畢業(yè)設(shè)計(jì)-初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)目錄1.工程概況2.水文計(jì)算及水利水電規(guī)劃3.樞紐布置及主要樞紐建筑物畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)一、工程概況

初溪水利樞紐工程位于增江下游，壩址距增城市中心8km，下游至增江出口約14km。初溪水利樞紐工程是經(jīng)審定的增江流域規(guī)劃方案中的增城梯級(jí)，是分期實(shí)施開發(fā)增江水資源的一個(gè)重要項(xiàng)目，是促進(jìn)增城市城區(qū)開發(fā)和開發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)工程，也是省級(jí)農(nóng)村能源綜合建設(shè)試點(diǎn)所選定的項(xiàng)目。本工程的開發(fā)目的是以城建、發(fā)電為主，結(jié)合城市供水、航運(yùn)、灌溉、交通等綜合利用的水利樞紐工程。壩址以上集水面積1978km2，多年平均流量125.51m3,水庫(kù)正常蓄水位，相應(yīng)庫(kù)容1700萬(wàn)m2，電站裝機(jī)容6000kw，多年平均電量2888萬(wàn)。

畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)二、水文計(jì)算及水利水電規(guī)劃1、徑流計(jì)算因壩址處無(wú)水文站而在壩址上游17km處有麒麟咀水文站，且麒麟咀站有從1955年4月起較完整的徑流資料，且豐、平、枯各種典型的代表年俱全，具有較好的代表性。采用麒麟咀站作為參證站對(duì)初溪水利樞紐工程進(jìn)行徑流分析計(jì)算。初溪水電站集雨面積為2978km2,比麒麟咀站的集雨面積僅大％，因此壩址的年、月徑流由麒麟咀站用面積比直接搬家而得。經(jīng)計(jì)算壩址的年徑流設(shè)計(jì)成果如下：均值為3/s,CV=0.3,CsV、Qp=10﹪3/s、Qp=50﹪3/s、Qp=90﹪3/s。畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)2、洪水計(jì)算因?yàn)閴沃诽師o(wú)洪水資料，而距壩址上游１７km處麒麟咀站有從1955年4月起較完整的實(shí)測(cè)洪水資料，因此采用麒麟咀站作為參證站對(duì)本工程進(jìn)行洪水分析計(jì)算。經(jīng)計(jì)算麒麟咀站和初溪壩址處設(shè)計(jì)洪峰流量成果如下表：畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)站名均值CVCS/CV

頻率P（﹪）0.20.330.51251020麒麟咀站16780.484.058215402510045464010328827352181初溪壩址處17430.484.061485613529947244166341628412266畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)4、正常蓄水位的選擇因初溪上游正果水電站閘前水位為，最低尾水位為?？紤]到初溪水電站回水不影響正果水電站的尾水位，初溪閘前水位宜控制在以下，從發(fā)電興利、灌溉供水及美化城區(qū)環(huán)境等綜合考慮，初擬，，三個(gè)閘前水位方案比較，以滿足梯級(jí)銜接要求。經(jīng)比較最后確定正常蓄水位為。畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)5、裝機(jī)容量的確定根據(jù)本次徑流設(shè)計(jì)采用的豐、平、枯三個(gè)代表年的徑流資料，通過(guò)計(jì)算得出本電站的裝機(jī)容量為，參考類似低水頭徑流式電站情況，按年利用小時(shí)不小于4000h和水量利用率不小于50％兩個(gè)條件初選5000kw和6000kw兩個(gè)方案進(jìn)行比較。

