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水利丄程施丄课程设计遼加Hebei University of Engineering姓名:班级:学号:一、工程槪况本水库坝址位于某城镇上游3km处，控制流域面积317W,坝址处多年平均流ft H.lmVs,年径流总量3.5XIOWo本工程 是兼有防洪、发电、灌溉的水利枢纽。工程总库容为l 6XI忆死水位n2.Om,设计洪水位ISO.74m,校核洪水位132.4m，水库，水库有效库容达I.OXIgt?.该工程拦河坝为混凝土重力坝，电站布置在河床右侧的非溢流坝段的后面，为坝后式，坝顶全长为315m,坝顶高程为I35m,其中左非溢流坝坝段长度为100m,溢流坝段长48m,右非溢流坝段长167m,溢流坝段布賈在河床中部偏左岸，设有三孔6mX12m的弧形工作闸门，堰顶高程124m,坝底最大宽度为54m,消能方式为挑流消能。非溢流坝段最大底度为46.6m,厂房最大宽度为I3 7口厂坝联结段为4tn电站装机容最为2X3200KW.引水压力钢管设在非溢流坝段内，进水口底板高程为95.0m,骨径1.75m,采用单元供水 的布置方式。水轮机安装高程85.0m,设计工作水头36.0m,最大工作水头45.0m,最小工作水头27 0m工程枢纽处地形及工程布置见图I-二、英他基本资料1 工程水文资料该水库库容在iXIgR以上，主坝为二级建筑物，各设计频率洪水过程线施工设计洪水等水文资 料见表1表5.表 1 坝址设计洪水过程线单位：mVs1%2%5%10%20%0101010556178152IS41461121266060043836827618116013409967235042492378063447436630482415340309240366755885294233434234240630825320848209276218175133542111801631188860138107106815966877261574172504442302878352726181784251915121190201410559610101027洪量（亿曲）1.261.090.870.690.53表2施工设计洪水成果单位：mS/s、频率（）分期r251020全年施工1S409967325047月次年4月11508606004009月次年3月31623517511910月次年3月2631861338610月次年4月319252206157123456789101112合计年平均1965.78.4220N11.43.3815.1&818.5716.47.513.092.97142.211.82851964.75.871&811.61.8724.611.26.7612.312.519.48.02154.412.9338196X7.12.210.815.945.874.251.320.96.134.153.203.97266.022.24551963.04.198.4016.321.659.311.111A5.793.303.072.72150.412.55591962.93.7610.513.635.517.5&425.993.353.052.522.30107.4B.956211964.35.627.2819.230.810.38.1214.83.925.153.713.46114.69.557061963.14N08.6823.347.921.411.55.054.274.773.152.71140.011.78251963.016.36.917.5512.027.7&425.212.582.304.683.4010023.34971975.03.118.4012.122.028.07.226.805.643.554.163.38109.39.110581973.39.0515.915.212.827.0&3210.816.04.986.264.30131.911.01671973.82.955.2514.630.444.815.95.204.526.695.903.58143.312.02571972.72.622.684.2121.312.811.07.083.623.275.36S.S380.026.6735单位：mS/s表3水文站实测历年月平均流量19746.396.777.6114.210.922.88 - 609.273.013.822.892.6296.888.071972.23.2643515.68.7913.38.116.91.425.785 846.3986.897.24541975.17.948.0526.613.525.132.77.453.134.363.453.07140.411.76381972.54.7510.S13.850.036.216.813.05.104.065.193.37165.013.87291972.83.029.0612.S14.87.887.445.354.043.972.984.5078.156.51811976.96.7010.817.826.529.631.922.19.257.635.593.86178.614.99031983.24.2013.518.529.726.436.611.119.68.857.717.99187.315.70491984.66.567.509.7121.938.28.597.624.603.342.352.33115.79.651191981.9&624.G45.5615.217.77.5910.97.0615.66.98117.99.83283合95.130.200.299.552S.8579.8S09.5209J150.5110.0114.08毗2307.234.1计01106398497975232平4.06N09.5214.324.9427.6114.749.597.175.245.444.06133.611.14均28表4坝址水位一流量关系曲线水位(m)84.384.685.086.087.08&089.090.091.092.093.0流量(mS/s)055022050085512S01730237029903630水库簟积曲线高程( (m)9095100105110115120125130135面积(lan2)0.1460.9551.7682.6323.4404.3505.2816.2877.206&088容积(万m3)027595620603574552279351083014200180202坝址地形地质条件(1)；地形自然坡度为1；1.5-2.0,覆盖层23口全风化带厚35m,强风化加弱风化带厚微风化厚河床：岩面较平整。