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正文內(nèi)容

重力壩廠房設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)

2024-08-19 15:39 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 .......................................... 69 荷載及其計算 69 載常數(shù)計算 70 形常數(shù)計算 70 內(nèi)力計算 71 .................................................................................................................................................... 73 頂板 73 河床式水電站設(shè)計及混凝土蝸殼結(jié)構(gòu)計算 邊墻,按照對稱配筋 73 .................................................................................................................................................... 73 頂板 74 邊墻 75 參考文獻 76 后記 77 流域概況 閩江西溪為福建省最大河流上游的西支,流經(jīng)福建省十四個縣市,與閩江北支建溪匯合于 南平市。西溪全長 349 公里,邵武至順昌段河道坡降 %,已建安沙水電站位于沙溪中游末端,控制集水面積 5184 平方公里。富屯溪干流全長285 公里,邵武至順昌段河道坡降 %。其最大支流為金溪,全長 253 公里,地形更為陡峻,河道坡降高達 %,已建池潭水電站位于金溪中游,控制集水面積為 4766 平方公里。 沙溪口水電站位于沙溪和富屯溪匯合口下游 6 公里的西溪上,控制集水面積25562 平方公里制,占閩江流域總面積的 42%,流域內(nèi)森林茂盛,覆蓋良好,有較好的水土保持條件。 水文氣象條件 1. 水文氣象情 況 西溪的降水量觀測,解放前從 1935 年開始,但站點少,資料斷續(xù)不全,精度較差。 1952 年起陸續(xù)增設(shè)雨量站,到 1978 年已達 162 處,平均 158 平方公里設(shè)有一個雨量站。蒸發(fā)量觀測都是解放后開始,本流域共有 16 個觀測站。樞紐區(qū)所需的氣溫,濕度,水溫,風向,風力等氣象要素的統(tǒng)計,是利用距壩區(qū)下游14 公里的南平站。 水文測驗:西溪最早于 1938 年 7 月在沙溪的沙縣。永安設(shè)站觀測水位和流量, 1939 年相繼在寧化清流設(shè)水位站。富屯溪以洋口建站最早,于 1944 年 5 月設(shè)立,其他各站點均在解放前增設(shè)。一般都有二十年以上的實測 資料。至 1978年沙溪沙縣站已積累三十年資料,富屯溪洋口站也有三四十年的實測資料。 西溪的花竹站,距沙溪,富屯溪匯合口下游約 4 公里, 1953 年 11 月設(shè)站。1957 年停測, 1960 年 9 月恢復策流至 1966 年 12 月撤消, 1979 年恢復觀測水位,汛期測流。 花竹站是西溪控制站,是本水電站水文計算的主要依據(jù)站,但僅有 9 年實測水利水電工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 9 流量資料,而沙縣控制站,控制集水面積 9922 平方公里,洋口站控制集水面積12669 平方公里,兩站總面積已控制壩址總面積的 89%左右,其間無大支流匯入,為花竹站水文資料插補展延提供了良好的條件。 天然河道水位流量關(guān)系曲線, 1979 年 3 月在花竹站下游約 公里鯉魚洲壩段社壩址上下水尺。同年青洲、萊舟與梯級開發(fā)可能的官蟹,照口設(shè)水尺,觀測水位,至 9 月停測。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。 