沙溪口水電站設計及發(fā)電機層樓板設計計算書

第一章樞紐布置.................................................................3-

第二章重力壩擋水壩段設計.......................................................4-

2.1剖面設計------------------------------------------------------------------4-

2.1.1壩頂高程一..............................................................5-

2.1.2壩頂寬度---------------------------------------------------------------6-

2.1.3廊道的布置—--.........-.........-.........-.........-...........6-

2.1.4剖面形態(tài)-----------------------------------------------------------------6-

2.2壩體穩(wěn)定分析和應力校核....................................................7-

2.2.1設計蓄水位時（一臺機組滿發(fā)）-------------------------------------7-

2.2.2設計洪水位時-..........................................................10-

2.2.3校核洪水位時----------------------------------------------------------13-

第三章重力壩溢流壩段設計.......................................................15-

3.1溢流壩段空口尺寸擬定------------------------------------------------------15-

3.2溢流壩段剖面設計..........................................................16-

3.2.1堰頂高程----------------------------------------------------------------16-

3.2.2堰面曲線-...............................................................17-

3.2.3上游曲線---------------------------------------------------------17-

3.2.4反弧段半徑的確定-......................................................17-

3.3壩體穩(wěn)定分析和應力校核----------------------------------------------------17-

3.3.1設計蓄水位時（一臺機組滿發(fā)）------------------------------------------18-

3.3.2設計洪水位時-----------------------------------------------------------20-

3.3.3校核洪水位時-----------------------------------------------------------23-

第四章消能建筑物設計..........................................................26-

4.1犀角---------------------------------------------------------------------26-

4.2反弧半徑-----------------------------------------------------------------26-

4.3庠底高程和庠池長度-------------------------------------------------------27-

4.4庫坎高度-----------------------------------------------------------------27-

4.5尾坎---------------------------------------------------------------------27-

第五章水電站建筑物設計........................................................27-

5.1特征水頭的選擇-----------------------------------------------------------27-

5.2水電站水輪機組的選型-----------------------------------------------------30-

5.2.1ZZ460水輪機方案的主要參數(shù)選擇-------------------------------------31-

5.2.2ZZ560水輪機方案的主要參數(shù)選擇-------------------------------------33-

5.2.3HL310型水輪機方案的主要參數(shù)選擇----------------------------------36-

5.3蝸殼和尾水管的計算-------------------------------------------------------40-

5.4發(fā)電機的選擇與尺寸估算---------------------------------------------------42-

5.4.1水輪機發(fā)電機主要尺寸估算----------------------------------------------42-

5.4.2發(fā)電機外形平面尺寸估算-------------------------------------------------43-

5.4.3發(fā)電機外形軸向尺寸計算-------------------------------------------------44-

沙溪口水電站設計及發(fā)電機層樓板設計

5.4.4發(fā)電機重量估算----------------------------------------------------------------------------------44-

5.4.5水輪機重量估算--------------------------------------------------------------------------……45-

5.4.6變壓器選擇及布置-.......................................................................................................45-

5.5調(diào)速器與油壓裝置的選擇---------------------------------------------------45-

5.5.1調(diào)速功計算-...................................................................................................................46-

5.5.2接力器的選擇-------------------------------------------------------------------------------------46-

5.5.3調(diào)速器的選擇-...............................................................................................................47-

5.5.4油壓裝置-------------------------------------------------------------------------------------------48-

5.6廠房起吊設備的選擇.......................................................48-

5.7主廠房各層高程及長寬尺寸的確定-------------------------------------------49-

5.7.1水輪機組安裝高程-.......................................................................................................49-

5.7.2尾水管地板高程和廠房基礎開挖高程-----------------------------------------------------50-

5.7.3水輪機層地面高程一......................................................................................................50-

5.7.4發(fā)電機樓板高程和安裝場高程------------------------------------------------------……50-

5.7.5吊車梁軌頂高程-..........................................................................................................51-

5.7.6屋頂面高程---------------------------------------------------------------------------------------51-

5.7.7廠房總高-.........-...................-..................-..................-..................-....................51-

5.7.8主廠房平面尺寸的設計-----------------------------------------------------------------51-

