TL重力坝设计实例.doc

2.2 设计实例 2.2.1 总论 2.2.1.1 基本资料 1．流域概况及枢纽任务 某水库枢纽位于某江上游，全河流域面积3 200km2，流向自北向南，干流的平均比降为2%~3%。流域内多石山，小部分为丘陵，水土流失不严重。 本枢纽工程是以发电为主兼顾灌溉和供水的综合利用工程，水库的总库容为1 200万m3，发电引水高程为347.5m，发电最大引水流量为74m3/s ，发电装机容量4万kW。灌溉下游左岸43.5万亩，灌溉最大引水流量40m3/s，引水高程352.5m。 2．地形地质 坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、微风化及覆盖层。河槽高程为332.0m，河槽处为半风化的花岗岩，风化层厚度为2 m，基岩具有足够的抗压强度，岩体较完整，无特殊不利地质构造。两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，厚度约2~3m，风化层厚1~2m，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。 坝基的力学参数：抗剪断系数(混凝土与基岩之间)为f=0.9, c=700kPa。基岩的允许抗压强度5 000kPa。 地震的基本烈度为6度。 3．建筑材料 砂料、卵石在坝址上、下游均有，坝址下游5km以内砂储量丰富，可供建筑使用(建筑材料分布图略)。 4．水文 坝址以上控制集雨面积145.0km2，多年平均流量3.1 m3/s，平均年径流量5460.0万m3。 水文水利规划成果如下： 上游设计洪水位为385.4m，相应的下游水位为334.3m，库容为1 140万m3，溢流坝相应的泄量为1 250m3/s；上游校核洪水位为386.7m，相应的下游水位335.2m，库容为1 200万m3，溢流坝相应的泄量为1 680m3/s；上游正常高水位为383.5m，相应的下游水位为331.7m，库容为895万m3；死水位为350m，相应的库容为40万m3。淤沙高程为345m，相应的库容为35万m3。 5．气象 本地区洪水期多年平均最大风速14m/s，水库的风区长度为2.6km。 6．其它有关资料 河流泥沙计算年限采用50年，坝前淤沙高程为345m，泥沙浮重度为9.5kN/m3，内摩擦角为12°。坝体混凝土重度采用24kN/m3， 2.2.1.2 工程综合说明 根据工程的效益、库容参照规范《水利水电工等级划分及洪水标准》，(SL252—2000)确定本工程属于III等工程，其主要建筑物为3级。次要建筑物为4级，临时性建筑物为5级。 枢纽布置：本工程是以发电为主的综合利用工程，溢流坝段应布置在主河槽处，冲沙孔应布置在电站进水口附近，另外电站布置应考虑地形、交通及电站附属建筑物布置等条件。 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15m，从右岸至左岸依次为：1#~6#坝段为挡水坝段、7#~8#坝段为溢流坝段、9#~10#坝段为底孔坝段、11#~18#坝段为左岸挡水坝段，该坝的坝基面最低高程为327.0m，坝顶高程为386.7m，最大坝高为59.7m，坝体总长为277.5m。详图见2-7。 非溢流坝段：右岸全长90.5m，左岸全长120m，其中1#坝段长15.5m，其它各坝段均为15m。坝顶宽度为7m，坝顶两侧各设一人行道，人行道宽1m。坝顶的上游侧设置钢筋混凝土结构的防浪墙，墙高1.2m，宽0.3m，下游设置栏杆，沿坝轴线方向每隔20m设置一个照明灯。坝的其他尺寸为：上游面为折面，起坡点高程为347m，坡度为1:0.2；下游面坡度为1:0.7，折坡点的高程为379.5m。 溢流坝段：全长34m，分2个坝段，每个坝段长17m，共分3孔。溢流堰顶高程为376.4m，堰顶安装工作闸门和检修闸门，闸门宽×高=8m×8m，工作闸门为平面钢闸门，采用坝顶门机启闭。工作桥面高程与非溢流坝顶一致。堰顶设有两个中墩，其厚度3m，边墩厚2m，缝设在闸孔中间，溢流堰面采用WES曲线，过堰水流采用连续式鼻坎挑流消能，坎顶高程为336.2m，反弧半径为18m，挑射角为25o。边墩向下游延伸成导水墙，其高度为3.5m，断面为梯形，顶宽为0.5m，底宽为2.0m，需分缝，缝距为15m。 图2-7 枢纽工程布置图(单位：尺寸cm；高程：m)电站坝段：电站的装机容量为2×2万kW，坝段总长15m，坝顶高程为386.7m，坝顶宽度为16m，坝顶人行道与挡水坝段一致，门机与溢流坝段一致，上游突出2m，为拦污栅槽，引水口中心线高程为348.5m，孔径为3.0m，进口为三向收缩的喇叭口，进口前仅贴坝面布置拦污栅，进口处设置事故闸门和工作闸门，均为平面闸门。在进口闸门后设置渐变段，渐变段为圆角过度，长度为6m。电站厂房采用坝后式，位于左岸非溢流坝段后，由主厂房、副厂房等组成。副厂房在主厂房的上游侧，厂房与坝之间用缝分开，主厂房宽