混凝土重力坝设计 毕业设计说明书

混凝土重力坝设计毕业设计说明书

混凝土重力坝设计说明书

学生:宋文海

指导老师:张萍

三峡大学水利与环境学院

1. 工程等级、建筑物级别及防洪标准确定

1.1工程等级确定

根据工程基本资料和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252?2000(表1?1),确定:

根据水库总库容1.042亿m3和供水保证率为95%判定,工程属于Ⅱ等工程,大(2)型规模;

根据电站装机1.5万KW判定,工程属于Ⅳ等工程,小(1)型规模;

根据水库设计灌溉面积24.28万亩,工程属于Ⅲ等工程,中型规模。

综合以上数据,确定水利枢纽工程为Ⅱ等工程,大(2)型规模。

表1-1 水利水电工程分等指标

工程等别工程

规模水库

总库容

) 防洪治涝灌溉供水发电

保护城镇

及工矿企业

的重要性保护农田

亩治涝面积

亩灌溉面积

亩供水对象

重要性装机容量

KW

Ⅰ大(1)型≥10 特别重要≥500 ≥200 ≥150 特别重要≥120

Ⅱ大(2)型10~1.0 重要500~100 200~60 150~50 重要120~30 Ⅲ中型 1.0~0.10 中等100~30 60~15 50~5 中等30~5

Ⅳ小(1)型0.10~0.01 一般30~5 15~3 5~0.5 一般5~1 Ⅴ小(2)型0.01~0.0015 3 0.51

注: ①水库总库容指水库最高水位以下的静库容;

②治涝面积和灌溉面积均指设计面积。

1.2 建筑物级别确定

表 1-2 水工建筑物级别

工程等别永久性建筑物级别临时性建筑物

级别

主要建筑物次要建筑物

Ⅰ 1 3 4

Ⅱ 2 3 4

Ⅲ 3 4 5

Ⅳ 4 5 5

Ⅴ 5 5

根据工程基本资料和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252?2000(表1?2),确定:

鲤鱼塘水库水工建筑物级别

工程等别永久性建筑物级别临时性建筑物级别

主要建筑物次要建筑物

Ⅱ 2 3 4

1.3 工程洪水标准确定

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252?2000规定: 表1-3山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准[重现期(年)]

项目水工建筑物级别

1 2 3 4 5

设计1000~500 500~100 100~50 50~30 30~20

校核土石坝可能最大洪水(PMF)或10000~5000 5000~2000 2000~1000 1000~300 300~200

混凝土坝、浆砌石坝5000~2000 2000~1000 1000~500 500~200

200~100

表1-4临时性水工建筑物洪水标准[重现期(年)

临时性建筑物类型临时性水工建筑物级别

3 4 5

土石结构50~20 20~10 10~5

混凝土、浆砌石结构20~10 10~5 5~3

根据表1?3、表1?4确定,有:

鲤鱼塘水库工程的洪水标准

水工建筑物

类型永久性水工建筑物级别临时性建筑物

重现期(年) 设计500~100 10~5

校核2000~1000

所以,永久性水工建筑物的洪水标准:正常运用情况下为500年一遇(),非常运用情况下为2000年一遇();临时性建筑物的洪水标准:5年一遇()。

2坝线、坝型比选

2.1坝型坝轴线的初步选择

从小黑滩到牛背脊共勘探了4条坝线,它们分别是I线、II线、III线和IV线,综合分析各项工程地质条件,以I、II线为优,结合考虑水工建筑物布置及

工程量等方面的因素,本阶段选择I坝线布置混凝土重力坝方案,II坝线布置混凝土面板堆石坝方案进行比较。

地形地质条件:

本坝址河谷较狭窄,为不对称的“V”型横向河谷,河段较顺直,便于建筑物的布置,两岸山体完整、雄厚,左岸边坡高陡,右岸地形稍缓地形上适宜修建重力坝。

从工程地质条件来看,坝址以砂岩、粉砂岩及泥质岩、夹页岩为主,岩性相对较弱,两岸弱风化较深,若布置成面板堆石坝,岸边溢洪道开挖量大,堆石填筑量大,施工强度高,且场地狭小,施工道路布置困难,从地形地质条件看,本坝址宜修建混凝土重力坝。

2工程布置: 两个坝型方案布置都比较简单,引水隧洞、厂房与大坝分开布置,坝范围仅考虑挡水和泄洪,大坝下游消能影响区域内无重要设施和居民,故考虑坝体安全,两个方案均采用较简便的挑流消能方式。但混凝土重力坝布置相对较紧凑,管理运行方便。

3 施工条件:

施工材料:坝区内石料的储量丰富,有工程需要的土料,但天然砂砾料较缺乏,水泥、粉煤灰需从外地购入,运距远、单价高。

施工导流:两种坝型方案施工导流标准相同,导流方式均为一次性拦断隧洞导流。面板坝导流洞断面较小,但渡汛防护费用高,后期导流困难,而混凝土导流洞断面虽大,但后期可预留缺口易于解决。导流费用面板坝略大。

弃渣场地:混凝土重力坝方案首部枢纽土石开挖41.04万m3,混凝土面板堆石坝方案首部枢纽土石开挖123.26万m3(含排沙放空洞),其中利用料约27%。

扣除利用料后,面板坝方案弃渣量约为重力坝方案的两倍,鲤鱼塘水库工程坝址附近地形狭窄,只能采取分散多处弃渣的方式解决。因此,面板坝方案弃渣场地布置难度相对较大。

综上所述,两种坝型比较,宜采用I坝线、混凝土重力坝方案。

调洪计算

泄水建筑物尺寸:采用3个泄水孔,每个泄水孔尺寸为单宽为9m

堰型为实用堰

式中 ?通过溢流孔口的下泄流量,;?溢流孔孔口数;

?溢流孔单孔净宽,

?侧收缩系数,?流量系数,

?取;?堰顶水头,m。

3.1调洪计算结果

经过综合分析和比较,确定该水利枢纽工程的泄洪方式采用表孔溢流堰泄洪,表孔选择两孔,尺寸为8×11m孔宽×高,堰顶高程?441(m)。计算过程见计算书。

设计洪水位时:,。

校核洪水位时:,

4、非溢流坝段设计

4.1非溢流坝段剖面设计

4.1.1基本资料

由工程水文资料中的,坝址水位?流量关系曲线查出: