【正文】 廠房壩段設(shè)計 水電站廠房的型式經(jīng)過分析XX水利樞紐工程的時間情況和參考國內(nèi)已建的工程，考慮到河谷兩岸坡度較緩，河床較寬，壩軸線處于河道直線段，不宜布置引水隧洞或明渠，大壩采用碾壓混凝土，不宜布置在壩內(nèi)和采用溢流式廠房，所以最后確定水電站采用壩后式廠房。 溢流挑射距離和沖坑深度計算 挑距： 2. 沖坑深度。 —2截面邊緣應(yīng)力 同正常工況下，各類校核洪水位時的荷載在穩(wěn)定驗算時全部算出，放水對應(yīng)力不利。正常情況下放水對應(yīng)力不利。（壩基處2—2截面）—2截面邊緣應(yīng)力假定任一水平截面上的垂直正應(yīng)力呈直線分布。由工程基本資料已知，考慮回填土則下游水深：H==（2）荷載計算① 自重 取 = KN/m ② 上游水平向靜水壓力 ③ 上游鉛直向靜水壓力 ④水平向泥沙壓力⑤鉛直向泥沙壓力 ⑥下游水平靜水壓力 ⑦動水壓力 ⑧ 揚(yáng)壓力（取α=） 圖 5—21 校核工況下壩基揚(yáng)壓力 （3）抗剪斷強(qiáng)度驗算 查表得，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)[]=，查基本資料得。 ，滿足穩(wěn)定要求。圖5—18 溢流壩剖面圖由解析法計算： （壩基處2—2截面）—2截面抗滑穩(wěn)定驗算（1）計算方法根據(jù)荷載組合可知，正常工況下選擇：設(shè)計洪水位+對應(yīng)荷載，取沿壩軸線方向1m單位長度進(jìn)行驗算。堰上水深：由能量方程： 求得 。圖5—17 溢流壩曲面參數(shù)圖AO段橢圓方程： BO段WES曲線方程： 則 切點(diǎn)B的坐標(biāo)為（，），經(jīng)過計算O點(diǎn)與上游壩面在同一個平面。WES曲線方程： 由于上游面為鉛直的，,， 則：。1. 參數(shù)選擇最大作用水頭： 橢圓曲線方程： 式中 。溢流壩面由頂部曲線段、中間直線段和下部反弧三部分組成。2. 溢流堰頂高程由第二章調(diào)洪計算已確定溢流堰頂高程為：。 有泥沙壓力， ， 。 有泥沙壓力， ， 。 非溢流壩段折坡應(yīng)力驗算（1—1截面）—1截面邊緣應(yīng)力圖5—16 校核工況下1—1截面邊緣應(yīng)力示意圖 假定任一水平截面上的垂直正應(yīng)力呈直線分布。由工程基本資料已知，考慮回填土則下游水深：H==（2）荷載計算荷載受力圖：圖5—13 校核工況下1—1截面的荷載示意圖① 自重 取 = KN/m ==[]=② 上游水平向靜水壓力 ③下游水平靜水壓力 ④ 下游鉛直向靜水壓力 ⑤ 水平向泥沙壓力 ⑥ 浪壓力圖5—14 校核工況下浪壓力圖在確定壩頂高程時已知： m。 ，滿足穩(wěn)定要求。由工程基本資料已知，考慮回填土則下游水深：H==（2）荷載計算荷載受力圖：圖5—10 非溢流壩折坡處荷載示意圖① 自重取 ==[]=② 上游水平向靜水壓力 ③ 下游水平靜水壓力 ④ 下游鉛直向靜水壓力 ⑤ 水平向泥沙壓力 ⑥ 浪壓力圖5—11 設(shè)計工況下浪壓力示意圖在確定壩頂高程時已知：。圖5—8 設(shè)計工況下壩基處內(nèi)部應(yīng)力圖（1）根據(jù)在水平截面上直線分布的假定，有： A點(diǎn)： B點(diǎn)：（2）壩體內(nèi)剪應(yīng)力求2—2截面的邊緣應(yīng)力時已求出， A點(diǎn)： B 點(diǎn)：（3）壩體水平正應(yīng)力 A 點(diǎn)：B 點(diǎn)：（4）主應(yīng)力、A 點(diǎn)： B 點(diǎn)：2. 校核工況下壩基處2—2截面內(nèi)部應(yīng)力驗算 選取校核工況下驗算A、B兩點(diǎn)的內(nèi)部應(yīng)力。 有泥沙壓力， ， 。 有泥沙壓力， ， 。 非溢流壩段應(yīng)力驗算（壩基處2—2截面）—2截面邊緣應(yīng)力圖5—7 壩基邊緣應(yīng)力圖假定任一水平截面上的垂直正應(yīng)力呈直線分布。浪壓力： 由方程： 解得： 3. 抗剪斷強(qiáng)度驗算 查表得，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)[]=，查基本資料得。