緊水灘水電站樞紐布置及鋼管應力計算黃璟說明書

1、水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設計摘 要緊水灘電站在甌江上游干流梯級開發(fā)的第一級水電站，工程以發(fā)電為主，兼顧航運、漂木及防洪等綜合利用要求。甌江流域處浙東南沿海山區(qū)，屬于年調節(jié)水庫。本次設計的水庫死水位為264m，正常蓄水位為284m。根據歷史洪水資料設計洪水（p=0.1%），水庫的設計洪水位290.0m。校核洪水位（p=0.01%）為292.0m。水電站裝機容量為20萬kw，三臺機組單機5.0萬kw。水輪機型號為hl220-lj-330；發(fā)電機型號為定做；為壩后廠房頂溢流式廠房，開關站布置在左岸。主廠房總寬定為19m，總長73.5m。水輪機安裝高程為203.53m。起重機選用電動雙鉤橋式起重機，最大起

2、重量選2125噸，跨度選用16m。裝配場長度取15.5m，進場公路布置在左岸。副廠房是為保證水電站正常運行需要，設置在主廠房上游側。主要布置各種機電輔助設備、房間、生產間和必要生活設施房間。電站建成后主要擔任華東電網調峰并供電麗水、溫州將使麗、溫兩地區(qū)通過220千伏輸電線路聯(lián)系，形成浙南電力系統(tǒng)。此外，電站的建設，將帶動當?shù)毓まr業(yè)發(fā)展，為當?shù)鼐用駝?chuàng)造就業(yè)條件，改善當?shù)厣鐣洕龠M當?shù)匾约爸車貐^(qū)的發(fā)展。 abstractthe jinshuitan hydropower station is the first step hydropower station in upper reaches

3、 of the ou jiang river. the main purpose of the project is to generate electricity, but also considered the flowing woods and the floods protection. ou jiang river basin located in the southeast area in zhe jiang province, and the hydropower station is a year adjust reservoirthe design dead water le

4、vel is 264m, and the normal water level is 285m. according to the historical flood date (p=0.1%), the designed flood level is 291.0m, the proofread level is 292.0m (p=0.01%).the total electric capacity is 200,000kw, and three generates whose capacity is 50,000kw are installed. the type of the turbin

5、e is hl-220-lj-330, and we have the type of the generator made in order. the power house is situated under the over-flow dam. the width of the main power house is 19m, and the length is73.5m. all kinds of auxiliary equipment and other kinds of rooms are assembled in deputy house.when the hydropower

6、station is constructed, it will regulate the electric network of the southeast of china, and it also supple electricity to li shui and wen zhou. at last, a net of electricity will be formed. additionally, the construction of the hydropower station will spur on the development of the industry and agr

7、icultures in the area. it will also spur on the job improvement of the economic condition. 目 錄第一章 自然地理及工程地質51.1 流域概況51.2 水文與氣候51.3 地形與地質61.3.1 水庫區(qū)工程地質61.3.2 壩址地質71.4 天然建筑材料71.4.1 土料71.4.2 砂石料7第二章 經濟、水利與動能72.1 工程效益72.2 特征水位及機組型號8第三章 機組選型83.1 特征水位83.1.1 hmax可能出現(xiàn)情況83.1.2 hmin可能出現(xiàn)情況103.1.3 的計算103.2 水輪機的

8、選擇113.2.1 hl220工作參數(shù)確定113.2.2 hl200工作參數(shù)確定13第四章 發(fā)電機選型及主要尺寸154.2 外形尺寸 （單位：cm）164.2.1 平面尺寸164.2.2 軸向尺寸16第五章 金屬蝸殼尺寸17第六章 尾水管尺寸17第七章 調速器及油壓裝置選擇與尺寸187.1 調速功計算：水輪機的調速功187.2 接力器選擇187.2.1 接力器直徑ds187.2.2 最大行程187.2.3 接力器容積計算197.3 油壓裝置選擇19第八章 大壩基本剖面擬定及穩(wěn)定與應力校核198.1 壩高的確定198.1.1 壩頂上游防浪墻頂應超出靜水位的高度h208.1.1 壩頂高程218.2

