水利樞紐雙曲拱壩畢業(yè)設(shè)計

1、A江水利樞紐復(fù)雜地基上雙曲拱壩設(shè)計水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 78 - 67 -完整設(shè)計圖紙請聯(lián)系本人，參見豆丁備注。/lzj781219目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc231154515摘要 PAGEREF _Toc231154515 h - 33 - HYPERLINK l _Toc231154516Abstrractt PAGEREF _Toc231154516 h - 44 - HYPERLINK l _Toc231154517第一章綜合合說明 PAGEREF _Toc231154517 h - 5 - HYPERLINK l _Toc2311545

2、181.1 概概述 PAGEREF _Toc231154518 h - 5 - HYPERLINK l _Toc2311545191.1.11 樞紐紐概述 PAGEREF _Toc231154519 h - 5 - HYPERLINK l _Toc2311545201.1.22 設(shè)設(shè)計要求求 PAGEREF _Toc231154520 h - 55 - HYPERLINK l _Toc2311545211.2 工工程特性性表 PAGEREF _Toc231154521 h - 6 - HYPERLINK l _Toc231154522第二章設(shè)計計資料 PAGEREF _Toc231154522

3、 h - 7 - HYPERLINK l _Toc2311545232.1 樞樞紐任務(wù)務(wù) PAGEREF _Toc231154523 h - 77 - HYPERLINK l _Toc2311545242.2 基基本資料料 PAGEREF _Toc231154524 h - 77 - HYPERLINK l _Toc2311545252.2.11 自然然地理 PAGEREF _Toc231154525 h - 7 - HYPERLINK l _Toc2311545262.2.22 工程程地質(zhì) PAGEREF _Toc231154526 h - 9 - HYPERLINK l _Toc23115

4、45272.2.33 筑壩壩材料 PAGEREF _Toc231154527 h - 100 - HYPERLINK l _Toc2311545282.2.44 庫區(qū)區(qū)經(jīng)濟(jì)及及其它 PAGEREF _Toc231154528 h - 111 - HYPERLINK l _Toc231154529第三章樞紐紐主要建建筑物的的型式與與總體布布置 PAGEREF _Toc231154529 h - 12 - HYPERLINK l _Toc2311545303.1 工工程等級級及技術(shù)術(shù)規(guī)范設(shè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) PAGEREF _Toc231154530 h - 112 - HYPERLINK l _Toc2

5、311545313.1.11 工程程等級 PAGEREF _Toc231154531 h - 122 - HYPERLINK l _Toc2311545323.1.22 技術(shù)術(shù)規(guī)范 PAGEREF _Toc231154532 h - 122 - HYPERLINK l _Toc2311545333.1.33 洪水水標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc231154533 h - 122 - HYPERLINK l _Toc2311545343.2 調(diào)調(diào)洪演算算及設(shè)計計基本數(shù)數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc231154534 h - 12 - HYPERLINK l _Toc2311545353.2.11

6、 調(diào)洪洪演算的的目的 PAGEREF _Toc231154535 h - 122 - HYPERLINK l _Toc2311545363.2.22 調(diào)洪洪演算的的原理 PAGEREF _Toc231154536 h - 122 - HYPERLINK l _Toc2311545373.2.33 計算算方法 PAGEREF _Toc231154537 h - 144 - HYPERLINK l _Toc2311545383.2.44泄洪方方案的選選擇 PAGEREF _Toc231154538 h - 14 - HYPERLINK l _Toc2311545393.3 樞樞紐組成成建筑物物 P

7、AGEREF _Toc231154539 h - 117 - HYPERLINK l _Toc2311545403.4 壩壩型選擇擇 PAGEREF _Toc231154540 h - 117 - HYPERLINK l _Toc2311545413.4.11 壩型型初選 PAGEREF _Toc231154541 h - 177 - HYPERLINK l _Toc2311545423.4.22方案比比較 PAGEREF _Toc231154542 h - 19 - HYPERLINK l _Toc2311545433.4.33 壩體體形態(tài)選選擇 PAGEREF _Toc231154543

8、h - 20 - HYPERLINK l _Toc2311545443.5 泄泄水建筑筑物型式選選擇 PAGEREF _Toc231154544 h - 20 - HYPERLINK l _Toc2311545453.6 廠廠房及引引水系統(tǒng)統(tǒng)布置 PAGEREF _Toc231154545 h - 211 - HYPERLINK l _Toc2311545463.7 樞樞紐總體體布置 PAGEREF _Toc231154546 h - 211 - HYPERLINK l _Toc231154547第四章拱壩壩設(shè)計 PAGEREF _Toc231154547 h - 211 - HYPERLIN

9、K l _Toc2311545484.1拱壩壩型式及及布置 PAGEREF _Toc231154548 h - 211 - HYPERLINK l _Toc2311545494.1.11拱壩剖剖面設(shè)計計 PAGEREF _Toc231154549 h - 221 - HYPERLINK l _Toc2311545504.1.22拱壩的的布置 PAGEREF _Toc231154550 h - 222 - HYPERLINK l _Toc2311545514.2 荷荷載及其其組合 PAGEREF _Toc231154551 h - 233 - HYPERLINK l _Toc2311545524

10、.2.11 荷載載及計算算 PAGEREF _Toc231154552 h - 223 - HYPERLINK l _Toc2311545534.2.22 荷載載組合 PAGEREF _Toc231154553 h - 288 - HYPERLINK l _Toc2311545544.3 計計算原理理和計算算方法 PAGEREF _Toc231154554 h - 288 - HYPERLINK l _Toc2311545554.3.11 計算算原理 PAGEREF _Toc231154555 h - 288 - HYPERLINK l _Toc2311545564.3.22 計算算方法 PA

