水工建筑物課程設(shè)計

1、水工建筑物課程設(shè)計任務(wù)書及指導(dǎo)書重力壩樞紐任務(wù)書華北水利水電學(xué)院水學(xué)院水工教研室二OO六年六月一、課程設(shè)計目的與要求一課程設(shè)計目的 ，是使學(xué)生融會貫穿本課程所學(xué)專業(yè)理論知識，完成一個較完整的設(shè)計計算過程， 以加深對所學(xué)理論的理解與應(yīng)用。 培養(yǎng)學(xué)生綜合運用已學(xué)的根底理論知識和 專業(yè)知識來解決根本工程設(shè)計問題的初步技能， 全面分析考慮問題的思想方法、 工作方法以 及計算、繪圖和編寫設(shè)計文件的能力。二課程設(shè)計要求1. 必須發(fā)揮獨立思考能力，創(chuàng)造性的完成設(shè)計任務(wù)。在設(shè)計中應(yīng)遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，盡量 采用國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗。2. 對待設(shè)計、計算、繪圖等工作，應(yīng)具有嚴(yán)肅認(rèn)真一絲不茍的工作作風(fēng)，以使設(shè)計成 果

2、到達(dá)較高水平，并從中得到鍛煉。3. 必須充分重視和熟悉原始資料，明確設(shè)計任務(wù)，在規(guī)定的時間內(nèi)圓滿完成要求的設(shè) 計內(nèi)容。4. 成果包括 : 設(shè)計計算說明書一份，圖紙 2張 包括一張藍(lán)圖 。三設(shè)計任務(wù)1. 根據(jù)地質(zhì)、地形條件和樞紐建筑物的作用， 進(jìn)行樞紐布置方案比擬通過初步分析確定。 繪制下游立視圖。2. 進(jìn)行非溢流壩的剖面設(shè)計，內(nèi)容包括：擬定擋水壩剖面，穩(wěn)定包括單一平安系數(shù) 法和可靠度理論法 ，應(yīng)力分析用材料力學(xué)法計算邊緣應(yīng)力并繪制設(shè)計圖。3. 進(jìn)行細(xì)部構(gòu)造設(shè)計，包括：混凝土標(biāo)號分區(qū)、分縫、止水等。四設(shè)計說明書參考目錄第一章 根本資料第二章 壩體剖面擬定第三章 穩(wěn)定分析第四章 應(yīng)力分析第五章 細(xì)

3、部構(gòu)造設(shè)計第六章 地基處理及兩岸的連接二、根本資料一工程概況順河水量豐沛， 順河中游與豫運河上游的禮河、 還鄉(xiāng)河分水嶺均較薄弱， 并處于低山丘 陵區(qū)，最窄處僅 10 余公里。通過禮河、洲河及輸水渠道，可通向唐山市；經(jīng)還鄉(xiāng)河、陡河 可通秦皇島市。 為解決唐山市、 秦皇島市兩地區(qū)用水，國家決定修建順河水庫。順河水庫位 于河北省唐山、 承德兩地區(qū)交界處， 壩址位于遷西縣揚岔子村的順河干流上， 控制流域面積 33700 平方公里，總庫容為 25.5 億立方米。水庫距遷西縣城 35 公里，有公路相通。水庫樞紐由主壩、 電站及泄水底孔等組成， 水庫主要任務(wù)是調(diào)節(jié)水量， 供天津市和唐山 地區(qū)工農(nóng)業(yè)及城市人民

4、生活用水， 結(jié)合引水發(fā)電， 并兼顧防洪要求， 盡可能使其工程提前竣 工獲得收益，盡早建成。根據(jù)水庫的工程規(guī)模及其在國民經(jīng)濟(jì)中的作用， 樞紐定為一等工程， 主壩為 I 級建筑物， 其它建筑物按 II 級建筑物考慮。二水文分析1. 年徑流：順河水量較充分，順河站多年平均年徑流量為 24.5 億立方米占全流域的 53%， 年內(nèi)分配很不均勻， 主要集中在汛期七、 八月份。豐水年時占全年 5060% ，枯水年占 3040% ， 而且年際變化也很大。2. 洪水： 多發(fā)生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大漲落迅速的特點， 據(jù)調(diào)查近一百年來有六次大水，其中1883年最大，由紅痕估算洪峰流量約為244002740

