【正文】 . 2 3 5 9 3S K N? ? ? ? ? ? ? 0 . 5( * ) [ ( 5 4 0 1 0 3 2 0 1 3 5 0 0 ) 1 . 0 ( 2 2 1 8 2 4 2 9 6 8 ) 1 . 0 3 2 0 6 1 . 01 . 360( 1 3 4 2 2 4 1 1 5 6 9 5 4 0 ) 1 . 2 ] 4 338836RKN? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 序號(hào) 作用類(lèi)別 作用力 作用力引起的彎矩 作用方向 計(jì)算結(jié)果 單位 作用方向 力作用點(diǎn) 計(jì)算結(jié)果 單位 1 自重 1 ↓ 540 KN + 10530 2 ↓ 10320 KN + 139320 3 ↓ 13500 KN 20250 2 上游側(cè)靜水 壓力 水平向 → 7083 KN 89718 豎直向 1 ↓ 221 KN + 4531 豎直向 2 ↓ 824 KN + 20 16481 3 下游側(cè)靜水 壓力 水平向 ← 3710 KN + 33756 堅(jiān)直向 ↓ 2968 KN 14 41552 4 揚(yáng)壓力 1 ↑ 3206 KN 0 0 2 ↑ 1342 KN 24827 3 ↑ 241 KN 1735 4 ↑ 1569 KN + 13336 5 ↑ 540 KN + 10144 7 浪壓力 1 → 761 KN 22777 浪壓力 2 ← 578 KN + 16649 水利水電工程 專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 0 ( * ) 1. 0 0. 95 35 93 31 28 ( * ) / 1. 2 73 63S KN R KN?? ? ? ? ? ? ? 顯然滿足穩(wěn)定要求 壩址處抗壓強(qiáng)度 M=(10530+13932020250) (8971833756) +(4531+1648141552) (24827+) (2277716649) = 26( * ) ( ) 1 . 6 4 5 7 9 .MMS K N MBB? ? ? ??? R(*)=14300/=9533 0 ( * ) 1 .0 0 .9 5 5 7 9 5 5 0 . ( * ) / 1 .8 5 2 9 6 .S KN M R KN M?? ? ? ? ? ? ? 顯然滿足要求 壩踵處抗拉強(qiáng)度 239。為盡量利用水重，在滿足應(yīng)力要求前提下，上游坡應(yīng)盡可能緩。 沙溪口水電站設(shè)計(jì)及廠房整體穩(wěn)定性分析 8 計(jì)算風(fēng)速為 30m/s； 設(shè)計(jì)洪水位下： 2hl=； 2LL=（ 2hl） =； h0=L1L2L LHcthL2 h4 ?? =； hc= Δh=2h l+h0+hc=++= 壩頂高程 =+= 取 93m 校核洪水位下： 2hl=； 2LL=（ 2hl） =； h0=L1L2LLHcthL2 h4 ??=； hc= Δh=2h l+h0+hc=++= 壩高 =89+= 取 94m 考慮其他因素，該重力壩壩頂高程取 94m 壩頂寬度 壩底高程取未風(fēng)化巖石邊界開(kāi)挖錢(qián) ， 由于 58m 做壩基時(shí)，大壩抗剪強(qiáng)度無(wú)法滿足要求，故向下開(kāi)挖 7m，取 51m高程開(kāi)挖， 則壩高為壩高為 9551=44m,壩頂寬度一般為壩高的 8%10%，并不得小于 。壩底高程取未風(fēng)化巖石邊界開(kāi)挖線 。 經(jīng)綜合分析，主河槽位于左河床靠近左岸 30~50m 之間，開(kāi)挖至弱風(fēng)化巖層需至 高程左右，初步設(shè)計(jì)布置船閘易于通航需求；沿壩軸線自此至右岸500~600m 之間，開(kāi)挖至弱風(fēng)化巖層需至 高程左右，初步設(shè)計(jì)選擇布置溢流壩和河床式廠房。船閘設(shè)于 左 岸主河槽中，采用一級(jí)船閘。電站水利樞紐由重力擋水壩、溢流壩、河床式廠房、開(kāi)關(guān)站和通航建筑物組成。水庫(kù)正常蓄水位 高程，電站保證出力 50萬(wàn)千瓦。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究水利水電工程 專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文 中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 300t 級(jí)船閘航運(yùn)外，兼有過(guò)木過(guò)竹作用。 