克林水电站混凝土拱坝设计.docx

广西水利水电GUANGXIWATERRESOURCESHYDROPOWERENGINEERING2013(3)

33

·规划设计·

克林水电站混凝土拱坝设计

刘范学

(玉林市水利电力科学研究院，广西玉林537000)

[摘要]结合克林水电站拱坝地形地质条件，从应力计算、传力墩设计等几方面介绍了拱坝设计的基本思路及设计要点。

[关键词]拱坝；传力墩；应力计算；位移；稳定分析；克林水电站

[中图分类号]TV314[文献标识码]B[文章编号]1003-1510(2013)03-0033-03

1概述

克林水电站工程坝址位于西林县那劳乡那劳村那伏屯，距西林县城58km,座落在右江干流驮娘江的一级支流克林河下游，距克林河口20.5km。是一座以发电为主，兼顾防洪、灌溉的水利枢纽工程。水库总库容1365万m3,电站装机容量21MW,属Ⅲ等工程。工程主要建筑物包括混凝土双曲拱坝、压力隧洞、发电厂房、变电站等，于2008年5月建成运行。

已风化成白色，虽是中厚层状，但内部片理发育，片理间距2-10cm,顺层，大部矿物已变成高岭土、泥质，结构疏松，可塑性强，遇水崩解。类似的在左岸有7层，厚度不等，累计厚5.6m。

(2)右岸。软弱夹层及泥化夹层共7层，总厚度为0.77m。其中有3层泥化夹层，分别出露在650m及658m高程处，厚度均为5cm,为薄层泥岩上下层面处发生泥化0.5-1.5cm,往中间逐渐过渡到较新鲜泥岩。

2坝址工程地质

2.1左、右岸及河床地质

坝址河谷横断面呈“V”字型，河床宽22m,坝顶河谷宽127.2m。河谷流向SE115°。河床底高程618.5m,左岸山顶高程为726m,自然坡度40°-50°;右岸山顶高程为785m,自然坡为33°-50°。两岸地形基本对称。开挖后基岩断面呈梯形。坝址地层由三迭系中统百逢组(T?bf)、第四系组成。岩性以砂岩、泥岩、砂岩夹泥岩为主。

2.2构造

坝址区主要为褶皱构造，褶皱轴线大致与河谷平行。河床坝中心处为一向斜核部，构成河谷两岸岩层与地形一致，左岸670m高程以上为一背斜；右岸650m高程处为一背斜，680m高程处为一向斜。左岸舒缓，右岸较紧密。坝区没有断层发育，但岩石节理尤风化节理较发育，构造裂隙有为上述的4组。

2.3软弱夹层及泥化夹层

(1)左岸。650m平台处有一软弱夹层，厚110cm,

3拱坝设计2

3.1特征水位及相应流量

根据水库的调洪成果，水库正常蓄水位为666.00m。设计洪水位为670.02m,相应下泄流量为646m3/s。校核洪水位为670.69m,相应下泄流量为831m3/s。

3.2坝顶高程确定

根据《混凝土拱坝设计规范》(SL282—2003)规定，坝顶高程应不低于校核洪水位，防浪墙顶高程等于水库静水位与超高之和，按规范相关公式计算，计算结果见表1。

表1防浪墙顶高程计算成果表m

计算工况水位波浪高

波浪中心线与库

安全

防浪墙顶

水位高差

超高

高程

正常蓄水位666.001.08

0.33

0.4

667.81

校核洪水位670.69

0.65

0.18

0.3

671.82

本工程非溢流段坝顶高程定为671.51m,结合栏杆设防浪墙，墙顶高程672.61m。

[收稿日期]2013-04-03

[作者简介]刘范学(1978-),男，广西容县人，玉林市水利电力科学研究院工程师，学士，主要从事水利水电工程科研设计及检测工作。

刘范学：克林水电站混凝土拱坝设计

34

3.3拱坝布置及几何尺寸初定

根据拱坝断面尺寸拟定的一般原则，初步拟定

2φN=51.2°,坝底厚度16.35m,坝顶下游面最大倒悬度0.234,坝底上游面最大倒悬度为第6层拱端

坝顶厚4.0m,坝顶中心角2φo=106°,坝底中心角

拱坝轴线

2720913921排砂孔轴线

27209

13921

排砂孔轴线

坝顶中心线

80.排砂孔

顶中心线

26.50

6

42.30A3.

右传力墩

8。

56420。

(626.14m)倒悬度0.248。拱坝平面及剖面图见图1。

校核洪水位(P=0.2%)670.69671.51

设计洪水位2%670.02

I=59437829

左传力墩

C20砼T)

625排砂孔φ2000第四系坡残积层下限线

强风化带下限线

2500

9652

041

13119

620.6导流钢管61500

16