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正文內(nèi)容

水利水電工程論文(編輯修改稿)

2025-02-13 01:54 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)可利用電站尾水灌溉農(nóng)田。 、地形條件 樞紐壩址河谷呈梯形,河谷寬 30~ 160米,兩岸基本對(duì)稱,左岸平均坡角 32176。,右岸平均坡角約為 35176。但在高程 450米以上 ,山勢(shì)急劇變緩。壩址下游右岸約 150米處,有一條沖溝切割;左岸下游 110米處有一山灣地形。壩址上游 50米以外,河谷地勢(shì)逐漸開闊,是水庫的主要蓄水區(qū)。上游沒有淹沒條件的限制。 壩址上游集雨面積 44平方公里。流域兩岸坡面,木林叢生,植被良好,沿河兩岸分布有耕地。地貌特征屬構(gòu)造剝蝕型地形。 、地質(zhì)條件 經(jīng)地表開挖勘測(cè)及深部鉆探資料分析,壩區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,無大的斷裂構(gòu)造,庫岸穩(wěn)定,地下水主要向庫內(nèi)補(bǔ)給。壩區(qū)巖層走向?yàn)?N80度 E。與河流流向近乎垂直,傾向NW,傾角 5度。 壩區(qū)地層為中生代上侏羅系( J3)砂頁巖互層。壩址河谷谷底以下,上部為厚達(dá)21米的厚層石英砂巖( J 263),中部為厚 6米的砂質(zhì)頁巖( 523?J ),下部為 15米厚的石英砂巖( 423?J ),本層厚度為 40米以上,是大壩的主要持力層。兩岸以石英砂巖為主,上部有厚度約 10米的砂質(zhì)頁巖。石英砂巖強(qiáng)度比較高,其表層節(jié)理裂隙較為發(fā)育,特別是兩岸基巖出露部位尤為明顯。經(jīng)測(cè)定,壩區(qū)裂隙主要有兩組:一組為走向 N50176。 ~ 60176。E ,另一組為 N40176。 ~ 55176。W ,傾角近乎直立,兩組走向近乎正交。巖石的物理力學(xué)特性如表 。 水利水電工程論文 9 表 壩址基巖物理力學(xué)特性表 序號(hào) 力學(xué)參數(shù) 巖類 容重 r ( t/m3) 變形模量 E ( kg/cm2) 摩擦系數(shù) f 極限抗壓強(qiáng)度 Rc (kg/c㎡ ) 泊桑比 μ 1 石英砂巖 *10^4 706 2 砂質(zhì)頁巖 *10^4 275 3 覆蓋層 *10^4 河谷底部基巖表面為覆蓋層,厚 2~ 3 米,系砂礫石幾塊石混 合物。兩岸坡積層較厚,主要是碎石幾砂質(zhì)土混合物。 南河流域無大的地震帶通過,該區(qū)地震活動(dòng)較弱,歷史上只出現(xiàn)過少數(shù)幾次弱震。經(jīng)地震大隊(duì)初步確定,其他地震裂度為 5度。 、水文氣象 南河流域?qū)賮啛釒夂?,每年平均氣? 度,極端最高氣溫 37℃,極端最低氣溫 5℃,分別發(fā)生在 7 月和 1月份。無霜期 290 天。由于受太平洋低壓潮的影響,該區(qū)雨量較充沛,每年平均降雨量為 1200毫米。 流域附近有四個(gè)水文、氣象站,根據(jù) 30 年的實(shí)測(cè)水文資料分析,洪水期為 5~ 10月,尤以 7~ 8月洪 水為最大,枯水期為 11~ 4 月,其中 12月~ 2月河流流量最小。通過頻率分析,各種頻率的洪峰流量如表 。 表 各種頻率的洪峰流量 頻率 P(% ) 1 2 Qp( m3/s) 頻率 P(% ) 5 10 20 50 75 Qp( m3/s) 根據(jù)流域附近氣象站實(shí)測(cè)瞬時(shí)最大風(fēng)速為 14m/s。水庫吹程 3公里,風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng),與吹程方向近乎一致。 表 各月每年平均流量表 月份 1 2 3 4 5 6 流量( m3/s) 月份 7 8 9 10 11 12 流量( m3/s) 河流多年平均輸沙量 33000 m3,淤沙浮容重 ,內(nèi)摩擦角 13度。 水利水電工程論文 10 建筑材料及其他 說明建筑材料;對(duì)外交通;其他條件和給出的附圖。 、建筑材料 南河流域地處山區(qū),壩址附近土料缺乏,雖河流兩岸有坡地 和少量梯田,但土質(zhì)多為砂土或砂壤土,且儲(chǔ)量較少。主要建筑材料為石料,儲(chǔ)量豐富,運(yùn)距較近,主要料場(chǎng)分布在壩址上下游兩岸兩公里范圍內(nèi)。