【正文】
AbstractThis design has pleted the design of the first gate dam hydropower station in the estuary. The design focuses on the design of the first dam station layout, Xie Hongzha and discharge structure of the river hydropower. Firstly, the Qiang River hydropower station first sluice dam project and related building classification. Secondly, according to the engineering geological conditions and topography and other factors, and on the basis of design specification sluice layout first sluice dam project are. Finally, to release flood waters gate and discharge structure design。在我國大型的水電站開發(fā)已經(jīng)接近尾聲。防滲設(shè)計(jì)中參照SL2652001《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)置防滲輪廓線,然后進(jìn)行防滲計(jì)算。下面連接著黑河塘水電站,上面是黑河水電站。表 11 壩址區(qū)覆蓋層物理力學(xué)參數(shù)建議值表分 類名 稱天 然密 度允許承載 力壓 縮模 量滲 透系 數(shù)抗剪指標(biāo)允許比降凝聚力摩擦角ρdF[R]ESkcφg/cm3KPaMPacm/sMPa度③層塊碎石土(Qcol+dl)200~25020~30101025~27~②層現(xiàn)代河床含漂砂卵礫石層(Qal)300~35030~40101028~30~①層含漂砂卵礫石層(Qal)500~60050~60102030~32~ 上閘址上閘址地處陵江鄉(xiāng)的吊壩村上的游大約2km左右,現(xiàn)代的河床偏右岸,河道彎曲呈典型的“S”型,河流流向由NW折向近西北方向,河谷總體上看與地層走向呈小角度相交,屬斜縱向河谷。 下閘址,現(xiàn)代河床偏右岸,河道彎曲呈“S”型,河流總體流向自N向S,河谷總體上與地層走向呈大角度相交,屬斜橫向谷。所以由羌河口電站閘址1966年5月~2006年4月共40年(水文年)徑流系列推算。表 24 羌河口水電站閘、廠址設(shè)計(jì)洪水成果表位 置Qp (m3/s)P=%P=%P=%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=50%壩 址380359341311281240207174124廠 址397357325293250216181129由于羌河口電站位于多諾、黑河塘水文站之間,故閘、廠址設(shè)計(jì)洪水由多諾、黑河塘水文站的設(shè)計(jì)洪水成果按面積比內(nèi)插推求,見表24。1858m、1858m方案基本滿足要求,1859m方案則不滿足要求。(),裝機(jī)容量26MW(),為單一發(fā)電工程。表34 水閘樞紐建筑物級(jí)別劃分工程等別永久性建筑物級(jí)別臨時(shí)性建筑物級(jí)別主要建筑物次要建筑物Ⅰ134Ⅱ234Ⅲ345Ⅳ455Ⅴ55 ,主要工程處于邊遠(yuǎn)山區(qū),沒有大的城市或者人群,下游居民數(shù)量不多,所以保護(hù)對(duì)象的重要性為一般再加上所屬樞紐的等別為Ⅳ等,規(guī)模為?。?)小型,所以閘壩的工程等別可以確定為Ⅳ等,規(guī)模為?。?)小型,永久性主要水工建筑物級(jí)別為4級(jí),次要水工建筑物級(jí)別為5級(jí),臨時(shí)性水工建物級(jí)別為5級(jí)。還有就是過閘水利的形態(tài),如果沒有處理好將會(huì)對(duì)閘室和下游河床以及邊坡產(chǎn)生很大的沖刷,時(shí)間長了有可能直接產(chǎn)生閘壩傾覆的可能。都存在壩基滲漏、繞壩滲漏和滲透變形穩(wěn)定等問題,若采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧邆浣ㄩl條件??菟诤铀鎸?0m,谷寬103m,現(xiàn)代河床偏右岸。河谷左岸階地為沖洪堆積的含漂(塊)砂卵礫石層(Qal+pl),厚約50~60m。基本同上閘址。考慮到泥沙的問題所以必須在靠近進(jìn)水口那一岸設(shè)置一道沖沙閘,在必要的時(shí)候沖沙閘兼做泄洪之用。其就跟簡(jiǎn)單、施工反方便,對(duì)于不同的地基都要一定的適應(yīng)性,所以一般情況下都采用這種形式的底板。閘墩的長度應(yīng)滿足布置工作橋、公路橋、檢修橋等的需要。