××水力发电枢纽工程重力坝设计.doc

 PAGE - 13 - ××水力发电枢纽工程重力坝设计 【摘 要】： 人类筑坝的历史有近5000年，重力坝是出现最早的一种坝型。它具有结构简单、工作可靠、易于机械化施工、使用年限长、养护费用低等优点，所以至今仍被广泛使用。××水力发电枢纽工程兼有发电、防洪、航运、灌溉等任务。××沿岸地质条件适中，所以修筑实体重力坝较为理想。 【关键词】：重力坝设计 非溢流坝段 溢流坝段 前言 流域概况及枢纽任务 ××是罗江上的一条南北向大支流，河流全长295公里，流域面积850平方公里。流域形状略呈菱形，上下游狭窄，中游宽大，河道坡陡流急，具有暴涨暴落的特性。本枢纽工程以发电为主，兼顾防洪、灌溉，对航运和木材筏运也适当加以解决。水库总库容22.6亿立方米，装机容量24.8万千瓦，灌溉上游农田130万亩，确保减免昌州市（福州市）及附近50万亩农田和南江县（南平县）的洪??。 经水文、水利调洪演算确定： 死水位200.15m；发电正常水位215.5m，相应下游水位163.88m；设计洪水位216.22m，相应下游水位169.02m，通过河床式溢洪道下泄流量5327.70m3/s；校核洪水位217.14m，相应下游水位169.52m，通过河床式溢洪道下泄流量6120.37 m3/s；泥沙淤积高程174.6m，淤沙干容重14.1KN/m3（浮容重=8.71 KN/m3），孔隙率n=0.45内摩擦角为φ=15o；电站进水口底板高程为186.20m（坝式进水口）。 气象资料 相应洪水季节50年重现期最大风速的多年平均值为17.3m/s，相应设计洪水位时吹程2.54km，相应校核洪水位时吹程2.66km。 地质勘测资料 坝址处河床地面高程为146.10m，河床可利用基岩高程为140m，坝与基岩之间摩擦系数为0.7，基岩允许抗压强度为6.3Mpa ,坝基渗透系数（扬压力折减系数或剩余水头系数）α1α2可分别取0.25，0.34。 建筑材料有关数据 5.1 龄期为90天，强度等级C15标号的混凝土允许抗压强度为4.3Mpa。 5.2 砂石料有3个主要料场： 5.2.1 房村料场位于坝上游右岸22公里处，与公路边小山丘相连，附近河岸地形开阔，可供加工堆存之用，分布呈长方形，长1350m，宽234m，表土层3～4m，露出水面0～7m。 5.2.2 张湖料场位于坝址下游62公里的江中靠右岸，附近有铁路干线的某一车站，全长1580m，宽390m，露出水面0～9m。 5.2.3 南浠料场位于坝址下游58公里江中靠右岸，全长1900m，宽300m，露出水面0～5m。 5.3 土料 分布于坝址上下游一公里范围内，分布高程为170～350m，有效储量达150万m3，其平均剥土层约1.5m左右，开采运输也方便。 5.4 石料及水泥掺和料 石料在坝址上下游一公里范围内，花岗岩储量丰富，且石质坚硬良好，但覆盖风化层厚，采料时剥土工作量大。无效储量与有效储量之比约1：7.4；水泥掺和料在坝址区10公里范围内，可用者有风化后的灰质页岩及泥煤。前者活性高，储量亦大，后者层薄，难开采，并含有少黄铁矿。 其他有关资料 根据国家建筑委员会所颁布的地震烈度图，本地区应属6度地震区，坝区设防烈度建议为7度。 坝顶有交通要求，行车宽度不少于8m。 设计说明书 工程综合说明 工程分等与建筑物分级 根据工程的效益，库容确定本枢纽属于Ⅱ等工程，其主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。 枢纽布置 本工程是以发电为主的综合利用工程，溢流坝段布置在主河槽处，冲沙孔布置在电站进水口附近。 本枢纽的主体工程由挡水坝段、溢流坝段、泄水底孔坝段、电站坝段及其建筑物组成，电站为坝后式。该重力坝由18个坝段组成，每个坝段的长度大约为20m，从左岸到右岸依次是1～6号坝段为右挡水坝段，7～9号为溢流坝段，10号11号为底孔坝段，12～18号为右岸挡水坝段。该坝坝基面最低高程为140m，坝顶高程为217.8m，坝体总长度为370m，枢纽工程布置图附后。 非溢流坝段：右岸全长120m左岸全长190m，除10号坝段长30m外，其余坝段均长20m。坝顶宽度为10m，坝顶两侧各设一宽1m的人行道。坝顶的上游侧设置高1.2m宽0.5m的钢筋混凝土结构防浪墙，下游设置栏杆。沿坝轴线方向每隔20m设置一个照明灯。坝上游面为折线面，起坡点高程为185m，坡度为1：0.2，下游面坡度为1：0.7，折坡点高程为202.85m。 溢流坝段：该坝段全长60m，分3个坝段，每段长20m，共分3孔。溢流堰顶高程为201.07m。堰顶安装工作闸门和检修闸门，闸门宽×高=15×15。工作闸门为平面钢闸门，采用坝顶门机启闭。工作桥面与非溢流坝顶一致。堰顶设有两个中墩，其厚度为4.5m边墩厚3m，缝设在闸孔中间。溢流堰面采用WE