料場(chǎng)覆蓋較薄,有利于開采。此外,在壩址下游一公里以外的兩岸山坡上,分布有強(qiáng)風(fēng)化砂巖形成的山砂,經(jīng)粉碎及篩選后,可以作混凝土或砂漿的砂料。其建筑用料的物理力學(xué)特性如表 。 表 砌石體及混凝土的物理力學(xué)特性表 名稱 容重γ ( t/m3) 彈性模量 E ( kg/cm2) 摩擦系數(shù) f 容許抗壓強(qiáng)度( kg/cm2) 容許抗拉強(qiáng)度( kg/cm2) 漿砌條石 410? 砌體與砂巖 砌體與砌體 25 漿砌塊石 410? ( 80砂漿砌筑) 16 干砌塊石 干砌毛條石 混凝土 18 410? 注:砌體與砂巖接觸面的抗剪斷凝聚力 C=5 kg/cm2 ,抗抗剪斷摩擦系數(shù) f=。 、對(duì)外交通 某 樞紐下游三公里處的復(fù)興場(chǎng),有公路通至縣城,對(duì)外交通較 為方便。施工前,可自復(fù)興場(chǎng)修施工公路支線,即可進(jìn)入工地,保證施工期物資設(shè)備的供應(yīng)。 、其他 施工期為三年,施工用電由復(fù)興場(chǎng)變電站架設(shè)十千伏高壓線,便可滿足工地施工及照明用電。 、附圖 1.壩址區(qū)地形圖 1: 500 2.壩址河谷橫剖面圖 1: 500 3.壩址河谷縱剖面圖 1: 500 4.壩址下游水位流量關(guān)系曲線 5.書庫水位 庫容,面積關(guān)系曲線 水利水電工程論文 11 第 2 章 水文水利計(jì)算 水文水利計(jì)算包含以下六個(gè)方面內(nèi)容:樞紐等別及建筑物級(jí)別;選擇壩型 ;水文計(jì)算;水利計(jì)算;淤沙高程及死水位和水能利用計(jì)算 。 水文計(jì)算 、確定樞紐等別以及建筑物級(jí)別 樞紐等別根據(jù)四個(gè)方面確定:水庫庫容;裝機(jī)容量;防洪要求和城市供水灌溉。建筑物的級(jí)別確定根據(jù)樞紐等別決定。 1. 水庫總庫容: 某 水庫庫容,面積關(guān)系曲線,給定的正常高水位為 米。水庫庫容2950萬立方米。為 。在 1之間,工程規(guī)模屬于中等,屬于三等的樞紐等別。 2. 裝機(jī)容量: 某 水利樞紐裝機(jī)容量為 ,根據(jù)裝機(jī)容量和灌溉的面積,確定為三等樞紐。 3. 防洪:建 設(shè)好樞紐,可以保護(hù)下游中等城市,根據(jù)保護(hù)城鎮(zhèn)及工業(yè)區(qū)為中等,確定樞紐為三等。 4. 供水灌溉:還有 某 供水, 某 水庫要保證上下游城鎮(zhèn)人民的生活用水,水利灌溉,利用電站尾水灌溉農(nóng)田。根據(jù)以上所述,最后確定樞紐等別為三等。 5.建筑物級(jí)別確定:主要建筑物的級(jí)別確定根據(jù)樞紐等別決定,由三等的樞紐確定建筑物的級(jí)別:確定主要建筑物級(jí)別為 3 級(jí)別,次要建筑物級(jí)別為 4 級(jí)別,臨時(shí)建筑物級(jí)別為 5 級(jí)別。 參考資料:見資料 [1] 、水文計(jì)算 水文計(jì)算主 要確定洪水重現(xiàn)期;調(diào)洪原理以及推求洪水過程線三個(gè)方面內(nèi)容。 洪水重現(xiàn)期確定 根據(jù)建筑物級(jí)別,在設(shè)計(jì)工況下,主要水工建筑物洪水重現(xiàn)期:堆石壩在 50到 100年,以安全起見,取重現(xiàn)期為 100年。見參考資料 [2] 。 根據(jù)基本資料情況,由 100年一遇的頻率下設(shè)計(jì)洪峰流量為 Q設(shè)計(jì) = 立方米每秒。根據(jù)基本資料的附圖:洪水過程線圖。典型洪水過程線有最大洪水來量為 mQ =300 立方米每秒。水文計(jì)算用同倍比放大法計(jì)算。計(jì)算結(jié)果 KQ=. 校核的情況:取洪水重 現(xiàn)期為 1000年一遇。該頻率下的洪峰流量 Q校核 = 立方米每 水利水電工程論文 12 秒。計(jì)算結(jié)果 KQ校核 =。 調(diào)洪原理 水庫調(diào)洪是在水量平衡和動(dòng)力平衡(即圣維南方程組的連續(xù)方程和運(yùn)動(dòng)方程)的支配下進(jìn)行的。水量平衡用水庫水量平衡方程表示,動(dòng)力平衡可由水庫蓄泄曲線來表示。調(diào)洪計(jì)算就是從起調(diào)開始,逐時(shí)段連續(xù)求解這兩個(gè)方程。 ① .