍堰工程量計(jì)算646.5 封堵時(shí)間及蓄水計(jì)劃65第一章 設(shè)計(jì)依據(jù)1.1 工程等級(jí)及建筑物級(jí)別根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL2522000有表1-1 水利水電工程分等指標(biāo)工程等別工程規(guī)模水庫(kù)總庫(kù)容(10m）防 洪治 澇灌 溉供 水發(fā) 電保護(hù)城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)的重要性保護(hù)農(nóng)田(10畝)治澇面積(10畝)灌溉面積(10畝)供水對(duì)象重要性裝機(jī)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?。?/p>

5、2）型<5<3<1注: 水庫(kù)總庫(kù)容指水庫(kù)最高水位以下的靜庫(kù)容；治澇面積和灌溉面積均指設(shè)計(jì)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(jí)別工程等別永久性建筑物級(jí)別臨時(shí)性建筑物級(jí)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(jí)別為：主要建筑物1級(jí)，次要建筑物3級(jí)，臨時(shí)性建筑物級(jí)別4級(jí)。1.2 工程洪水標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）項(xiàng) 目水工建筑物級(jí)別12345設(shè) 計(jì)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(biāo)準(zhǔn)：正常運(yùn)用情況下為1000年一遇（）,非常運(yùn)用情況下為5000年一遇（）。表1-4 臨時(shí)性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）臨時(shí)性建筑物類型臨時(shí)性水工建筑物級(jí)別345土石結(jié)構(gòu)50202010105混凝土、漿砌石結(jié)構(gòu)201010553確定臨時(shí)性建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)：20年一遇（）。第二章 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算2.1 工程洪水標(biāo)準(zhǔn)由上面工程洪水標(biāo)準(zhǔn)知道，XX水利樞紐工程的設(shè)計(jì)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(jì)算 調(diào)洪計(jì)算基本原理（1）庫(kù)水位與庫(kù)容關(guān)系曲線庫(kù)水位Z(m)306308310312314316318320庫(kù)容V(10)表21庫(kù)水位與庫(kù)容關(guān)系曲線（2）洪水流量過(guò)程線圖21 洪水流量過(guò)程線（3）壩址處流量與水位關(guān)系曲線 見(jiàn)說(shuō)明書附圖3。本工程利用列表試算法進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算。（1）本次設(shè)計(jì)共擬訂了16個(gè)方案進(jìn)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(shè)計(jì)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(chǔ)備） 2 表孔溢流泄洪+發(fā)電輔助泄洪 （底孔作為安全儲(chǔ)備） （2）水量平衡公式如下:（3）水庫(kù)蓄洪曲線當(dāng)已知水庫(kù)入庫(kù)洪水過(guò)程線時(shí)，均為已知；, 則是計(jì)算時(shí)段開(kāi)始時(shí)的初始條件。假定暫不計(jì)及自水庫(kù)取水的興利部門泄向下游的流量，則下泄流量應(yīng)是泄洪建筑物泄流水頭的函數(shù)，而當(dāng)泄洪建筑物的型式、尺寸等已定時(shí)式（22）常用泄流水

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

10、98*303*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)1234567891011032360636012360183602436030360363604236010545483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：98*303*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (

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

12、m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)123456789100323606360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：99*303*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)12345678910721090973607460756076

13、607760786079608374304m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）7×14m98*304*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)123456789100323606360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：98*3

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

15、萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)1234567891003236063601236018360243603036031293636042360483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：99*304*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(

16、萬(wàn)m3)V(萬(wàn)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(kù)調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)1234567891003481063601236018360243603036036

17、3604236011333483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：98*303*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)12345678910721175973607460756076607760786079608981303m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）9×11m99*303*水庫(kù)

18、調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)12345678910034810636012360183602436030360363604236011333483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：99*303*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+

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

20、m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)12345678910034810636012360183602436030360363604236011333483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：98*304*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)1234567891072117597360746075607660

21、7760786079608981304m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）9×11m99*304*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)12345678910034810636012360183602436030360363604236011333483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：

22、99*304*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)123456789107211759736074607560766077607860796089812. 表孔溢流泄洪+發(fā)電輔助泄洪（底孔作為安全儲(chǔ)備）（2）設(shè)計(jì)洪水情況（p=0.1%）303m，溢流寬度（孔數(shù)×孔寬）7×14m98*303*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t

23、(h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)1234567891003236800636012360183602436030830360363604236010545483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：98*303*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/

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

25、910032368006360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：99*303*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)12345678910721090973607460756076607760786079608374304m，溢流寬度

26、（孔數(shù)×孔寬）7×14m98*304*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)12345678910032368006360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：98*304*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間

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

28、/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)12345678910032368006360123601836024360303603636042360483605436060360663607236078360843609036096360進(jìn)一步深入計(jì)算：99*304*水庫(kù)調(diào)洪演算p=0.1% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)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(kù)調(diào)洪演算p=0.02% (列表試算法)時(shí)間 t (h)時(shí)段T (分鐘)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*T (萬(wàn)m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*T (萬(wàn)m3/s)V(萬(wàn)m3)V(萬(wàn)m3)Z(m)123456789100348180063601236018360243603036036360423601133348360543606036066360723607836084360903