【正文】 0 840960 W4 17424 17424 W5 156288 175296 W6 81312 81312 靜水 P1 壓力 P2 垂直 Q1 水壓力 Q2 力 Q3 揚(yáng) U1 壓 U2 力 U3 U4 0 0 0 0 S 水電站大壩設(shè)計(jì) —— 寬縫重力壩方案 40 下游邊緣正應(yīng)力 ??I M∑TdAW∑=σ yd —U 上游主應(yīng)力 1： ??? uyuuu n ?? )1( 21 下游主應(yīng)力 1： ??? uydud m ?? )1( 21 上游主應(yīng)力 2： ?uu2? 0Kpa 下游主應(yīng)力 2： ?ud2? 0Kpa 設(shè)計(jì)洪水位： ΣW = ΣU =322747 ΣP = ΣM = A= I= 穩(wěn)定分析 ： ?? ???? P AcUWfK S 39。 應(yīng)力分析： I= 上游邊緣正應(yīng)力 ???I M∑Tu+A=σ yu UW 下游邊緣正應(yīng)力 ??I M∑TdAW∑=σ yd —U 上游主應(yīng)力 1： ??? uyuuu n ?? )1( 21 下游主應(yīng)力 1： ??? uydud m ?? )1( 21 上游主應(yīng)力 2： ?uu2? 0Kpa 下游主應(yīng)力 2： ?ud2? 0Kpa S 水電站大壩設(shè)計(jì) —— 寬縫重力壩方案 41 表 47 在 設(shè)計(jì)蓄水位和設(shè)計(jì)低 水位工況下的各種荷載值及彎矩值 正常 蓄水位： ΣW = ΣU = ΣP = ΣM = A= I= 穩(wěn)定分析： ?? ???? P AcUWfK S 39。 應(yīng)力分析： I= 上游邊緣正應(yīng)力 ??? I M∑Tu+A=σyu UW 下游邊緣正應(yīng)力 ?? I M∑TdAW∑=σyd —U 上游主應(yīng)力 1： ??? uyuuu n ?? )1( 21 水位 設(shè)計(jì)蓄水位 設(shè)計(jì)低水位 作用 垂直力 KN 水平力 力矩 KN 垂直力 m 水平力 力矩 重力 W1 288000 2980800 288000 2980800 W2 17424 17424 W3 230400 840960 268800 840960 W4 17424 。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。 故在設(shè)計(jì)洪水位下滿足穩(wěn)定要求。 故在設(shè)計(jì)洪水位下滿足穩(wěn)定要求。 故在設(shè)計(jì)洪水位下滿足穩(wěn)定要求。39。39。39。荷載的方向由規(guī)范確定：水平力以指向上游為正，鉛直力以垂直向下為正，力矩以逆時(shí)針為正。 揚(yáng)壓力 規(guī)范規(guī)定混凝土壩應(yīng)按垂直作用于計(jì)算截面積上的分布力計(jì)算。 W= V 式中： G? —— 材料重度，取為 (KN/m3）； V—— 單位寬度壩段的體積。計(jì)算風(fēng)速為 30m/s。運(yùn)行方面應(yīng)滿足建筑物正常工作的要求，避免各建筑物之間互相干擾。 本電站的裝機(jī)容量為 30 萬(wàn)千瓦，根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，綜合 DH 水電站無(wú)防洪和灌溉要求，故樞紐工程等級(jí)為二等，規(guī)模為大（ 2）型 ，主要建筑物為二級(jí)，次要建筑物為三級(jí)，臨時(shí)建筑物為四級(jí)。 可壩基下游不存在臨空的地形條件，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有緩傾角的泥化層和貫穿河床的緩傾角結(jié)構(gòu)面，認(rèn)為基礎(chǔ)是穩(wěn)定的 . 壩基巖面屬裂隙性含水層，受構(gòu)造斷裂影響，方向性明顯，局部斷裂帶和斷裂影響帶為較嚴(yán)重的透水帶，經(jīng)推算饒壩滲漏和壩基滲漏量約為 500 立方米 /晝夜，相對(duì)降水層埋深度不大 . 綜上所說(shuō)，認(rèn)為本壩址對(duì)于徑流式水電站來(lái)說(shuō)是較理想的壩址。 F50 斷層寬約 30 米，需作防滲處理。巖走向是北東向，傾向下游偏右岸，傾角 20 度 ～ 50 度之間變化。綜合其它條件，選定下壩址作為 S 水電站壩址。要求樞紐設(shè)置船閘，滿足過(guò)木及通航要求。 DH 水電站位于閩北電網(wǎng)中心，電站開(kāi)發(fā)主要是向福州，三明，南平等地區(qū)供電，其范圍主要在閩北，參加全省電力平衡，考慮水口電站投產(chǎn)后，福建華東聯(lián)網(wǎng)，本電站負(fù)擔(dān)適當(dāng)?shù)?調(diào)峰任務(wù)。 二公里半道口采石場(chǎng)為燕山早期花崗巖，無(wú)論質(zhì)量?jī)?chǔ)量均可滿足要求，唯對(duì)人工沙作實(shí)驗(yàn)論證。 巖石與巖石和巖石與混凝土抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，選取河床微風(fēng)化 ~新鮮巖石，制備20*20*20 厘米試樣確定，其成果見(jiàn)表 4. 