5、0mSs，實測的45年資料中最大洪峰流量發(fā)生在 1962年為 18800m3/s3. 泥沙：本流域泥沙顆粒較粗，中值粒徑 0.0375 毫米，全年泥沙大局部來自汛期七、八月 份，主要產(chǎn)于一次或幾次洪峰內(nèi)且年際變化很大， 由計算得， 多年平均懸移質(zhì)輸沙量為 1825 萬噸多年平均含沙量 7.45 公斤/立方米。推移質(zhì)缺乏觀測資料?？捎嬋肭罢叩?10%，這樣總 入庫沙量為 20 1 0萬噸。淤砂浮容重為 0.9噸/立米，內(nèi)摩擦角為 1 2度。淤砂高程 157.5米三氣象庫區(qū)年平均氣溫為10C左右，一月份最低月平均產(chǎn)氣溫為零下6.8C，絕對最低氣溫達(dá)零下21.7 °C 1969年7月份最高

6、月平均氣溫 25C，絕對最高達(dá) 39C 1955年，本流域無霜 期較短90180天冰凍期較長 1 2 0 2 00天 ，順河站附近河道一般 12月封凍， 次年3月上 旬解凍，封凍期約 70100天，冰厚 0.40.6米，岸邊可達(dá) 1米，流域內(nèi)冬季盛行偏北風(fēng)， 風(fēng)速可達(dá)七、八級， 有時更大些，春秋兩季風(fēng)向變化較大夏季常為東南風(fēng)， 多年平均最大風(fēng) 速為 21.5 米/秒，水庫吹程 D=3 公里。四工程地質(zhì)庫區(qū)地質(zhì)：順河水庫、 庫區(qū)屬于中高山區(qū)， 河谷大都為峽谷地形，只西城峪至北臺子一 帶較為寬闊沿河兩岸階地狹窄， 斷續(xù)出現(xiàn)且不對稱， 區(qū)域內(nèi)無嚴(yán)重的坍岸及滲漏問題。 第四 大巖層 Ar I 4 為角

7、閃斜長片麻巖。具粗粒至中間細(xì)粒纖狀花崗變晶結(jié)構(gòu)，主要礦物為斜長 石、石英及角閃石，本層巖體呈厚層塊狀、質(zhì)地均一、巖性堅硬、抗風(fēng)化力強(qiáng)、工程地質(zhì)條 件較好，總厚度 185 米左右。巖石物理力學(xué)性質(zhì)： 巖石容重為 2.682.70 噸/立米，飽和抗 壓強(qiáng)度，弱風(fēng)化和微分化巖石均在 650公斤/厘米2以上，有的可達(dá) 1100公斤/厘米 2，混凝 土與巖石的磨擦系數(shù)微分化及弱風(fēng)化化下部，可取/ f=1.10、c / =7.5kg/cm 2。地震：庫區(qū)附近歷史地震活動較為頻繁，近年來微繁。弱震仍不斷發(fā)生，其中1936年和 1976 年兩次發(fā)生 6 度左右地震， 1977 年 6 月國家地震局地震地質(zhì)大隊

8、對本區(qū)域地震問題 作了鑒定， 水庫的根本烈度為 6度，考慮到樞紐的重要性， 和水庫激發(fā)地震的可能性攔河壩 設(shè)防烈度采用 7 度。五樞紐建筑物特性指標(biāo)項目單位指標(biāo)備注校核洪水位米227.2設(shè)計洪水位米225.7p=0.01%正常蓄水位米224.7p=0.1%水汛期限制水位米216.0位死水位發(fā)電米180.0校核洪水位尾水位米156.8設(shè)計洪水尾水位米152.0正常尾水位米138.4總庫容億立米25.5計入十年淤積庫調(diào)洪庫容億立米7.4興利庫容億立米19.5容共用庫容億立米5.6死庫容億立米4.2計入十年淤積壩型混凝土重力壩壩頂溢孔數(shù)孔19堰頂高程米210.0閘墩的中墩厚度為3米每孔凈寬米15.0橫縫設(shè)在閘墩中間工作閘門尺寸米X米15X1 5弧形鋼閘門啟閉機(jī)2 X70噸臺19固定式卷揚機(jī)設(shè)計洪水下泄能力米3/秒32300校核水位下泄量42900限泄275003進(jìn)口底高程米160.0底孔數(shù)目孔4工作!門尺寸寬x高米X米5X7弧形鋼閘門泄啟閉機(jī)臺4水設(shè)計水位泄水能力米3/秒4340孔校核水位泄水能力米3/秒4430水管道進(jìn)口底高程米170.0三條引水管管線長度米121.0電管徑米5.0站最大引水流量米3/秒104每條引水道引水工作閘門扇米X米3 5X7平板鋼閘門管 道工作閘門啟閉機(jī)臺3240X70噸液壓平板檢修門米X米5X8.5式共用一扇檢修門啟閉機(jī)臺1400/25噸門機(jī)主廠房