【正文】 10～重要500～100200～60150～50重要120～30Ⅲ中型～中等100～3060～1550～5中等30～5Ⅳ小（1）型～一般30～515～35～一般5～1Ⅴ?。?）型～＜5＜3＜＜1注2：永久性水工建筑物的級別見表9。二、工程等級與建筑物級別根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標準》以及該工程的一些指標確定工程等級如下： （1）各效益指標等別 根據(jù)樞紐灌溉面積50萬畝，判斷屬于Ⅱ等工程；根據(jù)電站裝機容量20萬千瓦，判斷屬于Ⅲ等工程；根據(jù)保護城鎮(zhèn)的重要性，判斷屬于Ⅱ等工程。（二）附屬工廠和生活建筑區(qū)壩址下游兩岸有較大的沖積臺地，地形平緩面積較大，適宜布置附屬工石和生活建筑區(qū)。四、庫區(qū)經(jīng)濟庫區(qū)除有小片盆地外，其余多為高山峽谷地帶。三、筑壩材料（一）石料壩區(qū)大部分為花崗斑巖，基巖埋深淺，極易開采，且河床覆蓋層中的塊石、卵石亦可利用，因此筑壩石料極易解決。（二）庫區(qū)工程地質(zhì)庫區(qū)巖性以火山巖和沉積巖為主，皺褶規(guī)模不大，均為背斜，兩翼地層平緩，且不對稱。其中一組近于平行山坡等高線，方向見地形圖，節(jié)理傾角約350～900，節(jié)理面無夾泥存在。河谷近似梯形，兩岸約400～600。二、工程地質(zhì)（一）壩址工程地質(zhì)壩址處的河床寬度約100 m。（3）施工期各設(shè)計洪水頻率流量見表6。各頻率流量見表4。多年平均最大風(fēng)速成為：汛期為12米/分，非汛期為13米/分。雨量在年內(nèi)分配不均，其中4～9月份占全年雨量的80%，5～6月占全年雨量的1/3，往往形成起伏多峰的洪水。（二）氣候特性℃，月平均最低氣溫5℃（1月份）、最高29℃（7月份）。壩址以上流域面積2761平方公里，流域境內(nèi)為山區(qū)，平均海拔高度為662米，最高峰達1921米，流域境內(nèi)氣候濕潤，雨量充沛，屬熱帶氣候。五、過木根據(jù)林業(yè)部門的要求。三、防洪 減輕洪水對A市和A平原的威脅，在遇到5000年一遇和1000年一遇的洪水時，經(jīng)水庫調(diào)洪后，洪峰流量由原來的14900立方米/秒、11700立方米/秒分別削減為7850立方米/秒、6850立方米/秒。副房平面尺寸為6610平方米。一、發(fā)電水電站裝機容量為20萬千瓦。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我提高了如下幾方面的能力： （1）鞏固了基礎(chǔ)課和水工建筑物課的理論知識； （2）初步具有了正確的設(shè)計思路，提高了分析、解決實際工程問題的能力； （3）提高了設(shè)計、計算、查閱資料、繪圖和編寫說明書的能力； （4）從其他同學(xué)身上學(xué)到了嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、踏實肯干的精神和踴躍探索積極討論的精神； （5）知道了在今后的工作中要靈活運用書本的知識，不能死板的硬套，知道了工程實例的重要性，更知道了將來我要學(xué)的東西還有很多。