根據(jù)室內(nèi)單點(diǎn)法實(shí)驗(yàn)組，結(jié)合壩基地形地質(zhì)條件分析，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，地質(zhì)會(huì)商定，摩擦系數(shù)采用算術(shù)平均值，乘上折減系數(shù) ，粘聚力建議 采用算術(shù)平均值的 1/5，見(jiàn) 表5。邊坡地形平緩。此兩處距壩址約 7 公里，縱使坍滑對(duì)電站去影響。 滲漏：庫(kù)區(qū)群山環(huán)抱，地下分水嶺高于設(shè)計(jì)蓄水位。 庫(kù)區(qū)地層褶皺多呈復(fù)式，以向半構(gòu)造為主習(xí)峰期褶皺形態(tài)較復(fù)雜，次數(shù)褶皺發(fā) 育，華力近 — 即光期多屬燕山期，大體可分為北東 ～ 北北東向。 壩址洪水 過(guò)程線，考慮了沙溪與富屯溪的洪水組合。 KL徑流年內(nèi)分配是很不均勻的，自一月遞增，以六月最大，占全年流量的 %，然后逐月遞減，最小為 12S 水電站大壩設(shè)計(jì) —— 寬縫重力壩方案 10 月，只占全年的 %，最大與最小月份比達(dá) 9 倍左右，花竹徑 流年內(nèi)見(jiàn)表 1。沙溪口水庫(kù)大壩的設(shè)計(jì)最大風(fēng)速建議采用 25～ 30 秒 /米。本流域氣候濕潤(rùn)，壩區(qū)年平均相對(duì)濕度為 79%，月平均最大達(dá) 83%，發(fā)生在六月，月平均為 78%，出現(xiàn)在七月。高風(fēng)西風(fēng)槽和地面鋒系列相伴出現(xiàn)成鋒面雨，是本流域雨季最主要的天氣形勢(shì)，也是暴雨的主要成因，一般臺(tái)風(fēng)雨對(duì)本流域影響不顯著，但強(qiáng)臺(tái)風(fēng)與其他天氣系統(tǒng)相遇時(shí)，容易晾成洪患。壩址水尺與花竹站相關(guān)，青州，官蟹兩組水尺和萊舟，照口兩組水尺分別與沙縣站S 水電站大壩設(shè)計(jì) —— 寬縫重力壩方案 9 和洋口站相關(guān)，高水位歷史洪水資料控制又分別按集水面積比的 次方作相應(yīng)水尺的區(qū)間加入水量，接著以史提文撕法外延求得。 1957 年停測(cè)，1960 年 9 月恢復(fù)策流至 1966 年 12 月撤消， 1979 年恢復(fù)觀測(cè)水位，汛期測(cè)流。富屯溪以洋口建站最早，于 1944 年 5 月設(shè)立，其他各站點(diǎn)均在解放前增設(shè)。蒸發(fā)量觀測(cè)都是解放后開(kāi)始，本流域共有 16 個(gè)觀測(cè)站。其最大支流金溪，全長(zhǎng) 253 公里，地形更為陡峻，河道坡降達(dá) %，已建 HJ電站位于今溪中游控制集水面積 4766 平方公里。 Stability analysis。 Check flood level of m (millennium), the corresponding analyzed 22500 m3 / s。荷載計(jì)算 。首先進(jìn)行基本剖面設(shè)計(jì)，確定壩頂高程，然后確定壩頂寬度，然后根據(jù)不同坡率設(shè)計(jì)三種方案，三種方案在滿足穩(wěn)定應(yīng)力前題下，擇優(yōu)選擇用量比較省的方案，然后在進(jìn)行實(shí)用剖面的各種荷載計(jì)算，進(jìn)行穩(wěn)定分析和應(yīng)力分析。電站采用混凝土重力壩擋水，混凝土溢流壩泄洪。哈爾濱 20 年 月 S 水電站大壩設(shè)計(jì) —— 寬縫重力壩方案 II NortheastAgricultural University Bachelor degree thesis Registration Number: A13090097 英文題目 Swide seam gravity dam hydropower station dam design scheme Candidate： Tutor： WangQiumei Department： College of water conservancy and construction Speciality： Water conservancy and hydropower engineering Subject： Northeast Agricultural University Harbin China May , 20xx S 水電站大壩設(shè)計(jì) —— 寬縫重力壩方案 III 摘要 S 水電站坐落于 D 江流域，屬于河床式電站。 本次主要設(shè)計(jì)混凝土寬縫重力壩。 關(guān)鍵詞 混凝土 寬縫 重力壩 ； 剖面設(shè)計(jì) 。 S 水電站大壩設(shè)計(jì) —— 寬縫重力壩方案 IV Abstract S hydropower station is located in D river basin, belongs to the riverbed power station. Power station adopts the concrete gravity dam in water, concrete putation. Building layout in the river left bank, lock is located on the right bank, putation in the middle river. Reservoir design flood level of 90 m (better), and the corresponding analyzed 20500 m3 / s。 