11、GEREF _Toc231154556 h - 299 - HYPERLINK l _Toc2311545574.4 應(yīng)應(yīng)力與強(qiáng)強(qiáng)度分析析(電算,手算) PAGEREF _Toc231154557 h - 229 - HYPERLINK l _Toc2311545584.4.11 應(yīng)力力控制指指標(biāo) PAGEREF _Toc231154558 h - 29 - HYPERLINK l _Toc2311545594.4.22 電算算 PAGEREF _Toc231154559 h - 330 - HYPERLINK l _Toc2311545604.4.33 手算算 PAGEREF _Toc231

12、154560 h - 331 - HYPERLINK l _Toc2311545614.5 壩壩肩穩(wěn)定定驗算 PAGEREF _Toc231154561 h - 333 - HYPERLINK l _Toc2311545624.5.11 驗算算原理 PAGEREF _Toc231154562 h - 333 - HYPERLINK l _Toc2311545634.5.22 驗算算工況 PAGEREF _Toc231154563 h - 366 - HYPERLINK l _Toc2311545644.5.33 驗算算結(jié)果 PAGEREF _Toc231154564 h - 366 - HYP

13、ERLINK l _Toc231154565第五章泄水水建筑物物設(shè)計 PAGEREF _Toc231154565 h - 366 - HYPERLINK l _Toc2311545665.1 基基本資料料 PAGEREF _Toc231154566 h - 336 - HYPERLINK l _Toc2311545675.2 泄泄水建筑筑物組成成與布置置 PAGEREF _Toc231154567 h - 336 - HYPERLINK l _Toc2311545685.3 泄泄槽設(shè)計計 PAGEREF _Toc231154568 h - 337 - HYPERLINK l _Toc23115

14、45695.3.11 泄槽槽尺寸 PAGEREF _Toc231154569 h - 377 - HYPERLINK l _Toc2311545705.4 消消能與防防沖 PAGEREF _Toc231154570 h - 39 - HYPERLINK l _Toc2311545715.4.11 挑距距計算 PAGEREF _Toc231154571 h - 399 - HYPERLINK l _Toc2311545725.4.22沖坑計計算 PAGEREF _Toc231154572 h - 39 - HYPERLINK l _Toc2311545735.4.33防沖評評價 PAGEREF

15、_Toc231154573 h - 39 - HYPERLINK l _Toc2311545745.4.44 消能能率計算算 PAGEREF _Toc231154574 h - 339 - HYPERLINK l _Toc2311545755.4.55消能防防沖計算算成果 PAGEREF _Toc231154575 h - 400 - HYPERLINK l _Toc2311545765.5泄水水孔口應(yīng)應(yīng)力及配配筋 PAGEREF _Toc231154576 h - 40 - HYPERLINK l _Toc2311545775.5.11計算原原理 PAGEREF _Toc231154577

16、h - 40 - HYPERLINK l _Toc2311545785.5.22孔口作作用力 PAGEREF _Toc231154578 h - 400 - HYPERLINK l _Toc231154579第六章壩體體細(xì)部構(gòu)構(gòu)造及地地基處理理 PAGEREF _Toc231154579 h - 443 - HYPERLINK l _Toc2311545806.1 壩壩體構(gòu)造造與細(xì)部部結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計 PAGEREF _Toc231154580 h - 43 - HYPERLINK l _Toc2311545816.1.11 壩體體與壩面面 PAGEREF _Toc231154581 h - 443

17、 - HYPERLINK l _Toc2311545826.1.22 壩體體分縫 PAGEREF _Toc231154582 h - 433 - HYPERLINK l _Toc2311545836.1.33 壩內(nèi)內(nèi)廊道和和壩后工工作橋 PAGEREF _Toc231154583 h - 433 - HYPERLINK l _Toc2311545846.2 壩壩基處理理 PAGEREF _Toc231154584 h - 444 - HYPERLINK l _Toc2311545856.2.11 壩基基處理的的一般要要求 PAGEREF _Toc231154585 h - 44 - HYPER

18、LINK l _Toc2311545866.2.22 地地基的處處理和開開挖 PAGEREF _Toc231154586 h - 44 - HYPERLINK l _Toc2311545876.2.33 壩基基排水孔孔 PAGEREF _Toc231154587 h - 446 - HYPERLINK l _Toc231154588結(jié)束語 PAGEREF _Toc231154588 h - 47 - HYPERLINK l _Toc231154589參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc231154589 h - 488 -摘要A江水利樞樞紐同時時兼有防防洪，發(fā)發(fā)電，灌灌溉，漁漁業(yè)等綜綜合作用用，

19、水庫庫正常蓄蓄水位184.0m，設(shè)計計洪水位位186.9m，校核核洪水位位189.8m，汛前前限制水水位1882m，死死水位1164mm，尾水水位1003.55m。水水庫死庫庫容9.3億m3，總庫庫容12億m3。A江水利樞樞紐工程程等別為為一等，工工程規(guī)模模為大（1）型工程，主要建筑物級別為1級，次要建筑物級別為3級，臨時性建筑物級別為4級。A江水利樞樞紐的主主要組成成建筑物物有擋水水建筑物物，主副副廠房，泄泄水建筑筑物，過過木筏道道等。擋水建筑物物是一變變圓心變變外半徑徑的雙曲曲拱壩，壩壩頂弧長長3533.322m，最大大壩高1100.3m，壩底底厚26m，壩頂頂寬8.5m。泄水建筑物物由兩

