碾压混凝土重力坝设计计算书.doc

. . . 碾压混凝土重力坝设计计算书目 录第一章设计依据 11.1 工程等级与建筑物级别 11.2 工程洪水标准 1第二章洪水调节计算32.1 工程洪水标准32.2 调洪计算32.2.1 调洪计算基本原理32.2.2 水位与流量关系的确定52.2.3 机算调洪数据52.2.4校核水库防空时间20第三章水能计算 213.1 电站出力的估算213.2 机组台数和单机容量的选择213.3 水轮机型号和参数选择213.4 淤沙高程与电站取水口高程计算223.4.1 淤沙高程223.4.2 电站进水口底板高程23第四章水电站厂房初步设计244.1 水电站厂房的布置244.2 厂房轮廓的确定244.2.1主厂房长度的确定244.2.2 主厂房宽度的确定 244.2.3 尾水平台与尾水闸室的布置25第五章大坝设计265.1 大坝有关参数的确定265.2 非溢流坝设计275.2.1 非溢流坝基本剖面设计275.2.2 非溢流坝实用剖面设计285.2.3 非溢流坝的荷载组合295.2.4 非溢流坝抗滑稳定验算（坝基处2—2截面）295.2.5 非溢流坝段应力验算（坝基处2—2截面）335.2.6 坝基处2—2截面部应力验算355.2.7非溢流坝段折坡处抗滑稳定验算（1—1截面）395.2.8非溢流坝段折坡应力验算（1—1截面）435.3 溢流坝段设计455.3.1 溢流坝段基本数据455.3.2溢流坝段实用剖面设计455.3.3溢流坝段消能设施的结构尺寸确定465.3.4溢流坝抗滑稳定验算（坝基处2—2截面）485.3.5溢流坝段应力验算（坝基处2—2截面）525.3.6 溢流挑射距离和冲坑深度计算545.4 厂房坝段设计555.4.1 水电站厂房的型式555.4.2 水电站厂房的布置555.4.3 电站引水管的布置形式555.4.4 厂房坝段坝身剖面设计56第六章施工组织设计576.1 施工导流标准576.2 施工导流布置和水力计算576.2.1导流方法576.2.2 导流布置576.3 一期导流计算586.3.1 导流水力计算586.3.2 上下游围堰的堰顶高程 596.3.3 围堰断面设计596.3.4 围堰工程量计算 626.4 二期导流机算636.4.1 坝体缺口和底孔联合泄流水力计算636.4.2 堰顶高程的确定与堰顶宽度的确定636.4.3 围堰断面设计636.4.4 围堰工程量计算646.5 封堵时间与蓄水计划65 / 第一章 设计依据1.1 工程等级与建筑物级别根据《水利水电工程等级划分与洪水标准》SL252—2000有表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(10m）防 洪治 涝灌 溉供 水发 电保护城镇与工矿企业的重要性保护农田(10亩)治涝面积(10亩)灌溉面积(10亩)供水对象重要性装机容量(10KW)Ⅰ大（1）型≥10特别重要≥500≥200≥150特别重要≥120Ⅱ大（2）型10～1.0重要500～100200～60150～50重要120～30Ⅲ中型1.0～0.10中等100～3060～1550～5中等30～5Ⅳ小（1）型0.10～0.01一般30～515～35～0.5一般5～1Ⅴ小（2）型0.01～0.001<5<3<0.5<1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。

确定XX水利枢纽工程为Ⅰ等工程，大（1）型规模表 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Ⅰ133Ⅱ234Ⅲ345Ⅳ455Ⅴ555确定XX水利枢纽的水工建筑物级别为：主要建筑物1级，次要建筑物3级，临时性建筑物级别4级1.2 工程洪水标准表 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12345设 计1000～500500～100100～5050～3030～20校核土石坝可能最大洪水（PMF）或10000～50005000～20002000～10001000～300300～200混凝土坝、浆砌石坝5000～20002000～10001000～500500～200200～100本工程采用混凝土重力坝，所以永久性水工建筑物的洪水标准：正常运用情况下为1000年一遇（）,非常运用情况下为5000年一遇（）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345土石结构50～2020～1010～5混凝土、浆砌石结构20～1010～55～3确定临时性建筑物的洪水标准：20年一遇（）。