由工程基本資料已知，考慮回填土則下游水深：H==（2）荷載計算① 自重 取 ==[]= ② 上游水平向靜水壓力 ③ 上游鉛直向靜水壓力 ④ 下游水平靜水壓力 ⑤ 下游鉛直向靜水壓力 ⑥ 水平向泥沙壓力 ⑦ 鉛直向泥沙壓力 ⑧ 土壓力本工程地基開挖后回填土不厚，不考慮土壓力影響。 ，滿足穩(wěn)定要求。由工程基本資料已知，考慮回填土則下游水深：H==（2）荷載計算荷載受力圖：圖5—3 非溢流壩荷載示意圖① 自重 取 = KN/m==[]= = ② 上游水平向靜水壓力 ③ 上游鉛直向靜水壓力 ④ 下游水平靜水壓力 ⑤ 下游鉛直向靜水壓力 ⑥ 水平向泥沙壓力 ⑦ 鉛直向泥沙壓力 ⑧ 土壓力本工程地基開挖后回填土不厚，不考慮土壓力影響。壩頂需要有一定的寬度，以滿足設(shè)備布置、運(yùn)行、交通及施工的要求，取壩頂寬度10m?；酒拭娴目偢叨劝凑赵O(shè)計洪水位確定為：=，考慮上下游回填土壩基上下游高程取為230m。為了增加壩體的穩(wěn)定性，再將上游面的下部做成折坡。 非溢流壩設(shè)計 非溢流壩基本剖面設(shè)計 非溢流壩的基本剖面合計為三角形。第五章 大壩設(shè)計 大壩有關(guān)參數(shù)的確定1. 溢流壩凈寬度B B=119=99（m）① 設(shè)計情況 由基本資料得： 取 吹程： D= km 則： 2h== 查表 得大壩安全超高：，則： 防浪墻高程：② 校核情況 由基本資料得： 吹程： D= km 則： 2h== m 查表 得大壩安全超高：，則： 防浪墻高程：綜合①、②兩種情況，取防浪墻頂部高程，則壩頂部高程為： 最大壩高為：=90m。每臺機(jī)組各設(shè)一套閘門，由一臺移動式門式起閉機(jī)操作。尾水閘門槽深30cm。（2）上游側(cè)寬度:主要決定于發(fā)電機(jī)層地面的設(shè)備的布置及交通要求。（2）上游側(cè)寬度:主要決定于蝸殼進(jìn)口的布置、主閥、機(jī)組及其他附屬設(shè)備的布置，為了方便取與廠房水上部分上游側(cè)的寬度相同為：。所以廠房的總長為 主廠房寬度的確定。 廠房輪廓的確定:由發(fā)電機(jī)風(fēng)罩確定的機(jī)組段長度:、:計算邊機(jī)組段長度的時候需要考慮設(shè)備的布置和吊運(yùn)的要求。 電站進(jìn)水口底板高程根據(jù)規(guī)范，發(fā)電引水孔進(jìn)口底板高程比泥沙淤積高程高約1m，所以取發(fā)電引水孔進(jìn)口底板高程：第四章 水電站廠房初步設(shè)計 水電站廠房的布置本工程的廠房為壩后式廠房，引水壓力鋼管從廠房壩段引水，副廠房在廠房壩段的下游側(cè)，主廠房的上游側(cè)。故選取n = 100 r/min。 r/min。3. 水輪機(jī)轉(zhuǎn)速n的計算，初步假定，（對于壩后式水電站）：又因為水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速要采用發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，為此要選取與上述公式得出的轉(zhuǎn)速相近的發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。由此初步假定原型水輪機(jī)在該工況下 ,效率 。2. 水輪機(jī)的額定出力計算。所以XX水利樞紐工程的機(jī)組臺數(shù)為四臺，單機(jī)容量150MW。第三章 水能計算 電站出力的估算根據(jù)工程基本資料并參考已建工程，XX水利樞紐工程的調(diào)節(jié)流量:相應(yīng)的電站在設(shè)計供水期內(nèi)的出力為 考慮水頭利用損失和實際出力等因素，初步估計XX水利樞紐工程電站裝機(jī)容量在600MW。 水位與流量關(guān)系的確定本工程泄洪方式采用WES堰流曲線。并且，由庫水位，又可借助與水庫容積特性曲線，求出相應(yīng)的水庫蓄水容積（蓄存水量）。若是堰流，即為庫水位與堰頂高程之差；若是閘孔出流，即為庫水位與閘孔中心高程之差。