閘門在閘室中位置的確定也是一個(gè)很關(guān)鍵的步驟,因?yàn)殚l門位置的確定會(huì)對(duì)地基應(yīng)力的分布產(chǎn)生直接的影響,比如說在后面閘室穩(wěn)定計(jì)算中對(duì)于底板形心的選擇就和閘門位置的選擇有直接關(guān)系,也就是說它還會(huì)對(duì)閘室的抗滑穩(wěn)定也要產(chǎn)生重要影響。參照SL2652001《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》將順?biāo)鞣较虻姆挚p設(shè)置在閘墩上,在靠近岸墻處,為了減小岸墻以及墻后填土的不利影響,采用兩閘孔一聯(lián)。常用的堰型有:寬頂堰和低實(shí)用堰。本工程位于凌江上,閘前水位不高,過閘流量不大,山區(qū)河流陡漲陡落,所以采用開敞式水閘。 h=–1853= h = 1853=:,判斷流態(tài)時(shí), 參考李家星主編《水力學(xué)》一書中的公式: 當(dāng)上式成立時(shí),為淹沒出流,否則為自由出流。 = Q設(shè)/q =258/20= m = Q校/q =359/20= m B0 。7水閘防滲排水設(shè)計(jì)初步擬定的水閘的防滲長度需要滿足下公式的要求: L≥CH 式中:L—水閘的防滲長度,及基本輪廓線水平段和垂直段長度的總和,m ; H—上、下游水位差,m; C—允許滲徑系數(shù),依地基土的性質(zhì)而定,當(dāng)閘基設(shè)有板樁時(shí),可采用表71中所列規(guī)定值的小值。②混凝土、鋼筋混凝土鋪蓋當(dāng)缺乏作鋪蓋的土料時(shí)或水閘必須利用鋪蓋協(xié)助抗滑時(shí),才采用混凝土、鋼筋混凝土鋪蓋。深齒墻與底板或鋪蓋連接處均用接縫分開,接縫中設(shè)止水,以保證其不透水性。防滲長度的復(fù)核:由L=15+10=25≥CH ==,所以滿足要求。②流網(wǎng)法流網(wǎng)的繪制可以通過手繪或?qū)嶒?yàn)來完成。根據(jù)地質(zhì)分析河床底部透水層深度大概為10m左右,所以T=10m。+++++++++=(1) 進(jìn)口段 (2)齒墻水平段 (3)齒墻垂直段 =(m)(4)鋪蓋水平段 =(m)(5)板樁垂直段 =(m)(6)板樁垂直段 =(m)(7)底板水平段 =(m)(8)齒墻垂直段 =(m)(9)齒墻水平段 =(m)(10)出口段 =(m) 4. 進(jìn)、出口損失的修正當(dāng)進(jìn)、出口板樁較短時(shí),進(jìn)、出口處的滲流坡降線將呈急變曲線的形式。消力池的深度是在某一給定的流量和相應(yīng)的下游水深條件下確定的。由可知,當(dāng)d取1m時(shí),誤差很小,符合試算要求,在設(shè)計(jì)洪水時(shí),消力池深度取1m符合消能要求。=()===為了安全和施工及其測(cè)量上的方便,取為13m。①在設(shè)計(jì)洪水位時(shí)q=258/= H===②在校核洪水位時(shí)q=359/= H===,取t=。③參照《水閘》 張世儒編著一書中毛旭熙高級(jí)工程師的公式計(jì)算,在內(nèi)容和形式上更為合理,具體如下:式中:k—海曼長度形式,與上式的相同取為12;—海曼上的水深;q—消力池末端最大單寬流量,一般近似取為過閘單寬流量;的比值可參見《水閘》 張世儒表313,~,~,可參考《水閘》 張世儒表314而取得。因此,在防滲排水設(shè)備及閘室各部分結(jié)構(gòu)布置后,必須進(jìn)行閘室穩(wěn)定計(jì)算。作用在水閘上面的水閘應(yīng)該按照其實(shí)際體積及其容重計(jì)算確定,水的容重一般取10,在多泥沙的河流上應(yīng)考慮水中含有的懸移質(zhì)對(duì)誰容重的影響,這是采用渾水容重,渾水容重的計(jì)算公式如下:式中:—渾水容重,;—實(shí)測(cè)最大泥沙含量,;~。根據(jù)黃河水利勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算可能淤積厚度確定為:在淤積高度確定后可按以下公式計(jì)算計(jì)算泥沙壓力:式中:為作用于水閘上的泥沙壓力,;閘前沉積泥沙的浮重度,;為 為淤積泥沙的內(nèi)摩擦角,();n為泥沙的孔隙率。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇計(jì)算情況和確定其可能存在的最不利荷載組合。經(jīng)過計(jì)算,閘室基地應(yīng)力滿足要求,設(shè)計(jì)結(jié)果合理。 11閘室底板的配筋計(jì)算底板直接建在地基面上,承受著閘室上部的所有荷載,包括閘室自重、閘室上面的水中、工作橋自重、閘墩自重等等、并且它還還起著傳遞力的作用,將上部的所有荷載直接傳遞給地基。郭氏表中沒有能考慮邊荷載的影響,所以對(duì)于邊荷載的計(jì)算則采用河海大學(xué)徐芝綸教授編寫的計(jì)算表格。