水利水电工程专业毕业设计

2.3.12.3.1地形地貌 13黔西南民族职业技术学院水利电力工程系毕业设计说明及计算书题目：都匀市明英水电站枢纽布置设计专业：水利水电建筑工程班级：09水建（1）班姓名：学号：指导教师：李康宁、黄启敏、罗礼红2011年月日、八一・TOC\o"1-5"\h\z前言 4\o"CurrentDocument"工程特性表 7第一章综合说明 9流域概况 9水文气象 9水文及气象 9水文气象及径流条件 10第二章工程地质 11地形地质 11\o"CurrentDocument"测区地质 11工程区地质 12区域及水库地质 12地形地貌 12\o"CurrentDocument"地层 13地质构造 13水文地质 13库区工程地质评价 13库区工程地质 132.3.22.3.2地层 144.6.24.6.2主厂房的平面设计 54地质构造 14水文地质 14库区工程地质评价 15坝区工程地质 15枢纽区工程地质 16岩体力学参数 17天然建筑材料 17工程地质评价 19第三章工程任务及规模 20\o"CurrentDocument"第四章工程布置及建筑物 21坝轴线、坝型的确定 21坝轴线的确定 21坝型选择 23非溢流重力坝的设计 23\o"CurrentDocument"剖面设计 23实用剖面的确定 24坝体强度和稳定承载能力极限状态验算 26溢流重力坝的设计 42进水口段的确定 514.6.3副厂房的平面设计 60第五章施工组织设计 61设计题目：水利水电工程枢纽毕业设计一、项目名称：都匀市明英水电站枢纽二、工程地点及建筑规模:都匀市明英水电站位于都匀市东南部的坝固镇明英附近的马尾河中下游河段。明英水电站工程等别为W等，挡水坝为 4级建筑物，次要建筑物为5级。三、设计要求1、设计者必须发挥独立思考能力，创造性的完成设计任务，在设计中应遵循技术规范，尽量采用国内外的先进技术与经验；2、设计者对待设计计算、绘图等工作，应具有严肃认真一丝不苟的工作作风，以使设计成果达到较高水平；3、设计计算要求方法先进、依据可靠、数据正确、结果可信;规定的时间4、设计者必须充分重视和熟悉原始资料，明确设计任务，在规定的时间内圆满完成要求的设计内容，设计结果要有独特见解，有创新、有应用价值;5、设计成果包括：设计说明书和计算书一份、设计图纸7张1#—2#图。设计说明书和计算书要求格式规范、字迹工整、条理清楚、文字通顺、整齐美观，总字数至少在6000字以上，并有必要的图表。设计绘图，要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰，要符合GB规定。四、设计内容1、本次毕业设计的重点为枢纽总体布置，大坝设计，水电站厂房布置设计；2、坝轴线、坝型选择和枢纽布置方案比较与选择；3、大坝设计，包括非溢流坝和溢流坝设计；4、水电站厂房布置设计，包括发电进水口、压力管道、主厂房、副厂房、变压器场、开关站的布置设计；5、坝体细部构造设计与地基处理方案的初步拟定；6、施工组织设计；7、设计绘图，要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰，符合GB规定。五、毕业设计的目的毕业设计是完成培养高级技术人才基本训练的最后一个重要环节,也是专业学习中非常重要的校内实践性教学环节。通过毕业设计，使学生所学的专业知识得到系统的梳理和巩固 ，并受到综合训练，培养并提高学生运用所学专业知识解决实际问题的能力。在毕业设计中，学生应该做到以下要求：1、对所学专业的知识进行全面、系统的复习和巩固;

2、2、3、内容；4、提高对设计资料分析的能力及使用各种规范的能力;5、4、提高对设计资料分析的能力及使用各种规范的能力;5、学会通过图纸和设计说明书正确表达设计意图;66、提高利用计算机分析计算的能力及利用计算机制图的能力

工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1.流域面积全流域km21164坝址以上km29832.利用水文系列年限a303•多年平均年径流量万m3710004.代表性流量多年平均流量m3/s22.5实测最大流量m3/s1700实测日期2000年6月8日调查历史最大流量m3/s2810发生日期1908年设计洪水流量(P=3.3 %)m3/s2641校核洪水流量(P=0.5 %)m3/s4114施工导流流量(P=20%)m3/s13.75.泥沙多年平均悬移质年输沙量万t0.39多年平均推移质年输沙量万t0.06二、水库