5.8水電站副廠房布置.........................................................52-

5.8.1位置的確定-------------------------------------------------------------------------------……52-

5.8.2高程及平面尺寸的確定.................................................................................................52-

5.9.2攔污系統(tǒng)設計------------------------------------------------------------------------------------53-

5.9水電站廠房的穩(wěn)定計算-----------------------------------------------------55-

5.9.1正常水位運行工況-------------------------------------------------------------------------------55-

5.9.1校核洪水運行工況--------------------------------------------------------------------------------57-

5.9.2機組大修工況--------------------------------------------------------------------------------------58-

第六章專題——發(fā)電機層樓板結(jié)構(gòu)設計及計算......................................60-

6.1設計資料-----------------------------------------------------------------60-

6.2設計依據(jù)-----------------------------------------------------------------60-

6.4.1梁格布置------------------------------------------------------------------------------------------61-

6.4.2各構(gòu)件截面尺寸初估----------------------------------------------------------------------------62-

6.4板的計算-----------------------------------------------------------------63-

6.4.1荷載計算-------------------------------------------------------------------------------------------63-

6.4.2Si區(qū)樓板計算-------------------------------------------------------------------------------------64-

6.4.3S3區(qū)樓板計算-------------------------------------------------------------------------------------67-

6.4.4S4區(qū)樓板計算-------------------------------------------------------------------------------------69-

6.4.5S6區(qū)樓板計算-------------------------------------------------------------------------------------70-

6.4.6雙向板另一方向計算---------------------------------------------------------------------------72-

6.4.752、S5、S7區(qū)樓板配筋-----------------------------------------------------------------------73-

6.5非框架梁的計算-----------------------------------------------------------73-

6.5.1L1梁計算-----------------------------------------------------------------------------------------73-

6.5.2IA梁計算-----------------------------------------------------------------------------------------76-

--2--

6.5.3L5梁計算-----------------------------------------------------------------------------------------78-

6.5.4L8次梁計算--------------------------------------------------------------------------------------81-

6.5.5其余非框架梁配筋-.....................................................................................................83-

6.5.6非框架梁裂縫寬度驗算-----------------------------------------------------------------------83-

6.5.7非框架梁撓度驗算-.....................................................................................................84-

6.6框架梁的計算----------------------------------------------------------------85-

6.6.1KL1梁計算....................................................................................................................85-

6.6.2K12梁計算-----------------------------------------------------------------------------------------90-

6.6.4KL6次梁計算-................................................................................................................95-

6.6.5其余框架梁配筋---------------------------------------------------------------------------------97-

6.6.6框架梁裂縫寬度驗算-.................................................................................................97-

6.6.7框架梁撓度驗算---------------------------------------------------------------------------------98-

6.8構(gòu)造配筋設計................................................................99-

6.8.I分布鋼筋-----------------------------------------------------------------------------------99-

6.8.2箍筋-................................................................................................................................99-

6.8.3腰筋及拉筋--------------------------------------------------------------------------------------100-

6.8.4鋼筋支座錨固長度-......................................................................................................100-

6.8.5分離式配筋--------------------------------------------------------------------------------------100-

6.8.6板與主梁及風罩間附加鋼筋-....................................................................................100-

6.8.7小次梁配筋----------------------------------------------------------------------------------------101-

6.8.8主次梁間附加鋼筋-....................................................................................................101-

第一章樞紐布置

由沙溪口的水文地質(zhì)資料可知，壩址位置設計洪水位88.00m,對應下游水

位可由下泄流量在流量與下游水位關系曲線查得80.00m，水頭為8.00m。校核

洪水位88.50m,同理可查得下游水位81.00m,水頭為7.50m,汛期限制水位

85.50m,設計低水位82.00m。本電站水頭不高，水深較小，水頭在20m左右，

水深不足40m,初步設計選擇采用河床式廠房發(fā)電；洪水期下泄流量較大，河床較

寬，可以選擇溢流壩表孔泄洪；兩岸山體不高，地質(zhì)狀況一般，選擇重力壩擋水;