20、個個淺孔和和兩個中中孔組成成：淺孔孔位于兩兩岸，孔孔口寬88.5mm，高8m，進(jìn)口口底高程程為1664m，出出口底高高程為1154mm；中孔孔位于水水電站進(jìn)進(jìn)水口兩兩側(cè)，孔孔口寬77.4m，高7.4m，進(jìn)口口底高程程為1335m，出出口底高高程為1130mm。在壩壩身泄水水孔的上上下游側(cè)側(cè)分別布布置檢修修閘門和和工作閘閘門，檢檢修閘門門采用平平板門，工工作閘門門采用弧弧形閘門門，在每每一個工工作閘門門的上方方有啟閉閉機(jī)房，淺淺孔啟閉閉機(jī)房高高程為1170m，中孔孔啟閉機(jī)機(jī)房高程程為1550m。泄泄槽支撐撐結(jié)構(gòu)采采用框架架式結(jié)構(gòu)構(gòu)。坎頂頂高程為為118m,淺孔反反弧半徑徑為35m,中孔孔反弧半半

21、徑為550m。泄泄槽直線線段的坡坡度與孔孔身底部部坡度一一致,挑射角角=20o,導(dǎo)墻厚厚度為11m, 淺孔導(dǎo)導(dǎo)墻高度度為8.5m,中孔導(dǎo)導(dǎo)墻高度度為12m。壩后式廠房房裝有44臺5萬kw的發(fā)發(fā)電機(jī)組組，主廠廠房長881m，寬寬18mm，副廠廠房長666m，寬寬10mm，安裝裝場長221m，寬寬18mm。壓力力管道的的直徑為為4.55m，進(jìn)進(jìn)水口底底高程為為1522.3mm。發(fā)電電機(jī)層高高程為1114.8m，尾尾水管底底高程為為90.8m，廠廠房進(jìn)水水口底高高程為1152.3m。為防止壩基基滲漏，在在壩基靠靠近上游游側(cè)進(jìn)行行帷幕灌灌漿，并并且為了了減少壩壩基的揚(yáng)揚(yáng)壓力，在在灌漿帷帷幕之后后設(shè)置排

22、排水孔。為了防止混混凝土產(chǎn)產(chǎn)生裂縫縫，拱壩壩壩體設(shè)設(shè)置橫縫縫，橫縫縫面上需需設(shè)置鍵鍵槽，以以咬合加加固，增增強(qiáng)壩體體的抗剪剪能力。當(dāng)當(dāng)?shù)讓捲谠?050mm以上的的拱壩，才才考慮設(shè)設(shè)置縱橫橫縫，而而本設(shè)計計中，拱拱壩壩底底寬為226m，小于于40mm，故可可不設(shè)置置縱縫。AbstrracttAjianng hhydrrocoompllex plaay ppartts iin ffloood cconttroll,waaterr poowerr,irrriggatiion,watter connserrvanncy rellateed ffishheriies,andd soo onn.Thhe

23、rreseervooir norrmall waaterr leevell iss 1884.0m,ddesiign floood levvel is 1866.9mm,maaximmum floood levvel is 1899.8m,ffloood cconttroll leevell iss 1882m,deaad wwateer lleveel iis 1164mm,annd ttaillwatter levvel of hyddroppoweer sstattionn iss 1003.55m.TThe deaad rreseervooir cappaciity is 9300,0

24、000,0000mm3,annd tthe tottal resservvoirr caapaccityy iss 1,2000,0000,0000 m3. Thee hyydraauliic eengiineeerinng ggradde iis GGradde II. Thee hyydrooproojecct iis cconssistt off waaterr reetaiininng sstruuctuure,powwer houuse,auxxiliiaryy rooom,sluuicee sttruccturre,rraftt slluicce,aand so on. Thee

25、waaterr reetaiininng sstruuctuure is a ddoubble currvatturee arrch damm.Thhe llenggth of thee axxis of creest damm iss abboutt 3553.332m.Maxximuum hheigght of thee daam iis 1100.3m,thee thhickknesss oof tthe botttomm off thhe ddam is 26m,aand thee wiidthh off thhe ttop of thee daam iis 88.5m. Thee r

26、eeleaase strructturee iss coomprriseed oof 22 miid-lleveel ooutllet andd 2 shoort-levvel outtlett.Thhe wwidtth oof tthe midd-leevell ouutleet iis 77.4m,aand thee heeighht iis 77.4m;tthe widdth of thee shhortt-leevell ouutleet iis 88.5mm,annd tthe heiightt iss8m.Thhe uupsttreaam aand thee doownsstree

27、am sidde oof eeverry ooutllet aree a bullkheead gatte aand a ooperratiing gatte wwhicch iis aa raadiaal ggatee.Thheree iss a rooom wwherre aa gaate hoiist is putt abbovee evveryy seerviice gatte.TThe twoo rooomss whhichh arre aabovve tthe midd-leevell ouutleet sservvicee gaate aree att ann ellevaati

28、oon oof 1150 mettress,annd tthe othher twoo rooomss arre aat aan eelevvatiion of 1700 meetrees.TThe inttakee off thhe mmid-levvel outtlett iss att ann ellevaatioon oof 1135 mettress,annd tthe inttakee off thhe sshorrt-lleveel ooutllet is at an eleevattionn off 1664 mmetrres. Thee tyype of thee poowe

29、rr hoousee iss att daamtooe.TThe dimmenssionns oof tthe powwer houuse andd thhe aauxiiliaary rooom aare 81mm18mm annd 666m10mm.Thhe ggeneerattor flooor is at an eleevattionn off 1114.88 meetrees,aand thee boottoom oof tthe draaft tubbe iis aat aan eelevvatiion of 90.8 mmetrres,andd thhe iintaake of

30、hyddroppoweer sstattionn iss att ann ellevaatioon oof 1152.3 mmetrres. In casse oof lleakkagee off thhe ddam fouundaatioon,ttherre iis ggrouutinng ccurttainn att thhe bbasee off thhe ddam,behhindd whhichh thheree arre ddraiinagge hholees wwhicch ddecrreasse tthe uplliftt prresssuree off thhe ddam fo