1,水库水位校核洪水位m691.14设计洪水位m689.12正常畜水位m683.30死水位m683.302•水库容积总库容(校核洪水位以下库容)万m3980.00正常蓄水位以下库容万m3431.70防洪库容万m3921.00防洪高水位至防洪限制水位调节库容万m30正常畜水位至死水位兴利库容万m30死库容万m358.903•水量利用系数%87二、下泄流量及相应下游水位1•设计洪水位时最大泄量m3/s2231相应下游水位m665.52.校核洪水位时最大泄量m3/s3654相应下游水位m666.33.调节流量(P= %)m3/s38.7水电站满载发电流量相应下游水位m665.14.最小流量m3/s6.9基何发电流量第一章综合说明流域概况都匀市明英水电站位于都匀市东南部的坝固镇明英附近的马尾河中下游河段，为马尾河流域下游小水电梯级开发的五个电站之一，马尾河是长江流域沅江水系主干流清水江的上游河段。电站交通方便，有简易公路到达坝固镇，并经大坝通往右岸下游的甲丹等村寨。水文气象水文及气象都匀市位于贵州省南部，苗岭南坡，东经 107。47八，北纬2505「£6d26'。东邻丹寨县、三都水族自治县，南抵独山县、平塘县，西接贵定县，北靠麻江县。马尾河是长江流域沅江水系主干流清水江的上游河段。马尾河的主流谷江河发源于苗岭中段最高峰斗蓬山（海拔1961m）南麓，自贵定县摆洗村向东流约 1km进入都匀市境内弯河寨，经谷江后称谷江河，流至陆家寨与杨柳街河及摆楠河汇合后，由北向南贯穿都匀市区。市区河段又称剑江河，市区南端马尾以下称马尾河。该河段落差较大，宜建小型水电站，充分利用水资源，发展低能耗电力。都匀地区气候属中亚热带湿润气候，温和湿润，雨量充沛。明英电站坝址以上流域内有都匀气象台，属国家基本站点，具有1958年“2001年共41年资料，资料项目齐全，代表性好。根据都匀气象台资料，都匀地区多年平均气温15.9C,都匀气象台资料，都匀地区多年平均气温15.9C,极端最高、最低气温为36.3C（1966年8月17日）与-6.9C（1977年1月30日），月平均最高、最低气温为24.3C（7月份）和5.6C（1月份），无霜期237-328d,平均289d。多年平均相对湿度79%,平均水面蒸发量800mm（E601蒸发器），陆面蒸发量650mm，洪水期多年平均最大风速13.3m/s,洪水期50年重现期的最大风速19.5m/s,风区长度1.5km。流域内有文峰塔水文站，杨柳街、谷江、朗里、王司雨量站。朗里雨量站有1965~2000年共36年降水资料，多年平均降水量为1428.6mm，都匀市区上游4个雨量站（含朗里雨量站）多年平均降雨量为1422.7mm。在水资源调查评价中，将多年平均值乘以0.8的修正系数，以与周围各站协调。明英电站坝址下游下司水文站，控制流域面积2159km2,为桃花坝址以上流域面积的2.24倍。下司站有1959s1998年共39年（缺1970年）实测水文资料，资料整编质量及代表性较好，可用于水文水利计算。P=2%、1%、0.5%的洪峰流量为3030、3572、4114m3/s,枯季五年一遇施工洪水流量为194.5m3/s,年输沙量为2631m3,,泥沙浮容重6.5kN/m3,泥沙内摩擦角30o。水文气象及径流条件都匀地区气候属中亚热带湿润气候，温和湿润，雨量充沛。根据都匀市气象站1958年至2001年实测统计，多年平均气温15C,极端最高气温36C,极端最低气温69C。多年平均降雨量14210.6mm,年最大降雨量1840mm,年最小降雨量960mm,日最大降雨量100mm。多年平均水温12C,极端最高水温24C,极端最低水温3C。洪水期多年平均最大风速13.3m/So水库控制流域面积983km2,多年平均径流量13.4m3/s，4月~10月为汛期，11月“3月为枯水期。明英水电站工程水工建筑物主要在枯水季节施工。明英电站坝址以上4.5km在建的桃花电站，集雨面积964km2,装机容量3X3000kW,调节库容为1792万m3。而明英电站集雨面积983km2,与桃花电站相差19km2,不到2%,区间没有大的支流及引水工程，故明英电站的水能计算，应以桃花电站调节后的径流量为基础推求水能参数。而桃花电站对明英电站的洪水没有影响。枯水期最大洪峰流量有桃花电站的控制，所以其枯水期最大洪峰流量为桃花电站发电机组尾水流量与明英电站到桃花电站区间径流量之叠加，对本工程的施工导流有所影响。第二章工程地质地形地质测区地质测区位于贵州南部，是贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带，主要山峰河谷的走向与背向斜轴向一致，背斜宽坦形成山岭，向斜狭窄形成河谷，为典型的隔槽式褶皱山区。本区发育的断层主要有①蔓洞逆断层：位于测区东北蔓洞至兴仁一带，走向北东，区内长约32km,产状129°60°断距700s1000m:②造纸山断层：位于王司背斜南端，北起新场，南止于潘洞附近，长仅9.5km,产状97°60o,断层北端具有强烈的重晶室化、白云石化及微弱的硅化，两盘志留系页岩的拖曳小褶曲发育。这两个断层距离水库区均较远，对大坝的稳定及水库的渗漏基本无影响，此两断层在挽近无活动迹象，属稳定型地质构造。工程区地质工程区地处贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带，左岸地形较为平坦，右岸多为陡岩，以中低山地貌为主，地面一般海拔800s1100m,相对高差100s300mo库区地貌以溶蚀类地貌为主，主要表现为丘峰浅洼地貌，河谷多为宽浅的“U”型横向谷，河流坡降4.2吼。岩层总体倾向右岸偏上游，致使左岸以顺向边坡为主，右岸以反向边坡为主;库区两岸坡度多在10°~20°之间，植被较发育。库区河流两岸有两级阶地分布，一级阶地高出水面1~4m,二级阶地5s7m。水库不存在可渗漏邻谷，库区内地下水向河流补给，有较好的水文地质条件，库区内库岸相对稳定，无大型固体径流源，不存在水库诱发地震的条件，工程地质条件较好。区域及水库地质地形地貌库区地貌以溶蚀类地貌为主，主要表现为丘峰浅洼地貌，河谷多为宽浅的“U”型横向谷，河流坡降4.2%。。岩层总体倾向右岸偏上游，致使左岸以顺向边坡为主，右岸以反向边坡为主;库区两岸坡度多在10°-20°之间，植被较发育。库区河流两岸有两级阶地分布，一级阶地高出水面1~4m,二级阶地5s7mo地层库区出露地层为寒武系上统炉山组地层，可分为上下两段。地质构造库区范围无区域性地质构造通过，局部发育有次一级断裂，对水库稳定及库区蓄水无影响。水文地质库区河流流向近北东30°,地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主，岩性主要为厚层块状白云岩，地下水埋藏较浅，泉点出露高程均高于河流，两岸山体地下水向河流补给。水库周边无低矮邻谷，两岸山体宽厚，不存在邻谷和库区渗漏问题。库区工程地质评价库区两岸坡度多在10°-20o之间，植被较发育，库岸相对稳定。由于库区为宽谷型河谷，故不存在水库浸没问题。工程区地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主，地下水埋藏较浅，地下水位较高，两岸山体均有地下水出露，且均多高于河水水位，水库两岸山体雄厚，库区内又无大的垂直河床方向的构造发育，库区成库条件良好，无绕渗及邻谷渗漏之忧。总之，水库不存在可渗漏邻谷，库区内地下水向河流补给，有较好的水文地质条件，库区内库岸相对稳定，无大型固体径流源，不存在水库诱发地震的条件，工程地质条件较好。库区工程地质地形地貌库区地貌以溶蚀类地貌为主，主要表现为丘峰浅洼地貌，河谷多为宽浅的“U”型横向谷，河流坡降4.2%0。岩层总体倾向右岸偏上游，致使左岸以顺向边坡为主，右岸以反向边坡为主；库区两岸坡度多在10入20°之间，植被较发育。库区河流两岸有两级阶地分布，一级阶地高出水面 1~4m,二级阶地5s7m。地层库区出露地层为寒武系上统炉山组地层，可分为上下两段。现由新到老分述如下:第四系（Q）:以坡积、冲积、崩积、残积层为主，成份为砂、粘土、砂卵石、碎石及块石等松散堆积物。厚炉山组上段（7312）：为浅灰、浅灰微带红色厚层粗晶白云岩，夹暗色白云岩，下部20s100m为含砾鲍状白云岩夹浅灰色白云岩，底部还有一层黄绿色粘土质砂砾岩。厚62s694m。炉山组下段（？311）:为浅灰、灰白带肉红色厚层中晶白云岩，夹深灰色白云岩，底部常有含砾鲍状白云岩一层（与中统分界的标志）或多孔白云岩夹少量白云岩，白云岩中含被重结晶破坏过的白云岩砾石，向上每隔50s100m夹有含砾鲍状白云岩一层。厚421〜826m。地质构造库区范围无区域性地质构造通过，局部发育有次一级断裂，对水库稳定及库区蓄水无影响。水文地质库区河流流向近北东30°,地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主，岩性主要为厚层块状白云岩，地下水埋藏较浅，泉点出露高程均高于河流，两岸山体地下水向河流补给。地下水一般流量10-90l/s,地下水径流模数3.01-6.431/sm2。库区工程地质评价库区范围无区域性地质构造通过，局部发育有次一级断裂，对水库稳定及库区蓄水无影响。库区两岸坡度多在10°~20°之间，植被较发育，库岸相对稳定。由于库区为宽谷型河谷，故水库浸没问题不严重。库区河流流向近北东30°,岩层走向主要为北东0°~10°,与河流流向大体一致。工程区地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主，地下水埋藏较浅，地下水位较高，两岸山体均有地下水出露，且均多高于河水水位，水库两岸山体雄厚，库区内又无大的垂直河床方向的构造发育，库区成库条件良好，无绕渗及邻谷渗漏之忧。总之，水库不存在可渗漏邻谷，库区内地下水向河流补给，有较好的水文地质条件，库区内库岸相对稳定，无大型固体径流源，不存在水库诱发地震的条件，工程地质条件较好。坝区工程地质坝址区地形为近横向宽浅的不对称“U”型谷，右岸多为陡岩，左岸地形较为平坦，地形坡度约 15°-25。，河流坡降4.2%。。坝区出露地层为第四系(Q)、寒武系上统炉山组上段(?312),现由新到老分述如下：第四系(Q)：为砂土、亚粘土、粘土夹碎石、卵砾石等。厚度5.0mo寒武系上统炉山组上段第四层(7 312-4):出露岩石为浅灰带肉红色厚层到块状细一中晶白云岩 ，细小晶洞较发育，局部有硅化现象。厚度＞100.0m寒武系上统炉山组上段第三层(?3I2-3)：出露岩石为深灰色中厚层至厚层粗晶白云岩，岩体节理裂隙较发育。厚75.0mo寒武系上统炉山组上段第二层(?3I2-2)：出露岩石为浅灰色中厚层白云岩夹薄层灰质白云岩。厚34.0mo寒武系上统炉山组上段第一层(?312-1)：出露岩石为灰白带肉红色中厚层至厚层微一细晶白云岩。厚度＞100.0mo岩层总体倾向NE,倾向上游偏右岸，倾角24s31°。坝区构造较简单，无区域性断裂及褶皱发育，仅在大坝下游发育有两条规模较小的断层。枢纽区工程地质坝区构造较简单，无区域性断裂及褶皱发育，仅在大坝下游发育有两条规模较小的断层，距离大坝较远，对水库蓄水及稳定均无影响。近坝区两岸山体雄厚，无低矮邻谷存在，坝区岩性以白云岩为主，岩体节理裂隙发育，岩溶弱发育，无深部基础渗漏之忧，局部沿裂隙或开挖破碎带渗漏，经基础固结及帷幕灌浆后，能达到稳定及防渗要求。坝后河床基岩裸露，岩体中至弱风化，未见断裂构造发育。岩体垂直弱风化深3s5m,节理裂隙发育，岩体完整性一般，岩体抗冲刷力一般。推荐值如下：白云岩：（强风化）a=1.6〜1.9抗冲流速2m/s（弱风化）a=1.4〜1.5抗冲流速3m/s岩体力学参数坝区地层为寒武系上统岩炉山组上段地层，出露岩石为白云岩及灰质白云岩，岩体节理裂隙发育，且局部有细小晶洞发育，根据《水利水电工程地质手册》及《岩石力学参数手册》建议微一弱风化岩体物理力学参数如表3-3：表2-1 岩石物理力学指标推荐值岩石类别白云岩灰质白云岩抗压强度(Mpa)干燥5545饱和4530弹性模量(Gpa)干燥5045饱和4740泊桑比0.22-0.240.22-0.24抗剪断强度指标fR0.90.9C,(Mpa)0.50.5抗剪强度指标f0.750.75纯摩(层面)0.550.5抗冲刷系数1.452.7 天然建筑材料大坝枢纽及厂房扩建工程共需砂石料约 2.5万m3,为方便施工，减小投资，特选定以下两个料场：1、I料场主料场)：该料场位于大坝下游左岸，距大坝320m,需新建公路200m,出露岩石为？311地层灰白带肉红色厚层至块状细一中晶白云岩，局部有细小晶洞发育，岩体节理裂隙发育。物理力学性质参考值：密度（2.77g/cm3）、饱和抗压强度（50MPa）,其物理力学性质较好，储量相对较少，且距离大坝相对较远，可作为备用砂石料场。有用层储量约 15.6万m3。2、□料场（备用料场）：该料场位于大坝上游右岸，距约大坝310m,有简易公路通往；出露岩石为？312地层浅灰带肉红色中厚层至厚层中一粗晶白云岩，岩体节理裂隙发育，局部为铁质浸染。物理力学性质参考值：密度（2.75g/cm3）、饱和抗压强度（45MPa）,其物理力学性质较好，交通方便，储量丰富且较易开采，是理想的砂石料场。有用层储量约 179.6万m3。两个料场砂石料总有用层储量约 195.2万m3,为大坝枢纽工程工程所需砂石料的10倍以上，储量丰富，完全能够满足工程所需。各料场的砂石储量如表2-2：表2-2 砂石料储量表料场勘察建材石(±)产地产地高程地形产地面积平均厚度有用层储量无用层储量运距及开采条有用无用编精类名坡度（万层层性(m)（万（万件号度别称m2)(m)(m)m3)m3)