考慮通航過木過竹需要，設置較高通航能力的船閘。

考慮河床式水電站樞紐布置特點，為保證洪水季節(jié)泄水安全迅速，保證水流

流態(tài)平穩(wěn)，防止產(chǎn)生回流，初步將泄水建筑物即溢流壩布置在河床中間。

經(jīng)綜合分析，確定了(I).左岸船閘河床中部溢流壩右岸廠房布置方案，和

(H).左岸廠房河床中部溢流壩右岸船閘布置方案進行比選。

(I).左岸船閘中部溢流壩右岸廠房布置方案考慮主河槽位于左河床靠近左

沙溪口水電站設計及發(fā)電機層樓板設計

岸30~50m之間，開挖至弱風化巖層需至48.00m高程左右，初步設計布置船閘易

于通航需求；沿壩軸線自此至右岸500~600m之間，開挖至弱風化巖層需至57.00m

高程左右，初步設計選擇布置溢流壩和河床式廠房，考慮溢流壩洪水期泄洪不對

電廠發(fā)電造成影響，其間用重力擋水壩銜接；考慮河流右岸交通便利，山坡較緩,

易于出線進廠布置，而將河床式廠房置于右岸，且右岸現(xiàn)有鐵路線沿河岸通過壩

址，將廠房布置在右岸有利于利用鐵路在工程施工時建筑材料的轉(zhuǎn)運及機電設備

安裝時機電設備的運輸。樞紐布置沿壩軸線從左岸至右岸的水工建筑物依次為：

重力擋水壩、船閘、溢流壩、重力擋水壩、河床式廠房，開關站初步布置于河道

右岸裝配廠下游。

(H).左岸廠房中部溢流壩右岸船閘布置方案由于廠房布置在左岸原主河槽

處，廠房施工時需開挖土石方較第一種方案小，相對節(jié)省工程投資。但由于開關

站布置在河岸處，需要大量塊石護岸，所以廠房施工開挖所產(chǎn)生的石料可用于開

關站地基鋪填，因此，在開挖問題上兩種方案實際工程費用相差不大。

綜上，初步設計采用(I).方案，即左岸船閘河床中部溢流壩右岸廠房方案,

并采用重力壩擋水，溢流壩泄洪，消力庠消能。

本工程按水利水電樞紐工程等級劃分設計標準，確定工程等別為二等，主要

建筑物級別二級，次要建筑物級別三級，臨時建筑物級別為四級。

第二章重力壩擋水壩段設計

基本設計參數(shù)：

a).水位。上游設計洪水位：88.00m；校核洪水位：88.50m；

正常蓄水位(汛期限制水位)85.50m；下游設計洪水位：80.00m；

下游校核洪水位：81.00m；正常蓄水位(一臺機組發(fā)電)：64.87m。

b).壩底高程。壩底高程取未風化巖石邊界開挖線57.00m。

C).材料重度?；炷林囟瓤捎伞端そㄖ锖奢d設計規(guī)范》取大體積混凝土結(jié)構(gòu)

Y,=24.0KN/水的重度取Y°=9.81KN/加。

d).巖石抗剪強度。由《沙溪口水電站基本情況簡要說明》中表7得巖石抗剪強度

指標建議值知，云母長英片巖與混凝土邊界摩擦系數(shù)f=0.5,粘聚力c，=0.6kg/c

m2,K5=3.0,K=l.05

2.1剖面設計

_4__

2.1.1壩頂高程

壩頂高程由靜水位+相應情況下的風浪涌高和安全超高。即：

壩頂高程^=靜水位+Ah

式中：Ah=hi?+hz+hc

式中：hl%——累積頻率為1%的波浪高度，m；

hz一一波浪中心線高出靜水位的高度，可用hz=^-cth~■計算，m；

LmL,?

%——取決于壩的級別和計算情況的安全超高，m；

波浪要素h“由官廳水庫公式計算，得

坐=0.007,3(岑"與=0.33lv產(chǎn)(當赤

式中：hm——波浪高，當空-20?250時，為累計頻率5%的波高；當空=250?

V。V。

1000時，為累計頻率10%的波高；

Vo------計算風速，m/s；

D------風區(qū)長度，即吹程，m；

a).設計蓄水位情況：

計算風速V。取為30m/s；

設計洪水位下吹程D為2.00km；

“曰1，、八八,9.8lx2000^30".