31、uundaatioon. In raddiall diirecctioons theere aree trranssverrse joiintss inn whhichh thheree arre kkeyss,annd bbecaausee thhe tthicckneess of thee boottoom oof tthe damm iss smmalller thaan 44050 mettress,thheree iss noo loongiituddinaal jjoinnt.第一章綜合合說明1.1 概概述1.1.11 樞紐概概述A江是我國國東南地地區(qū)的一一條河流流, 流向向自西向

32、向東，流流經(jīng)A省南部部地區(qū)，匯匯入東海海，干流流全長1153kkm，流流域面積積48660平方方公里。根根椐流域域規(guī)劃擬擬建一水水電站。本本設(shè)計任任務(wù)是對對A江水利利樞紐進(jìn)進(jìn)行設(shè)計計。A江水利樞樞紐是一一項同時時兼顧防防洪，發(fā)發(fā)電，灌灌溉，漁漁業(yè)等綜綜合作用用的水利利工程。壩壩址以上上流域面面積27761平平方公里里, 水庫庫正常蓄蓄水位為為184.0m，汛前前限制水水位為1182mm，死水水位為1164mm，設(shè)計計水位為為186.9m，校核核水位為為1899.8mm。電站多年平平均發(fā)電電量為55.088億度，正正常蓄水水位時，水水庫面積積為355.600平方公公里，為為發(fā)展養(yǎng)養(yǎng)殖創(chuàng)造造了有利

33、利條件，同同時增加加保灌面面積500萬畝。A江水利樞樞紐的主主要組成成建筑物物有攔河河大壩，壩壩后式廠廠房，泄泄水建筑筑物，過過木筏道道，開關(guān)關(guān)站以及及上壩公公路等。攔河大壩為為雙曲拱拱壩，最最大壩高高為1000.33m，主體體工程量量約為334.11萬方左左右，壩壩頂寬88.5m，壩頂頂長約3353.32mm，壩底底寬26m。壩后式廠房房裝有44臺5萬kw的發(fā)發(fā)電機(jī)組組，主廠廠房長881m，寬188m，副副廠房長長66mm，寬100m，安安裝場長長21mm，寬188m。壓壓力管道道的直徑徑為4.5m，進(jìn)水水口底高高程為1152.3m。泄水建筑物物采用兩兩個淺孔孔和兩個個中孔相相結(jié)合的的方案：

34、淺孔位位于兩岸岸，孔口口寬8.5m，高高8m，進(jìn)口口底高程程為1664m，出出口底高高程為1154mm；中孔孔位于水水電站進(jìn)進(jìn)水口兩兩側(cè)，孔孔口寬77.4mm，高7.4m，進(jìn)口口底高程程為1335m，出出口底高高程為1130mm。泄槽槽支撐結(jié)結(jié)構(gòu)采用用框架式式結(jié)構(gòu)?？部岔敻叱坛虨?118m,淺孔反反弧半徑徑為355m,中孔孔反弧半半徑為550m。泄泄槽直線線段的坡坡度與孔孔身底部部坡度一一致,挑射角角=200o,導(dǎo)墻厚厚度為11m, 淺孔孔導(dǎo)墻高高度為88.5mm,中孔導(dǎo)導(dǎo)墻高度度為12.0m。過木筏道位位于右岸岸。根據(jù)據(jù)林業(yè)部部的要求求，每年年木材過過壩量為為33.3萬立方方米，其其木材最最

35、大長度度為100m，大大頭直徑徑為1000cmm。開關(guān)站長220m，寬寬75mm，位于于左岸。1.1.22設(shè)計要要求在明確設(shè)計計任務(wù)及及對原始始資料進(jìn)進(jìn)行綜合合分析的的基礎(chǔ)上上，要求求：1.根據(jù)防防洪要求求，對水水庫進(jìn)行行洪水調(diào)調(diào)節(jié)計算算，確定定壩頂?shù)牡母叱毯秃托顾ńㄖ锟卓卓诔叽绱纭?.通過分分析，對對可能的的方案進(jìn)進(jìn)行比較較，確定定樞紐組組成建筑筑物的形形式，輪輪廓尺寸寸及水利利樞紐布布置方案案。3.詳細(xì)做做出大壩壩設(shè)計，并并通過比比較確定定壩的基基本剖面面和輪廓廓尺寸，擬擬定地基基處理方方案和壩壩身構(gòu)造造，進(jìn)行行水利計計算、靜靜力計算算。4.對泄水水建筑物物進(jìn)行設(shè)設(shè)計，選選擇泄水水建筑

36、物物的形式式與輪廓廓尺寸，確確定布置置方案，擬擬訂細(xì)部部構(gòu)造，進(jìn)進(jìn)行水利利計算、靜靜力計算算。5.對A江江水利樞樞紐各組組成建筑筑物進(jìn)行行總體布布置以及及細(xì)部構(gòu)構(gòu)造設(shè)計計。1.2 工工程特性性表表1-1 工程特特性表水 庫 特特 性水庫水位死水位高程1644.000米汛前限制水水位高程1822.000米正常蓄水位位高程1844.00米設(shè)計洪水位位高程1866.900米校核洪水位位高程1899.800米主要建筑物物大壩資料大壩級別級大壩型式變半徑變中中心角雙雙曲拱壩壩壩頂高程192.33米壩底高程92.0米米最大壩高100.33米壩頂弦長306米壩頂厚度8.5米壩底厚度26.0米米混凝土方量量3