I详砂石料白云LU石坝游左岸680s72715-5000.819.53.115.62.5距大坝约320m,需新建公路200m,开采较方便。查砂石白云坝上705s距大坝约310m,n料U-i石游右岸78625-3505.731.52.6179.614.8有简易公路，开米方便。2.8 工程地质评价坝址区地形为近横向宽浅的不对称“U”型谷，右岸多为陡岩左岸地形较为平坦，地形坡度约 15。-25。，两岸多为岩质边坡，边坡较稳定，河床段覆盖层厚约 0s3m,主要为亚砂土夹岩屑、碎石、块石，砂卵砾石层等冲积、洪积、残坡积物。坝址两岸岩层产状91°-0224%1。岩层倾上游偏右岸。坝区构造较简单，无区域性断裂及褶皱发育，仅在大坝下游发育有两条规模较小的断层,距离大坝较远，对水库蓄水及稳定均无影响近坝区两岸山体雄厚，无低矮邻谷存在，坝区岩性以白云岩为主，坝肩、坝基岩体为？312-4及？312-3浅灰带肉红色厚层到块状细一中晶白云岩，及深灰色中厚层至厚层粗晶白云岩，岩体节理裂隙发育，岩溶弱发育，无深部基础渗漏之忧，局部沿裂隙或开挖破碎带渗漏，经基础固结及帷幕灌浆后，能达到稳定及防渗要求。坝后河床基岩裸露，出露地层为？3I2-3地层，出露岩石为深灰色中厚层至厚层粗晶白云岩，岩层倾上游偏右岸，岩体节理裂隙发育，裂面均为砂泥质冲填，岩体中至弱风化，未见断裂构造发育。岩体垂直弱风化深3s5m,节理裂隙发育，岩体完整性一般，岩体抗冲刷力一般。推荐值如下：白云岩：（强风化）a=1.6-1.9 抗冲流速2m/s（弱风化）a=1.4-1.5抗冲流速3m/s第三章工程任务及规模明英电站位于都匀市东南部的坝固镇明英附近的马尾河中下游河段，距离明英2.5km、坝固镇5km。为满足泄洪的要求，大坝按4级建筑物设计，设计洪水标准为30年一遇设计，非常校核洪水标准为200年一遇洪水标准校核，相应下泄流量分别为2231m3/s1和3654m3/s。第四章工程布置及建筑物坝轴线、坝型的确定坝轴线的确定方案一：坝轴线取在上游 692.10如图所示：上游坝轴线所处的河谷断面呈对称的“U”型河谷，地质属稳定型地质构造岩层总体倾向上游，致使左岸以顺向边坡为主，库区两岸坡度为10-20°之间。植被较为发育，库区河流两岸有两级阶级分布。坝轴线较长，库容小，比较开阔，开挖量大，工程成本高，宜修重力坝，且筑坝的材料需求大。方案二：坝轴线取在中游692.10

