06150311答辩 （水利水电工程毕业设计）

1、重庆交通大学 2021届本科毕业辩论2021.6.17重庆碑口电站闸坝设计指导教师：杨忠超姓 名：杨明哲学 号：071503专 业：水利水电工程设计主要内容第1章 工程布置第2章 水闸布置 第3章 进水口建筑物设计第4章 根底处理第5章 施工组织设计 工程概况碑口电站位于御临河上，坝址位于渝北区麻柳沱镇下游2.5km处。御临河是长江左岸一级支流，流域面积为3861km2，河长208.4km，总落差538m，河道平均比降为2.58。碑口电站坝址以上控制流域集雨面积3640km2，河长169.61km，坝址以下河长38.79km。工程开发任务为发电和航运，并兼有防洪、灌溉、供水等。本电站采用混合式

2、开发方式，水库总库容3766万m3，正常蓄水位181.5m，设计引用流量68.0m3/s，电站装机容量28MW。1、坝址和坝型的初步选择2、闸轴线选择 综合考虑地形、地质、水流、施工、管理及周围环境等因素，水闸轴线选定A1A2，A1坐标为X=8604.374，Y=69986.180，A2坐标X=8754.850，Y=69965.032，此处河道中心线方向为82，水闸轴线与河道中心线正交。第1章 工程布置 1综合工程布置条件和工程量等众多影响因素，最终推荐下坝址为重庆碑口电站选用坝址。 2综合比较分析各坝型，在不淹没麻柳沱镇为前提下，选定水闸方案。 3、工程等别确实定工程等别主要建筑物次要建筑物

3、临时建筑物等2级3级4级 根据设计所给资料的水库总库容3766万m3 数据查?水工建筑物?(第三版)表 2.1 可知此工程的等级等。 根据以上确定的工程先等别查?水工建筑物?(第三版)表 2.2 可知此工程的主要建筑物级别为 2 级，次要为 3 级。表 1.1建筑物级别表 水库调节性能日调节电站装机容量 8000KW电站引用流量 150m3/s最大工作水头 17.65m最小工作水头8m额定水头11.8m转速118.17r/s最大应用流量12.45m3/s吸出高3.5m引用流量68m3/s上游正常高水位180m下游正常尾水位169.5m净水头10.5m出力6069KW备用容量303.45kw总装

4、机7282.8kw表 1.2水文水力计算成果第2章 水闸布置1、组成局部 水闸从左至右依次布置1孔冲沙闸、4孔泄洪闸，冲沙闸由五局部组成：上游防渗铺盖、上游束水墙、上游闸室段、消力池及下游隔水墙；泄洪闸由两局部组成：闸室段和消力池。2水闸闸顶高程确定 通过计算最终确定闸顶高程取192m。 工况水位(m)吹程(km)风速(m/s)h (m)闸顶高程(m)正常蓄水1804.620.850.43.50183.5设计洪水187.154.620.850.43.50190.65校核洪水190.424.613.90.31.31191.73表2.1 闸顶高程计算汇总表 3.闸孔总净宽及闸孔尺寸确定 根据闸址地

5、质条件和各种堰型的构造要求及施工条件，本工程水闸底板采用宽顶堰。 综合考虑上游淹没和土建工程投资情况，最终选定闸孔总净宽50.0m。根据水闸地质条件、运用要求、选用的闸门结构型式及启闭机容量等因素综合分析，确定闸孔孔径为10.0m，共分5孔。图2.1 水闸平面布置图 4.闸室稳定计算及基底应力校核 闸室稳定计算取相邻顺水流向永久缝之间的闸段作为计算单元，本工程稳定计算分别取1冲沙闸段和4、5#泄洪闸段为计算单元。 表2.2 岩基上沿闸室基底面抗滑稳定平安系数的允许值 荷载组合计算工况抗剪公式抗剪断公式基本组合完建情况1.053.00正常蓄水位1.053.00特殊组合校核洪水位1.002.50检

6、修情况1.002.50荷载组合计算工况（kN）（kN）抗剪公式抗剪断公式PmaxPminKcKc基本组合完建情况48022.7712354.31.7414.44358.37-15.35正常水位52136.4514628.72214.85273.84187.15特殊组合校核水位55973.6217584.322.4914.84307.28152.82检修情况48762.3711986.331.6512.69336.22103.12表2.3 1#冲沙闸段稳定计算和基底应力校核结构表 表2.4 5、6#泄洪闸段稳定计算和基底应力校核结构表 荷载组合计算工况（kN）（kN）抗剪公式抗剪断公式PmaxP