2. 降水特性 福建閩江西溪流域?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候,雨量充沛,暴雨頻繁,由于地形的影響,富屯溪上游為閩北高雨區(qū),沙溪屬于閩中低雨區(qū),金溪與富屯溪中下游為兩者的過 渡帶。降雨量地區(qū)分布有自東南向北遞增的趨勢?;ㄖ褚陨狭饔?qū)崪y最小和最大年降水量在 1236~2348 毫米之間,多年平均降水量 1776 毫米,六月降水最多,約占全年總降水量 37%左右。 高風西風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,也是暴雨的主要成因,一般臺風雨對本流域影響不顯著,但強臺風與其他天氣系統(tǒng)相遇時,容易晾成洪患。 3. 氣象要素簡述 ( 1)氣溫 壩區(qū)年平均氣溫為 度,月平均氣溫在 9 度以上,最高氣溫≥ 度的日數(shù),全年平均為 天,其中以七八月份為最多。壩區(qū)最低氣溫 ≤ 0 度的天數(shù),全年平均為 天,以一月份出現(xiàn)的機會最多。壩區(qū)極端最高氣溫 ℃,出現(xiàn)在 1953 年 8 月 1 日,極端最低氣溫 ℃,發(fā)生在 1955 年 1 月 11 日和 1963 年1 月 8 日。 ( 2)濕度和水溫 本流域氣候濕潤,壩區(qū)年平均相對濕度為 79%,月平均最大達 83%,發(fā)生在六月,月平均為 78%,出現(xiàn)在七月。壩區(qū)多年平均水溫為 度,極端最高水溫達 35 度,極端最低水溫為 度。 ( 3)蒸發(fā) 西溪花竹以上流域蒸發(fā)量以邵武,延寧,將樂,清流,永安,沙縣六站觀測資料為計算的依據(jù),根據(jù) 1952~1978 年資料 求得,多年平均水面蒸發(fā)量 ,年最大蒸發(fā)量 ,年最小蒸發(fā)量 ,年內(nèi)各月蒸發(fā)量以七月最大,為 ,二月最小為 ,陸地蒸發(fā)量按水量平衡原理推求,多年平均為 。 ( 4)風向風力 河床式水電站設(shè)計及混凝土蝸殼結(jié)構(gòu)計算 壩區(qū)年平均風速僅為 秒米,全年各月東北風占優(yōu)勢,定時最大風速實測記錄大于 20m/s,出現(xiàn)在 1962 年的 6 月,相應(yīng)的風向為西南風,發(fā)生大風日數(shù)以 7~9 月的頻次較多。沙溪口大壩的設(shè)計最大風速建議值采用 25~30 秒米。 4. 徑流 本流域徑流形成至降水,花竹站具有 1954~1956 及 1961~1966 年實測資料,根據(jù)九年實測資料與上下游的沙縣,洋口,南平,七里街各站點的流時資料,建立了四種同期上下游年月平均流量的相關(guān)圖,經(jīng)比較得選用最大誤差較小,且較為簡單的插補計算花竹站年月日平均流量,并將花竹站查補延伸而得 1939 到1978 年間的 40 年徑流系列??紤]支池潭徑流系列較短,從 1954 年起才同步,故壩址多年平均流量采用花竹站 1951~1978 年流量系列計算得為 778 秒立方米,徑流模數(shù)為 萬立方米 /秒平方公里?;ㄖ裾緩搅髂陜?nèi)分配很不均勻,從一月遞增,六月最大,占全年流量 %,然后逐月的遞減,最小為 12 月,只占全年流量的 %,最大與最小月份比達 9 倍,花竹徑流年內(nèi)分配可見見表 1。 表 11 花竹站徑流年內(nèi)分配表 名稱 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十 一 十 二 全 年 月平 均徑 流 267 407 618 1080 1730 2290 946 606 470 379 288 253 778 占年 內(nèi)比例 ( %) 6 6 18.3 15.5 4 9 4 0 9 1 100 花竹 站最小流量可以根據(jù)沙縣及洋口站 1950~1978 年實測資料進行插補計算得,最小值在 1968 年,僅為 。 5. 