9、 擋水建筑物-混凝土重力壩218.2.1 基本剖面218.2.2 實用剖面228.2.3 穩(wěn)定計算238.3 泄水建筑物-混凝土溢流壩318.3.1 單寬流量q318.3.2 溢流前緣總凈寬l318.3.3 孔數(shù)n328.3.4 每孔凈寬b328.3.5 堰頂高程328.3.6 實用剖面設計348.3.7 沖坑挑距368.3.8 穩(wěn)定計算37第九章 起重設備選擇與尺寸40第十章 廠房輪廓尺寸估算4210.1 主廠房長度確定4210.1.1 機組段長度4210.1.2 裝配場長度4210.2 主廠房寬度確定4210.3 主廠房頂高程確定4310.3.1 水輪機安裝高程4310.3.2 尾水管底板

10、高程4310.3.3 廠房基礎開挖高程4310.3.4 水輪機層地面高程4310.3.5 定子安裝高程4410.3.6 發(fā)電機層地面高程（定子埋入式）4410.3.7 裝配場地面高程4410.3.8 吊車軌道高程4410.3.9 主廠房頂高程44專題 壓力鋼管應力計算44結 語51參考文獻52第一章 自然地理及工程地質1.1 流域概況緊水灘水電站在甌江支流龍泉溪上，壩址以上流域面積2761平方公里。龍泉溪發(fā)源于浙閩交界仙霞嶺、洞官山，河流長度153公里，直線長度77公里，平均寬度36公里。除龍泉縣城附近及赤石仁三處有小片盆地外，其余地段多為峽谷，河床覆蓋多以大塊石和卵石組成，險灘較多。本流域東

11、側與甌江支流小溪相鄰，西側與錢塘江支流烏溪江相鄰，南側為閩江支流松溪，北側為甌江支流松陰溪。河流四周均為嶺南山系洞官山脈包圍，山脈走向與河流流向一致，最高峰黃茅尖高達1921米，流域平均高度662米，河道坡降上游陡、下游緩，平均坡降為6.32 0.97，因河道陡，河槽調蓄能力低，匯流快，由暴雨產生的洪水迅漲猛落，歷時短，傳播快，所以一次洪水過程尖瘦，屬典型的山區(qū)性河流。龍泉溪是浙江省木材主要產地，境內森林茂盛，植被良好，水土流失不嚴重。本工程為甌江干支流規(guī)劃的五個梯級開發(fā)中的一級，以發(fā)電為主，兼顧航運、放木（竹）以及防洪等綜合效益。電站建成后主要擔任華東電網調峰并供電麗水、溫州，將使麗、溫兩地

12、區(qū)通過220千伏輸電線路聯(lián)系，形成浙南電力系統(tǒng)。為解決建壩后龍泉溪木材（竹）的流放和航運的發(fā)展，大壩左岸專門設置有貨筏過壩建筑物。水庫有1.53億立方米的防洪庫容，用以減輕下游麗水、碧湖地區(qū)防洪的負擔。1.2 水文與氣候本地區(qū)地處浙東南沿海山區(qū)，屬溫帶季風氣候，氣候溫和，壩址區(qū)歷年平均氣溫17.3，月平均氣溫以1971年7月份30.7最高，1962年1月份13最低，實測最高氣溫為40.7（1966年8月），最低氣溫-8.1（1969年2月）。流域內氣候濕潤，歷年平均相對濕度79%，其中以6月份的87%為最大，1月份的84%為最小，實測最小相對濕度僅8%。本流域距東海僅120180公里，水汽供應