水庫水量平衡方程 在某一時(shí)段內(nèi),入庫水量減去出庫水量,應(yīng)等于該時(shí)段內(nèi)水庫增加或減少的蓄水量。水量平衡方程為 122121 22 VVtqqt ??????? 式中 Q1—— 時(shí)段 t? 始的入庫流量, m3/s; Q2—— 時(shí)段 t? 末的出庫流量, m3/s; V1—— 時(shí)段 t? 始的水庫蓄水量, m3/s; V2—— 時(shí)段 t? 末的水庫蓄水量, m3/s; t? —— 計(jì)算時(shí)段, 狀。 ② .水庫蓄泄方程或水庫蓄泄曲線 水庫通過溢洪道泄洪,其泄流量地大小,在溢洪道型式、尺寸一定地情況下,取決于堰頂水頭 H,即 q= f(H)。對(duì)于閘門全開地表面式溢洪道,下瀉流量可按堰流公式計(jì)算。當(dāng)水庫內(nèi)水面坡降較小,可視為靜水面時(shí),其泄流水頭 H只是庫中蓄水量 V的函數(shù),即 H=f(V),故下瀉流量 q成為蓄水量 V的函數(shù),即 q= f(H) 或 q=f(V) ③ 調(diào)洪演算必要的資料 a.設(shè)計(jì)校核洪水過程線、水位~庫容曲線、下游水位~流量的關(guān) 系曲線 b.泄洪建筑物的類型、堰頂高程及尺寸 ,前者已經(jīng)已知 ,后者在進(jìn)行調(diào)洪演算前先設(shè)出幾種方案 ,進(jìn)行比較后優(yōu)選方案 c.洪水標(biāo)準(zhǔn)中的洪水重現(xiàn)期 (P 校 和 P 設(shè) ) 洪水過程線的推求 計(jì)算結(jié)果于下表 表 洪水過程推求結(jié)果表 時(shí)段 0 2 3 4 5 6 7 8 典型 15 26 58 220 220 268 290 3000 設(shè)計(jì) 27 水利水電工程論文 13 06 8 4 76 3 校核 30 58 82 86 484 77 時(shí)段 10 12 14 16 18 20 22 24 典型 278 232 172 136 106 80 62 50 設(shè)計(jì) 46 04 52 42 6 34 校核 614 6 236 768 378 04 806 根據(jù)同倍比放大法推求洪水過程線,根 據(jù)資料取兩個(gè)小時(shí)為一個(gè)時(shí)段,在開始幾個(gè)時(shí)段來水量變化比較大,取一個(gè)小時(shí)一個(gè)時(shí)段,可以更精確地推求洪水過程線。洪水過程線見附圖:洪水過程線。 水利計(jì)算 水利計(jì)算有:泄洪方式的確定;防洪庫容的推求和淤沙高程及死水位確定。 、確定泄洪方式 根據(jù)地形情況,采用溢洪道泄洪方式泄洪。采用高堰形式,用開敞式冪曲線實(shí)用堰。泄流能力計(jì)算按: 2302 HgBmcQ ??? B:溢流堰總凈寬 c:上游坡度影響系數(shù) Q:流量 0H :記入行進(jìn)流速的堰上水頭,對(duì)高堰, 0H 取 H,對(duì)低堰, 0H 按照公式計(jì)算 . gvHH 22022 ??? 0v 系行進(jìn)流速近似地取 1 H:堰上水頭 g: 重力加速度 水利水電工程論文 14 m:流量系數(shù) 以上公式參數(shù)等均見參考資料 [3]。 孔口比較確定 根據(jù)公式初步取三孔乘四米單寬的孔口和兩孔乘五米單寬的孔口。調(diào)洪計(jì)算起調(diào)水位取溢洪道溢流堰頂高程 ,為汛前水位 米 . 其計(jì)算調(diào)洪結(jié)果如下表 。 表 調(diào)洪結(jié)果對(duì)照表 內(nèi)容 設(shè)計(jì)洪水情況 校核洪水情況 最大來水量 Q (m3 /s) 最大下泄量 q (m3 /s) 上游最高水位 Z (m) 最大來水量 Q ( m3/s) 最大下泄量 q ( m3/s) 上游最高水位 Z (m) 2*5單寬 542 215 600 223 3*4單寬 542 250 600 263 比較選定孔口 ,經(jīng)過比較 ,二孔乘五米單寬的孔口 ,在來水量一樣的情況下 ,下泄流量比三孔乘四米單寬的情況要小 .設(shè)計(jì)洪水情況與校核洪水情況都是如此 .設(shè)計(jì)情況下 , 三孔乘四米單寬的孔口上游最高水位比兩孔乘五米的要低一點(diǎn) .校核 的情況是一樣的水位 .在這樣的情況下 ,選擇下泄流量大的方案 .最后確定選擇三孔乘四米單寬的
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