Mh=0.007612x(---------——尸x——=1.467m

m3029.81

Lm=0.331x30一去x(98也，。。狷x—=14.2m

3029.81

hm/Hm=l.467/(88.0-64)=0.069

由荷載設計規(guī)范查表得h冏/h,=l.90,hpls/h,=2.32,

所以hpl?=2.32/1.90Xh網(wǎng)=2.32/1.90Xhm=l.79m

混271H3.14xl.792

h=—-------=----------------x0.999=0.708〃？h=0.5m

跖Lm14.2

則Ah=h1%+h2+he=l.79+0.708+0.5=2.998m

壩頂高程=正常蓄水位+Ah=85.5+2.998=88.5m

b).校核洪水情況：

沙溪口水電站設計及發(fā)電機層樓板設計

計算風速V。取為15m/s；

校核洪水位下吹程D為2.00km；

/曰1八,9.81x200Q15__,

Wh=0.007612x(--------x——=0.617m

m1529.81

.'—一0-六,9.81x2000.^152?

Lm-0.331xl5215x(---------)3-75x---=7.0n9Q29m

1529.81

H/&=0.617/(88.5-64)=0.029

由荷載設計規(guī)范查表得h冏/h?,=l.92,hpl%/h,=2.89

所以hpl,=2.89/1.92Xhp5%=2.89/1.92Xhm=0.93m

此2TTH3.14X0.932

h,=——cth----=----------x0.999=0.38?mh=0.4m

k7.09c

則Ah=hl%+h2+hc=0.93+0.383+0.4=1.713m

壩頂高程=正常蓄水位+Ah=88.5+1.713=90.21m

壩頂橋梁采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橋下會有過流，為使工作橋與水流保持

一定距離。并考慮其他因素，取重力壩壩頂高程取91.50m

2.1.2壩頂寬度

非溢流壩的壩頂寬度一般可取為壩高的8%~10%(即2.72~3.4),且不小于3m。

由本水利樞紐非溢流壩壩高=91.5-57=34.5m可初步取壩頂寬度為4m,為了滿足設

備布置和雙線交通的要求，最終選定壩頂寬度為10m。

2.1.3廊道的布置

壩體內(nèi)灌漿廊道上游壁到上游壩面的距離應不小于0.05飛?10倍水頭，且不

小于4~5m,取4m,寬度2.5~3m,取2.5m。高度3~4m,取3m。壩體縱向排水檢查

廊道考慮壩高較小，只設基礎排水廊道，高取2m,寬取1.5m。灌漿廊道距離基巖

面距離不宜小于1.5倍底寬，即1.5X2.5=3.75m,取4m。

2.1.4剖面形態(tài)

因本水利樞紐壩址摩擦系數(shù)較小，所以不能按常規(guī)壩體設計。

按應力條件確定壩底最小底寬

上游4=0.125,則

--6--

nH34.5

B—―.=--24.23/77,

^(1-A)+2(2-A)-a,^^(1-0.125)+0.1(2-0.125)-0.3

其中，Zo=10/OV/m\/c=24A7V/〃?3,？=0.3,

河床底高程V57a,H=91.5-57=34.5m

按穩(wěn)定條件確定壩底最小底寬

KH1.05x34.5

B31.43m，

0.5xS+O-125-°-€

fUoJ

其中,K=1.05,f=0.5,其余同上。取壩底寬度32m。

取上游折坡點為77m,下游折坡點為79.5m高程處。

上游坡n=0.2,下游坡m=0.8

10000

▽91.

▽57.00!