沙溪口水利樞紐工程采用重力壩擋水，壩頂高程 ，壩軸線總長(zhǎng) 。詳見(jiàn)樞紐布置圖。 綜上，初步設(shè)計(jì)采用重力壩擋水，溢流壩泄洪， 底流消能 ，河床式廠房發(fā)電。 γ 1 = KN/ 3m , γ 0 = KN/ 3m ，云母長(zhǎng)英片巖與混凝土邊界 f=,K=， c`=㎡ ,K`=?？紤]交通等綜合條件， 及根據(jù)壩頂雙線公路要求，壩頂寬度取為 10m。為盡量利用水重，在滿足應(yīng)力要求的前提下，折坡點(diǎn)高程定在 處。y BM6BM ?? ??? =572kN/㎡ 0 顯然滿足要求 邊緣應(yīng)力的計(jì)算： 參考《水工建筑物》 按要求應(yīng)考慮壩基面和折坡面的邊緣應(yīng)力，此處只進(jìn)行了壩基面的相關(guān)計(jì)算。通常它也是由基本三角形剖面修改而成。 堰頂高程 2/30H2gmLQ ε? m = ε = 設(shè)計(jì) 時(shí)堰上 水深 為 2 30 ( ) 1 0 .72QH Lg??? 0 m sA?? 水利水電工程 專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 20 9 .32VH H mg? ? ? 則堰頂高程 =設(shè)計(jì)洪水位 H== 閘門(mén)寬高比為 ~2，所以取閘門(mén)高為 ,+=90m89m 堰面曲線 我國(guó)現(xiàn)行采用的為 WES 曲線 ，其曲線方程為： y=1ndnkHx? Hd為定型設(shè)計(jì)水頭?？梢圆蛔鱿Τ?，做護(hù)袒即可 護(hù)袒厚度度計(jì)算： 39。y BM6BM ?? ??? =217kN/㎡ 0 顯然滿足要求 校核水位下的荷載計(jì)算 表 3— 2 在校核水位下各荷載對(duì)壩體基面作用如下表 水利水電工程 專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 壩基面抗滑穩(wěn)定 ( * ) (7 2 7 1 3 9 8 4 ) 1 . 0 (7 6 1 5 7 8 ) 1 . 2 2 5 0 1 . 2 3 2 0 7S K N? ? ? ? ? ? ? ? ? 序號(hào) 作用類(lèi)別 作用力 作用力引起的彎矩 作用方向 計(jì)算結(jié)果 單位 作用方向 力作用點(diǎn) 計(jì)算結(jié)果 單位 1 自重 1 ↓ 540 KN + 15 8100 2 ↓ 6720 KN + 9 60480 3 ↓ 7056 KN 3 21168 2 上游側(cè)靜水 壓力 水平向 → 7271 KN 93311 豎直向 1 ↓ 221 KN + 16 3536 豎直向 2 ↓ 839 KN + 13005 3 下游側(cè)靜水 壓力 水平向 ← 3984 KN + 37849 堅(jiān)直向 ↓ 3187 KN 29958 4 動(dòng)水壓力 水平向 ← 250 KN + 6 1500 堅(jiān)直向 ↓ 716 KN 6 4296 4 揚(yáng)壓力 1 ↑ 2569 KN 0 0 2 ↑ 1360 KN 14 19040 3 ↑ 257 KN 694 4 ↑ 1092 KN + 9285 5 ↑ 560 KN + 8008 7 浪壓力 1 → 761 KN 22777 浪壓力 2 ← 578 KN + 16649 沙溪口水電站設(shè)計(jì)及廠房整體穩(wěn)定性分析 30 0 . 5( * ) [ ( 5 4 0 6 7 2 0 7 0 5 6 ) 1 . 0 ( 2 2 1 8 3 9 3 1 8 7 ) 1 . 0 2 5 6 9 1 .01 . 360( 1 3 6 0 2 5 7 1 0 9 2 5 6 0 ) 1 . 2 7 1 6 1 . 2 7 1 6 1 . 2 ] 4 335722RKN? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 0 ( * ) 1. 0 0. 95 32 07 31 28 ( * ) / 1. 2 47 68S KN R KN?? ? ? ? ? ? ? 顯然滿足穩(wěn)定要求 壩址處抗壓強(qiáng)度 M=(8100+6048021168) (9331137849) +(3536+1300519958) (9285+800819040694) (2277716649) = 26( * ) ( ) 1 . 