结合厂房和大坝的作用分析高重力坝的深层稳定性

1、 水电站厂房课程设计计算说明书本课程设计以密云水利枢纽为对象。密云水库库区跨越潮、白两河，地处密云县城北20公里。两条河在密云县城以南约10公里处汇合成潮白河。潮河和白河的最低分水岭在金沟，高程为130米。潮河水库和白河水库在金沟连通。库水位在130米高程以上合成一个水库即密云水库。河流多年平均流量为（不是设计流量）。密云水库是以防洪及工农业供水为主要任务，兼有发电效益的综合利用水利工程。§1 主要建筑物1.1 挡水建筑物有潮河和白河主坝两座及副坝五处，为碾压式粘土斜墙土坝，最大坝高为白河主坝，潮河主坝，各副坝15.7-39m不等。1.2 泄洪建筑物1.2.1 溢洪道有潮河左岸、第二

2、溢洪道。第一溢洪道为正常溢洪道，底坝高程，泄洪超过百年一遇的洪水，为五孔带胸墙式河岸溢洪道。第二溢洪道为非常溢洪道，与第一溢洪道配合宣泄千年一遇洪水，底坝高程为，为五孔开敞式河岸溢洪道。 隧洞(1) 白河左岸发电隧洞：用作发电供水和下游工农业供水，并在调压井上游设泄水支洞，用以宣泄万年一遇特大洪水。进水塔进口底板高程为，洞径，洞长，底坡。调压室为圆筒式，内径。调压室后接两根埋藏式压力水管，管径，管长。(2) 潮河发电泄水隧洞：任务是施工导流、发电、灌溉、供水和泄洪。(3) 走马庄放空隧洞：只在千年一遇洪水时参加泄洪，平时不用，主要任务是紧急放空。1.2.3 坝下廊道为施工期的临时建筑物，施工导

3、流采取潮、白两河分别导流的方式，故设白河导流廊道、潮河导流廊道，可宣泄20年一遇洪水。另有南石骆驼输水廊道，用以泄放3个流量的灌溉带用水。§2 厂房枢纽位置的选择2.1 挡水建筑物主坝的选择经比较，潮河地面高程高于白河坝址地面高程，故建白河电站比建潮河电站多出水头，每年可多发电400万度。所以，水电站设在白河，发电泄水可灌溉密云县以下耕地。不同组别的电站装机容量及机组台数情况如下：表2.1各课程设计组装机容量表单机容量机组台数发电机效率（%）水轮机效率（%）总装机四组15000kw69692.59万kw2.2 压力引水系统和厂房枢纽布置的选择经对左右岸两个方案从地形、地质、施工条件和

4、运行管理等几个方面进行分析和比较后认为，右岸方案洞线较短（），有合适布置调压室的位置，出口地形较低，电站尾水渠较短，调压室可布置在白色石英岩上，且接近对外铁路，爆破时附近村庄不受干扰。而左岸方案洞线相对较长，岩石破碎，铁路进厂要跨越河流，且尾水渠、厂房开挖量大，右岸方案优点明显较多，故取右岸方案。2.3 电站厂房位置的选择也比较了两个方案：一是放在右岸下游小山沟上游地；二是放在泄洪支洞口。厂房若布置在泄洪支洞处，优点是引水隧洞和高压输水管道较短，厂房位于白色石英岩基上，有可能取消调压室。缺点是岸壁很陡，平行与河岸的裂缝较发育，岩石削坡后有崩塌的危险。厂房距坝太近，施工干扰大。另外，大约少利用的

5、落差，尾水渠亦较长，下游反调节池的修建要做较高的堤坝。厂房若是布置在下游小山沟附近，其缺点是引水道较长（约），必须设调压室。优点是小山沟上游坡地地形较为平缓，地质条件好，修建厂房和调压室都是安全的，距坝较远，干扰小。为了保证安全和多利用水头，决定采用下游小山沟附近的方案。此方案中，厂房附近地形开敞，利用厂房枢纽的布置，而施工支洞处改为泄洪支洞，洞口发生过岩石崩塌现象。 §3 主厂房位置的选择主厂房左右位置的确定，是考虑到向右移动时，主厂房地基将遇到强烈风化的石灰岩，向左移动削坡工程显著，据此确定了主厂房的左右位置。厂房地区为辉绿岩地带，处于半风化状态，厂房后山头表面岩石风化强烈，在这

6、样的岩体中开挖6根岔管将严重削弱山体。故将岔管放在山体外，做成明的，这样厂房随之外移，据此确定了主厂房的前后位置。§4 其它基本资料和设计依据4.1 有关密云水电站工程概况的简要说明如前。4.2 坝址地形图一张，如前。4.3 坝型为斜墙土坝，依据发电量和装机容量，厂房按级建筑物设计。4.4 电站下游尾水位表4.1各课程设计组电站下游尾水参数表电站最高尾水位（m）电站最低尾水位（m）水库正常蓄水位（m）当地计算海拨高程（m）四组93.993.214693.54.5 水电站装机容量见表2.1，厂房布置在右岸。4.6 电站设计水头：HP=46.2m。4.7 水轮机表4.2各课程设计组水轮机

7、情况表型号汽蚀系数转轮带轴重量（T）四组HL200LJ2250.1658.14.8 蜗壳、尾水管尺寸：尺寸相关数据见5.1和5.2D54.9 发电机图4.1发电机型号：TS550/79-28(SF15-28/550)。发电机尺寸示意图如图4.1所示（单位：mm），具体数据如下：h2=1100mm，h3=2400 mm，h4=800 mm，h6=4200 mm，h7=1350 mm，h8=2000 mm，h9=500 mm；D4=5000 mm；D5=800 mm，发电机主轴直径为400m。表4.3各课程设计组水轮发电机部分参数情况表组别h5D1D2D3发电机转子带轴重量（t）四组48006590852050201264.10 机前阀直径：由蜗壳进口断面直径查水力机械设计手册（P175）得出。4.11 电气主接线：输电电压；主变压器型号：。4.12 开关站面积：。4.13 辅助设备：（1）调速器：；（2