37、410000立方方米泄水建筑物物泄洪方式/孔口尺寸進(jìn)口高程出口高程兩淺孔8.588.0164.00m154.00m兩中孔7.477.4mm2135.00m130.00m閘門形式檢修閘門平板閘門，設(shè)設(shè)在進(jìn)口口處工作閘門弧形閘門，設(shè)設(shè)在出口口處消能方式滑雪道式泄泄槽挑流流對撞消消能P=1下下泄流量量6520mm3/sP=0.22下泄流流量7000mm3/s廠房最大引用流流量338 mm3/s裝機(jī)容量45.00萬千瓦瓦引水道型式鋼管數(shù)量4條內(nèi)徑4.5米第二章設(shè)計計資料A江是我國國東南地地區(qū)的一一條河流流，根據(jù)據(jù)流域規(guī)規(guī)劃擬建建一水電電站。本本設(shè)計的的任務(wù)是是對A江水利利樞紐進(jìn)進(jìn)行設(shè)計計，其基基本設(shè)計

38、計要求如如下。2.1 樞樞紐任務(wù)務(wù)本工程同時時兼有防防洪，發(fā)發(fā)電，灌灌溉，漁漁業(yè)等綜綜合利用用。水電電站裝機(jī)機(jī)容量為為20 萬kW，多多年平均均發(fā)電量量5.008億度。正正常蓄水水位184.0m，汛前前限制水水位1882m，死死水位1164mm,4臺機(jī)滿載載時的流流量3338m33/s，尾尾水位1103.5m，廠廠房形式式為壩后后式。本本工程建建成后，可可增加保保灌面積積50萬畝畝，減輕輕洪水對對A江A市和A平原的的威脅，在在遇到PP=0.02%和P=00.1%頻率的的洪水時時，經(jīng)水水庫調(diào)洪洪后，洪洪峰流量量由原來來的1449000m3/s、117700mm3/s分別別削減為為7550mm3/

39、s、6550mm3/s，要要求設(shè)計計洪水時時最大下下泄流量量限制為為6550m3/s，正正常蓄水水位時，水水庫面積積為355.600平方公公里，可可為發(fā)展展養(yǎng)殖創(chuàng)創(chuàng)造有利利條件。此此外，根根據(jù)林業(yè)業(yè)部的要要求，每每年木材材過壩量量為333.3萬立方方米，其其木材最最大長度度為10m，大頭頭直徑為為100cmm。2.2 基基本資料料2.2.11 自然地地理 流域概概況 A江是我國國東南部部的一條條河流，流向自西向東，流經(jīng)A省南部地區(qū)，匯入東海，干流全長153km，流域面積4860平方公里。壩址以上流流域面積積27661平方公公里，流流域境內(nèi)內(nèi)是山區(qū)區(qū)，平均均高度為為6622m,最高山山峰達(dá)119

40、211m，流流域境內(nèi)內(nèi)氣候濕濕潤，雨雨量豐沛，屬屬熱帶氣氣候。徑徑流主要要來自降降雨，小小部分由由地下水水補(bǔ)充，每每年49月份為為汛期，其其中5、6兩月為為梅雨期期，河道道坡降上上游陡，下下游緩，平平均坡降降6.332%0.997%，因河河道陡，調(diào)調(diào)蓄水能能力低，匯匯流快，由由暴雨產(chǎn)產(chǎn)生的洪洪水迅速速漲落，一一次洪水水過程線線尖瘦，屬屬典型的的山區(qū)河河流。流域境內(nèi)，以以農(nóng)林為為主，森森林茂盛盛，植被被良好，水水土流失失不嚴(yán)重重，樞紐紐下游為為A 省的重重要農(nóng)副副業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)基地A平原。壩址下游約約50公里有縣縣級城市市兩座，在在河流入入海處，有有省轄市市一座。 氣候特特征（1）氣溫溫壩址處的多多年

41、平均均氣溫為為17.3，月平平均最低低氣溫（1月份）55C，最最高氣溫溫（7月份）229CC。實測測極端最最低氣溫溫（1月份）-8.22C，最最高為（7月份）440.66C。（2）濕度度年平均相對對濕度為為79%左右，其其中以6月份87%為最大大，1月份72%為最小小，日變變化較大大。（3）降雨雨量壩址以上流流域的年年平均降降雨量為為16880mmm，實測測最大年年降雨量量為23389mmm，最最少為113800mm，雨雨量在年年內(nèi)分布布不均，其其中49月份占占全年降降雨量的的75%，而5、6兩月占占全年的的1/3。表2-1 各月降降雨量的的雨型及及日數(shù)統(tǒng)統(tǒng)計表月份12345678910111

42、2全年實際天數(shù)3128313031303131303130310.3-110mmm雨日34571212109876410-300mm雨雨日23458965432130mm以以上雨日日911856322100（4）蒸發(fā)發(fā)量壩址處多年年平均蒸蒸發(fā)量為為13449mmm，其中7月份最最大，月月蒸發(fā)量量為2117mmm，2月份為為最小，月月蒸發(fā)量量為455.4mmm。（5）風(fēng)向向風(fēng)力實測最大風(fēng)風(fēng)速177m/s，風(fēng)向向西北偏偏西，吹吹程4.5kmm。多年年平均最最大風(fēng)速速為：汛汛期為112m/s，非汛汛期為113m/s，風(fēng)向向基本垂垂直壩軸軸線，吹吹程4kkm。（6）水庫庫水溫?fù)?jù)資料分析析，各層層水溫的

43、的多年平平均水溫溫（TH）及年年變幅（Tc）按下下列公式式計算： = （2-1）Tc （2-2）其中：H為為水深。 水文特特性（1）正常常徑流根據(jù)資料分分析，壩壩址處的的多年平平均流量量為1000m33/s，多年年平均徑徑流總量量為31.5億m3，各頻頻率的月月平均量量見下表表。表2-2 月平均均流量頻率(%)123456789101112多年平均11162673244906896793462633311021211131865781792353645105373521772107377731505021498914121627778444426161697808194773121342215