表113 邊荷載計(jì)算表x01234567891001416192224262620054—14119641261326—560——P224—2130405626636401120V0065020154816311658163115471382116085752519301548143713541133967774552414193550M309630683012276425142156171212717182480 取。配筋率:>=%查表《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》附錄3表2選擇HRB400直徑為22mm間距為70mm進(jìn)行布設(shè)。然后參照水閘設(shè)計(jì)規(guī)范確定出工程等級(jí)。防滲計(jì)算式水閘計(jì)算中的一個(gè)重點(diǎn),采用改進(jìn)阻力法進(jìn)行計(jì)算,這種方法是在阻力系數(shù)法、分段發(fā)以及獨(dú)立函數(shù)的基礎(chǔ)上綜合發(fā)展而來,因此近似度非常高。同時(shí)水電的計(jì)算設(shè)計(jì)中包含很多估算以及安全系數(shù)的取值范圍,在這部分計(jì)算值應(yīng)該引起重視以免出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合格或者是取值過于保守從而引起經(jīng)濟(jì)上和材料上的浪費(fèi)。之后在老師的指導(dǎo)下才采用了毛旭熙高級(jí)工程師的關(guān)于海曼計(jì)算公式,最后才計(jì)算出了正確的海曼長度。其中最大的收獲還是讓我更加了解了以后的工作的方向以及工作的內(nèi)容。這些老師都在默默的關(guān)心著我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)。謝辭本次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師魏張煥敏老師。這次的問題也讓我對(duì)工程的設(shè)計(jì)與施工有了更深的理解,也對(duì)實(shí)際施工設(shè)計(jì)工作產(chǎn)生了弄厚的興趣。在這期間我學(xué)會(huì)了很多的東西,這些東西在我畢業(yè)后的工作中將成為一種寶貴的財(cái)富積累。本次設(shè)計(jì)的結(jié)果與工程實(shí)際十分接近只是在局部地方有一些瑕疵,現(xiàn)在進(jìn)行逐個(gè)說明。泄洪閘布置在主河床中間,右岸有成洞條件便于引水隧洞的開挖,因此在右岸設(shè)置進(jìn)水口??紤]到板厚達(dá)到了兩米,所以需要在上層配置構(gòu)造筋,構(gòu)造筋選用HRB400直徑選用20mm間距取為200mm,進(jìn)行配設(shè)。將代入上式,并令: 則有 式中:—截面抵抗矩系數(shù);—相對(duì)受壓區(qū)計(jì)算高度;—系數(shù)。首先算出基礎(chǔ)梁的無因次的柔度指標(biāo)t: 式中:為基土的變形模量;為混凝土的彈性模量;l為地基梁的半梁長度,m;h為梁的高度,m。而且其作用也十分重要,假使底板受到很小的破壞或者滑動(dòng)將直接導(dǎo)致整個(gè)閘室傾覆。 閘室抗滑穩(wěn)定計(jì)算水閘沿地基面的抗滑穩(wěn)定按下式計(jì)算:或 式中:為沿閘室基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù);f為閘室基底面與地基之間的摩擦系數(shù);為作用在閘室上的全部水平荷載之和,kN;閘基基礎(chǔ)底面與土質(zhì)地基之間的摩擦角,();為閘室基底面與土質(zhì)地基之間的粘聚力,kPa。此次設(shè)計(jì)計(jì)算完建期和正常運(yùn)用期。值愈大,表明閘室兩端基底反力相差愈大,沉降差愈大,閘室的傾斜度也愈大。==3956kN作用在水閘上的水平水壓力應(yīng)根據(jù)水閘不同的運(yùn)行情況時(shí)的上、下游水位組合條件計(jì)算確定,計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖91。水閘結(jié)構(gòu)自重應(yīng)按其幾何尺寸及其材料容重確定。 防沖槽及末端加固水流經(jīng)過海漫后,盡管多余能量得到了進(jìn)一步消除,流速分布接近河床水流的正常狀態(tài),但在海漫末端仍有沖刷現(xiàn)象。 海漫海漫的布置和構(gòu)造一般在海曼的起始端做5到10m長的水平段,水平段后做成不陡于1:10的斜坡,以使水流均勻擴(kuò)散,調(diào)整流速分布,保護(hù)河床不受沖刷。消力池的底板厚度可根據(jù)抗沖和抗浮要求確定。 m T01=T0+d = =+計(jì)算消力池深度d時(shí)采用試算法,利用公式,相關(guān)數(shù)據(jù)由水力學(xué)下冊(cè)附圖解5中查得,試算結(jié)果如表82。參照SL 2652001《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中消能防沖計(jì)算