13、充沛，壩址以上流域年平均雨量為1833.8毫米，但在年內分配很不均勻，39月占年雨量為80.5%，其中56兩月為雷雨季節(jié)，降雨量占年雨量的三分之一，往往形成連綿起伏的洪水，本流域暴雨常出現(xiàn)在此期間，實測最大24小時雨量為236.8毫米。79月間臺風侵襲，也有暴雨出現(xiàn)，最大24小時雨量曾達145.4毫米。流域多年平均降水日數(shù)為172天，最多達201天，最少145天。本流域4至8月為東南風，1至3月、9至12月一般為東北風及西北風。歷年平均風速1.15米/秒，出現(xiàn)在1970年4月，風向西北偏西。壩址區(qū)可能發(fā)生最大風力為11級，相當于風速32米/秒。緊水灘壩址與石富站流域面積僅差41平方公里，占控制

14、流域面積的15%，故壩址處流量資料均不加改正，直接采用石富站資料。泥沙對緊水灘水庫使用不會有嚴重的影響。表1-1 廠區(qū)水位流量關系：水位（m）202203204205206207208209210流量（m3/s）8024054088012801740230029003620水位（m）211212213214215216217218219流量（m3/s）438052006060700079408980100801120012340表1-2 水庫面積、容積：高程（m）205215220225230235240面積（km2）01.32.33.95.77.79.7容積（108m3）00.050.20.

15、350.60.9251.375高程（m）245250255260265270275面積（km2）11.613.615.918.321.324.527.7容積（108m3）1.92.53.24.055.056.257.575高程（m）280285290295300面積（km2）31.235.240.348.158.4容積（108m3）9.1010.7512.715.0517.71.3 地形與地質1.3.1 水庫區(qū)工程地質水庫周邊地勢高峻，無低矮分水嶺，巖石堅硬較完整，雖有部分斷層延伸庫外，但斷層膠結好，山體雄厚，且地下水位分布較高，故無永久滲漏之慮。由于庫岸有第四系松散地層分布，巖石節(jié)理發(fā)育，水

16、庫暫時滲漏損失甚小，對水庫蓄水無影響。庫區(qū)巖石以山巖為主，物理地質現(xiàn)象以小型塌滑體居多，蓄水后小型的邊坡再造雖有可能但不致產生大規(guī)模的邊坡不穩(wěn)定。本地區(qū)地震烈度為6度，可不考慮抗震設計，不計地震荷載。1.3.2 壩址地質壩區(qū)位于90平方公里的“牛頭山”花崗斑巖巖技的南緣，其中有后期的細?；◢弾r和小型的石英巖脈、細晶巖脈、輝緣巖脈侵入穿摘其間與圍巖接觸良好?；炷?新鮮花崗斑巖抗剪摩擦系數(shù)0.7，凝聚力5公斤/平方厘米，抗剪斷摩擦系數(shù)1.0?；炷?混凝土抗剪斷摩擦系數(shù)1.25，凝聚力1.45103kpa。根據壩址區(qū)資料分析，緊水灘壩址兩岸地形對稱，巖性均一，較新鮮完整，風化淺，構造不甚發(fā)育，水

17、文地質條件較簡單，故屬工程地質條件較好的壩址。1.4 天然建筑材料1.4.1 土料下村料場：位于平緩的山坡上，高程300以下，主要為壤土，料場距壩址0.5公里，有效儲量426700立方米。油坑料場：位于500550米高程的低平山丘上，為粘土及壤土組成，料場距壩址1.5公里，有效儲量747600立方米。1.4.2 砂石料局村至小順區(qū)六個料場，左右岸各三個，最遠距壩址16.5公里。局村至壩址區(qū)十個料場，左岸4個，右岸6個，最遠距壩址9公里。壩址至赤石區(qū)七個料場，最遠距壩址12.2公里。共計23個料場，有效儲量水下557000立方米，水上3094600立方米，合計3651600立方米。第二章 經濟、

18、水利與動能2.1 工程效益本工程以發(fā)電為主，同時兼顧防洪、航運、漁業(yè)等綜合利用。電站建成后聯(lián)入華東電力系統(tǒng)，作為系統(tǒng)調峰電源之一。水庫建成后，可減輕洪水對麗水縣城和碧湖平原的影響。在水庫遇五年一遇和二十年一遇洪水時，緊水灘洪峰流量，由原來的4270、6260秒立方米，分別削減為2270、3560秒立方米。水庫建成后，庫區(qū)可通航機動船，由于水庫的調節(jié)作用，壩址至麗水河段枯水期的最小流量可由原來的2.23秒立米提高到50秒立米，（保證率8085%）水深增加0.6米左右。從而改善了航運條件。水庫建成后，經水庫調節(jié)，流放竹木條件可大為改善，有效流放時間可大為增長。流放量可由目前的14萬立方米提高到27