水利樞紐的設(shè)計畢業(yè)論文目錄緒 論 1第一章 樞紐任務(wù)及樞紐基本資料 2第一節(jié) 樞紐任務(wù) 2一、發(fā)電 2二、灌溉 2三、防洪 2四、漁業(yè) 2五、過木 2六、其它 3第二節(jié) 樞紐的基本資料 3一、自然地理 3二、工程地質(zhì) 5三、筑壩材料 6四、庫區(qū)經(jīng)濟 6五、其他 6第二章 主要建筑物型式選擇和樞紐的布置 8第一節(jié) 樞紐的建筑物組成和工程等級與建筑物級別 8一、樞紐的建筑物組成 8二、工程等級與建筑物級別 8第二節(jié) 主要建筑物型式的選擇 9一、壩型的選擇 9二、溢流壩泄水方式的選擇 11三、水電站系統(tǒng)型式的選擇 12第三節(jié) 樞紐布置 12一、樞紐布置的一般原則 12二、各建筑物的具體要求 13三、方案比較 13第三章 擋水壩設(shè)計 15第一節(jié) 擋水壩壩頂高程確定和擋水壩剖面設(shè)計 15一、壩頂高程的計算 15二、壩頂寬度計算 17三、壩底寬度計算 17四、壩面坡度計算 17第二節(jié) 擋水壩的穩(wěn)定分析和應(yīng)力計算 18一、荷載計算 18二、各荷載對壩底形心的偏心距及力矩 27三、穩(wěn)定性分析 32四、壩基面應(yīng)力分析 33第四章 溢流壩剖面設(shè)計 36第一節(jié) 孔口設(shè)計 36一、泄水方式的選擇 36二、溢流孔口流量Q溢的確定 36三、單寬流量的選擇 36四、溢流壩段凈寬L計算 36五、溢流壩段總長度L0的確定 37六、堰頂高程的確定 37七、閘門高度的確定 38八、定型設(shè)計水頭Hd的確定 38第二節(jié) 溢流壩剖面設(shè)計 38一、堰頂曲線段 38二、反弧段 40三、中間直線段 41第三節(jié) 消能計算 42一、鼻坎型式 42二、鼻坎高程 43三、反弧段半徑 43四、挑射角 43五、挑距計算 43六、沖刷坑深度計算 44第五章 壩身泄水孔的設(shè)計 46第一節(jié) 泄水孔直徑選定 46第二節(jié) 進水口體形設(shè)計 46第三節(jié) 閘門與門槽 47第四節(jié) 孔身段設(shè)計 48第五節(jié) 漸變段 48第六節(jié) 平壓管和通氣孔 50一、平壓管 50二、通氣孔 51第七節(jié) 消能工型式的選則 51第六章 水電站壩段設(shè)計 53第一節(jié) 有壓鋼管的布置和孔徑的確定 53一、壓力鋼管的布置 53二、孔徑的確定 53第二節(jié) 有壓進水口設(shè)計 53一、有壓進水口的高程確定 53二、有壓進水口的輪廓尺寸 54第七章 細部構(gòu)造 56第一節(jié) 壩頂構(gòu)造 56一、非溢流壩壩頂構(gòu)造 56二、溢流壩壩頂構(gòu)造 57第二節(jié) 廊道系統(tǒng) 59一、基礎(chǔ)灌漿廊道 59二、檢測和壩體排水廊道 59第三節(jié) 壩體分縫與止水 60一、壩體分縫 60二、止水 60第四節(jié) 壩體排水 61第五節(jié) 壩體混凝土分區(qū) 62第八章 地基處理 64第一節(jié) 壩基的開挖與清理 64一、開挖深度的確定 64二、開挖形狀和坡度 64第二節(jié) 壩基灌漿 65一、固結(jié)灌漿 65二、帷幕灌漿 65第三節(jié) 壩基排水 66一、壩基排水目的 66二、壩基排水的排水孔的布置及方向 66第四節(jié) 斷層的處理 67總 結(jié) 68致 謝 69參 考 文 獻 70附錄一：外文翻譯 711緒 論 為了進一步培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的能力，為了讓我們更好地適應(yīng)國家的基礎(chǔ)建設(shè)、科技進步和社會發(fā)展，特別是為了能使我們盡快地適應(yīng)即將面臨的工作，成為一名合格的水利水電工程技術(shù)人員，我們進行了歷時兩個多月的A江水利樞紐畢業(yè)設(shè)計。 