楚河楚林水利枢纽设计-设计说明书-水利工程专业毕业设计-毕业论文

目录摘要林江是我国大河流之一，其干流全长700公里，流域面积17400平方公里；楚河是林江的重要支流，流经林江的上下游地带，全长250公里，流域的面积为7200平方公里。楚河开发计划是配合林江而制定的。楚河楚林水利枢纽就建立在楚河和林江汇流处的楚林。枢纽属一等工程，以防洪和发电为主，兼有航运等综合效益。其主要建筑物有：混凝土实心重力坝、引水建筑物、泄洪建筑物、放空建筑物、过坝建筑物和电站厂房等枢纽按千年一遇洪水设计，五千年一遇洪水校核。水库正常蓄水位178.0米，设计洪水位179.3米，校核洪水位180.13米。电站装机3台2.4万千瓦，总装机72000千瓦。船闸可以保证80吨级驳船通航。主体建筑物实体重力坝坝顶高程182.04米，最大坝高46.04米；泄洪采用表孔，共三孔，每孔宽12米，堰顶高程170.92米；放空采用深孔，设一孔，宽3.5米，高4米，底板高程151米；电站引水采用坝内压力钢管，钢管直径4.5米；电站厂房为坝后式。本设计对枢纽的主体建筑物进行了认真的方案比选和详细的尺寸设计，并对所设计的建筑物进行了安全校核，保证建筑物的安全运行。同时对水电站和施工导流进行了简要的设计。[关键词]林江楚河楚林水利枢纽大坝AbstractLinjiangRiverisoneofthelargestreamflowinourcountry,whichhas700kilometerslong,anddrainageareacoversabout174000km2.ChuheRiver,whichisontheupstreamoftheLinjiangRiver,isthemostimportantanabranchontheLinjiangRiver,ithas500kilometerslongandit’sdrainageareacovers7200km2.ThedevelopmentplanofChuheRiverisdeterminedontheLinjiangRiver.TheChuheChulinwaterprojectplanisbuiltattheChulin,ofwhichtheaccordantjunctionofTheChuheChulinwaterprojectplanisthefirstclassproject,it’smainfunctionsarefloodcontrolandpowergeneration.Themainbuildingincludes:theconcretegravitydam,thediversionheadbuilding,theemptyingoutletbuildingandwaterpowerplantetc.Waterprojectplanisdesignedaccordingtomeetingflooddesignonceinmillennium,andmeetfloodcheckonceinfivethousandyears.Thenormalwaterleveloftheprojectis178.0m,thedesignfloodlevelis179.3m,andthecheckfloodlevelis180.13m.Thetotalvolumeofthepowergenerationunitsis72000KW.Theshipboxcanguaranteethat80tonsofbargesgetthrough.Thisdesignhascomparedseveralavailableprojectsearnestlyanddesigndetailedsize.Atthesametimeitchecksthesafety,andensurethesafeoperationofthebuilding.Simultaneously,thepaperdesignthewaterpowerstationanddiversionworkbriefly.[Keywords]LinjiangRiverChuheRiverWaterprojectplanDam目录TOC\o"1-1"\h\z\t"标题2,1,标题3,2"第一章总述 图12-6固结灌浆孔的布置12.3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。 帷幕灌浆的设计，主要是确定帷幕的深度、厚度、伸入岸坡的范围。（1）帷幕的深度设计如果不透水层基岩面不深，则帷幕灌浆应钻灌到不透水层。如果不透水层很深可将帷幕伸入相对隔水层内3～5米。如果相对隔水层很深，帷幕深度可根据降低渗透压力、防止管涌等设计要求来确定，一般可在（0.3～0.7）倍的坝高范围内选择。由于枢纽处主要岩层为黑色硅质页岩，其单位吸水量为0.1升/分钟，大于0.01升/分钟（单位吸水率小于0.01升/分钟的为相对隔水层），即不存在相对隔水层，确定灌浆深度在h=(0.3～0.7)H=(0.3～0.7)×46=13.8～32.2米，取20米的深度。