冲积沙砾层片约0-1.5m,弱风化层厚Ixn左右，微风化层厚36nu河床纵剖面地形中，迎水 面坝踵处岩面高程约在83.6m左右左右,背水面坝趾处岩面高程约在83.5m左右距坝趾下游15m处有一深潭， 高程约81m,整 个河床皆为微、弱风化的花岗岩组成，致密坚硬，强度高，抗冲刷能力强。(3)右岸：地形自然坡度为1：2左右，覆盖层46m,全风化带厚6&n,强风化带厚24m,弱风化带厚24tm微风化 厚112xn。(4)基岩利用线及坝基开挖：强风化层要全部挖除坝基的开挖范围应与建筑物的底部轮廓尺寸相适应，开挖的深 度按坝底应力和坝基强度而定。(5)坝后厂房基础：厂房设于坝后靠右岸的河床处，设计最低开挖高程为7983nx之间，全部处于微风化新鲜基岩 内.3.主要施工条件(D对外交通：U前已有两条三级公路分别从两岸经过坝首和坝区.(2)施工电源：口前已有35KV输电线路，电源充足可黑。(3)主要建筑材料：本枢纽主坝为混凝土重力坝，坝体混凝土所需的卵石，在坝址上下游均可开采，河砂在距坝址10km处的下游采集库内盛产竹木。5施工期限本工程主体部分的大坝和电站厂房，施工工期为两年左右，准备工程在第一施工年度的47月份完成，水库在第三施 工年度的汛后开始蕃水，并在10月1日并网发电.三、施工导流设计过程(-)施工导流设计标准选择1.施工导流建筑物级别的选定本工程根据水利水电工程施工组织设计规范( (SDJ338-89),以及本工程的级别和圉堰工程规模，选定雄工导流建 筑物为IV级.2施工导流设计洪水标准的选择根据 水利水电工程施工组织设讣规范(SDJ338-89),以及导流建筑物的级别， 选定导流建筑物的洪水标准为：20年 一遇(P=5%。(二)施工导流时段选择根据本工程的特征条件釆用分段圉堰法导流，中后期用临时底孔泄流来修建混凝土坝。划分为三个时段：第一时 段，河水由束窄河床通过，进行第一期基坑内施工；第二时段，河水由导流底孔下泄，进行第二期基坑内施工；第三时 段，坝体全面升高，可先III导流底孔下泄河水，底孔封堵以后，则河水由永久泄水建筑物下泄，也可部分或完全拦蕃在水 库中，宜到工程完建。（三）施工导流设计流量及坝址处河床水位的选择根据导流设计洪水标准和圉堰施工分期，选定施丄导流设计流量为Q=235m3/s.根据坝址水位一流量关系曲线，采用内 插法得到Q=235m3/s时的水位为86.05m,|1|于观测点距坝址有300 xn远，考虔到坡降，选择坝址处水位为86.35m。（四施工导流方案的选择根据枢纽的自然条件及坝体的结构特点及工程的导流施工标准，选择采用分段圉堰法施工，分为两段两期。第一期 先圉左岸，包括左岸非溢流坝段和溢流坝段，进行一期基坑内施工；第二期圉河床右岸部分，包括右非溢流坝段（含厂房 坝段），进行二期基坑内施工。本工程所在地，河流流量小，河床滩地宽，两岸坡度缓，采用两段两期的施工导流方式完 全可以满足要求。（五）第一期导流设计1河床水面宽度及束窄度河床水面宽度山所示确定为64m,束窄度取K=60%./纵向围堰轴线3435r29J左込,7方岸图2单位（m）2水利计算束窄度取K=60%,抗冲流速V二4/77/5（1）一期束窄段河床过流能力设计则过水断面面积：W=Q/V =235/4=58.75假定水深为3m贝lj：= (bUlh ) 11 =63.962.17c=- R二二37.93假定水深为2.89m时Q = 235m7s。（2）过水断面为梯形：假设边坡为1:1,1 =n = 0.03,出口处渠底高程。X二b + 2/?Jl+/矿=吃9.49=朋T225.9束窄段河床平均流速:QOVc=一一=一一=3.89/Z/5 1.5为有压流流态。底孔出口处底板高程8S.5m,下游有效水深h3=86.22-83.5=2.72m, hP=o.35D=0.8SX 4.1=3.49m hs,为自由出流。缺口流 态校核，缺口顺水流方向长度为50m,已超过宽顶堰2.5川八1。丹的判别要求，施工中，应对坝体预留缺口在顺水流方 向作断面处理，使之符合宽顶堰自山出流流态，即将缺口顺水流方向的长度减少到25m,关短部分要筑成1 tn的分级跌 水断面.上下游堰顶高程H=h+6_=91.6+0.80=92.4= v+ 厲=86.22+0.78=87.03二期纵向围堰的上、下纵段长度及围堰的轴线平面布置根据施工布置要求， 定出纵向圉堰上纵段长54m.纵向围堰下纵段主要黑一期工程时在溢流坝段右边导填来承担, 右导增长38m,再在右导壇上接24m的土石围堰。纵向圉堰上纵段轴线布置在一期纵向圉堰釉线左边14m处，纵向围堰下纵段釉线布置与右导填轴线重合.4圉堰断面的结构及尺寸纵向围堰上纵段剖面ICOA00 300133C3C二图9单位(mm)结构材料与一期一致。(2)纵向围堰下纵段剖面图10单位(nun)结构材料与一期一致。(3)上游横向围壇剖面图II单位mm)二期上游横向围堰采用钢筋石笼护面，粘土斜墙铺盖防渗，围堰长62nu(4)下游横向围堰剖面二期下游横向围堰结构材料与一期下游兩堰相同，围堰长28mo5围堰工程量计算纵向围堰上纵段：人纵=0.5X(3+35.40)X9X54=9331.2纵向围堰上纵段：V下纵二0 5X(3+150)X3 BX(38+24)=2018.1上游横向围堰：U锚二0.5 X (3+4S.5) X9 X 62+1X 20X 62=14213.5下游横向围堰：VH.= 0.5 X (3+43.5) X 9 X 28+1X 20 X 28=6419二期围堰总方屋：V期=9331.2+2018.1+14213.5+6419=31981.815一期纵向围堰部面图单位：mm一期上游横向围堰部面图单位：mm16二期纵向围堰上纵段部面图单位（nun）二期纵向圉堰下纵段部面图单位（nun）22C T50C笼钢筋石护I佰- 粘十.斜墙二期上游横向圉堰部面图单位（tmn）堆石体OO17JO二期下游横向围堰部面图单位（mm）
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