The load calculation。富屯溪干流全長(zhǎng) 285 公里，邵武至順昌段河道坡降 %。 1952年起陸續(xù)增設(shè)雨量站，到 1978 年已達(dá) 162 處，平均 158 平方公里設(shè)有一個(gè)雨量站。永安設(shè)站觀測(cè)水位和流量， 1939年相繼在寧化清流設(shè)水位站。 K 的 L 站，距 DH，富屯溪匯合口下游約 4 公里， 1953 年 11 月設(shè)站。同年青洲萊洲與梯級(jí)開(kāi)發(fā)可能的官蟹，照口設(shè)水尺，觀測(cè)水位，至 9 月停測(cè)?；ㄖ褚陨狭饔?qū)崪y(cè)最小和最大年降水量在 1236～ 2348毫米之間，多年平均降水量為 1776 毫米，六月為甚，占年降水量的 37%左右。極端最高 氣溫為 度，出現(xiàn)在 1953 年 8 月 1 日，極端最低氣溫為 速，發(fā)生在 1955 年 1 月 11 日和 1963 年 1 月 8 日。壩區(qū)年平均風(fēng)速僅 秒 /米，全年各月以東北風(fēng)占優(yōu)勢(shì)，定時(shí)最大風(fēng)速實(shí)測(cè)記錄大于 20 秒 /米，出現(xiàn)在 1962 年 6 月，相應(yīng)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，發(fā)生大風(fēng)日數(shù)以 7～ 9 月頻次較多。考慮支池潭徑流系列教短，自 1954 年起才同步，故壩址多年平均流量用 KL1951～ 1978 年流量系列計(jì)算為 778 秒立方米，徑流模數(shù) 萬(wàn)立方米 /秒 *平方公里。 本流域洪水歷時(shí)一次可達(dá) 5～ 10 天，一般 5～ 7 天可以包括最大洪量，鋒型以 C 復(fù)峰和多峰居多。 庫(kù)區(qū)位于閩西北華夏地區(qū)，地層以前震旦第建歐群的一變質(zhì)巖和燕山花崗巖體為主。電站所S 水電站大壩設(shè)計(jì) —— 寬縫重力壩方案 11 在地區(qū)地震基本烈度定位 6 度。 庫(kù)岸穩(wěn)定：已查明，不穩(wěn)定或滑塊體有沙溪口公路上游 600 米右岸及沙溪口公路橋上游各有一塊，規(guī)模估計(jì)約數(shù)萬(wàn)立方米。 原上壩址右岸距電站廠房約 500 米。在壩體結(jié)構(gòu)及裂隙發(fā)育程度并考慮軟化系數(shù)較低的情況建議利用區(qū)內(nèi)巖石抗壓強(qiáng)度的 1/10，其值表 3。 涉沙凈沙料場(chǎng)，沙的質(zhì)量良好，初步估計(jì)儲(chǔ)量 15～ 20 萬(wàn)立方米，運(yùn)輸條件較好，可供工程前 期使用。開(kāi)發(fā)本電站主要目的是適應(yīng)福建省工農(nóng)用電需要。毛竹 500～ 600 萬(wàn)株。并要求對(duì)下壩址兩岸壩頭穩(wěn)定條件及河庫(kù)傾角軟弱夾層分布和力學(xué)性質(zhì)作進(jìn)一步 查明，以分析對(duì)壩基穩(wěn)定的影響。巖性以石英片巖最堅(jiān)硬，長(zhǎng)英片巖次之，云母片巖最軟，但抗壓強(qiáng)度一般也有 500 公斤 /平方厘米。斷層帶由膠結(jié)角礫巖壓碎巖組成，對(duì)工程地質(zhì)條件影響不大。右岸大部由全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化組成，其穩(wěn)定坡角建議 40～ 45 度。將壩軸線比較范圍限在勘 2 線 ~勘 1 線之間，且在其間增設(shè) 4 線加密勘探，結(jié)果認(rèn)為 4 勘線兩岸新鮮基巖利用面較高，尤其右岸在 4 線附近巖體新鮮堅(jiān)硬完整，可作為齒墻基礎(chǔ)，因此從地質(zhì)條件分析，認(rèn)為勘 4 線作為壩軸線是合適的。還應(yīng)全面考慮運(yùn)行 .管理 .施工 .技術(shù) .經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題，在保證安全可靠的前提下，力求節(jié)省工程量，便于施工，縮短工期優(yōu)選技術(shù)經(jīng)濟(jì)的方案。即： ▽ =靜水位 +Δ h 式中： Δh=2h l+h0+hc； 2hl=； Vf為計(jì)算風(fēng)速； D 為吹程； h0為波浪中心線高出靜水位高度； hc為超高，由規(guī)范查得。本樞紐計(jì)算中取材料重度 為 ，作用點(diǎn)在計(jì)算截面以上壩體的質(zhì)心。 水平水壓力作用點(diǎn)位于分布圖的形心，垂直水壓力作用點(diǎn)也位于分布圖形心。大壩高度為 100m。)(39。)(39。)(39。39。39。39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(39。)(