【正文】 樞紐布置 由于河流呈較大的弧度彎曲，利用隧洞裁彎取直，可以在較短距離內(nèi)產(chǎn)生比較大的落差，所以設(shè)計(jì)采用引水式水電站。經(jīng)勘測，砂的粒徑偏細(xì)，礫石超粒徑的含量偏多，其他指標(biāo)均能滿足要求，但壩址附近幾個(gè)料場的貯量不能完全滿足設(shè)計(jì)要求。 廠房所在位置地形陡峻，覆蓋極薄，基巖大片出露，巖石完整，風(fēng)化淺，構(gòu)造較單一。 壩體與壩基巖石的摩擦系數(shù)采用 。壩址主要工程地質(zhì)問題為左岸順坡裂隙、發(fā)育，差不多普 及整個(gè)山坡，其走向與地形地線一致，影響邊坡巖體的穩(wěn)定性。 庫區(qū)未發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床，僅湖南鎮(zhèn)上游破石至山前巒一帶見有 30 余個(gè)舊礦，經(jīng)地質(zhì)部華東地質(zhì)局 浙西隊(duì)調(diào)查，認(rèn)為無經(jīng)濟(jì)價(jià)值。保壩洪水總量 億立方米，洪峰流量為 22020 立方米 /秒。表 1 給出該流域部分氣象要素的特征，其中降雨量按 1952— 1965 年統(tǒng)計(jì)，蒸發(fā)量按 1952— 1956 統(tǒng)計(jì)，氣溫及相對(duì)溫度按 1952—1957 年統(tǒng)計(jì)。 流域內(nèi)已建成二卒水電站，第一級(jí)為湖南鎮(zhèn)水電站，壩址位于衢縣境內(nèi)烏溪江區(qū)山前巒處，壩址以上流域面積為 2151 平方公里。 本設(shè)計(jì)參考了有關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)和資料，在說明書后參考文獻(xiàn)中一一列出，在此表示感謝。 本設(shè)計(jì)說明書共分為三章。它包括了擋水建筑物的設(shè)計(jì)，泄水建筑物的設(shè)計(jì)，工作橋的設(shè)計(jì)。Spillway。 關(guān)鍵詞 :水利樞紐 ； 擋水建筑物；泄水建筑物； 引水式水電站；啟閉機(jī)。 本設(shè)計(jì)確定壩址位 于山前巒附近，非溢流壩壩頂高程 。壩區(qū)地質(zhì)條件 一般 ，主要建筑物（砼非溢流壩） ，泄水建筑物（砼溢流壩），引水建筑物（有壓引水遂洞，調(diào)壓室）。 水庫正常蓄水位 232m，水庫設(shè)計(jì)洪水位 238m，相應(yīng)的下泄流量 4800m3/s；校核洪水位 240m，相應(yīng)的下 泄流量 8500m3/s； 水庫總庫容 億 m3，死庫容 億 m3，調(diào)節(jié)性能為不完全多年調(diào)節(jié)。壩底高程111m。 Abstract The Wuxijiang hydropower station is located in HuNan Town in ZheJiang province ,which belongs to a chain of exploitation . According to the demand of topographic form ,I choose diversion hydropower station . The geology condition is good .The main construction conclude the water retaining structure (the concrete non –overfall dam) ,the release works (the concrete over –fall dam) ,the diversion structure (pressure seepage tunnel ,the surgechamber ) ,and the surface power station . The normal water level of the reservoir design water level is 238 m ,its corresponding flow amount is 4800 m3/s .The check level is 240 m ,its corresponding flow is 8500 m3/s .Total reservoir capacity of storage capacity 470000000 performance adjustment is inplete for many power plant is a diversion type power station, a mixed development, development task for power generation, taking into account the ecological water downstream first is the river dam, the layout of water diversion and power generation system。Diversion type hydropower station。 烏溪江屬衢江支流，發(fā)源于閩、浙、贛三省交界的仙霞嶺，于衢縣樟樹潭附近流入衢江，全長 170公里，流域面積 2623 平方公里。第一章為綜合說明，簡要介紹工程所處河流流域特性，工程自然條件，電站開發(fā)方式及樞紐布置。 由于本人的水平及以前從未進(jìn)行工程實(shí)踐缺乏經(jīng)驗(yàn)，在本設(shè)計(jì)中如有遺漏或錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)?jiān)u閱 老師諒解予以指正。第二級(jí) 為黃壇口水電站，壩址位于衢縣黃壇口公社。 5 表 11 部分氣象特征值統(tǒng)計(jì)表 月份 降水量 蒸 發(fā) 量 平 均 值 氣 溫 平 均 值 相對(duì)溫度 （ %） 平均值 占全年（ %） 一月 77 二月 79 三月 79 四月 82 五月 86 六月 86 七月 81 八月 85 九月 84 十月 82 十一月 82 十二月 84 水文條件 流域內(nèi)現(xiàn)這有三處水文站，即王村口，獲青及黃壇口站，黃壇口水文站于解放前已開始觀測，但因資料欠佳未予采用，獲青水文站從 1950～ 1979 年有二十九年的水文資料，根據(jù)獲青站二十九年的徑流資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果： 湖南鎮(zhèn)壩址斷面處多年平均徑流量為 立方米 /秒。 