混合曲线拱坝设计说明书.doc

-1-摘要A江是我国东南地区的一条河流，根据流域规划拟建一座水电站。A江水利枢纽同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用，水库正常蓄水位185.5m，设计洪水位187.3m，校核洪水位190.0m，汛前限制水位182m，死水位164m，尾水位103.5m。水库死库容4.76亿m3，总库容9.6亿m3。A江水利枢纽工程等别为一等，工程规模为大（1）型工程，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为3级，临时性建筑物级别为4级。A江水利枢纽的主要组成建筑物有挡水建筑物、主副厂房、泄水建筑物、过木筏道等。经过坝型比选，选定挡水建筑物为一变圆心变外半径的双曲拱坝，坝顶弦长309m，最大坝高99.25m，坝底厚24.88m，坝顶宽8.41m。设计中对四种工况的坝体应力分别采用了电算和手算，手算运用拱冠梁法。泄水建筑物由两个浅孔和两个中孔组成：浅孔位于两岸，孔口宽8.0m，高8.0m，进口底高程为164m，出口底高程为154m；中孔位于水电站进水口两侧，孔口宽7.5m，高7m，进口底高程为135m，出口底高程为130m。在坝身泄水孔的上下游侧分别布置检修闸门和工作闸门，检修闸门采用平板门，工作闸门采用弧形闸门，在每一个工作闸门的上方有启闭机房，浅孔启闭机房高程为173.0m，中孔启闭机房高程为150.79m。泄槽支撑结构采用框架式结构。坎顶高程为119.3m,浅孔反弧半径为40m,中孔反弧半径为50m。泄槽直线段的坡度与孔身底部坡度一致,挑射角=15o,导墙厚度为2.0m,浅孔导墙高度为6m,中孔导墙高度为7.5m。坝后式厂房装有4台5万kW的发电机组，主厂房长81m，宽18m，副厂房长66m，宽10m，安装场长21m，宽18m。压力管道的直径为4.6m，进水口底高程为152.4m。发电机层高程为114.8m，尾水管底高程为90.8m，厂房顶高程为130.5m。为防止坝基渗漏，在坝基靠近上游侧进行帷幕灌浆，并且为了减少坝基的扬压力，在灌浆帷幕之后设置排水孔。各孔间距均为5.0m。为了防止混凝土产生裂缝，拱坝坝体设置横缝，横缝面上需设置键槽，以咬合加固，增强坝体的抗剪能力。当底宽在4050m以上的拱坝，才考虑设置纵横缝，而本设计中，拱坝坝底宽为24.88m，小于40m，故可不设置纵缝。-2-AbstractAjiangisariverwhichliesinsoutheastofChina.Accordingtodrainageareaprogramming,awaterpowerstationisplanningtobuiltonit.Ajianghydrocomplexplaysanimportantpartsinfloodcontrol,waterpower,irrigation,fisheryandsoon.Thereservoirnormalwaterlevelis185.5m,designfloodlevelis187.3m,maximumfloodlevelis190.0m,floodcontrollevelis182m,deadwaterlevelis164m,tailwaterlevelofhydropowerstationis103.5m.Thedeadreservoircapacityis476,000,000m3,andthetotalreservoircapacityis960,000,000m3.ThehydraulicengineeringgradeisGradeI.Thekey、secondaryandtemporarystructuresgradeisGradeI、IIIandIV.Thekeyhydroprojectisconsistofwaterretainingstructure,powerhouse,auxiliaryroom,sluicestructure,raftsluice,andsoon.Thewaterretainingstructureisadoublecurvaturearchdam.Thelengthoftheaxisofcrestdamisabout309m.Maximumheightofthedamis99.75m,thethicknessofthebottomofthedamis24.88m,andthewidthofthetopofthedamis8.41m.Inthisdesign,weusetwodifferentmethodstocalculatethestessofthearchdaminfourstatus.Oneisusingprogram,theotherisusingcrowncantilevermethodtocalculate.Thereleasestructureiscomprisedof2mid-leveloutletand2short-leveloutlet.Thewidthoftheshort-leveloutletis8.0m,andtheheightis8.0m；thewidthofthemid-leveloutletis7.5m,andtheheightis7.0m.Theupstreamandthedownstreamsideofeveryoutletareabulkheadgateandaoperatinggatewhichisaradialgate.Thereisaroomwhereagatehoistisputaboveeveryservicegate.Thetworoomswhichareabovethemid-leveloutletservicegateareatanelevationof150.79metres,andtheothertworoomsareatanelevationof173.0metres.Theintakeofthemid-leveloutletisatanelevationof135metres,andtheintakeoftheshort-leveloutletisatanelevationof164metres.Thepowerhouseliesatthedamtoe.Thedimensionsofthepowerhouseandtheauxiliaryroomare81m18mand66m10m.Thegeneratorfloorisatanelevationof114.8mmetres,-3-elevationof90.8metres,thetopofthepowerhouseisatanelevationof130.5metres,andtheintakeofhydropowerstationisatanelevationof152.4metres.Incaseofleakageofthedamfoundation,thereneedcurtaingroutingatthebaseofthedam,behindwhichtherearedrainageholeswhichcandecreasetheupliftpressureofthedamfoundation.Inradialdirectionsitneedstosetkeystrench,whichwillreinforcetheresistantofshearingintensionofthedam.Forthebottomofthedamissmallerthan4050metres,-4-目录第一章综合说明.错误!未定义书签。1.1概述.错误!未定义书签。1.1.1枢纽概述.错误!未定义书签。1.2工程特性表.错误!未定义书签。第二章设计资料.错误!未定义书签。2.1枢纽任务.错误!未定义书签。2.2基本资料.错误!未定义书签。2.2.1自然地理.错误!未定义书签。2.2.2工程地质.错误!未定义书签。2.2.3筑坝材料.错误!未定义书签。2.2.4库区经济.错误!未定义书签。2.2.5其它.错误!未定义书签。第三章洪水调节.错误!未定义书签。3.1泄水建筑物型式选择.错误!未定义书签。3.2确定工程等别和级别.错误!未定义书签。3.2.1工程等级.错误!未定义书签。3.2.2技术规范.错误!未定义书签。3.2.3洪水标准.错误!未定义书签。3.3水库运用方式.错误!未定义书签。3.4调洪演算及设计基本数据.错误!未定义书签。3.4.1调洪演算的目的.错误!未定义书签。3.4.2调洪演算的原理.错误!未定义书签。3.4.3计算方法.错误!未定义书签。3.4.4泄洪方案的选择.错误!未定义书签。第四章坝型选择及枢纽布置.错误!未定义书签。4.1坝址坝型选择.错误!未定义书签。4.1.1混凝土重力坝.错误!未定义书签。4.1.2土石坝.错误!未定义书签。4.1.3混凝土面板堆石坝.错误!未定义书签。4.1.4拱坝.错误!未定义书签。4.1.5综合选择.错误!未定义书签。4.2坝体形态选择.错误!未定义书签。4.2.1单曲拱坝.错误!未定义书签。4.2.2双曲拱坝.错误!未定义书签。4.2.3坝型比较.错误!未定义书签。4.3方案比较.错误!未定义书签。4.3.1最大坝高计算.错误!未定义书签。-5-4.3.2重力坝方案.错误!未定义书签。4.3.3拱坝方案.错误!未定义书签。4.4组成建筑物及枢纽布置.错误!未定义书签。4.4.1组成建筑物.错误!未定义书签。4.4.2枢纽布置.错误!未定义书签。4.5泄水建筑物型式选择.错误!未定义书签。4.6厂房及引水系统布置.错误!未定义书签。4.7枢纽总体布置.错误!未定义书签。第五章拱坝设计.错误!未定义书签。5.1拱坝形态和剖面尺寸的拟定.错误!未定义书签。5.1.1拱坝形式选择.错误!未定义书签。5.1.2拱冠梁剖面尺寸的拟定.错误!未定义书签。5.2拱坝的布置.错误!未定义书签。5.2.1拱坝布置的原则：.错误!未定义书签。5.2.2拱坝布置步骤.错误!未定义书签。5.3拱坝的荷载及其组合.错误!未定义书签。5.3.1荷载及计算.错误!未定义书签。5.3.2荷载组合.错误!未定义书签。5.4计算原理和计算步骤.错误!未定义书签。5.4.1计算原理.错误!未定义书签。5.4.2计算步骤.错误!未定义书签。5.5拱坝应力分析(电算,手算).错误!未定义书签。5.5.2手算.错误!未定义书签。5.6坝肩稳定验算.错误!未定义书签。5.6.1基本资料.错误!未定义书签。5.6.2验算原理.错误!未定义书签。5.6.3主要作用力计算.错误!未定义书签。5.6.4验算工况.错误!未定义书签。5.6.5验算结果.错误!未定义书签。第六章泄水建筑物设计.错误!未定义书签。6.1泄水建筑物组成与布置.错误!未定义书签。6.2坝身进水口设计.错误!未定义书签。6.2.1管径的计算.错误!未定义书签。6.2.2进水口的高程.错误!未定义书签。6.3泄槽设计计算.错误!未定义书签。6.4导墙设计.错误!未定义书签。6.5消能防冲计算.错误!未定义书签。6.6泄水孔口应力及配筋.错误!未定义书签。6.6.1计算原理.错误!未定义书签。6.6.2坝内孔口的形状和作用力.错误!未定义书签。6.6.3矩形孔口的应力计算.错误!未定义书签。-6-6.6.4配筋计算.错误!未定义书签。第七章坝体细部构造及地基处理.错误!未定义书签。7.1坝体构造与细部结构设计.错误!未定义书签。7.1.1坝体与坝面.错误!未定义书签。7.1.2坝体分缝.错误!未定义书签。7.1.3坝内廊道和坝后工作桥.错误!未定义书签。7.2坝基处理.错误!未定义书签。7.2.1坝基处理的一般要求.错误!未定义书签。7.2.2地基的处理和开挖.错误!未定义书签。7.2.3坝基排水.错误!未定义书签。参考文献.错误!未定义书签。结语.错误!未定义书签。-7-第一章综合说明1.1概述1.1.1枢纽概述A江是我国东南地区的一条河流，流向自西向东，流经省南部地区，汇入东海，干流全长153公里，流域面积4860平方公里。根据流域规划拟建一座水电站，本设计任务是对A江水利枢纽进行设计。A江水利枢纽是一项同时兼顾防洪，发电，灌溉，渔业等综合作用的水利工程。坝址以上流域面积2761平方公里,水库正常蓄水位为183.25m，汛前限制水位为182m，死水位为164m，设计水位为187.3m，校核水位为190.0m。电站多年平均发电量为5.08亿度，4台机组满载时的流量为338m3/s,尾水位103.5m。正常蓄水位时，水库面积为35.6平方公里，为发展养殖创造了有利条件，同时增加灌溉面积2