湖南镇水电站设计及主厂房构架结构计算

1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要乌溪江水电站坐落于浙江省乌溪江，湖南镇，属于梯级开发电站，根据地形要求，其开发方式为有压引水式。坝区地质条件较好，主要建筑物（混凝土非溢流坝），泄水建筑物（混凝土溢流坝），引水建筑物（有压引水遂洞，调压室），地面厂房。水库校核洪水位239.5m（万年一遇），相应的下泄流量9700m3/s；设计洪水位238.2m（千年一遇），相应的下泄流量5500m3/s；设计蓄水位231.5m。本设计确定坝址位于山前峦附近，非溢流坝坝顶高程241m，坝底高程113.0m，最大坝高128m，上游折坡坡度为1：0.2，下游坝坡坡度为1：0.76，溢流坝堰顶高程225m。引水隧洞进口

2、位于坝址上游凹口处，遂洞全长1200m。洞径9.1 m，调压室位于厂房上游200m左右处，高程250m的山峦上，型式为差动式。厂房位于下游狄青位置。设计水头99.38m，装机容量4×4.5 =18万kw，主厂房总宽21m，总长58m。水轮机安装高程116.32m，水轮机层地面高程118.76m，发电机层高程125.27m，装配场层高程130.00m，高于下游校核洪水位129.50m，故无需在下游设挡水墙。厂房附近布置开关站，主变等。受地形限制，尾水平台兼作公路用，坝址与厂区通过穿山隧道连接，形成枢纽体系。另外，本设计还对调压室结构计算并绘制了调压室布置图。关键词：水利枢纽；挡水建筑物

3、；泄水建筑物；稳定；应力；水轮机；选型；引水隧洞；调压室；厂房。AbstractThe Wuxijiang hydropower station is located in HuNan Town in ZheJiang province ,which belongs to a chain of exploitation .According to the demand of topographic form ,I choose diversion hydropower station . The geology condition is good .The main construction

4、conclude the water retaining structure (the concrete non over-fall dam) ,the release works (the concrete over fall dam) ,the diversion structure (pressure seepage tunnel ,the surge-chamber ) ,and the surface power station .The check level is 239.5m ,its corresponding flow is 9700m3/s . The design wa

5、ter level is 238.2 m ,its corresponding flow amount is 5500 m3/s. The regular water retaining level is 231.5m .The dam site is near the former saddle .The crest elevation of the non-over-fall dam is 241 m ,and the base elevation is 113.0m ,The max height of the dam is 128m , The upstream dam slope i

6、s 1:0.2 ,the downstream dam slop is 1:0.76 ,the spillway crest elevation is 225m .The inducer of the seepage tunnel is located at the recess place ,The length of tunnel is 1200m ,the diametric of which is 9.1 m .The surge-chamber is located at the mountain , which is 200m from the work shop building

7、 and is type is differential motion.The workshop building is located at downstream ,the design level of the turbine is 99.38 m , the equipped capacitor is 4×4.5 =18kw ,the clean width is 21m , its whole length is58m . The fix level of the turbine is 116.32 m , the height of hydraulic trbine is

8、118.76m, and the height of dynamo is 125.27m , the level of the adjustment bay is higher， (and higher than the downstream water level 129.50m) . So it isnt necessary to set up in the lower reaches of the retaining wall.Near the workshop building , there are switch station and the main transformer an

9、d so on .In addition, the design structure of the surge tank is also calculated and plotted the surge tank layoutKey words: water control; water retaining structures; discharge structure; stability; stress; turbine; selection; diversion tunnel; surge chamber; plant.目录第一章 设计基本资料1.1 流域概况和水电站位置 乌溪江属衢江支