44、1213457495252236691215426115523651031622152951156167312424100（2）洪峰峰流量及及總量據(jù)水文資料料推算，壩壩址處的的洪峰流流量及總總量如下下：洪峰峰流量Q=33310 m3/s，Cv=0.445，Cs=4Cvv，皮型線，各各頻率流流量為：P=00.022%，Q=1449000m3/s；P=00.1%，Q=1117000m3/s。洪峰總量：三日洪洪水總量量的均值值W=33.5億m3，Cv=0.338，Cs=3Cvv，皮型線，各各頻率洪洪量：P=00.022%，三日日洪水總總量Wp=7.994億m3；P=00.1%，三日日洪水總總量Wp=

45、6.558億m3?？赡苣茏畲笕蘸榱苛繛?5.4億m3。施工期各設(shè)設(shè)計洪水水頻率流流量見下下表:表2-3 施工期期設(shè)計洪洪水頻率率流量表表頻率104月月96月103月月116月月112月月122月月備注520871772136713678848241016731410107210726545962012751045784784434332體徑流量及及水庫淤淤積據(jù)水文站實實測資料料分析，年年固體徑徑流總量量為331噸，百百年后水水庫淤積積高程1115mm，淤沙沙容量為為8.55kN/m3，內(nèi)摩摩擦角10。 其他本壩址地震震烈度為為7。2.2.22 工程地地質(zhì) 庫區(qū)工工程地質(zhì)質(zhì) 庫庫區(qū)巖性性以火

46、山山巖和沉沉積巖為為主，褶褶皺規(guī)模模不大，均均為背斜斜，兩翼翼地層平平緩，并并且不對對稱。有有較大的的斷層二二條，這這些褶皺皺和斷層層呈北東東向展布布，以壓壓扭性為為主，傾傾角較陡陡，延伸伸長度達(dá)達(dá)幾直幾幾十公里里，斷層層單寬11米左右。個個別達(dá)110米以上。斷斷層破碎碎都已膠膠結(jié)。庫庫區(qū)水文文地質(zhì)簡簡單，以以裂隙水水為主，地地下分水水嶺均高高出庫水水位以上上。壩址工工程地質(zhì)質(zhì)(1) 地地貌壩址處的河河床寬度度為1000m。河河底高程程1000m，水水深13m，河河谷近似似“V”型，兩兩岸約。河床床覆蓋層層由大理理石，卵卵石組成成。厚度度約m，兩岸岸山坡為為第四系系覆蓋層層，厚度度為m左右。(

47、2)巖性性和工程程地質(zhì)壩基為花崗崗巖，風(fēng)風(fēng)化較淺淺，巖性性均一，新新鮮堅硬硬完整，抗抗壓強(qiáng)度度達(dá)1202000MPa。壩址址的地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造簡簡單，無無大的地地質(zhì)構(gòu)造造，緩傾傾角節(jié)理理延伸短短，整體體滑動可可能性小小，但陡陡傾角節(jié)節(jié)理較發(fā)發(fā)育，以以構(gòu)造節(jié)節(jié)理為主主，左右右岸各有有走向互互相垂直直的二組組節(jié)理。其其中一組組近似于于平行山山坡等高高線，方方向見地地形圖，節(jié)節(jié)理傾角角約3590，節(jié)理理面無夾夾泥存在在，壩址址處的水水文地址址較簡單單，未發(fā)發(fā)現(xiàn)裂隙隙承壓水水。巖石石的物理理力學(xué)性性質(zhì)見下下表。巖石的物理理力學(xué)性性質(zhì)表表2-4 巖石的的物理力力學(xué)性質(zhì)質(zhì)表巖性或 地地質(zhì)構(gòu)造造容重（kNN/m3

48、3）孔隙率%抗壓強(qiáng)度（MPa）彈性模量MMPa摩擦系數(shù)粘著力（MMPa）泊松比抗剪系數(shù)抗剪斷系數(shù)數(shù)干濕干飽和混凝土基巖巖內(nèi)部混凝土基巖巖內(nèi)部花崗斑巖27.328.12.32101902.211040.700.750.751.200.5基巖巖與混凝凝土0.20節(jié)理面0.650.751.0基巖巖內(nèi)相對隔水層層離基巖巖表面深深15mm。2.2.33 筑壩材材料石料料壩區(qū)大部分分地區(qū)為為花崗斑斑巖，基基巖埋深深淺，極極易開采采，且河河床覆蓋蓋層中的的塊石、卵卵石可利利用，因因此筑壩壩石料極極易解決決。 砂料在壩下游勘勘探6個砂料料場，最最遠(yuǎn)料場場離壩約約9kmm，以石石英破碎碎帶的料料場為主主，初估估

49、砂料儲儲量430萬m3。經(jīng)質(zhì)量檢驗驗，砂石石料符合合規(guī)范要要求。壩壩址處缺缺乏筑壩壩的土料料。2.2.44 庫區(qū)經(jīng)經(jīng)濟(jì)及其其它 庫區(qū)經(jīng)經(jīng)濟(jì)庫區(qū)除有小小片盆地地外，其其余多為為高山峽峽谷地帶帶。耕地地主要分分布在小小片盆地地上，高高山上的的森林茂茂密。在在正常蓄蓄水位時時，需遷遷移人口口214444人，拆拆遷房屋屋192240間，淹淹沒，浸浸沒耕地168804畝，淹淹沒森林林面積184450畝，淹淹沒縣社社建造的的二座小小型水電電站(裝機(jī)22110kww）等，需需賠償費(fèi)費(fèi)41220萬元。其它它(1) 對外交交通本壩址上游游左岸330kmm處有鐵鐵路干線線車站，另另有公路路與壩址址下游550kmm