假定暫不計及自水庫取水的興利部門泄向下游的流量，則下泄流量應(yīng)是泄洪建筑物泄流水頭的函數(shù)，而當(dāng)泄洪建筑物的型式、尺寸等已定時式（2—2）常用泄流水頭與下泄流量的關(guān)系曲線來表示。本工程利用列表試算法進(jìn)行調(diào)洪計算。第二章 洪水調(diào)節(jié)計算 工程洪水標(biāo)準(zhǔn)由上面工程洪水標(biāo)準(zhǔn)知道，XX水利樞紐工程的設(shè)計洪水為1000年一遇（P=%），校核洪水為5000年一遇（P=%）。 工程洪水標(biāo)準(zhǔn)表 13 山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)[重現(xiàn)期（年）]項 目水工建筑物級別12345設(shè) 計1000～500500～100100～5050～3030～20校核土石壩可能最大洪水（PMF）或10000～50005000～20002000～10001000～300300～200混凝土壩、漿砌石壩5000～20002000～10001000～500500～200200～100本工程采用混凝土重力壩，所以永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)：正常運(yùn)用情況下為1000年一遇（）,非常運(yùn)用情況下為5000年一遇（）。確定XX水利樞紐工程為Ⅰ等工程，大（1）型規(guī)模。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 目 錄第一章 設(shè)計依據(jù) 1 工程等級及建筑物級別 1 工程洪水標(biāo)準(zhǔn) 1第二章 洪水調(diào)節(jié)計算 3 工程洪水標(biāo)準(zhǔn) 3 調(diào)洪計算 3 調(diào)洪計算基本原理 3 水位與流量關(guān)系的確定 5 機(jī)算調(diào)洪數(shù)據(jù) 5 20第三章 水能計算 21 電站出力的估算 21 機(jī)組臺數(shù)和單機(jī)容量的選擇 21 水輪機(jī)型號和參數(shù)選擇 21 淤沙高程及電站取水口高程計算 22 淤沙高程 22 電站進(jìn)水口底板高程 23第四章 水電站廠房初步設(shè)計 24 水電站廠房的布置 24 廠房輪廓的確定 24 24 主廠房寬度的確定 24 尾水平臺及尾水閘室的布置 25第五章 大壩設(shè)計 26 大壩有關(guān)參數(shù)的確定 26 非溢流壩設(shè)計 27 非溢流壩基本剖面設(shè)計 27 非溢流壩實用剖面設(shè)計 28 非溢流壩的荷載組合 29 非溢流壩抗滑穩(wěn)定驗算（壩基處2—2截面） 29 非溢流壩段應(yīng)力驗算（壩基處2—2截面） 33 壩基處2—2截面內(nèi)部應(yīng)力驗算 35 非溢流壩段折坡處抗滑穩(wěn)定驗算（1—1截面） 39 非溢流壩段折坡應(yīng)力驗算（1—1截面） 43 溢流壩段設(shè)計 45 溢流壩段基本數(shù)據(jù) 45 45 46（壩基處2—2截面） 48（壩基處2—2截面） 52 溢流挑射距離和沖坑深度計算 54 廠房壩段設(shè)計 55 水電站廠房的型式 55 水電站廠房的布置 55 電站引水管的布置形式 55 廠房壩段壩身剖面設(shè)計 56第六章 施工組織設(shè)計 57 施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 57 施工導(dǎo)流布置和水力計算 57 57 導(dǎo)流布置 57 一期導(dǎo)流計算 58 導(dǎo)流水力計算 58 上下游圍堰的堰頂高程 59 圍堰斷面設(shè)計 59 圍堰工程量計算 62 二期導(dǎo)流機(jī)算 63 壩體缺口和底孔聯(lián)合泄流水力計算 63 堰頂高程的確定與堰頂寬度的確定 63 圍堰斷面設(shè)計 63 圍堰工程量計算 64 封堵時間及蓄水計劃 6575畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究