（2）帷幕厚度的确定对于中低坝只需设置一排的帷幕灌浆就可以了，则对一排的灌浆来说其厚度l4=(0.7～0.8)c式中： c——孔距，一般为1.5～4米，最好由现场实验确定，此处取3米则厚度为 l4=0.7c=0.7×3=2.1m （3）帷幕伸入到两岸的范围 防渗帷幕伸入岸坡的范围、深度及帷幕轴线的方向，应根据工程地质、水文地质条件确定，并应与河床部位的帷幕保持连续。当不透水层或相对不透水层距地面不远时，帷幕可与不透水层或相对不透水层衔接。当帷幕需要深入很长才能和不透水层或相对不透水层相衔接时，可以伸到原来地下水位线与最高库水位的交点。12.4坝基排水 帷幕灌浆不能完全截断渗流。为了进一步的降低坝底渗透压力，常要设置坝基排水设施。 坝基排水设施一般包括：排水孔和基面排水。一般在帷幕灌浆完成以后，在灌浆廊道内钻设排水管，形成排水管幕。排水管距帷幕孔的距离不小于2米。必须注意排水孔不得穿过帷幕，一般略向下游倾斜，与帷幕成10°～15°交角。排水孔距为2～3米，拟订为3米。孔径为100～150mm，不宜过小以防堵塞，拟订150mm。空深为帷幕深的40～60%，高中坝的孔深不宜小于10米，拟订50%×21.6=10.8米。排水孔通过坝内预埋钢管引至廊道边沟内，汇入集水井。对能充分利用排水作用的基础，除设一道主排水外，对于中坝可设1～2排的辅助排水，布置在基础纵向排水廊道内，孔距约为3～5米，孔深约为6～12米。拟订设置两排辅助排水，其孔距3米，孔深6米。如基岩裂隙发育，排水孔间还会有渗水流通，此时需要设计坝基排水网，但常因施工不慎而被堵塞，难以清理。由于枢纽所在坝基裂隙不发育，就不再设置排水网。只是沿横缝给每坝段设置一横向廊道，作为交通和集水之用。其具体布置见图12-7。图12-7坝基排水系统图12-7坝基排水系统第十三章施工导流设计为了能使建筑物能够施工，需要用围堰维护基坑，将河水引向预定得泄水道往下游宣泄，进行施工导流。13.1导流方案选择 导流方案的选择受各种因素的影响（如水文条件、地形条件、水工建筑物的型式几布置等）。一个合理的导流方案，必须在周密研究各种因素的基础上，拟订几个可能的方案，进行技术经济比较，从中选择技术经济指标优越的方案。常用导流方案的比较如表13-1：表13-1导流方案比较导流方案特点分类特点及使用条件分段围堰法导流分段围堰法乙称分期围堰法，就是用围堰将水工建筑物分段分期围护起来进行施工的方法。分段围堰法导流一般适用于河床宽、流量大、施工期较长的河流。底孔导流底孔导流即在混凝土坝体内修好临时底孔或永久底孔，导流时让全部或部分导流流量通过底孔宣泄到下游，保证工程继续施工。底孔导流的优点是挡水建筑物上部的施工可以不受水流干扰，有利于均衡施工；缺点是钢材用量增加，封堵不易。在混凝土坝施工中，底孔导流被广泛采用。坝体缺口导流缺口导流即在混凝土坝施工过程中，当汛期河水暴涨暴落，其它建筑物又不足以宣泄全部流量时，为了不影响施工进度，可在未建成的坝体上预留缺口，配合其它建筑物泄洪，待洪峰过后再继续修筑缺口。在修建混凝土坝，特别是大体积混凝土坝时常被采用，。单一的梳齿导流在大中型工程中较少采用，其缺点是梳齿在施工过程中交错上升，易受洪水威胁，所以常和其它导流方式配合使用。明槽导流在分段围堰法导流中，当可水较深或河床覆盖层较厚时，纵向围堰的修筑十分困难，可修建导流明槽进行导流。全段围堰法导流全段围堰法导流，就是在河床主题工程的上下游各建一道拦河围堰，使河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。隧洞导流隧洞导流是在河床中开挖隧洞，在基坑上下游修建围堰，河水经由隧洞下泄。一般山区河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实，采用隧洞导流较为普遍。但隧洞造价昂贵，且施工复杂。明渠导流明渠导流是在河岸上开挖渠道，在基坑上下游修筑围堰，河水经渠道下泄。明渠导流一般用于岸坡平缓的平原河道。涵管导流涵管导流一般在修筑土坝、堆石坝工程中采用。由于此枢纽坝型为实体重力坝，坝址处河床底宽108m，流量较大适合用分段围堰导流。施工中通过河床、底孔、坝体缺口导流，而不用造价昂贵的隧洞或明渠导流。施工中采用重力坝枢纽常用的两段两期导流方案，施工也较简单。13.2导流方案13.2.1河床束窄度的选择采用分段围堰法导流时，纵向围堰位置的确定，也就是河床束窄程度的选择是关键性问题之一。此工程务需考考虑通航、伐运要求，但要满足前后两期施工过程中主体工程的施工量、施工强度要大体均衡的要求。根据国内外的一些工程经验，一般河床束窄度K值在40％—70％之间，经计算此处K取41.2％，具体计算见计算说明书6.1节。11.3.2具体导流方法的确定导流方案的选择应考虑以下因素：①先施工的一岸要求有较好的交通，否则需要另外架设桥梁；②最好可以提前创造经济效益；③便于布置导流建筑物。