19、.4萬立方米。水庫建成后，正常蓄水位時，水庫面積達34.2平方公里，為發(fā)展養(yǎng)漁業(yè)及其他水產養(yǎng)殖事業(yè)創(chuàng)造有利條件。2.2 特征水位及機組型號校核洪水位292 .0米，校核洪水最大下泄流量1080秒立方。設計洪水位290.0米，設計洪水最大下泄流量12900秒立方。設計蓄水位284.0米，設計低水位264.0米。裝機容量20萬千瓦（45萬千瓦）水輪機機型：hl220lj330第三章 機組選型3.1 特征水位20萬kw屬中型電站，a8.31，n9.81qhaqh，考慮2%水頭損失3.1.1 hmax可能出現(xiàn)情況3.1.1.1 校核洪水位（h=292.0m），四臺機組全發(fā)電 =20/98%=20.41

20、萬kw由=12900 查獲下游水位=219.4 m =292.0-219.4=72.6 m=72.60.98=71.15 m3.1.1.2 設計洪水位（=290.0m），四臺機組全發(fā)電 =20.41萬kw由=10080 查獲下游水位=217.0m =291.0-217.0=73.0 m=73.00.98=71.15m3.1.1.3 正常蓄水位（284.0m），一臺機組發(fā)電 =5/98%=5.1萬kw假定=80 查獲下游水位=202.0m =284-202.0=82 m =820.98=80.36 mn=aq=8.318080.36=5.34萬kw假定=100 查獲下游水位=202.3m =28

21、4-202.3=81.7m =81.70.98=80.01 mn=aq=8.3110080.010.98=6.65萬kw假定=240 查獲下游水位=203 m =284-203=81 m =810.98=79.38 mn=aq=8.3120079.38=15.83萬kw作nq曲線，查得 n=5萬kw時，q=76 所以 凈=n/（8.31q）=5/（8.3176）=79.17 m 綜上選取=79.17 m3.1.2 hmin可能出現(xiàn)情況設計低水位（264.0m），四臺機組全發(fā)電 =20/98%=20.41萬kw當=240 查獲下游水位=203 m =263-203=60 m =610.98=59

22、.78 mn=aq=8.3124059.78=11.91萬kw當=300 查獲下游水位=203.2m =264-203.2=60.8m =60.80.98=59.58 mn=aq=8.3130059.58=14.85萬kw當=450 查獲下游水位=203.8 m =264-203.8=60.2 m =60.20.98=59.0 mn=aq=8.3145059.0=22.1萬kw作nq曲線，查得 n=20.41萬kw時，q=409 ，所以 =203.6 m故=263-203.6=60.4 綜上選取= 60.4m3.1.3 的計算=/2+/2=(79.17+60.4)/2=69.79m設計水頭hr

23、=0.95hav=0.9569.79=66.3m水電站水頭變化范圍為60.479.17由工作水頭范圍查表得：選用hl220水輪機或hl200水輪機3.2 水輪機的選擇3.2.1 hl220工作參數(shù)確定3.2.1.1 轉輪直徑d1查表得限制工況q1/m1.15 m3/s，m89.0%初設q1/ 1.15m3/s，m91.7%nr60000/96%62500 kw，hr73.76 md1=nr9.81q1hr=3.05 m取相鄰較大值d13.3 m3.2.1.2 轉速n查表得hl220型在最優(yōu)工況下單位轉速為：n10/m70.0r/min 設n10/ n10/m70.0r/min hav69.79