7、minKcKc基本组合完建情况47032.7912454.372.7914.34273.44187. 33正常水位50317.4514328.142.0514.29307.16152.21特殊组合校核水位49973.1817289.321.6512.95336.72103.13检修情况48663.3512493.333.1430.19285.8141.26第3章 进水口建筑物设计1.进水口布置 碑口电站进水口布置在河床左岸，采用直接进水布置，下游紧接厂房，右侧与泄洪闸以导水墙隔开。通过比较，在满足电站正常运行水位181.50m能够正常取水及排沙的前提下，进水口底高程为164.10m，顶高程为1

8、70.00m。进水口闸顶高程与闸坝段闸顶高程同高，取191.50m。图3.1 进水口结构剖面图2进水口结构设计 进水口包括进水口闸室段和进水渠段。 进水渠段：断面为梯形，采用直线与渐变布置，底板为0.5m厚的钢筋混凝土，进水渠宽23.6m，并以坡度1：2.5由高程170.00m至164.10m。进水渠前设置一道拦沙坎，坎高4.5m，坎顶高程为174.50m，底高程为169.0m，顶部宽2.5m。左岸护坡高程182.00m，坡比由1：0.5渐变至1：2.5，长101.15m。 进水口闸室段：由底板、闸墩、拦污栅、检修闸门、排沙廊道及压力墙等组成。进水口闸室段总长10.6m，底板高程为164.10

9、m，前端设齿墙，因考虑冲沙廊道1.2m1.8m布置，前齿墙长为3m。第4章 根底处理 坝基处理的目的在于提高其强度、稳定性、耐久性和抗渗能力，具体的措施通常包括开挖、清理、灌浆、排水和特殊软弱地带的处理等。1. 地基开挖与清理 基岩开挖后，在浇注混凝土前，需进行彻底的清理和冲洗，包括：去除一切松动的岩块，打掉突出的尖角，基坑中原有的勘探钻井、孔、洞等均应回填封堵。开挖爆破不能损害设计开挖线以下基岩的质量；当基岩为易风化的岩石，如页岩、粘土岩等时，在设计开挖线或边线以上宜留有保护层0.20.3米，待混凝土浇注时才随挖注浇。2.固结灌浆 固结灌浆的目的是：提高基岩的整体性和弹性模量，减少基岩受力后

10、的变形，提高基岩的抗压、抗剪强度，降低坝基的渗透性。 灌浆范围从坝踵上游0.10.15倍坝高开始，到坝趾0.150.2倍坝高为止。按照该要求从坝踵前5米开始到坝趾下游8米结束。灌浆孔常布置成梅花形或井字形。孔距从1020m开始，采用内插逐步加密，最终孔距24米。孔深一般为515米，应根据地质情况并参照灌浆实验确定。孔径一般为1538mm。图4.1 固结灌浆孔的布置 3. 帷幕灌浆 帷幕灌浆的重要目的是降低坝底渗透压力，也有利于坝基内产生机械或化学管涌，即防止基岩裂隙中的填充物被带走或溶滤，减少坝基渗透流量等。帷幕灌浆最常用的是水泥浆，有时也用化学灌浆。 帷幕灌浆常在灌浆廊道内进行，一般先进行固

11、结灌浆，并利用已浇注混凝土坝块的压重，采用分级灌注法，即自上而下钻进一段，灌注一段，灌好后再钻深一段，如此继续加深，直到必要的深度为止。 本闸坝钻孔采用100型地质钻机，灌浆采用TBW-200/40灌浆泵和JJS2B普通搅拌桶。采取至上而下，孔内循环灌浆方法，段长一般不超过5m，射浆管距孔底0.5m。灌浆、封孔、检验应符合?水工建筑物水泥灌浆施工技术标准?DL/T 5148-2001规定。第5章 施工组织设计1.投资总预算 由下面的表格统计可知，投资总预算为6499.63万元.即总概算价格为6499.63万元。序号工 程 名 称单位单价其 中人工费材料费机械费其他 费用其 他 直接费1土方开挖m35.20.1203.620.370.052石方开挖m315.623.415.562.440.940.153干砌块石m354.881330.2500.520.534钢筋制安3638.54175.652639.93109.9729.2635.465帷幕灌浆m160.2424.3531.7554.0818.781.556固结灌浆m81.