如图所示：上游坝轴线所处的河谷断面左右岸呈对称的“U”型河谷，岩层总体倾向上游，致使左岸以顺向边坡为主，库区两岸坡度为 10°-20°之间。植被较为发育，库区河流两岸有两级阶级分布。库容相对较大，淹没耕地面积较小，右岸有悬崖部分层理破坏大，破碎带多，坝轴线适中，投资减少，工期缩短宜修重力坝。方案三：坝轴线取在下游692.10如图所示：上游坝轴线所处的河谷断面左右岸呈对称的“U”型河谷，岩层总体倾向上游，致使左岸以顺向边坡为主，库区两岸坡度为 10°-20°之间。植被较为发育，库区河流两岸有两级阶级分布。下坝线左坝坝岸较长，工程量较大，左坝岸占有耕地，工程成本高。综上所述:根据各坝线的位置进行综合性比较,最终确定中坝线为综上所述:根据各坝线的位置进行综合性比较,最终确定中坝线为坝轴线坝型选择1、土石坝修筑土石坝，坝身不能溢流，必须修建溢洪道，导致建筑物分散，不利于管理。施工导流条件差，围堰时要修筑导水隧洞或明渠导流，工程成本高。土料运输受气候的影响大，土石坝的填筑材料为散粒体结构，抗剪强度低，防渗处理工作大，颗粒间粘结力小，土石坝的抗冲能力低，颗粒间存在较大的孔隙，导致产生沉降。2、拱坝拱坝对地形的要求，需要坝址上游宽阔，左右岸对称，岸坡平顺无突变，该处是宽浅的不对称“U”型谷，不能修筑拱坝。3、重力坝重力坝对地形、地质条件适应性好，任何形状的河谷都可以修建重力坝，枢纽泄洪及导流问题容易解决，结构简单，体积大，有利于机械化施工，传力系统明确，便于分析与设计，运行期间的维护及检修工作量较少，建筑物布置集中便于管理。综上所述：根据重力坝，土石坝和拱坝的特点，进行综合性比较，最终选择混凝土重力坝。4.2非溢流重力坝的设计4.2.1剖面设计（一）基本剖面的设计根据重力坝的荷载特点与工作特点，基本剖面为三角形，如图2-1所示。691.14P1665.5表2・1正常蓄水位时的各项参数上游水深HiF游水深H2上下游水位差H上游坝坡坡率n卜游坝坡坡率m坝底宽度B扬压力折减系数a抗剪断参数f抗剪断凝聚力C'24.30m6.50m17.80m00.830.08m0.251.11.0（二）实用剖面的确定692.10683.301

:08666.30400045005004000659.00大坝实用剖面4.2.1.1坝底高程、坝底宽度的确定根据地形图资料得河底高程为 668m,由地质资料可知该坝坝址覆盖层厚度为0-3m,弱风化层厚度为3-5m,所以开挖深度为5m,水深4m,河底高程664mo坝底高程为659m。根据工程实践经验，下游坝坡坡率m=0.6-0.8,取m=0.8。则坝底宽度B=30.08m421.2坝顶宽度的确定因为要考虑交通要求，所以宽度取 6mo4.2.1.3坝顶高程该工程属于小（1）型，坝的安全级别为 4级正常蓄水位时：he取0.3校核洪水位时：he取0.2坝顶高程：）设计洪水位时 he=03m风速V=19.5m/s吹程D=1500m5 1hi=0.0166V4D3=0.78m波长:Lm=10.4hi08二10.15m波长:兀h:

hz-=0.29mgD/v2=U50因为 202 ,所以h5%★厂0.78mhi%=1.24hs%=0.97m684.86mM%hzheT56m,所以正常蓄水位对应的坝顶高程为684.86m2）校核洪水位时h=°,2m风速V=13.3m/s吹程D=1500m5 1hi=0.0166V4D3=0.48m波长：LmnlO.qhp=6.91m兀hFh=—=0.16m壅高：LgD/V2=98■买的.50因为 202 所以h5%T”48mo%=1.24h5%=0.60m•2%hzh「0.96。，所以校核洪水位对应的坝顶高程为 692.10m所以，相比之下，取校核洪水位对应的坝顶高程为 692.10m为坝顶高程。4.2.1.4细部结构帷幕灌浆：根据要求，帷幕中心线距上游坝面 6.25m,设置一排帷幕，孔距4m廊道：选用城门洞形，宽3.5m,高4m。廊道底面距坝基面为4m,,廊道距上游面4mo4.2.2坝体强度和稳定承载能力极限状态验算4.2.2.1荷载组合计算693llU312U41、荷载组合计算:1)、坝体自重：W=w十她=13464.10(KN)2)、静水压力表2-2 校核洪水位时的各项参数上游水深H1下游水深H2上下游水位差H上游坝坡坡率n下游坝坡坡率m坝底宽度B扬压力折减系数a32.14m7.30m24.84m00.830.080.25上游水压力：卜匕水H1.5。61.60KN下游水压力：P2〈水H1261.12kn

3）、扬压力:b)NU校=15(a，水H+丫水H2水Hi=3834.53KNb)N4）、淤沙压力：坝前泥沙淤积高度:hsJH坝二10m3淤沙的容重:

3sb=6.5KN/m=130.00KN=130.00KNI2)淤沙的内摩擦角：，厂3°则淤沙压力：Ps=lsbhftg245-J25）、浪压力:LH>坝前水深 2Q7=4.352（m）,所以浪压力按深水波计算。浪压力：hihz二浪压力：hihz二85.37KN42、承载能力极限状态1）、正常蓄水位（基本组合）时抗滑稳定性极限状态验算表2-4正常蓄水位时的荷载作用荷载符号大小（KN）作用方向作用点距坝基面形心距产生力矩（KN.m）离（m、力矩和(KN.m)