卜幽________28000

32000

圖2-1擋水壩段剖面圖

2.2壩體穩(wěn)定分析和應力校核

2.2.1設計蓄水位時（一臺機組滿發(fā)）

2.2.1.1荷載計算

自重

沙溪口水電站設計及發(fā)電機層樓板設計

EW=24X0.5X4X20+24X10X34.5+24X1/2X18X22.5

+24X1/2X18X22.5=14100kN/mI

玄M=960X13.3+8280X7-4860X4=51288kN/m?m,逆時針

上下游水壓力

上游水壓力Pxi=l/2X(85.5-57)?><9.81=3984.IkN-

PV1=9.81X(8.5+28.5)X4/2=725.9kN/mI

下游水壓力PX2=1/2X(64.87-57)2*9.81=303.8kN/m-

PY2=9.81X(64.87-57)2X0.8/2=243.OkN/mI

SM=-3984.1X9.5+725.9X14.36+303.8X2.623

-243.0X13.90=-30753.5kN/m?m順時針

揚壓力

由于揚壓力較大，壩體設有防滲帷幕和上下游主副排水系統(tǒng)，由規(guī)范

DL5077-1997,壩基面滲透壓力揚壓力強度系數(shù)為：

ao=O.25a尸0.20a2=0.50

a|Hi=0.25X28.5=5.7m

a此=0.5X7.84=3.92m

2U=[(28.5+5.7)X5/2+(5.7+3.92)X5/2+3.92X14+(3.92+7.84)X8/2]

X9.81=2036.06kN/mt

2M=(-85.5X14.056-24.05X8.654+54.88X1+47.04X12.444)X9.81

=-7550.5kN/m,m順時針

浪壓力

壩前水深Hm=28.5m2lm/2=14.2/2=7.Im,為深水波

2

Pi=r0(Ll+2hl+ho)U/2-r0(L/2)

=9.81X(7.1+1.79+0.708)X7.1/2+9.81X7.1X7.1/2

=334.3-247.46=87.04kN/m-*

2M=-334.3X24.6+247.26X23.77=-2346.41kN/m?m順時針

2.2.1.2擋水重力壩的穩(wěn)定分析

采用分項系數(shù)法進行擋水壩段穩(wěn)定分析：

作用效應系數(shù)S(*)=SPC=1.0X3984.1-1.0X303.8+1.2X87.04=3784.7kN/m

--8--

抗滑穩(wěn)定抗力系數(shù)R(*)=。ZW+=A月=1.3C；=3

JR"

EW=1.0X14100+1.0X725.9+1.0X243.0-1.1X1304.1-1.2X

769.1=12711.5kN/m

.0.5_0.6x9.81x10M.

火(*)=-x12711.5+-----------x32x1=55169kN/m

1.33.0

%%=1.0x1.0x3784.7=3784.7kN/m

—7?=—x55169=45974^/m

YdL2

y^S<—R

Yd

：.滿足穩(wěn)定要求

2.2.1.3應力校核

水平截面上的邊緣正應力

Z"=13032.84M?機

2卬=10637.6kNB=32m

I、的京古pkj13032.846x10637.6,

上游垂直正應力<T=——+,■■=--------+------——=469.6kIKNTIIm22-

yVBB232322

6VM13032.846x10637.6

下游面垂直正應力cr=-.....金-=--------------——=334.7kNIn

vyBB2323252

邊緣剪應力

上游邊緣剪應力/=(P'-P：-%')〃=~(y'n=-469.6x0.2=—93.88次/m2

下游邊緣剪應力r"=1%"+P,"-P^m=(y"m=334.7x0.8=269.8)W/m2

鉛直截面上的邊緣正應力

上游面水平正應力

沙溪口水電站設計及發(fā)電機層樓板設計

a：=(P'—4')—(P'—4-a；)/=%'〃2=469.6x0.22=18.8狙/小

下游面水平正壓力

=(P〃-E")—(b、"+E：_p[/〃2=_b；加2=—334.7x0.82=-2\6.2kN/m2

邊緣主應力

上游面主應力5'=(1+"＞；(尸5)"2=(1+日；

=1.04x469.6=4884ZN/，〃2

下游面主應力力,=Q+〃+"—「-/W=(1+加匕”