洪水 西溪洪水由暴雨形成,特大洪水發(fā)生在 4~6 月,尤其以六月發(fā)生機會最多,每年五,六月份由于高空西風槽,低渦特別的活躍,地面低壓鋒系出現(xiàn)較為頻繁,西南方向來的暖濕氣流又加強,當兩氣團在流域上空交匯時,將形成靜止鋒,不僅降水持久且強度大,這是造成本流域大范圍降水主要的天氣系統(tǒng),也是洪水主要成因,本流域距臺風源地較遠,東南面受博平等山脈的阻擋,一般臺風對本流域的影響不大,若強臺風與其它天氣 系統(tǒng)相遇也將會造成洪災(zāi)。根據(jù) 30 年來的實測資料分析,較大洪水形成原因以及歷史特大洪水大部分均屬與鋒雨造成。 本流域洪水歷時一次可達 5 至 10 天,一般 5 至 7 天可以包括最大洪量,鋒型以 C 復峰及多峰居多。 水利水電工程 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 11 對于入庫的洪水,通過計算入庫洪峰與天然洪峰的相對增值在 %至 1%之間,可見影響非常小,建議本水電站直接采用壩址設(shè)計洪水。 壩址洪水過程線,考慮將沙溪與富屯溪的洪水相組合。 6. 泥沙 壩址沒有實測的資料,考慮采用洋口與沙縣兩站實測懸移質(zhì)輸沙率多年平均值,經(jīng)過年徑流比推算,以洋口與沙縣兩站多年平均侵蝕模數(shù)綜合 分析的成果比較推得壩址懸移質(zhì)年輸沙量約為 公斤 /立方米。推移質(zhì)由于閩北地區(qū)無實測資料,可參照新安江羅桐埠站的分析成果,按懸移質(zhì)的 30%進行估計,推得多年平均總輸沙量為 302 萬噸。 水庫地質(zhì) 庫區(qū)位于閩西北的華夏地區(qū),地層以前震旦第建歐群一變質(zhì)巖和燕山花崗巖體為主。 庫區(qū)地層褶皺多呈復式,以向半構(gòu)造為主習峰期褶皺形態(tài)較復雜,次數(shù)褶皺較發(fā)育,華力近 — 即光期屬于燕山期,大體可分成北東 ~北北東向。北西向和南北向三組,北東向斷層多屬壓性,但也有彈性的,北西向斷層多屬張性。南北向斷層,則是以壓性為主。 電站所在地區(qū)地震基本烈度定位 6 度。 滲漏:庫區(qū)群山環(huán)抱,地下分水嶺高于水庫設(shè)計蓄水位。庫岔中無碳酸鹽類巖石分布,故無滲漏之慮。 礦產(chǎn)淹沒:未發(fā)現(xiàn)有工業(yè)價值的礦產(chǎn),因此不會影響水庫的興建。 庫岸穩(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的一塊,規(guī)模估計總計約數(shù)萬立方米。此兩處距壩址約為 7 公里,縱使坍滑對電站也無影響。在綠水坑上游側(cè) 2200 米處,巖層有侏羅系有順坡向斷層構(gòu)成滑動面。經(jīng)推算,認為不論是現(xiàn)在或蓄水以后都應(yīng)該是穩(wěn)定的。 原上壩址右岸距電站廠房約為 500 米,邊坡地形較平 緩, 120 米高程以上坡積層經(jīng)過多次滑動,已經(jīng)趨于穩(wěn)定,下部巖體風化較發(fā)育, T4 和附近巖體張開松弛,拉裂, T4 的緩傾角結(jié)構(gòu)面末出坡腳,高程 80 米以下的基巖出露與河庫風華巖無露頭,片理結(jié)構(gòu)均可延續(xù),邊坡下部不存在滑裂面,蓄水后不可能在坡腳長生脆性破裂,釀成嚴重滑坡。 壩址工程地質(zhì)條件及壩軸線選定 1 壩址選擇 在西溪的花竹,鯉魚州河段選定兩個比較壩址,相距約 500 米,稱為上下壩址,選壩會議認為:從地質(zhì)條件上比較,上下壩址無質(zhì)的差別,均可修建 50河床式水電站設(shè)計及混凝土蝸殼結(jié)構(gòu)計算 米左右混凝土重力壩,相對下壩址好。并要求對下壩址兩岸壩頭穩(wěn) 定條件及河庫傾角軟弱夾層分布和力學性質(zhì)作進一步查明,以分析其對壩基穩(wěn)定的影響。綜合其它條件,選定下壩址作為沙溪口水電站的壩址。 2 選定壩址的工程地質(zhì)條件 壩址地層是由石英片巖、長英片巖和云母片巖所組成,左岸、左河床由石英片巖與云母長英片巖組成。河床礁灘部分及右岸則為云母長英片巖,夾石英片巖和云母片巖。巖性以石英片巖最為堅硬,長英片巖次之,云母片巖最軟,但其
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