經(jīng)過(guò)比較，綜合各方面因素，采用裝機(jī)容量為6000kw畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)三、樞紐布置及主要建筑物樞紐布置初溪水電站為低水頭河床式電站，以發(fā)電為主，結(jié)合航運(yùn)等任務(wù)。樞紐主要建筑物包括水電站廠房、閘壩和船閘三部分，廠房、閘壩和船閘等建筑物采用一字型布置方案，泄洪建筑物閘壩布置在河床中央，船閘、廠房分別布置在左右兩岸。畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)樞紐布置圖畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)樞紐主要建筑物3.2.1閘壩設(shè)計(jì)閘壩設(shè)計(jì)包括：閘孔形式、閘孔尺寸擬定，消能防沖設(shè)計(jì)，防滲設(shè)計(jì)，閘室布置和閘室穩(wěn)定計(jì)算。（１）閘孔形式根據(jù)工程任務(wù)和特點(diǎn)經(jīng)比較后選定閘孔型式為寬頂堰，堰頂高程比河床高。選用整體式底板。（２）閘孔尺寸根據(jù)洪水流量，由水力學(xué)堰流公式計(jì)算得閘孔數(shù)為２０，單孔凈寬為10m。閘墩中間分縫，兩孔一聯(lián)。（３）消能防沖因水閘下游水深度較低，且河床的抗沖能力較低,所以采用底流式消能。經(jīng)計(jì)算消力池池深為０.５m,池長(zhǎng)為15米。消力池后面設(shè)有干砌石海漫和防沖槽。畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)（4）防滲排水設(shè)計(jì)①地下輪廓線布置由公式Ｌ＝ＣＨ計(jì)算得地下輪廓線所需長(zhǎng)度為：35m地下輪廓線由鋪蓋、板樁、上下游齒墻和閘底板組成，鋪蓋長(zhǎng)20米，板樁底部高程為米，閘底板長(zhǎng)15米，齒墻深米，實(shí)際地下輪廓線長(zhǎng)米。滿足要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)②、滲流計(jì)算滲流計(jì)算包括滲透壓力和滲流量計(jì)算及滲流出口段的逸出坡降校核。經(jīng)計(jì)算滲透壓力分布如下圖：

畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)③、閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：閘底板、閘墩、閘門、啟閉機(jī)、工作橋、交通橋等六部分形式和尺寸擬定。其中：閘底板：采用整體式底板。長(zhǎng)為15m，厚為3m。閘墩：其長(zhǎng)度與底板同長(zhǎng)，為15m。中墩、縫墩厚，邊墩厚。上游墩頭采用半圓形，下游墩頭用流線形。閘墩頂高程：米閘門：工作閘門尺寸為（m）采用平面鋼閘門，雙吊點(diǎn)，滾輪支承。畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)啟閉機(jī)：根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)，型號(hào)QPQ2×16。工作橋：交通橋：畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)④、閘室穩(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算

計(jì)算工況：根據(jù)規(guī)范選取正常蓄水情況、設(shè)計(jì)洪水情況、校核洪水情況等三種情況分別進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算荷載包括：閘室結(jié)構(gòu)及設(shè)備自重、水壓力、水重、揚(yáng)壓力、浪壓力、泥沙壓力?？够€(wěn)定計(jì)算：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)：KC＝（f∑W+CA）/∑H經(jīng)計(jì)算抗滑穩(wěn)定滿足要求?；讘?yīng)力計(jì)算σ＝∑W/A±6∑M/BL經(jīng)計(jì)算基底應(yīng)力滿足要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)3.２.２廠房設(shè)計(jì)

①、廠區(qū)布置電站廠區(qū)布置于河床的右側(cè)壩軸線的下游，左側(cè)緊靠樞紐閘壩，右側(cè)緊靠右岸河堤及生活區(qū)，廠房縱軸線與閘壩線相距。廠區(qū)布置主要包括：主廠房、副廠房、變電場(chǎng),開關(guān)站和廠區(qū)交通道路等。②、廠房主要尺寸及高程的確定

根據(jù)計(jì)算廠房長(zhǎng)度為，寬度為。水輪機(jī)安裝高程為，水輪機(jī)樓板高程為，發(fā)電機(jī)樓板高程為。畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)廠房橫剖面圖如下：

畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)③、廠房穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算

計(jì)算工況包括：正常運(yùn)行情況、機(jī)組檢修情況、施工完建情況、設(shè)計(jì)、校核洪水情況。荷載及組合計(jì)算的荷載包括：結(jié)構(gòu)自重；水重；永久機(jī)電設(shè)備重；上下游靜水壓力；揚(yáng)壓力；揚(yáng)壓力；浪壓力；土壓力；風(fēng)壓力等。

畢業(yè)設(shè)計(jì)——初溪水利樞紐初步設(shè)計(jì)穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算經(jīng)計(jì)算：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)正常運(yùn)行KC＞，檢修情況KC=4.76＞

抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)正常運(yùn)行情況：Kf＞檢修情況：Kf＞基底應(yīng)力：