=1.64x334.7=54897/OV/療

a"=Pn-p"=Q

應力滿足要求

2.2.2設計洪水位時

2.2.2.1荷載計算

自重

ZW=24xO.5x4x20+24x10x34.5+24x1/2x18x22.5

+24x1/2x18x22.5=14100kN/m；

ZM=960xl3.3+8280x7-4860x4=51288kN/m-m,逆時針

上下游水壓力

2

上游水壓力Pxl=l/2x(88.0-57)x9.81=4713.7kN一

PVI=9.81x(11+31)x4/2=824.OkN/m|

2

下游水壓力PX2=1/2X(80.0-57)X9.81=2594.7kN/m一

2

PV2=9.81X(80.0-57)x0.8/2=2075.8kN/m|

2M=-4713.7x10.33+824.0x14.31+2594.7x7.67

-2075.8x9.867=-37473.8kN/m-m,順時針

揚壓力

由于揚壓力較大，壩體設有防滲帷幕和上下游主副排水系統(tǒng)。

P尸兒”|=303.8kN/m

--10--

P2=1(片-A)+A=16Q5ZN/m

?^a2Y0H2=\\TlkNlm

P尸為%=225.4AN/w

2U=(303.8+160.5)X5/2+(160.5+112.7)X5/2+112.7X14+(112.7+225.4)X

8/2=1160.8+683.0+1577.8+1352.4=4774kN/mt

SM=-1160.8X13.76-683X8.646+1577.8X1+1352.4X12.44=-3476.17kN/m?m

順時針

浪壓力

壩前水深H?,=28.5melm/2=14.2/2=7.Im,為深水波

2

PL=r0(LL+2hL+h0)L,./2-r0(L/2)

=9.81X(7.1+1.79+0.708)X7.1/2+9.81X7.1X7.1/2

=334.3-247.46=87.04kN/m-*

2M=-334.3X24.6+247.26X23.77=-2346.41kN?m順時針

2.2.2.2擋水重力壩的穩(wěn)定分析

采用分項系數(shù)法進行擋水壩段穩(wěn)定分析：

作用效應系數(shù)S(*)=SPC=1.0X4713.7-1.0X2594.7+1.2X87.04=2223.4kN/m

抗滑穩(wěn)定抗力系數(shù)R(*)=4Zw—~%=L3C'R=3

JRCR

EW=1.0X14100+1.0X824.0+1.0X2075.8-1.1X1843.8-1.2X

2930.2=11537.8kN/m

05

D/*、

/?(*)=——x1i1c5o3-77.o84,--0--.-6--x-9--.-8--1--x--1-0--x32x1=50659kN/m

1.33.0

=1.0xl.0x2223.4=2223AN/m

—/?=—x50659=422L6ZN/m

九1.2

y^S<—R

Yd

滿足穩(wěn)定要求

沙溪口水電站設計及發(fā)電機層樓板設計

2.2,2.3應力校核

水平截面上的邊緣正應力

=7991.6kN,m

2卬=12338.5kNB=32m

十會為.2皿6VM12338.56x7991.6，

上游垂直正應力cr=——+—￡-=-------+-----1——=432.4kNIm~

yvBB232322

p鏟商品:古工6EM12338.56x7991.6，

下旃面垂直正應力=-.......—=-------------；338.8Ofe/VA/7m/

yBB232322

邊緣剪應力

上游邊緣剪應力/=（P'-P,"-b：）〃=-a'n=-432.4x0.2=-S6.5kN/m2

下游邊緣剪應力T"=+P"-P^m=a'm=338.8x0.8=211.QkN/m2

鉛直截面上的邊緣正應力

上游面水平正應力

cr'=432.4x0.22=17.3利/m2

下游面水平正壓力

b：=（2〃一心”）_（0；：+乙”_尸［機2=_b；機2=—338.8x0.82=—216.8雨/根2

邊緣主應力

上游面主應力0=（1+〃%；一（PT=（1+〃2k'