24、m n10/70.0r/min d13.3mn=n1havd1=177.21r/min 取相鄰值n187.5r/min p16對3.2.1.3 效率修正查表得hl220型在最優(yōu)工況下的模型最高效率mmax91%模型轉輪直徑 d1m0.46m max1（1mmax）（d1m/d1）1/593.9%93.9%91%2.9%考慮制造工藝上的差異在值中減去一個修正值1.0 % 1.9%maxmmax+91%+1.9%92.9%m+89.0%+2.9%91.9% 與假定值相同 n10/ n10/m（max/mmax）1/211.04%3% n、q1/可不加修正3.2.1.4 工作范圍檢驗在選定=3.3m

25、 n=187.5r/min 后，水輪機的及各特征水頭相對的即可以計算出來。0.983 m3/s1.15 m3/s最大引用流量qmax q1/max d12hr1/20.9833.3266.3=87.14 m3/s各特征水頭相對應的單位轉速為： n1/minnd1/hmax1/269.5 r/minn1/maxnd1/hmin1/279.62 r/minn1/rnd1/hr1/275.99 r/min由q1/max、n1/min、n1/max在hl220綜合特性曲線上繪出工作范圍 圖中斜線部分基本包括了該特性曲線的高效區(qū)(見下圖)。hl220綜合特性曲線1-13.2.1.5 吸出高度由n1/r7

26、5.99r/min，q1/max983 m3/s查曲線得：0.112由hr66.3m查得：0.02下游平均水位取202.1m hs10/900（+）hr1.024.0m符合要求3.2.2 hl200工作參數(shù)確定3.2.2.1 轉輪直徑d1查表得限制工況q1/m0.95 m3/s，m89.4%初設q1/ 0.95m3/s，m92.6%nr50000/96%52083 kw，hr66.3 md1=nr9.81q1hr=3.03 m取相鄰較大值d13.3 m3.2.2.2 轉速n查表得hl220型在最優(yōu)工況下單位轉速為：n10/m68.0r/min 設n10/ n10/m68.0r/min hav6

27、9.79m n10/68.0r/min d13.3mn=n1havd1=172.14r/min 取相鄰值n187.5r/min p16對3.2.2.3 效率修正查表得hl220型在最優(yōu)工況下的模型最高效率mmax90.7%模型轉輪直徑 d1m0.46m max1（1mmax）（d1m/d1）1/593.9%93.9%91%3.2%考慮制造工藝上的差異在值中減去一個修正值1.0 % 2.2%maxmmax+90.7%+2.2%92.9%m+89.4%+3.2%92.6% 與假定值相同 n10/ n10/m（max/mmax）1/211.21%3% n、q1/可不加修正3.2.2.4 工作范圍檢驗

28、在選定=3.3m n=187.5r/min 后，水輪機的及各特征水頭相對的即可以計算出來。0.975 m3/s1.15 m3/s最大引用流量qmax q1/max d12hr1/20.9753.3266.3=86.5 m3/s各特征水頭相對應的單位轉速為： n1/minnd1/hmax1/269.15 r/minn1/maxnd1/hmin1/279.62 r/minn1/rnd1/hr1/275.99 r/min3.2.2.5 吸出高度由n1/r75.99r/min，q1/max975 m3/s查曲線得：0.101由hr66.3m查得：0.02下游平均水位取202.1m hs10/900（+

29、）hr1.754.0m符合要求hl220和hl200吸出高度都為正，相差不大。hl220的效率曲線在高效區(qū)較多，且水頭比較符合，選用hl220。第四章 發(fā)電機選型及主要尺寸4.1 主要尺寸估算（單位：mm）sf50000.8=75000 kva極距 kj（sf/2p）1/4962500/（216） 1/459.83cm定子鐵芯內徑 di2p/609.74 cm定子鐵芯長度 ltsf/（cdi2ne）75000/（5106637.82187.5）179.3 cm di/（ltnn）637.8/（196.7187.5） 0.01810.035 為懸式定子鐵芯外徑ne166.7rpm dadi+66