50、的兩座座縣城相通，兩兩縣城有有公路與與水路與與河流入入海處的的省轄市市相連，對對外交通通較為方方便。(2) 附附屬工廠廠和生活活建筑區(qū)區(qū)壩址下游兩兩岸有較較大的沖沖積臺地地，地形形平緩面面積較大大，適宜宜布置工工廠和生生活建筑筑區(qū)。(3) 負(fù)荷位位置本電站主要要供應(yīng)壩壩下游AA平原的的農(nóng)村生生產(chǎn)用電電及省轄轄市的工工業(yè)用電電，并擔(dān)擔(dān)負(fù)A電網(wǎng)的的部分調(diào)調(diào)峰任務(wù)務(wù)。(4)壩頂頂有雙線線公路布布置的要要求。(5) 水水庫水位位容積關(guān)關(guān)系曲線線、壩址址處水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線、設(shè)計計洪水（三三日）過過程線和和壩址地地形圖見見附圖。第三章 樞紐主主要建筑筑物的型型式與總總體布置置3.1 工工程等級級及技

51、術(shù)術(shù)規(guī)范設(shè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)3.1.11 工程等等級在工程安全全與經(jīng)濟(jì)濟(jì)之間存存在著矛矛盾，為為使工程程的安全全可靠性性與其造造價的經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理理性適當(dāng)當(dāng)統(tǒng)一起起來，水水利樞紐紐及其組組成建筑筑物要分分等分級級，即先先按工程程的規(guī)模模，效益益及其在在國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)中的的重要性性，將水水利樞紐紐分等，而而后再對對各組成成建筑物物按其所所屬樞紐紐等別，建建筑物作作用及重重要性進(jìn)進(jìn)行分級級。本工程校核核水位為為189.8m，查庫庫容曲線線得相應(yīng)應(yīng)庫容為為12億m3100億m3，根據(jù)據(jù)我國水水利部頒頒發(fā)的現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)范范水利利水電樞樞紐工程程等級劃劃分及設(shè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（山區(qū)區(qū)、丘陵陵區(qū)部分分），確確定A江水利利樞紐工工程

52、等別別為一等等，工程程規(guī)模為為大（11）型工工程，主主要建筑筑物級別別為1級，次次要建筑筑物級別別為3級，臨臨時性建建筑物級級別為44級。3.1.22 技術(shù)規(guī)規(guī)范混凝土拱壩壩設(shè)計規(guī)規(guī)范（SSD1445-885）規(guī)規(guī)定：對對于基本本荷載組組合，允允許拉應(yīng)應(yīng)力為11.2MMpa，安安全系數(shù)數(shù)為4.0；對對于特殊殊荷載組組合，允允許拉應(yīng)應(yīng)力為11.5MMpa，安安全系數(shù)數(shù)為3.5；當(dāng)當(dāng)考慮地地震荷載載時，允允許拉應(yīng)應(yīng)力可適適當(dāng)提高高，但不不超過330%。3.1.33 洪水標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計洪水水標(biāo)準(zhǔn)為為千年一一遇，校校核洪水水標(biāo)準(zhǔn)為為五千年年一遇。3.2 調(diào)調(diào)洪演算算及設(shè)計計基本數(shù)數(shù)據(jù)3.2.11 調(diào)洪演

53、演算的目目的(一) 根根據(jù)防洪洪要求，對對水庫進(jìn)進(jìn)行洪水水調(diào)節(jié)計計算，以以確定上上游不同同洪水標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)下的的下泄流流量，然然后確定定出設(shè)計計洪水位位和校核核洪水位位。(二) 根根據(jù)調(diào)洪洪演算得得出設(shè)計計水位下下的下泄泄流量，以以選定泄泄洪方式式和擬定定泄洪建建筑物的的孔口尺尺寸。3.2.22 調(diào)洪演演算的原原理洪水在水庫庫中行進(jìn)進(jìn)時，水水庫沿程程的水位位、流量量、過水水?dāng)嗝妗⒘髁魉俚染S時間間變化，其其流態(tài)屬屬于明渠渠非恒定定流。根根據(jù)水力力學(xué)明渠渠非恒定定流的基基本方程程，即圣圣維南方方程組為為：連續(xù)性方程程： （3-1）運(yùn)動方程：- （3-2）式中：過水?dāng)鄶嗝婷娣e積（m2）t時間間（s）Q

54、流量量（m3/s）s沿水水流方向向的距離離（m）Z水位位（m）g重力力加速度度（m/s）v斷面面平均流流速（m/s）k流速速模量（m3/s）通常，采用用簡化的的瞬態(tài)法法來解這這個方程程組。瞬瞬態(tài)法將將上式進(jìn)進(jìn)行簡化化而得出出基本公公式，在在結(jié)合水水庫的特特有條件件對基本本公式進(jìn)進(jìn)一步簡簡化，則則得出專專用于水水庫調(diào)洪洪計算的的實用公公式： （3-3）式中：Q11，Q2分別為為計算時時段初、末末的入庫庫流量（m3/s）計算時時段中的的平均入入庫流量量（m3/s），它它等于（Q1+Q2）/2q1，q22分別為為計算時時段初、末末的下泄泄流量（m3/s）計算時時段中的的平均下下泄流量量（m3/s），

55、即即等于（q1+q2）/2V1、V22分別為為計算時時段初、末末的水庫庫蓄水量量（m3）V為為V1、V2之差t計計算時段段，一般般取16小時，需需化為秒秒這個公式實實際表現(xiàn)現(xiàn)為一個個水量平平衡方程程式。當(dāng)已知水庫庫入庫洪洪水過程程線時，Q1、Q2、均為已已知：V1、q1 則是是計算時時段t開始時時的初始始條件。于于是，式式中的未未知數(shù)僅僅剩下V2、q2。當(dāng)前前一個階階段v2、q2求出后后，其值值即成為為后一個個階段的的v1、q1值，使使計算可可以逐時時段的進(jìn)進(jìn)行下去去。又知知，假定定不計自自水庫取取水的興興利部門門泄向下下游的流流量，則則下泄流流量q應(yīng)是泄泄洪建筑筑物泄流流水頭H的函數(shù)數(shù)，而當(dāng)