在這次畢業(yè)設(shè)計中我得到王軍璽老師的指導(dǎo)和其他很多同學(xué)的幫助，在此，對他們表示誠摯的謝意。本電站4臺5萬千瓦機組。安裝場尺寸為2118平方米。要求設(shè)計洪水時最大下泄流量限制為6850立方米/秒。其木材最大長度為12米，大頭直徑為115厘米。徑流主要來自降雨，小部分由地下水補給，每年4～9月為汛期，其中6兩月為梅雨季節(jié)，河道坡降上游陡，下游緩，～%，因河道陡，調(diào)蓄水能力低，匯流快，由暴雨產(chǎn)生的洪水迅速漲落，一次洪水過程線尖瘦，屬典型的山區(qū)性河流。℃ (1月份)、 ℃(7月份)。各月降雨量的雨型及日數(shù)統(tǒng)計見表2。風(fēng)向向基本垂直壩軸線，吹程4公里。表4 各頻率流量表頻率（%）1251020備注流量（m3/s）1490011700（2）洪峰總量三日洪水總量的均值W=，Cv=，Cs=3Cv，皮IV型線。表6 施工期各設(shè)計洪水頻率流量表時段頻率（%）10～4月9～6月10～3月11～6月11～2月12～2月備注520871772136713678848241016731410107210726545962012751045784784434332據(jù)水文站實測資料分析，年固體徑流總量為331萬噸，百年后水庫淤積高程115 m。河底高程約100 m，水深1～3 m。壩基為花崗斑巖，風(fēng)化較淺，巖性均一，新鮮堅硬完整，抗壓強度達120~200 MPa。壩址處的水文地質(zhì)較簡單，未發(fā)現(xiàn)裂隙承壓水。有較大的斷層二條，這些皺褶和斷層呈北東向展開，以壓扭性為主，傾角較陡，延伸長度達幾到幾十公里，斷層單寬1米左右，個別達10米以上。（2） 砂料在壩下游勘探6個砂料場，最遠料場離壩約9公里，以石英破碎帶的料料場為主，初估砂料儲量約430萬m3。耕地主要分布在小片盆地上，高山上森林茂密。（三）負荷位置本電站主要供應(yīng)壩下游A平原的農(nóng)村生產(chǎn)用電及省轄市的工業(yè)用電，并擔負A電網(wǎng)的部分調(diào)峰任務(wù)。 （2）水利樞紐等級 根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對具有綜合利用效益的水電工程，各效益指標分屬不同的等別時，整個工程的等級應(yīng)按其最高的等別確定，故本水利樞紐為Ⅱ等工程。表9 永久性水工建筑物的級別工程等級永久性建筑物的級別主要建筑物次要建筑物Ⅰ13Ⅱ23Ⅲ34Ⅳ45Ⅴ55第二節(jié) 主要建筑物型式的選擇一、壩型的選擇壩型有三種類型：重力壩、拱壩、土石壩。（3）樞紐泄洪問題容易解決。在壩下游勘探6個砂料場，最遠料場離壩約9公里，以石英破碎帶的料料場為主，初估砂料儲量約430萬m3。（二）拱壩方案拱壩是固接與基巖的空間殼體結(jié)構(gòu)，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面豎直的或向上游凸出的曲線形。（2）結(jié)構(gòu)特點。由于拱壩剖面較薄，壩體幾何形狀復(fù)雜，因此，對于施工質(zhì)量、建筑材料強和防滲要求等都較重力壩嚴格。（三）土石壩方案土石壩是指由土、石料等當?shù)夭牧咸钪傻膲?，是歷史最為悠久的一種壩型，是世界壩工建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。（4）由于巖土力學(xué)理論、試驗手段和計算技術(shù)的發(fā)展，提高了分析計算水平，加快了設(shè)計進度，進一步保障了大壩設(shè)計的安全可靠性。 