30、9.57 cm4.2 外形尺寸 （單位：cm）4.2.1 平面尺寸定子機座外徑 136.4rpmne20000kva d2 d1+2401066.5 cm轉子外徑 d3di2di637.8 cm下機架最大跨度d4 d5+0.6520 cm水輪機機坑直徑d5460 cm推力軸承外徑d6363.8 cm勵磁機外徑d7266.3 cm4.2.2 軸向尺寸定子機座高度214ne125rpmh1lt+2+20179.3+259.83+20=319.0cm上機架高度 h20.25di152.4 cm推力軸承高度 h3150 cm勵磁機高度 h4200 cm副勵磁機高度 h5100 cm永勵磁機高度 h68

31、0 cm下機架高度 h70.12di73.17 cm定子支座支承面至下機架支承面或下?lián)躏L板間距離 h80.15di91.46cm下機架支承面至主軸法蘭底面間距 h9100cm轉子磁軛軸向高度 h10lt+80.7260 cm發(fā)電機主軸高度 h11（0.70.9）h834.2 cmh h1+ h2+h4+ h5+ h6+ h8+ h91042.86 cm 圖4-1 發(fā)電機外型圖第五章 金屬蝸殼尺寸包角345由hr66.3m查得：vc6.33m/s由hr66.3m，d13.3m查得：db4400mm，da5150mmi=iqmax360vc=2.09i360aira+i2.575+2.09i360

32、rira+2i2.575+4.18i360表5-1 金屬蝸殼尺寸：i（）3075120165210255300345i（m）0.60.951.211.411.601.761.912.05ri（m）3.784.484.995.405.776.096.396.67第六章 尾水管尺寸尺寸由計算得出：d1d2 標準砼肘管 d13.3m （單位：m）表6-1 尾水管尺寸hlb5d4h4h6l1h58.614.858.984.464.462.256.014.026第七章 調速器及油壓裝置選擇與尺寸7.1 調速功計算：水輪機的調速功a=（200250）q=（ 2.463.10）n.m30000n.mhmax

33、最高水頭 d1水輪機直徑q最高水頭對應的發(fā)電流量7.2 接力器選擇 7.2.1 接力器直徑ds 采用兩個接力器，取額定油壓為2.5mpa，式中（由導葉數(shù)，為標準正曲率導葉，在表中查得）導葉相對高度 =0.25 bo=0.825m直徑ds=d1b0d1hmax=440.4mm在水利機械表5-4選擇與之相近且偏大的ds=450mm的標準接力器。7.2.2 最大行程 smax=(1.41.8) 水輪機導葉最大開度a0max= a0 mmax采用計算系數(shù)1.4-1.8，取1.8，則smax=423 mm7.2.3 接力器容積計算選用ts=4s vm=4.5m/s故選用dt-80型電氣液壓型調速器7.3

34、 油壓裝置選擇vk=（1820）vs=2.42.64 m3選用相近而偏大的hyz-2.5型分離式油壓裝置。 第八章 大壩基本剖面擬定及穩(wěn)定與應力校核8.1 壩高的確定根據水電站裝機容量20萬kw,水庫總容量10億立方米取工程規(guī)模大（1）型，主要建筑物級別1級，次要建筑物基本3級，臨時建筑物級別4級。8.1.1 壩頂上游防浪墻頂應超出靜水位的高度hh=2h1%+h3+hc2h1%為累積頻率為1%的波浪高度 2h1%=0.0166vf54df13vf計算風速設計洪水位時，采用相應洪水期多年平均最大風速的1.5-2.0倍校核時 采用洪水期多年平均風速設計時 vf=(1.52.0)vf=(1.52.0

35、)15=22.530m/s 取vf=25m/s校核時 vf=15m/sdf為壩前沿水面至對岸的最大直線距離按水工建筑物p56，df取5b，其中b為縮寬處寬度（單位km）從地形圖上量得b=276m 故df=5b=1380m則2h1%設=0.016625541.3813=1.033m2h1%校=0.016615541.3813=0546mhz為波浪中心線高出進水位的高度hz=4h1%22lvcthhll2ll為波長，h為壩前水深設計時2ll=10.4（2h1%設）0.8=10.4(1.033)0.8=10.674ll=5.337m h=290-202.05=87.95mhz設=2h%設210.67