6 表 12 山前巒水位 — 流量關(guān)系曲線 水位（米） 流量（ m3/s) 10 50 100 200 500 1000 2020 水位（米） 流量（ m3/s) 3000 5000 7500 10000 12500 15000 表 13 獲青水位─流量關(guān)系曲線 水位（米） 115 116 流量（ m3/s) 10 20 40 60 80 100 120 水位（米） 流量（ m3/s) 140 160 180 200 400 700 1000 水位（米） 流量（ m3/s) 1500 2020 3000 4000 6000 8000 10000 表 14 水庫水位─面積、容積關(guān)系曲線 高程（米） 水庫面積（平方千米） 總庫容（ 106立方米） 250 245 240 235 230 225 220 215 210 205 200 195 190 185 180 170 160 150 7 湖南鎮(zhèn)工程地質(zhì) 庫區(qū)多高山峽 谷，平原極少。 本工程曾就獲青、項(xiàng)家、山前巒三個(gè)壩址進(jìn)行地質(zhì)勘測工作，經(jīng)分析比較，選用了山前巒壩址。 壩址地下水埋置不深，左岸為 11～ 26m，右岸 15～ 34m。 引水建筑物沿線為流紋斑巖分布。 有兩小斷層，寬 ～ ，兩岸巖石完好。故不足的礫石料用軋石解決，軋石料場選在大壩左岸距離壩址 ～ 12 公里范圍內(nèi)。 綜合考慮各種因素， 將壩址定在山前巒處。 擋水泄水建筑物 樞紐等別及大壩級(jí)別 由校核洪水位 240m 從表 14可以查得總庫容： 106m3。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，上游壩坡坡率 n=0～ ；下游壩坡坡率 m=～ ；底寬約為壩高的 ～ 倍。 規(guī)范 DL 51081999 式（ ） cz hhhh ???? %1 式中： h? ―防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差 （ m） ； %1h ―波高 （ m） ； zh ―波浪中心線至正常或校核洪水位的高差 （ m） ； ch ―為安全超高 （ m） 。 ? ?mhL l???? mct hLHct hLhh lz22?????? ?? 安全超高 ch 查表 23。 初擬非溢流壩段的剖面的如圖 21。 2211 9 . 8 1 ( 1 3 6 . 3 1 1 1 ) 3 1 3 9 . 622xP h k N?? ? ? ? ? ? 1 1 0 2 1 1 0 29 . 8 1 ( 1 3 6 . 3 1 1 1 ) 2 5 2 1 . 42 1 2 7 2 1 2 7xP h k N?? ? ? ? ? ? ? ? 揚(yáng)壓力： 圖 23 校核工況下?lián)P壓力計(jì)算簡圖 （單位： kN/m2） 1 = 9 . 8 1 =H? ? 2（ 240111 ） 2 = 9 . 8 1 =H? ? 2（ ） 3 = 0 . 3 9 . 8 1 = 3 0 5 . 2H?? ?? 2（ ） kN/m 由計(jì)算簡圖 23可得到 ： 15 kNU 5 9 6 82110)(2192)(??????????? 浪壓力： 近似取與設(shè)計(jì)浪壓力同一值： kN? 。 新設(shè)計(jì)的非溢流壩段的剖面如圖 24。 經(jīng)過計(jì)算， K=，故滿足抗滑穩(wěn)定要求。 上游面 水平正應(yīng)力： MPak P anp uuxu??????? ?? 下游面水平正應(yīng)力： 19 M P ak P amp ddxd 2 3 2 2 7 ??????? ?? 上游面主應(yīng)力： M P ak P anpn uyuu 2 4 )()1(22221?????????? ?? 下游面主應(yīng)力 ： M P ak P ampm dydd)()1(22221?????????? ?? 壩前水壓力： M P ak P ap uu 2 4 52 ???? M P ak P ap dd 0 92 ???? 通過上面的計(jì)算，在設(shè)計(jì)工況下，壩基截面滿足抗滑穩(wěn)定條件和應(yīng)力條件。 校核工況： 表 27 校核狀況下壩基面抗滑穩(wěn)定及應(yīng)力計(jì)算 應(yīng)力穩(wěn)定驗(yàn)算 方向 力臂 彎矩 ↓ ↑ → ← 逆時(shí)針 順時(shí)針 自重（ kN） W1 4320 50 216000 W2 37728 42 1584576 W3 120960 6 725760 水平水壓 P1 43 23 力（ kN） P2 豎直水壓力（ kN） Q1 51 Q2 52 Q3 揚(yáng)壓力（ kN） U1 0 0 U2 2622 U3 912 46 41952 U4 浪壓力（ kN） Pwk 求和（ kN） 38022 豎向求和 水平求和 力矩求和 按照規(guī)范 SL3192020，對(duì)壩進(jìn)行抗滑穩(wěn)定和應(yīng)力計(jì)算，下列計(jì)算中的符號(hào)意義和設(shè)計(jì)工況中的符號(hào)意義相同。 抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算： ? ? ][ ??????? ?? KP UWfKs 故滿足抗滑穩(wěn)定要求。 由表 29的 計(jì)算結(jié)果可知：該剖面在設(shè)計(jì)和校核兩種工況下均能滿足穩(wěn)定條件和應(yīng)力條件，所以該剖面為最后采用的非溢流壩剖面。 將上面各值代入《水力學(xué)》公式 29 ? ?? ?? ?? ?8 00???????????? nbHn k??? 重新計(jì)算 0H mgmBQH4 8 0 0232320??????????????????????? 從壩址處剖面圖上 查得在設(shè)計(jì)洪水位 238? 處對(duì)應(yīng)的河道寬是 425m，河道的底寬是 110m，近似的按照梯形面積計(jì)算。 原點(diǎn)上游堰頭曲線 上游堰頭選用橢圓曲線 ： 30 ? ? ? ?? ? 222 ??? ddd bH ybHaHx 式中 daH 、 dbH 為橢圓曲線的長半軸和短半軸。 原點(diǎn)下游堰面曲線 原點(diǎn)下游選用 WES曲線 按公式 ykHx ndn 1?? 進(jìn)行計(jì)算 其中 Hd為定型設(shè)水頭， mHd ? ， x、 y為原點(diǎn)下游堰面曲線