自重W14766.4012.04 57387.4631081.63W28697.701.01-8813.67静水压力P12893.408.0-23436.55P2207.032.15448.55U11916.10T00扬压力U2682.41T0.9-1601.39U3209.33T11.92-2729.64U4313.9912.98-4303.78浪压力PL187.6433.10-4005.59淤沙压力PS130.003.3-433.33下游水重W165.6213.32-2203.85因为结构安全级别为3级，则结构重要性系数,1.0,设计状况系数=1.0结构系数:d”2作用效应函数S•八p二R,1.0,设计状况系数=1.0结构系数:d”2作用效应函数S•八p二RPsR-P2ZI3004.01KN抗力函数crA09=0.691.3CR500=166.7KPaR•二fQWCrA=36356.16KN贝 S•二3004.01KN1R•=30296.80KN所以*S・V经过计算可知，该重力坝在校核洪水位情况下坝基面的抗滑稳定性满足要求。2）、坝趾抗压强度极限状态因为结构安全级别为 3级，则结构重要性系数 ，1.0,设计状况系数=1.0结构系数d="作用效应函数：S•= -6^2M}l+m2）=234.88（KN选用。。混凝土，抗压强度性能分项系数为 1.5,则设计值为：-^=6666.67kPa抗力函数： L8贝廿S•=234.88KN1R•=3703.7KNd3）、校核洪水位（偶然组合）时抗滑稳定性极限状态表2-3 校核洪水位时的荷载作用何载符号大小（KN）作用方向作用点距坝基面形心距离（m）产生力矩（KN.m）力矩和(KN.m)自重W14766.4012.0457387.46-3091.03W28697.701.01-8813.67静水压力P15061.60—10.71-54226.61P2261.122.4635.39扬压力U12151.9200U2952.31T0.97-2234.74U3292.12T11.92-3809.22U4438.18T12.98-6005.95浪压力PI85.3733.10-2569.24淤沙压力PS130.003.3-433.33下游水重W208.9013.11-2735.16因为结构安全级别为3级，则结构重要性系数 一O设计状况系数」=。@,结构系数d=12作用效应函数： P=R+Ps+R-P2=5015.85KN)抗力函数：R•二fjWCrA—69 Cr=2二500=166.7KPam3m1.3R•二fR'WCrA=1180288KNS•=4263.47KN±R•=9835.73KNd所以Y3S(*)V /R(*)经过计算可知，该重力坝在校核洪水位情况下坝基面的抗滑稳定性满足要求。4)、坝趾抗压强度极限状态因为结构安全级别为3级，则结构重要性系数，1。设计状况系数」=0.85,结构系数厂"选用O。混凝土

作用效应函数：s•二选用G。作用效应函数：s•二R Ra=fc抗力函数：6、M26、M22 1m二570.03KN1.5,则设计值为：c=6666.67kPa1.5R•二3703.70KN

d所以经计算，该重力坝在校核洪水位情况下坝趾抗压强度满足要求。5）、上游坝踵不出现拉应力极限状态。因此上游坝踵不出现拉应力极限状态属于正常使用极限状态，故设计状况系数作用分项系数和材料性能分项系数都采用 1.0o扬压力系数直接用标准值 0.25代入计算，结构功能的极限值 c=0.1—R...1.0 ()KNd4.2.2.2坝体应力计算（一）正常蓄水位（基本组合）时坝体边缘应力计算表2-5正常蓄水位时的荷载作用荷■载符号大小（KN）作用作用点距坝产生力矩（KN.m）基面形心距力矩和(KN.m)

方离（m）向自重W14766.4012.0457387.46W28697.701.01-8813.67静水压力P12893.408.0-23436.55P2207.032.15448.55U11916.10T00扬压力U2682.41T0.9-1601.3931081.63U3209.33T11.92-2729.64U4313.9912.98-4303.78浪压力PL187.6433.10-4005.59淤沙压力PS130.003.3-433.33下游水重W165.6213.32-2203.85表2-6 正常蓄水位时的各项参数上游水深H1下游水深H2上下游水位差H上游坝坡坡率n下游坝坡坡率m坝底宽度B扬压力淤沙高折减系程m数a24.30m6.50m17.80m00.830.08669.00 0.251、不计扬压力

'M=31081.63KN.m'、W=10507.89KN8=30.08m'M=31081.63KN.mPu•sh水H,=335.74kPaPd=7)<H2=79.38kPa上游面垂直正应力： 匚yuw-一工二555.44kPaBBW6、M下游面垂直正应力： ：\d 2 143.22kPaBB上游面剪应力： "Pu「Jn"下游面剪应力： -；「yd-Pdm=114.58kPa上游面水平正应力： 二P「un=21.67kPa下游面水平正应力： =Pd「m=91.66kPa上游面主应力:j PuM上游面主应力:j PuM二555.44kPaGu=Pu=okPa下游面主应力:Gd=1m^ryd-Gu=Pu=okPa下游面主应力:Gd=1m^ryd-rn2Pd=234.88kPa一D=0kPa—.2d=Fd2、计入扬压力时'W=13629.72KNB=30.08rn'W=13629.72KNB=30.08rnvM=60982.09KN.mPu二Pu二sh水Hi=1243.04kPaPd=水出二79.38kPa血二水HA257.74kPaPud二水H2=79.38kPa上游面垂直正应力:yu上游面垂直正应力:yuwaaM-857.50kPa