36、4cth87.955.337=0.314m校核時2ll=10.4（2h1%校）0.8=10.4（0.546）0.8=6.409ll=3.205m h=292-202.05=89.95mhz校=2h1%校26.409cth89.753.205=0.146cth87.95=0.146mhc取決于壩的級別和計算情況的安全超高。查水工建筑物表4-5，hc設=0.5m hc校=0.4m則h設=1.033+0.314+0.5=1.847mh校=0.546+0.146+0.4=0.992m8.1.1 壩頂高程 壩頂高程=max設計洪水位+h設校核洪水位+h校 =max291.847m292.992m 取壩頂

37、高程壩頂293.0 m8.2 擋水建筑物-混凝土重力壩8.2.1 基本剖面由壩軸線工程地址剖面圖初步擬定壩址處高程為197m，混凝土/新鮮花崗巖抗剪摩擦系數(shù)+g=f=0.7， 凝聚力c=5公斤/平方厘米。地震烈度6級 設計洪水位290m，則h=290-197=93m混凝土容重rc=24kn/m3 水容重ro=9.81kn/m3 揚壓力折減系數(shù)1=0.25 坡度：上游n=00.2，下游m=0.60.8 b/h=0.70.98.2.1.1 按應力條件確定壩底寬度令=0，則b=hrcro-1=63.14m6.2.1.2 按穩(wěn)定條件確定壩底寬度k=1.05, =0則b=max64.1464.43=64

38、.43m 取稍大值b=67m則下游坡度m=b/h=67/93=0.728.2.2 實用剖面8.2.2.1 壩頂寬度 b=8%10%h=7.689.6m 取b=9m 其中h=293-197=96m8.2.2.1 上游折坡點上游折坡的引坡點位置應結合應力控制條件和引水、泄水建筑物的進口高程選定，一般在壩高1323.。即197+132396=229261m內取高程235m n=0.15圖8-18.2.3 穩(wěn)定計算8.2.3.1 壩體自重g=rc1(5.738+996+5880.56)=2599.2+20736+56069.8=79405kn求矩得mg=2599.232.55+20736(36.35-

39、5.7-4.5)+56069.8(36.35-5.7-9-19.33)=756932knm8.2.3.2 設計洪水位時壩基面 h上=290-197=93m h下=217-197=20m 1.上游靜水壓力：px= =42332.2kn py=4132.3kn yc=2.6m 2.下游靜水壓力： 求矩得： 3.壩基揚壓力：u1=rh上=9.8193=911.3kn/m2 u2=68.2kn/m2 u3=0.2u1=182.3kn/m2 u4=0.5u2=34.1kn/m2 總揚壓力： =6944.4+140636+1023+86936=10243.6kn 求矩得: =214843 4.浪壓力： p

40、l=175-139.7=35.3kn ml=2984表8-1 設計狀況下穩(wěn)定壓力計算垂直水平彎矩自重g79405756932水壓力px上42332.21310887py上4132.3139465px下196213080py下1412.6412986揚壓力u10243.6214843浪壓力pl35.32984=1.221.10 滿足5應力計算 考慮揚壓力則a. 水平面邊緣正應力=b. 邊緣剪應力 =-286.590.15=-42.99kpa =1734.430.72=1248.79kpac. 鉛直面邊緣正應力 =6.45kpa =1734.430.722=899.13kpad. 邊緣主應力 =2

41、93.04kpa =(1+0.722) 1734.43=2633.56kpa 8.2.3.3 校核洪水位時壩基面 h上=292-197=95m h下=219.3-197=22.3m 1.上游靜水壓力 px=44081.4kn py=4238.5kn yc=2.61m 2.下游靜水壓力 px=2439.2kn 求矩得： =54438.7 3. 壩基揚壓力：u1=rh上=9.8195=931.95kn/m2 u2=9.8122.3=218.8kn/m2 u3=0.2u1=186.39kn/m2 u4=0.5u2=109.4kn/m2 總揚壓力： =7101.5+1922.6+3282+2789.7