56、當(dāng)泄洪建建筑物的的形式、尺尺寸等已已定時：q=f（HH）=AHHB （3-4）式中： AA系數(shù)，與與建筑物物形式和和尺寸、閘閘孔開度度以及淹淹沒系數(shù)數(shù)等有關(guān)關(guān) BB指數(shù)，對對于堰流流為3/2，對于于閘孔出出流，一一般為1/223.2.33計算方方法采用高切林林計算法法，以直直線近似似代替泄泄水過程程線計算步驟如如下：假定三條泄泄水過程程線AB1，AB2 , AB33 ，（如如圖-a）1.求出相相應(yīng)的庫庫容 V1，V2，V3 (陰影部部分面積積)，下泄泄流量Q1，Q2，Q；2.根據(jù)VV1，V2，V3在庫容容曲線上上得出的的相應(yīng)的的上游水水位Z1，Z2，Z3；3.在繪有有泄水建建筑物泄泄流能力力曲

57、線L1的Q-Z坐標(biāo)圖圖上，繪繪出相應(yīng)應(yīng)的點P1(Q1，Z1)P2(Q2，Z2)P3(Q3，ZZ) （如圖圖-b）4.過點PP1P2P3繪出曲曲線L2交L1于P，對于P點的泄泄流量Q必為攔攔洪時泄泄水建筑筑物最大大下泄流流量，相相應(yīng)的水水位Z即是所所求攔洪洪水位。(b)(a)(b)(a)圖3-1 洪水調(diào)節(jié)計算圖圖3-1 洪水調(diào)節(jié)計算圖3.2.44泄洪方方案的選選擇 可能方方案(1) 表表孔溢流流其突出優(yōu)點點是泄洪洪能力大大，可減減小孔口口尺寸，閘閘門上的的水壓力力小，操操作檢修修方便，缺缺點是壩壩身單薄薄，需設(shè)設(shè)置泄槽槽和滑雪雪道結(jié)構(gòu)構(gòu)。實體體的泄槽槽結(jié)構(gòu)工工程量較較大，不不經(jīng)濟(jì)，輕輕型的滑滑雪

58、道結(jié)結(jié)構(gòu)易引引起震動動，穩(wěn)定定性不好好。此外外，表孔孔結(jié)構(gòu)使使壩體堰堰頂以上上失去空空間結(jié)構(gòu)構(gòu)作用，拱拱的空間間結(jié)構(gòu)作作用從堰堰頂高程程以下才才得以發(fā)發(fā)揮；(2) 壩壩身開孔孔方案實驗研究表表明，壩壩身開孔孔方案包包括淺孔孔方案和和中孔方方案。為為合理布布置廠房房，淺孔孔和中孔孔設(shè)在兩兩岸，對對稱布置置，可利利用水流流對撞消消耗能量量。其優(yōu)優(yōu)點與表表孔溢流流相同，適適當(dāng)尺寸寸的孔口口對壩體體應(yīng)力并并無大的的影響，利利用壩身身開孔泄泄洪可節(jié)節(jié)省另建建溢洪道道的投資資。缺點點是當(dāng)水水流過壩壩后需設(shè)設(shè)置滑雪雪道泄槽槽，并進(jìn)進(jìn)行合理理選型和和布置，泄泄槽若做做成排架架式，進(jìn)進(jìn)廠公路路可從排排架間通通過

59、。此此外，應(yīng)應(yīng)注意開開孔數(shù)量量和設(shè)置置高程，若若同一高高程開孔孔數(shù)量多多，該層層拱圈削削弱數(shù)量量多，應(yīng)應(yīng)盡量避避免；(3) 壩壩外溢洪洪道泄洪洪方案該方案適用用于有天天然埡口口，便于于布置正正槽式溢溢洪道的的地形條條件，A江提供供的地形形圖壩址址附近，未未見有天天然埡口口地形，故故不考慮慮該方案案；(4) 利利用導(dǎo)流流隧洞泄泄洪方案案拱壩的施工工導(dǎo)流需需采用一一次斷流流方案，故故在施工工時需在在某一岸岸開挖導(dǎo)導(dǎo)流隧洞洞，以便便壩體施施工，竣竣工后導(dǎo)導(dǎo)流隧洞洞完成自自己的使使命，不不再使用用。為充充分利用用現(xiàn)成的的洞子，水水利建設(shè)設(shè)中常將將進(jìn)口段段改建成成“龍?zhí)ь^”，將導(dǎo)導(dǎo)流洞改改建成泄泄洪洞，

60、以以節(jié)省工工程投資資。結(jié)合合該工程程的實際際情況，考考慮因?qū)?dǎo)流洞長長度較短短，改建建成泄洪洪洞后，除“龍?zhí)ь^”部分外，可利用的長度不長，加上改建部分的開挖和老洞的封堵也需要一定的投資，故須認(rèn)真比較決定。 方案初初選本設(shè)計從壩壩址處的的地形地地質(zhì)條件件等因素素綜合考考慮，擬擬采用壩壩身泄洪洪方式。初初步選擇擇以下方方案進(jìn)行行調(diào)洪演演算：方案一：44表孔+2中孔方案二：22淺孔+2中孔方案三：44中孔 調(diào)洪演演算調(diào)洪演算根根據(jù)水量量平衡原原理計算算，計算算時先按按不同的的出口高高程和孔孔口尺寸寸擬定多多組方案案，計算算結(jié)果見見后表。用水力學(xué)公公式計算算出上游游庫水位位與下泄泄流量的的關(guān)系。公公式