而重力壩的形式比較多，主要可分為實體重力壩、空腹重力壩、寬縫重力壩等。寬縫重力壩具有以下一些優(yōu)點：充分利用了混凝土的抗壓強度；揚壓力顯著降低；混凝土方量較實體重力壩可節(jié)約10％～20％，甚至更多；寬縫增加了壩塊的側(cè)向散熱面，加快了壩體混凝土的散熱進程；便于檢測和維修。實體重力壩的缺點:（1）壩體應(yīng)力較低，材料強度不能充分發(fā)揮；（2）壩體體積大，耗用水泥多；（3）施工期混凝土溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力大，對溫度控制要求高。（一）壩頂溢流孔口型式的選擇 壩頂溢流孔口型式分為：開敞溢流式和大孔口溢流式。適用于泄水量較小、淹沒損失不大的中、小型工程。這種型式的溢流孔可按洪水預(yù)報提前放水，加大蓄洪庫容，從而提高了調(diào)洪能力。下泄流量都較大，所以本設(shè)計采用開敞溢流式。第三節(jié) 樞紐布置 本樞紐建筑物的組成為：擋水壩、溢流壩、泄水底孔及水電站建筑物等等。（3）在滿足各建筑物強度和穩(wěn)定性的條件下，降低樞紐的總造價和年運轉(zhuǎn)費用。（二）溢流壩主要起泄洪作用，前緣應(yīng)正對上游來水的主流方向，下游出口方向最好與主流槽水流方向一致。（四）電站水電站進水口水流應(yīng)順直，不發(fā)生漩渦和橫向水流，尾水應(yīng)順暢。三、方案比較 現(xiàn)在擬定兩個樞紐布置方案進行比較分析：方案一是擋水壩段布置在河岸兩邊，溢流壩段布置在中間，電站布置在右岸的擋水壩之后。所以知道用戶多位于左岸，少部分位于右岸。通過比較知方案二優(yōu)于方案一，所以選擇方案二。（3）運用方便。本工程中上游折坡點以下坡率為n=，下游坡率m=。（二）計算壩頂高出水庫靜水位的超高值△h△h=hl+hz+hc （2）式中：hl為波浪高度，m； hz為波浪中心線高出靜水位的高度，m；hc為安全加高，m。（四）計算波浪中心線高出靜水位的高度hz （4）式中：為波浪長度，m；為壩前水深，m；cthx=。正常蓄水位情況下同設(shè)計情況下一樣。因為壩頂有雙向公路，所以取壩頂寬度為9m。圖1 擋水壩剖面圖（單位：m）第二節(jié) 擋水壩的穩(wěn)定分析和應(yīng)力計算一、荷載計算（1） 計算情況選擇 在設(shè)計重力壩的剖面時，應(yīng)按照承載能力極限狀態(tài)計算荷載的基本組合和偶然組合進行計算，荷載的基本組合有：正常蓄水位情況、設(shè)計洪位情況、冰凍情況（本次設(shè)計不考慮，因為A江為我國東南地區(qū)的河流）；偶然組合有：校核洪水位情況、地震情況。本次設(shè)計僅以壩基面為例來分析計算。G=γV （6）式中：γ為砼的重度，kN／m3；V為砼的體積，m3。﹙－95﹚1=G1=γV1=24=G2=γV2=24250=6000kNG3=γV3=24=水平方向水壓力：P=189。圖3 靜水壓力計算簡圖（單位：m）（1） 校核洪水位情況上游水平水壓力P1=189。γH22 =189。﹙－95﹚2=上游垂直水壓力W1=γV1=[10﹙－145﹚＋189。﹙－95﹚﹙－95﹚1=（3） 正常蓄水位情況上游水平水壓力P1=189。γH22 =189。（1）校核洪水位情況γH1=﹙－95﹚=／m2γH2=﹙－95﹚=／m2γH=﹙－﹚=／m2αγH==／m2U1=1=U2=189。111=（3） 正常蓄水位情況γH1=﹙－95﹚=／m2γH2=﹙－95﹚=／m2γH=﹙－﹚=／m2αγH==／m2U1=1=U2=1