42、=15095.8kn求矩得 =162515.24.浪壓力： 表8-2 校核情況下穩(wěn)定應力計算 垂直水平彎矩自重g79405756932水壓力px上44081.41392972py上4132.3143007px下2439.218131.4py下1756.254438.7揚壓力u15095.8162515.2浪壓力pl10.91024=1.181.05 滿足5應力計算 考慮揚壓力則a. 水平面邊緣正應力=b. 邊緣剪應力 =-191.980.15=-28.80kpa =1821.180.72=1311.25kpac. 鉛直面邊緣正應力 =4.32kpa =1821.180.722=944.10kp

43、ad. 邊緣主應力 =196.30kpa =(1+0.722) 1821.18=2765.28kpa 8.2.3.4 設計洪水位時折坡面 圖8-21.壩體自重：=28176kn求矩得：2壩面水壓力： h上=290-235=54.9m px=14783.7kn 3. 揚壓力： 總揚壓力：=1346.42+2399.28=3745.70kn yc=1.6m =339854. 浪壓力： pl=775-139.7=35.3kn =1891表8-3 設計狀況下折坡應力計算垂直水平彎矩自重g x28176.46201422水壓力px14783.7270542揚壓力u3745.733985浪壓力pl35.3

44、18915應力計算 考慮揚壓力則e. 水平面邊緣正應力=f. 邊緣剪應力 =-215.40=0 =1017.240.72=732.41kpag. 鉛直面邊緣正應力 =0 =1017.240.722=527.34kpah. 邊緣主應力 =215.4kpa =(1+0.722) 1017.24=1544.58kpa 8.2.3.5 校核洪水位時折坡面 1.自重 g=28176.46kn mg=201422 2.壩體水壓力 h上=292-235=57m 3.揚壓力 總揚壓力 =1393.02+2482.33=3875.35kn yc=1.6m=351614.浪壓力 pl=61.3-50.4=10.9

45、kn =610表8-4 校核狀況下折坡應力計算垂直水平彎矩自重g x28176.46201422水壓力px15824.71299614揚壓力u3875.3535161浪壓力pl10.96105應力計算 考慮揚壓力則a. 水平面邊緣正應力=b. 邊緣剪應力 =-101.520=0 =1124.580.72=809.70kpac. 鉛直面邊緣正應力 =0 =1124.580.722=582.98kpad. 邊緣主應力 =101.52kpa =(1+0.722) 1124.58=1707.56kpa 8.3 泄水建筑物-混凝土溢流壩 采用壩頂溢流式8.3.1 單寬流量q 本水庫河谷狹窄且延時堅硬較完

46、整q=100150m3/(sm) 取q=140 m3/(sm)8.3.2 溢流前緣總凈寬l l=55.76m q為通過溢流孔的下泄流量 q=qs=10080為設計洪水最大下泄流量q0為通過水電站的下泄流量 q0= 系數(shù)正常運用時取0.75 0.9取=0.98.3.3 孔數(shù)nl=55.76m 取n=78.3.4 每孔凈寬b由上b為816m 取b=8m 閘墩厚約為2.54.0m 取d=3m 門槽深為0.8m 則溢流壩段總寬度為在地形圖上量得主河床寬為82m滿足要求8.3.5 堰頂高程8.3.5.1 設計洪水求堰上水頭 q設=9766.296m3/s流量系數(shù)m=md=0.502 側收縮系數(shù)與h0有關假設=0.9 自由出流則有：=16.94m此為h0的第一次近似值已知溢流孔口n=7 由hs/h00.75 hs為下游水位高于堰頂數(shù)值查水力學表9.1和表9.2按圓弧形邊墩系數(shù)=0.45按圓弧形邊墩查邊墩查邊墩系數(shù)=0.70按水力學式9.11計算 因故按計算則=0.9 （與假設相同）故h0=16.94m則過流面積為a=h0l=16.9474=1490.72m行進流速取 則則堰上