考虑交通因素，应先修筑右岸电站和深孔坝段；但这样导流建筑物（导流底孔）将无法布置；考虑提前发电，应先修右岸电站坝段，但电站进水口高程151.7米，如果需要提前发电，还需要蓄水到进水口高程以上6.36米（计算见9.2节），这对施工进度有相当的要求，是很难保证的；考虑到通航，可先修左岸；考虑二期导流建筑物的布置，应先修左岸。所以，本工程具体导流方法为：第一期围护左岸，修筑一期土石围堰和纵向围堰，修建溢流坝段（设置导流底孔）、船闸和左岸挡水坝段，河水通过被束窄的河床，洪水期时，洪水完全从河床通过；第二期围堰右岸，修筑二期过水土石围堰，修建电站坝段，深孔坝段和挡水坝段，河水通过左侧修建的导流底孔下泄。修至一定高程后，左右岸坝体同时施工。坝体全面提升，完成浇筑混凝土上升至坝顶。13.3导流设计流量确定导流设计流量是选择具体导流方案控制施工过程，设计导流建筑物的重要依据，而导流标准又是选择导流设计流量进行施工导流设计的标准。13.3.1导流标准由于此工程中的主体工程为一级建筑物，导流建筑物只需要使用2-3年，围堰高程低于30m，因此，可确定导流建筑物为Ⅳ级。又围堰工程采用土石围堰，查相应规范表知可确定此土石围堰洪水重现期为20年一遇。13.3.2导流设计流量一期土石围堰不能过水，洪水重现期为20年一遇，即P=5%，由频率-洪峰表（表2-2），可得此时Q=2800m3/s，即为围堰导流设计流量。13.4围堰工程13.4.1围堰型式根据当地材料的特点，石料居多，且有一定的蕴藏量的土石料，可确定本工程围堰为土石围堰。由于覆盖层厚度较大（在图上量得为6.8米），所以采用如图11-1所示的垂直防渗心墙升入到基岩以阻断渗水。同时考虑到黏土储量不多，所以防渗心墙为混凝土心墙。13.4.2围堰平面布置一般来说，基坑破址距离主体工程轮廓，不应小于20~30m，以便布置排水设施，交通运输道路及堆放材料和模板等。此处上、下游围堰与主体工程轮廓距离为30.0m。纵向围堰不做为永久建筑物的一部分，只需距主体工程轮廓2.0m。13.4.3围堰高程一期围堰时，河水通过束窄河床通过，导流设计流量Q=2800m3/s，围堰高程计算可参见计算说明书6.2节。结果为：一期围堰，上游堰高152.02m，下游堰高148.9m。二期围堰时，通过一期修建的导流底孔导流。此阶段围堰高度需进行调洪演算后再确定。根据工程经验，现拟定三孔导流底孔的尺寸宽高为4m和6m，导流底孔底板高程140m。导流底孔设在左岸的溢流坝中部。调洪计算及围堰计算见计算说明书6.3节。计算结果表明，二期围堰上游高164m，下游堰高147.48m。表13-1围堰计算成果表一期二期水位堰顶高程水位堰顶高程上游151.54152.04161.78164下游148.4148.9145.3147.4813.4.4围堰构造堰顶宽度根据规范，围堰的堰顶宽度视围堰高度、结构型式及其材料组合等而定。高于10m的围堰，其最小宽度不小于3.0m；堰高超过20~30m时，宽度一般为4~6m。如果堰顶需要通行汽车等大型车辆，其宽度应视交通要求确定。由于围堰高度最大为H=164-145=21米，根据上述要求拟订围堰顶宽为5米，可以满足交通要求。上下游边坡坡度取为1：1.5。二期上游围堰具体构造见11-1，其余围堰构造类似，在此不做累述。图13-1二期上游围堰构造示意图附录坝址处流量-水位关系附表一坝址处流量-水位关系流量(m3/s)20050010002000水位(m)141.45143.13144.8146.94流量(m3/s)3000400050005500水位(m)148.68150.41152.1152.96由该表绘制q-z曲线如附图1附图1流量q-水位z关系曲线参考文献参考文献1．王宏硕，水工建筑物，武汉水利水电学院，19892．华东水利学院，水工设计手册，水利电力出版社，1982.53．张光斗，4．陈开道，重力坝枢纽5．袁光裕，水利工程施工，中国水利水电出版社，1996.66．李炜，水力学，武汉水利电力大学出版社，7.周之豪，水利水能规划，中国水利水电出版社，1997 8.雒文生，河流水文学，武汉大学 9.马善定，水电站建筑物，中国水利电力出版社，10.，水力机械，后记毕业设计是我们大学四年的最后一个“作业”，从中我学到了很多很多。做完了毕业设计才开始了解我们这个行业的意义；才明白书上的东西永远是死的；才开始了解工程实例对我们是多么的重要；才开始知道我们将来要学东西还很多。也是在做毕业设计的过程中，我们学会了如何使用AUTOCAD、MATHCAD甚至WORD和EXCEL等软件。毕业设计做完了，但留下的问题还很多，回头看来，前面做了很多的弯路，出了很多的错误，设计中存在的主要问题有：溢流坝应力条件较差；过坝建筑物有待深入的设计；深孔可伸出到坝体外，以改善应力条件等。但毕竟时间和能力都有限，也不能一一加以修改，恳请老师们批评指正。设计过程中得到了指导老师赖国伟老师的大力指导，同时得到了段亚辉老师、薛桂玉老师、陈敏林老师的特别帮助，在此对以上诸位老师表示衷心的感谢。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计\t"_bla