6 4 8 4 0 .MMS K N MBB? ? ? ??? R(*)=14300/=9533 0 ( * ) 1 .0 0 .9 5 8 4 0 7 9 6 . ( * ) / 1 .8 5 2 9 6 .S KN M R KN M?? ? ? ? ? ? ? 顯然滿足要求 壩踵處抗拉強(qiáng)度 239。 3） 汛期限制水位時(shí)，一臺(tái)機(jī)組發(fā)電，下泄流量分別假設(shè)三個(gè)值，由 N=AQH 可得 Q～ N 關(guān)系曲線，從而由單機(jī)裝機(jī) kw,可得 Q值。1r ? 式中： Nr—— 水輪發(fā)電機(jī)額定出力（ kW） grrgrNN ??? Hr—— 設(shè)計(jì)水頭（ m），取 。 D1= )H/( 3/2r39。/s），它是限制工況下的 Q1p值，查表 37得 m179。 D1= 2）選擇水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 1av39。/s 水輪機(jī)最大引用流量 maxQ = 1max39。/s 5）工作范圍檢驗(yàn) 與特征水頭 Hmin 、 Hmax 、 Hmin 、 Hr對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速為： n’ 1max =nD1/ minH =143r/min n’ 1min =nD1/ maxH =126r/min n’ 1r =nD1/ rH = r/min 6）吸出高度 Hs Hs=10– ▽ /900– (σ +△ σ )H 式中： ▽?zhuān)啓C(jī)安裝高程（ m），取 。/s 查 ZZ560 水輪機(jī)模型綜合特性曲線可得，σ取 。rn =137r/min，max39。/s 電站機(jī)組臺(tái)數(shù)為 4 臺(tái)，所以，電站最大引用流量為 沙溪口水電站設(shè)計(jì)及廠房整體穩(wěn)定性分析 36 4 max39。 4）水輪機(jī)的流量 水輪機(jī)在 Hr， Nr下工作時(shí)，： max39。 D1= )H/( 3/2r39。1r ? 式中： Nr—— 水輪發(fā)電機(jī)額定出力（ kW） Nr= 萬(wàn) kw 沙溪口水電站設(shè)計(jì)及廠房整體穩(wěn)定性分析 34 Hr—— 設(shè)計(jì)水頭（ m），取 。/s），它是限制工況下的 Q1p 值，查表 37 3ms。 Hmax=8983=6m 2)設(shè)計(jì)水位四臺(tái)機(jī)組發(fā)電 Hmax= 3） 正常蓄水位一臺(tái)機(jī)組發(fā)電 2%水頭損失 6 .7 5 7 .1 19 .5RN kw?? 假定 N Q 做關(guān)系曲線如下 沙溪口水電站設(shè)計(jì)及廠房整體穩(wěn)定性分析 32 Q～N關(guān) 系曲線01002003004005006000 2 4 6 8 10NQ 圖 41 下游水位為 Hmax= Hmin 的選擇 設(shè)計(jì)低水位四臺(tái)機(jī)組發(fā)電（ 83m） 27 2 7 .80 .9 7RN K W?? 萬(wàn) 9 .8 1 ( )Q H H ??? 下上 將 N及 Q 帶入公式試算得到 ?下 H= 加權(quán)平均水頭為 Hav = 設(shè)計(jì)水頭 Hr = = 水電站水輪機(jī)組的選型 根據(jù)該水電站的水頭變化范圍 ~ 在水輪機(jī)型普表查得可選水輪水利水電工程 專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 機(jī)有： ZZ560， ZZ460 下面進(jìn)行選型比較計(jì)算。 1） 設(shè)計(jì)洪水位 ，對(duì)應(yīng)下游水位可由下泄流量在流量與下游水位關(guān)系曲線查得 80m ,水頭為 。 2cgVA g? 水利水電工程 專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 39。 k=， n= 。 初步設(shè)計(jì)采用 16 孔開(kāi)敞式溢流堰，孔寬 ，溢流前沿總凈寬 L=272m，閘埻厚 ，單寬流量 q=70㎡ /s. Q =qL=70x272=19040m3 /s Qs =Q+α Q0 設(shè) 計(jì)工況 α = Qs =21500 m3