江北寧溪水利樞紐工程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-07 21:54本頁(yè)面
【正文】 河砂A河砂B粘土砂壤土山皮土土壤干容重（噸/立方米） γc空隙率 gn內(nèi)摩擦系數(shù)（自然含水量）f內(nèi)摩擦系數(shù)（飽和含水量）f粘著力（公斤/平方厘米） C000滲透系數(shù) （厘米/秒） K21036103410711051103天然含水量 %2017最優(yōu)含水量 %1918壓縮模量（公斤/平方厘米）E120100卵石：在本支流入干流河口處有卵石80萬(wàn)方，粒徑在1~20厘米，質(zhì)地良好，可做混凝土骨料。鋼筋：可取自珞城，其它鋼材則由千里之外之城市運(yùn)來(lái)。⑶．交通情況：本支流由于險(xiǎn)灘阻隔，無(wú)法通行較大船，但有公路可達(dá)干流河口，而干流可通過(guò)大船直達(dá)珞城，與鐵路相聯(lián)系，很方便。施工可考慮半機(jī)械化：土料上壩、碾壓可使用機(jī)械，砂料開(kāi)采，混凝土的制作、運(yùn)輸、搗固、石料的加工可以使用機(jī)械化，土料的運(yùn)輸、石料開(kāi)采、土料開(kāi)挖、用人工或簡(jiǎn)單機(jī)械。2壩型選擇 樞紐等別和建筑物級(jí)別的確定為了貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)政策，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的，應(yīng)該對(duì)水利樞紐按其規(guī)模和效益的大小進(jìn)行分等，對(duì)樞紐中的建筑物再按其作用和重要性的大小進(jìn)行分級(jí)，并對(duì)不同級(jí)別的建筑物規(guī)定有不同的要求，根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL2522000 《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》工程等別工 程 規(guī) 模水 庫(kù) 總庫(kù)容（108m3）防洪治澇灌溉供水發(fā)電保護(hù)城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)的重要性保 護(hù) 農(nóng) 田 （104畝）治 澇 面 積 （104畝）灌 溉 面 積 （104畝）供 水 對(duì) 象 重要性裝 機(jī) 容 量（104kw）Ⅱ大（2）型10~重要500~100200~60150~50重要120~30Ⅲ中 型~中等100~3060~1550~5中等30~5Ⅳ?。?）型~一般30~515~35~`一般5~1結(jié)合樞紐任務(wù)（發(fā)電、防洪、庫(kù)容），考慮發(fā)電裝機(jī)容量，樞紐為Ⅳ等。根據(jù)表2永久性水工建筑物級(jí)別，本樞紐為Ⅱ等，其主要建筑物（大壩、溢洪道）屬于2級(jí)，次要建筑物（導(dǎo)流墻、工作橋、護(hù)岸等）屬于三級(jí)，臨時(shí)性建筑物（圍堰、導(dǎo)流隧洞等）屬于4級(jí)。 樞紐組成根據(jù)樞紐任務(wù)，本樞紐由擋水建筑物，泄水建筑物，發(fā)電建筑物和放空建筑物組成。根據(jù)壩址地形圖3，假設(shè)壩頂高程為350m，那么壩高約為350300=50m，（考慮基礎(chǔ)開(kāi)挖），而此時(shí)河谷寬度為2500*28=70000cm=700m2500為比例尺，28為圖上所測(cè)距離），即此時(shí)寬高比為L(zhǎng)/H=700/50=14，拱的作用已經(jīng)很小，故不能修建拱壩。大頭壩比之重力壩 ，雖能克服材料不能充分利用的缺點(diǎn)，但施工復(fù)雜，同時(shí)還有抗震性差的缺點(diǎn)及側(cè)向穩(wěn)定和彈性穩(wěn)定問(wèn)題?；炷林亓坞m有壩體體積大，材料強(qiáng)度不能充分利用的缺點(diǎn)，但是同樣優(yōu)點(diǎn)也很明顯：壩身可以開(kāi)孔泄流，不需另建泄洪建筑物，導(dǎo)流方便，斷面形狀簡(jiǎn)單，混凝土澆筑簡(jiǎn)易，便于機(jī)械化施工，模板數(shù)量少，地基要求低，同時(shí)設(shè)計(jì)制造的經(jīng)驗(yàn)比較豐富，工作可靠，使用年限長(zhǎng)，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低。 壩型的進(jìn)一步選擇寬縫重力壩施工復(fù)雜，本地技術(shù)人員不足，同時(shí)模板用量較大，且寬縫設(shè)置不好容易產(chǎn)生裂縫。預(yù)應(yīng)力重力壩也是如此。 ：首先，泄水隧洞是在山體中開(kāi)鑿的一種水流通道，可用于引水、排水、排砂、預(yù)泄洪水、施工導(dǎo)流，雖然隧洞比較節(jié)約地方，有時(shí)也可以“一洞多用”，即導(dǎo)流、泄洪、放空、發(fā)電等綜合利用一條隧洞，比較經(jīng)濟(jì)，但是它也有不少工作特點(diǎn)受力方面：山體開(kāi)洞，圍巖變形，需要支護(hù)水流方面：不僅有外水壓力，而且有內(nèi)水壓力，還存在高速水?dāng)_施工方面，場(chǎng)地狹窄，工序多，干擾大，事故可能性大，加固檢修困難，該地區(qū)壩址處為震旦紀(jì)砂巖，左岸風(fēng)化較嚴(yán)重，地質(zhì)條件并非很好，不太適宜修泄水隧洞。