第二章 洪水调节计算2.1 工程洪水标准由上面工程洪水标准知道，XX水利枢纽工程的设计洪水为1000年一遇（P=0.1%），校核洪水为5000年一遇（P=0.02%）2.2 调洪计算2.2.1 调洪计算基本原理1.调洪计算基本水文资料 （1）库水位与库容关系曲线库水位Z(m)306308310312314316318320库容V(10)12.213.815.317.319.822.425.127.8表2—1　库水位与库容关系曲线（2）洪水流量过程线图2—1 洪水流量过程线（3）坝址处流量与水位关系曲线 见说明书附图32.调洪计算过程本工程利用列表试算法进行调洪计算1）本次设计共拟订了16个方案进行比较：表2—2 调洪方案 泄水工况泄水方式堰顶高程▽（m）溢流宽度孔数×孔宽（m）设计工况P=0.1%13037×149×113047×149×1123039×117×143049×117×14校核工况P=0.02%13037×149×113047×149×1123039×117×143049×117×14注： 泄水方式 1 表孔溢流泄洪 （底孔作为安全储备） 2 表孔溢流泄洪+发电辅助泄洪 （底孔作为安全储备） （2）水量平衡公式如下:（3）水库蓄洪曲线当已知水库入库洪水过程线时，，，均为已知；, 则是计算时段开始时的初始条件。

假定暂不计与自水库取水的兴利部门泄向下游的流量，则下泄流量应是泄洪建筑物泄流水头的函数，而当泄洪建筑物的型式、尺寸等已定时式（2—2）常用泄流水头与下泄流量的关系曲线来表示根据水利学公式，与的关系曲线不难求出若是堰流，即为库水位与堰顶高程之差；若是闸孔出流，即为库水位与闸孔中心高程之差因此，不难根据与的关系曲线求出与的关系曲线并且，由库水位，又可借助与水库容积特性曲线，求出相应的水库蓄水容积（蓄存水量）所以，式（2—2）最终也可以用下泄流量与库容的关系曲线来代替，即上面的式子组成一个方程组，可以解出、2.2.2 水位与流量关系的确定本工程泄洪方式采用WES堰流曲线水位与流量关系曲线公式：2.2.3 机算调洪数据1. 表孔溢流泄洪（底孔作为安全储备）（1）设计洪水情况（p=0.1%）a.堰顶高程▽303m，溢流宽度（孔数×孔宽）7×14m98*303*水库调洪演算p=0.1% (列表试算法)时间 t (h)时段△T (分钟)Q (m3/s)(Q1+Q2)/2 (m3/s)(Q1+Q2)/2*△T (万m3)q (m3/s)(q1+q2)/2 (m3/s)(q1+q2)/2*△T (万m3/s)△V(万m3)V(万m3)Z(m)1234567891011032360119600.0305.763603636.003436.007421.761311.662655.831416.596005.17125605.2306.45123604164.003900.008424.001701.5641506.613254.285169.72130774.9307.1183604891.004527.509779.402121.4521911.514128.865650.54136425.4307.8243606000.005445.5011762.282727.032424.245236.366525.92142951.3308.66303607455.006727.5014531.403492.2223109.636716.797814.61150765.9309.7363609000.008227.5017771.404316.443904.338433.359338.05160104.0310.7142360105459772.5021108.605234.474775.4510314.9810793.62170897.6311.794836011618.0011081.5023936.046135.3985684.9312279.4511656.59182554.2312.765436012509.0012063.5026057.167038.4186586.9114227.7211829.44194383.6313.716036012777.0012643.0027308.887918.17478.2616153.0411155.84205539.5314.586636012182.0012479.5026955.728647.1068282.6017890.429065.30214604.8315.287236010909.0011545.5024938.289105.338876.2219172.635765.65220370.4315.7278。