BB2下游面垂直正应力:A2M二48.73kPa上游面剪应力:Pu-Puu-yu下游面剪应力：上游面水平正应力：下游面水平正应力:上游面主应力：可d=(Uyd+Pud_PdE=38.9下游面垂直正应力:A2M二48.73kPa上游面剪应力:Pu-Puu-yu下游面剪应力：上游面水平正应力：下游面水平正应力:上游面主应力：可d=(Uyd+Pud_PdE=38.98(kPa)XU=Pu-PuuIIPu-Puu-二J=21.67kpa.2；rxdh(Pd-Pud1—(ydPud-Pam-31.19kPaGuf1nCyu-Pu-Puun-857.50kPa坝内主应力计算简图6u二Pu-Puu=0kPa“2 2下游面主应力:-id=1m；「yd-mPd・Pud=79.92kPa下游面主应力:-2d=Pd—Pud-°）、正常蓄水位时坝体内部应力的计图2-41、坝内垂直正应力。丫根据在水平截面上呈直线分布的假定可得距下游坝面 X处的%为：°y=abx其中a、b由边界条件和偏心受压公式确定当x=o时,143.22kPa'2-u'4d16bp3当x=o时,143.22kPa'2-u'4d16bp3u3d22-0.25kPa/m2所以：x=4qx2=114.583.69x-0.25x23、坝内水平截面正应力J根据"X在水平截面呈二次抛物线分布，由平衡条件可得出水平正应力J呈三次抛物线分布，即：2 3J»2 b2XC2Xd2X其中Ib2,C、Cl2可由边界条件确定。由于J的三次抛物线分布与直线相当接近。因此，可近似地作为直线分布，即：a2-;xd=91.66kPa—Axu—Axdb2二-2.33kPa/mW6>Ma==ydBB、,rir yu-；Fyd 12,M当X=B时寸，b 3 13.70kPa/mB B-j=a+bx=143.22+13.70x2、坝内剪应力•根据廿y呈线性分布，由平衡条件可得出水平截面上剪应力x呈二次抛物线分布，即： x、fxyx2其中，印、4、ci由边界条件确定。aAi=d=114.58kPa=3.69kPa/m所以:二x=91.66-2.33x4、坝内主应力口、二21Ox+1Ox+Oy“" 2""1Ox-Oy±J H2J5、将坝底四等分,5、将坝底四等分,分别计算各等分点的主应力1）、A点的应力：X=7.52mc，=74,16kPa二y=246.28kPax=128.21kPaM-314.64kPa；M-314.64kPa；「2=5.81kPa2）、B点的应力：X=15.04m；「X二56.67kPa二y二349.33kPax二113.66kPaG=388.29kPa 匕=17.71kPa）、C点的应力：X=22.56m二x=39.17kPa二y=452.38kPa 70.92kPaF=464.22kPa二2-27.33kPa）、E点的应力：X=30.08m-x=21.67kPa-y=555.44kPax=0kPa二1二555.44kPa=21.67kPa所以，经过计算，在正常蓄水位时坝体应力没有出现拉应力，满足应力要求。（三）、校核洪水位时坝体边缘应力的计算表2-7校核洪水位时的荷载作用荷载符号大小（KN）作作用点距坝产生力矩（KN.m）力矩和

用方向基面形心距离(m)(KN.m)自重W14766.4012.0457387.46-3091.03W28697.701.01-8813.67静水压力P15061.6010.71-54226.61P2261.122.4635.39扬压力U12151.92T00U2952.31T0.97-2234.74U3292.12T11.92-3809.22U4438.1812.98-6005.95浪压力PI85.3733.10-2569.24淤沙压力PS130.003.3-433.33下游水重W208.9013.11-2735.16表2-8 校核洪水位时的各项参数上游水深H1下游水深H2上下游水位差H上游坝坡坡率n下游坝坡坡率m坝底宽度B淤沙扬压力折高程减系数am32.14m7.30m24.84m00.830.080.25101、不计扬压力的情况、W=9838.47KNB=30.08m 'M-3091.03KN.mPu『sh水战二412.572kPaPdakH2二91.14kPaW6>M上游面垂直正应力：j2306.58kPaBBW6、M下游面垂直正应力：J 2 347.57kPaBB上游面剪应力： “Pu门下游面剪应力： -d=sd-Pdm二278.06kPa上游面水平正应力： 二Pu-m=21.67kPa下游面水平正应力：二xd-PAdA222.45kPa上游面主应力： Gu呵H2Pun2=306.58kPaju=Pu=0kPa下游面主应力： Gd=1•m2；ryd-m2pd=570.01kPaD0kPa-2d=Pd-2、计入扬压力的情况'W=13672.99KNB=30.08m'M=60109.57KN.mPu二sh水H八412.572kPaPd3kHz=91.14kPaPuu二水Hi二334.572kPaPud二水H2=91.14kPa上游面垂直正应力：f- 二853.16kPaB B下游面垂直正应力：j型一&2M=55.95kPaB B上游面剪应力：」=Pu-puun=°下游面剪应力：“=(J+Pud_Pdm=44.76(kPa)上游面水平正应力：J二Pu・％-P「皿『二21.67kPa下游面水平正应力：二xd=Pd・P”•二yd•P”・Pdm2=35.81kPa上游面主应力： 中7n2-Pu-Puu『二853.16kPaju—aPu-Puu=okPa下游面主应力： 二idH：1m2；Fyd-m2Pd-Pud[=91.76kPa2d=Pd-Pud-0(四)校核洪水位时坝体内部应力的计算1、坝内垂直正应力根据在水平截面上呈直线分布的假定可得距下游坝面 X处的二y为：二yfbx其中a、b由边界条件和偏心受压公式确定。W6>M当x=0时，a二一 2 55.95kPaVBB2yu-yd12--M当X=B时，b 3 26.50kPa/mB B二A=a+bx=55.95+26.50x2、坝内剪应力根据S呈线性分布，由平衡条件可得出水平截面上剪应力其中，aiX呈二次抛物线分布，即：b\G由x其中，ai边界条件确定。E"s=44.76kPa6、M6八£6八£2.u-4d=-40.95kPam1.31kPa/m2所以：x=aidxGX2=44.76-40.95x1.31x23、坝内水平截面正应力 °*根据。在水平截面呈二次抛物线分布，由平衡条件可得出水平正应力J呈三次抛物线分布，即：tchXCcYaY甘山％ ，Cc5市由［力取"性确定。由于6的三次抛物线分布与直线相当接近。因此，可近似地作为直线分布，即： ：A=a2-b2Xa2一：xd-35.81kPab2—J$--0.47kPa/mB所以：二x=35.81-0.47x4、坝内主应力J、二2i①+aIfo-of -°22n5、将坝底四等分，分别计算各等分点的主应力

1）、A点的应力：X=7.52m337.33kPa-A172.25kPa ,=237.11kPa「=505.86kPa二2=3.72kPa）、B点的应力：X=15.04m—=327.08kPa匚X=122.06kPax=177.12kPa「=429.22kPa二2=19.92kPa）、C点的应力：X=22.56m-y=316.83kPa =71.86kPax=98.09kPa-351.26kPa二2=37.43kPa4）、C点的应力：X=30.08mry=306.58kPa=21.67kPaOkPary=306.58kPa=21.67kPaOkPaM=306.58kPa=21.67kPaM=306.58kPa=21.67kPa经过计算，在校核洪水位时坝体应力满足要求4.3溢流重力坝的设计一、堰顶高程的确定（一）基本资料1、泄水方式的选择：为使水库有较好的超泄能力,采用开敞溢流式孔口。2、洪水标准的确定；本次设计的重力坝是4级建筑物，根据规范查山区、丘陵区水利工程建筑物洪水标准,采用30年一遇的洪水标准设计，200年一遇的洪水校核。3、设计资料：设计洪水位情况下，溢流坝的下泄流量为