②壩型為重力壩，但河谷狹窄，布置壩身泄水道有困難時(shí)。雖然在所選主壩址附近有一埡口，但在那里修一土石副壩，在主壩處采用壩身泄水道更經(jīng)濟(jì)、更有效。 ：放空建筑物是為了防洪和檢修等目的要放空水庫(kù)而布置的建筑物，有深孔、隧洞和涵管等。 ② 涵管一般用于土石壩中，它是將涵管埋在土石壩的河床底部，以避免高速水流沖刷，且涵管費(fèi)用較高，安裝困難。3 調(diào)洪演算：：無(wú)論在水庫(kù)的規(guī)劃階段還是在已建水庫(kù)的管理運(yùn)用階段,由于不同階或同一階段所遇到的具體情況不同,往往是根據(jù)水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪水,擬訂若個(gè)泄洪措施方案,通過(guò)調(diào)洪計(jì)算,分別求出下泄洪水過(guò)程、防洪特征庫(kù)容、特征水位、壩頂高程以及投資、效益等,然后在通過(guò)綜比較,選擇技術(shù)上可行且經(jīng)濟(jì)合理的水庫(kù)、泄洪建筑物及下游防洪工程的規(guī)模和有關(guān)參數(shù)。根據(jù)壩址地址條件，確定大致的泄洪單寬流量q為80m3/（一般80~120）,按允許最大設(shè)計(jì)流量Qmax1%為百年一遇2800m3/s及確定的單寬流量q，初步計(jì)算溢流壩段前緣寬度B=Q/q=2800/80=35米。選定起調(diào)水位H0起調(diào)水位一般選為防洪限制水位，但本工程未給出防洪限制水位，故從發(fā)揮工程效益的角度考慮，可取起調(diào)水位為正常水位，即H1=345米 。在來(lái)洪量＞下泄量后，閘門(mén)全開(kāi)，作為無(wú)閘門(mén)情況對(duì)待。方案②起調(diào)水位為堰頂高程，閘門(mén)全開(kāi)，作為無(wú)閘門(mén)情況對(duì)待，但設(shè)計(jì)洪水情況在下瀉洪水流量＞2800 m3/s時(shí)，則控制閘門(mén)開(kāi)度使下瀉量保持2800m3/s。）這里采用雙輔助曲線半圖解法， 將改寫(xiě)成式中、（）和（）均可與水庫(kù)水位Z建立函數(shù)關(guān)系，因此，可根據(jù)選定的計(jì)算時(shí)段值、已知的水庫(kù)水位容積關(guān)系曲線，以及根據(jù)水力學(xué)公式算出的水位下泄流量關(guān)系曲線，事先計(jì)算并繪出曲線組：、（、,其中即是水位下泄流量關(guān)系曲線，其余兩條是半圖解法所必需的兩根輔助線WES堰的設(shè)計(jì)水頭Hd，~，由于最高水位不得超過(guò)350米，即有Hmax=350337=13米，Hd=13*=。通過(guò)WES堰流量公式，根據(jù)《水利水電工程鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范》，露頂式泄洪道閘門(mén)的孔口尺寸，在孔高為8米時(shí)，孔口寬度可取8，9，10，12，14，16，18，20米，列出幾組方案代入公式計(jì)算，得出閘門(mén)在不同水頭下的泄水量，參考下表：水位水深H流量系數(shù)m3501334912348113471034693458同時(shí)考慮水輪機(jī)引用流量（由于不可能總是三臺(tái)機(jī)組同時(shí)工作，故只考慮一臺(tái)機(jī)組引用流量），得出該樞紐的下瀉洪水流量。方案孔寬孔數(shù)最大泄量最高水位一設(shè)計(jì)1432600校核1434010二設(shè)計(jì)852440校核85〉3840三 設(shè)計(jì)952650校核954120由上表可知，方案一較佳，一方面充分利用了下游防洪設(shè)施的防洪能力，另一方面可使投資最省。由于沒(méi)有交通要求，壩頂寬可采用壩高的8%~10%，壩高大約為50米，所以壩頂寬度初擬為5米，上游邊坡為n1=0~，下游邊坡為n2=~，上游折坡點(diǎn)為泥沙淤積高程，320米，下游折坡點(diǎn)根據(jù)校核水位確定，排水管位置及灌漿廊道位置，尺寸如圖。 經(jīng)濟(jì)剖面選擇的原理和方法為了獲得經(jīng)濟(jì)合理的經(jīng)濟(jì)剖面，必須遵循以下三個(gè)原則：①壩體沿最危險(xiǎn)破壞面的最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不小于規(guī)范規(guī)定值：②壩體上游最小主壓應(yīng)力不小于規(guī)定值③壩體總工程量最小?？刂频臈l件主要是壩基面和上游起坡點(diǎn)處兩個(gè)水平截面上的穩(wěn)定條件和應(yīng)力條件。其它4個(gè)參數(shù)可按下述方法求得：即在1—1和2—2截面上，取應(yīng)力和穩(wěn)定安全系數(shù)為最小的允許值，分別列出一個(gè)穩(wěn)定方程式和一個(gè)應(yīng)力方程式、共4個(gè)方程式，可解出4個(gè)未知數(shù)n、m、yyo。這樣決定的應(yīng)力和穩(wěn)定剛好滿足條
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