=1.04x4324=449.7女N//

%=P'-P?=。

下游面主應力Y=L；（PT，W=（1+療b：

=1.64x3388=5556MV/，〃2

/=尸-1'=。

，應力滿足要求

--12--

2.2.3校核洪水位時

2.2.3.1荷載計算

自重

SW=24X0.5X4X20+24X10X34.5+24X1/2X18X22.5

+24X1/2X18X22.5=14100kN/mI

22M=960X13.3+8280X7-4860X4=51288kN?m,逆時針

上下游水壓力

上游水壓力Pxi=l/2X(88.5-57)2X9.81=4867.0kN-

PYI=9.81X(11.5+31.5)X4/2=843.67kN/mI

下游水壓力PX2=1/2X(81.0-57)2X9.81=2825.3kN/m-

PY2=9.81X(81.0-57)2X0.8/2=2260.2kN/mI

2M=-4867.0義10.5+843.67X14.31+2825.3X8

-2260.2X9.867=-38729kN?m順時針

場壓力

由于揚壓力較大，壩體設有防滲帷幕和上下游主副排水系統(tǒng)。

=30由kN/m

P2=%(片_6)+鳥=165.3&N/m

Ps=a2y0H2=117.6kN/m

P4=/0H2=235.2A:N/m

ZU=(308.7+165.38)X5/2+(165.38+117.6)X5/2+117.6X14+(117.6+235.2)X

8/2=1185.2+707.45+1464.4+1411.2=4950.25kN/mt

SM=-1185.2X13.75-07.45X8.641+1646.4X1+1411.2X12.444=-3202.2kN-m順

時針

浪壓力

沙溪口水電站設計及發(fā)電機層樓板設計

壩前水深Hm=31.5m^lm/2=7.1/2=3.55m,為深水波

=

PLF()(Lt+2hL+h())LJ2-r()(Ln)/2)~

=9.81X(3.55+0.93+0.383)X3.55/2-9.81X3.55X3.55/2

=22.86kN/m-

2M=-84.68X30.07+61.82X29.63=-714.6kN?m順時針

2.2.3.2擋水重力壩的穩(wěn)定分析

采用分項系數(shù)法進行擋水壩段穩(wěn)定分析：

作用效應系數(shù)S(*)=SPC=1.0X4867.0-1.0X2825.3+1.2X22.86=2064.9kN/m

抗滑穩(wěn)定抗力系數(shù)R(*)=<；3C'R=3

JRCR

EW=l.0X14100+1.0X843.67+1X2260.2-1.1X1892.65~1.2X3057.6=11454.6k

N/m

…、0.50.6x9.81x10”,c,、，，

/?(*)=——x11454.6H--------------x32x]=5033.9kN/m

1.33.0

y0^=1.0x0.85x2064.9=1755.2kN/m

'R=-?-x50339=41949ZN/m

九1.2

y^s<—R

Yd

：.滿足穩(wěn)定要求

2.2.3.3應力校核

水平截面上的邊緣正應力

￡M=8641.IkN-m

=12253.6kNB=32m

12253.66x8641.7

上游垂直正應力cr；-----------1--------------=----------------1------------=---4--3--3.6kN/m2

BB232322

工卬6工"_12253.66x8641.7

下游面垂直正應力w=332.3kN/m2

~B芬32~32^

--14--

邊緣剪應力

2

上游邊緣剪應力》=(P-E,-crv=-ayn--433.6x0.2--36.1kN/tn

下游邊緣剪應力T"=(q"+P：-=(y''m=332.3x0.8=265.SkN/m2

鉛直截面上的邊緣正應力

上游面水平正應力

cr'=(P-EJ—(PT：-J/?=%.'〃2=433.6x0.22=17.34他/〃/

下游面水平正壓力

2222

a"=^P"-p"^-^cy"+PU"-P"^m=-a"m=-332.3xQ.S=-212.67kN/m

邊緣主應力

上游面主應力巧=H-(PT+2=(i+f

=1.04x433.6=45Q9ZN/加

%=P'-4=。

下游面主應力-=Q+療=(1+療上：

=1.64x3323=544.97A7V//n2

，，rf

%=P"_P.=0

應力滿足要求

第三章重力壩溢流壩段設計

3.1溢流壩段空口尺寸擬定

設計洪水流量20500m3/s,校核洪水流量22500m3/So

3

考慮水電站發(fā)電用水(4Qnia^2200m/s)及過船泄水和排沙孔泄水等影響，

取Qo=35OOn?/s,考慮壩址下游處河床巖石的巖性，巖體較為完整，抗沖刷能力尚

可，故取單寬流量q=70n?/s。

3

設計工況下，取a=0.8Qs=20500m/s

沙溪口水電站設計及發(fā)電機層樓板設計

貝I」Q=Qs-aQo=2O5OO-O.8X3500=18100m3/s

3

校核工況下，取a=1.0Qs=22500m/s

3

貝ijQ=Qs-aQo=225OO-1.0X3500=19500m/s

則溢流前緣總凈寬L=Q/q=19500/70=27