2231m3/s,电站引用流量6.9m3/s;校核洪水位情况下，溢流坝的下泄流量为3654m3/s,电站引用流量38.7m3/s4、初步拟定采用曲线型实用堰(二)计1、计算公式通过溢流孔的下泄流量:Q通过溢流孔的下泄流量:Q溢设二Q总【Q-二nbQ溢设初拟闸孔总净宽设计闸孔总净宽：L=nb溢流前缘总长： L，，nb(n-1)d(m)式中： Qo——经过由站和泄水孔等的下泄流量：:——系数，正常运用时取 0.75~0.9,校核运用时取1.0oq 单宽流量m3/s.m,对一般软弱岩石常取30s50m3/s.m左右，对地质条件好、下游尾水较深和采用消能效果较好的消能工，可以选取较大的单宽流量。n——孔口数，孔口宽为b,则孔口数「二巴一般选用略大于计算值的整数。d——d——闸墩的厚度，中间闸墩约为孔径的-1丁〜8,边闸墩约闸墩侧收缩系数，与墩头有关，根据规范SL282-2003中可取=0.90so.95;m——流量系数，曲线型实用堰的流量系数主要取决于上游PL眼高于设计水头之比儿、堰顶全水头与设计水头之比出以及堰上游坡度。g 重力加速度，9.81m/s2；H——堰顶水头，m。2、计算、 —3 H-则根据Q溢二nbm2gH2可得表3-1 设计洪水位和校核洪水位时的各项参数计算计算情况Q总(m3/S)Q溢设(m3/S)q(m3/s.m)b(m)设计L(m、n实际L(m)实际q(m3/s.m)Lo(m)校核洪水36543615.30501572.3034581.3351设计洪水22312200.04501545.0034551.151取流量系数m=0.502,侧收缩系数190,2200.042200.04/、l 、- ； =8.12m1）、设计洪水位时：（3汉15汉0.90r.0.502XJ29.81则设计洪水位时的堰顶高程为设计洪水位减去H(689.12-8.12=681.00m).则设计洪水位时的堰顶高程为： 681.00m/ 也3t u 3615.30 :一、2)、校核洪水位时： H©= 1=11.73(m)则设计洪水位时的堰顶高程为设计洪水位减去H(691.14-11.73=679.41m).则校核洪水位时的堰顶高程为： 679.41m所以取堰顶高程为：681.00m二、消能防冲设计通过溢流坝顶下泄的水流，具有很大能量，所以要采取有效的消能措施，保护下游河床免受冲刷。消能设计的原则：消能效果好，结构可靠，防止空蚀和磨蚀，以保证坝体和有关建筑物的安全。设计时应根据坝址地形，地址条件，枢纽布置，坝高、下泄流量等综合考虑。溢流坝常用的消能方式是：挑流消能、底流消能、面流消能和消力摩消能。挑流消能是利用泄水建筑物出口处的挑流鼻坎， 将下泄急流抛向空中，然后落入离建筑物较远的河床，与下游水流相衔接的消能方式。挑流消能通过鼻坎可以有效地控制射流落入下游河床的位置、范围、和流量分布，对尾水变幅适应性强，结果简单，施工、维修方便。工程量小。但下游冲刷较严重，堆积物较多，尾水波动与雾化较大。挑流消能适用于基岩比较坚固的中、高水头各类泄水建筑物，应用较广泛，较经济。底流消能：底流消能是通过水跃，将泄水建筑物泄出的急流转变为缓流，以消除多余动能的消能方式。消能主要靠水跃产生的表面漩滚与底部主流间的强烈紊动、剪切和掺混作用。底流消能具有流态稳定、消能效果好、对地质条件和尾水变幅适应性强以及水流雾化很小等优点，多用于中、低水头。但护士坦较长，土石方开挖量和混凝土浇筑量一般都较大，与挑流消能比较，底流消能在经济方面往往不利。综上所述：选用连续式挑流消能（一）、挑流鼻坎的设计挑流鼻坎的型式多样，采用连续坎。根据试验，鼻坎挑射角度一般采用二=2Q—25,本次设计采用二二叫鼻坎高程一般高出最大下游水位1s2m,所以鼻坎高程为：66552二6675m鼻坎反弧半径R一般采用4_10h,卜为鼻坎上水深（二）、水舌挑射距离和冲刷坑深度的计算1、水舌挑射距离按水舌外缘计算，其估算公式为：L=—八2sin二cosA''b-icosa1sin22gh|h2"g其中：1■为水舌挑射距离（m）；g为重力加速度（ms2）；“为坎顶水面流速（m/s），约为鼻坎处平均流速的倍；,为挑射角度；为坎顶平均水深h在铅直向的投影，h-hcosr；h2为坎顶至河床面的高差（m）。）、鼻坎处水流平均流速用水力学挑流消能的计算公式=,2gH式中：一堰面流速系数h一库水位至坎顶的高差▽=0.95汉」2*9.8汇（689.12—667.50）=19.56（s）因为Q ,其中B为鼻坎处水面宽，h为坎顶平均水深所以“严椅皿仲）所以反弧半径R=4_10”1。24—25.60m2）、坎顶平均水深， hi=hcos）-2.56cos20=2.43m3）、坎顶至河床面的高差：h2=66750_664=350m4）、坎顶水面流速：H"1—1.仔1％56-2152L—21.522sin20cos2021.52cos2021.522sin22029.82.433.5019.8-57.17m2、冲刷坑深度的估算公式为Q0.51—|0.25式中：tk式中：tk为水垫厚度，即水面至坑底的距离（m）；q为单宽流量；H为上下游水位差（m）；o为冲坑系数，对于坚硬较：=1.2—完整的基岩：=0.9~1.2,：=1.2—1.5o所以・tk=0.955O0-521.62°25=14.49m则最大冲坑深度：tk=14.49-667.50-664=10.99mll(lIL/tk=70.16/10.99=5.40>2.5则：满足《混凝土重力坝设计规范》的规定要求，所以挑流形成的冲刷坑不会影响大坝的安全。三、溢流坝的剖面设计溢流坝的基本剖面为三角形，上游面为铅直，下游面倾斜。溢流面由顶部曲线段、中间直线段和反弧段三部分组成。（一）顶部曲线段Hmax为校核洪水位时对应的堰顶高程： 叫^=11-73m堰顶的定型设计水头比二0.75—0.95Hmax=0.85亿73"97取：Hd=10rn采用WES型溢流堰顶部曲线以堰顶为界分上游段和下游段两部分上游段曲线用三圆弧：两部分上游段曲线用三圆弧：尺=0.5Hd=5mR2=0.2Hd=2mR3二0.04Hd二0.4xi--0.175Hd--1.75mx2二-0.276Hd二276mX3--0.282Hd--2.82m下游段曲线，当坝体上游面为铅直时的计算公式为:1.85x2.0Hdy0.851.85y=0.5需=0.051.85x2.0Hdy0.851.85y=0.5需=0.05严所以：Hd0.175Hd0.267Hd R3R2=R30o.2%图3-1WES型堰面曲线(二)反弧段的设计根据DL5108—1999《混凝土重力坝设计规范》规定：对于挑流消能，R=(4-10)h,为校核洪水闸门全开时反弧段最低点处的水深。当流速小于16m/s时取下限；流速较大时，宜采用较大值。取R=11(m)o（三）中间直线段中间直线段与坝顶曲线和下部反弧段相切，坡度与非溢流坝段的下游坡相同坡度m=0.8的下游直线段CD与曲线0C相切与C点，C点坐标xjc可如下求的：dA=1.85x°-85对堰面求一阶导数dx.dy1 1直线CD的坡度为： dxm0.8所以Xc=1434yc=9.74反弧曲线的上端与直线CD相切于D点，下端与鼻坎末端相切与E点。D点、E点及反弧段曲线。i的坐标，可利用作图法或分析法确定1）、确定反弧圆心.点的坐标（X。，V）及直线与反弧切点D（、d,丫。）的坐标：圆心高程： =667.50Rcos25二677.46所以：y=681.00-677.46=3.53m2）、直线与反弧切点 口为：Yd二Reos：y=3.53110.62=10.25mXd=XcyD【ye二14.34 0.49二14.83mtg：x=xdRsin：=14.8311sin52=23.52m所以：C(14.34,9.34),D(14.83,10.35)3O(23.52,3.53),A(23.52,14.58)oO图3-2图3-2溢流坝剖面图4.4进水口段的确定进水口段包括：进水口、闸门室、通气孔、拦污栅、平压管和渐变段几部分。4.4进水口段的确定进水口段包括：进水口、闸门室、通气孔、拦污栅、平压管和渐变段几部分。进水口高程的确定：校核洪水位 691.14m正常蓄水位683.30m设计洪水位689.12m死水位683.30m正常蓄水位下的相应库容431.70万m3正常蓄水位下的相应库容431.70万m3调节库容。万m3死库容58.90万m3水库死水位高程为683.30m,根据《水利水电工程进水口设计规范》SL285-2003,有压式进水口最小淹没深度，防止产生贯流式漏斗漩涡考虑，最小淹没深度可按下式估算：S=CVd1/2式中：S＞表示最小淹没深度；d'闸孔高度(m)；d二2.26mV「闸孔断面平均流速(m/s)；4.00m/sC＞系数，对称水流取0.55,边界复杂和侧向水流取0.73S=CVd?=0.55x5X1.8?=3.69所以，进水口淹没深度为 3.69mo进水口顶高程为=683.30-3.69=679.61m 水口底板高程为=679.61-1.8=677.81m进水口尺寸拟定：式中：a=(1-1.5)D,取a=1X1.8=1.8,b=0.33XD=0.33X1.8=0.6022 +・v—所以：a2 b2闸门段：1.1~1.5倍引水断面积，闸门高H=4m,宽B=1.8m渐变段：事故闸门后接一渐变段，渐变段施工复杂，所以不宜太长。但为使水流平顺，也不宜太短，一般采用洞身直径d的1.5~2.0倍。洞身直径d=1.8m,渐变段长度L=2X1.8=3.6m。渐变段长度由方形变为圆形。通气孔面积：式中：a为通气孔断面面积m2；Qa为进水口进水流量，一般为最大引水流量量， m3.:VaI为通气孔允许风速，坝式进水口取 70-80m7s;VaJ=38.70充0=0.48m2冲沙底孔：靠近进水口，施工前期的导流底孔可作为后期的冲沙底孔。引水管道的确定本电站最大引用流量为38.7m3/s,厂房为坝后式厂房，采用从坝上直接引水，坝内埋管，后接明钢管引水至厂房机组。根据规范，我国一般采用以下规范：当作用设计水头在30-70m时，为3-6m/s,设计水头在70-100m时为5-7m/s,明钢管和地下埋管为4-6m/s,钢筋混凝土管为2-4mIs。本工程压力管道的设计流量为 38.7七=12.9m3/s经济流速设计为3m/s,需要管道直径为D,根据公式计算:『4Qd]D=认弘]-3=i.8mQd-压力管道的设计流量为 38.70ve-经济流速，取5所以管道直径取1.8m水电站厂房的布置设计电站的基本参数设计洪水位（30年一遇），下游水深665.5m校核洪水位（200年一遇），下游水深666.3m厂房机电设备装机容量3X1250KW水轮机20JP502-LH-150 3台发电机SF1250-20/2600 3台调速器3台主厂房的平面设计主厂房的上部结构1位置的选择位置方案一、将厂房位置布置在右岸，通过地形可知它的开挖量大,且难以开挖，经济造价高，交通不便。方案二、将厂房位置布置在左岸，通过地形可知地形宽阔，它的开挖量小，上部现有公路，交通方便，可缩短工程期，且工程量小，经济造价相对较小。综合上述，比较可得，按照方案二进行施工。2厂房的类型综合地质、地形条件可得，厂房选用坝后式厂房为益。且选择立式发电机组组,组,4622主厂房长度的确定、L总长=L[+l2+l3其中式子中 L1——机组段长度；L2——为边机组段加长；L3——为装配场长度；(1)机组段长度的确定：L=l.x・L」式中Lx机组段+X方向的最大长度;」一一机组段-x方向的最大长度。①蜗壳层：L.x二R),1；L公二R2,2；式中:「；、；2,表示蜗壳外部混凝土厚度。初步设计时取12~1.5m,对低水头大型轴流式机可取司5~2.0m蜗壳半径:rn=2.56;R2=1.44;取r=2=1.5mo蜗壳半径:②尾水管层:Lx— 2对称尾水管；"=— 222或L.x=B.、..2_d偏心尾水管 L-二B,2二d偏心尾水管2B＞尾水管宽度；:「尾水管混凝土边墩，初步设计时可取1.5~2.0m,大型机组取2.0m；尾水管偏心距离，如对称尾水管，d=0oB尾水管数据(对称尾水管)：B=2.1792m；F—2".5m2③发电机层:

4K2323； 3r+：+闻；录3一表示发电机风罩内径；Cr'表示发电机风罩壁厚，一般取0.3〜0.4m；br表示两台机组之间风罩外壁净距，一般取1.5~2.0m,如两台机组间设楼梯时，取3~4m由厂家提供的机组资料知道，发电机风罩内径为 3.00mL4x+L_x+§2L+x+LALi蜗壳层2.40m+1.5m1.40m+1.5m3.9m+2.90m6.80m尾水管层2.14m+1.5m2.14m+1.5m3.64m+3.64m7.28m发电机层1.5m+1.5m+0.4m1.5m+1.5m+0.4m3.40m+3.40m6.80m由表中数据知：尾水管层的机组段长度最长所以 L仁7.28m(2)端(边)机组段加长的确定：端机组段长度可以根据下面公式求得：1_2二Li其中：按经验可知，一般在0.8-1.0m以上，AL=(0.2-1)XD1D1—水轮机转轮直径， D1=1.5m贝y：AL=0.3-1.5m,此处取1.5m为益所以端机组段长度为： LaLaL=7.28+1.5=8.78m(3)装配场长度的确定：装配场又称安装间，它是组装、检修设备的场所。装配场的位置与对外交通随厂房类型而异， 一般位于厂房靠交通道的一端。在特俗情况下，当机组台数较多时，厂房两端都设装配场。在地下式厂房，