10、流，发源于闽、浙、赣三省交界的仙霞岭，于衢县樟树潭附近流入衢江，全长170公里，流域面积2623平方公里。 流域内除黄坛口以下属衢江平原外，其余均属山区、森林覆盖面积小，土层薄，地下渗流小，沿江两岸岩石露头，洪水集流迅速，从河源至黄坛口段，河床比降为1/1000，水能蕴藏量丰富。 流域内已建成二卒水电站，第一级为湖南镇水电站，坝址位于衢县境内乌溪江区山前峦处，坝址以上流域面积为2151平方公里。第二级为黄坛口水电站，坝址位于衢县黄坛口公社。坝址以上流域面积为2328平方公里。1.2 水文与气象1.2.1 水文条件湖南镇坝址断面处多年平均径流量为83.0立方米/秒。实测最大峰流量为5440立方米

11、/秒(1954年)，千年一遇洪水总量为11.0立方米，洪峰流量为11300立方米。万年一遇洪水总量16.2亿立方米，洪峰流量为16600立方米/秒。保坝洪水总量17.2亿立方米，洪峰流量为22000立方米/秒。表1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系曲线水位(m)122.71123.15123.5124.04125.4126.6128.5流量(m3/s)105010020050010002000水位(m)130.1132.6135.3137.6139.8141.8流量(m3/s)300050007500100001250015000图1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系曲线表1-2 电站厂房处获

12、青水位流量关系曲线水位(m)115115.17115.39115.57115.72115.87116流量(m3/s)1020406080100120水位(m)116.13116.25116.37116.47117.05117.9118.5流量(m3/s)1401601802004007001000水位(m)119.45120.3121.97123.2125.65127.8129.8流量(m3/s)15002000300040006000800010000图1-2 狄青处水位流量关系曲线 表1-3 水库水位面积、容积曲线高程()水库面积()总库容()25059.842592.5424554.92

13、305.6924049.962043.5423545.931803.8223041.91584.2422538.11384.2422034.31203.2421531.151039.6221027.99891.7720524.61760.2720021.22646.6919519.11544.8719016.99454.6218514.94374.7918012.89305.221709.37193.621606.66113.771504.9555.721.2.2 气象条件乌溪江流域属副热带季风气候，多年平均气温10.4，月平均最低气温4.9，最高气温28，多年平均降雨为1710毫米，雨量年内

14、分配极不均匀，4,5,6三个月属梅雨季节，降雨量占全年的50左右，7,8,9三个月受台风过境的影响，是有台风暴雨出现，其降雨量约占全年的25左右；1.3 湖南镇工程地质库区多高山峡谷，平原极少。地层多为白垩纪流纹斑岩及凝灰岩分布，柱状节理及顺坡向节理裂隙普遍，断裂构造不甚发育，受水库回水影响，可能有局部土滑、崩塌等情况，但范围不会很大，因此库区的岸坡稳定问题是不严重的。唯坝前水库左岸的梧桐口至坝址一段地形陡峭，顺坡裂隙较为发育，经调查有四处山坡因顺坡裂隙切割，不够稳定，每处不稳定岩体为23万立方米，在水库蓄水过程中，裂隙中充填物受潮软化，易崩塌、滑落，由于距坝趾较近，在施工过程中应注意安全。库

15、取未发现有经济价值的矿床，仅湖南镇上游破石至山前峦一带有30余个旧矿，经地质部华东地质局浙西队调查，认为无经济价值。本工程曾就获青、项家、山前峦三个坝址进行地质勘测工作，经分析比较，选用了山前峦坝址。山前峦坝址河谷狭窄，河床仅宽110m左右，两岸地形对称，覆盖层较薄，厚度一般在0.5m 以下，或大片基岩出露，河床部分厚约24m。岩石风化普遍不深，大部分为新鲜流纹斑岩分布，局部全风化岩层仅1m左右，半风化带厚约212m，坝址地质构造条件一般较简单，经坝基开挖仅见数条挤压破碎带，产状以西北和北西为主，大都以高倾角发育，宽仅数厘米至数十厘米,规模及影响范围均不大，坝址主要工程地质问题为左岸顺坡裂隙、

16、发育，差不多普及整个山坡，其走向与地形地线一致，影响边坡岩体的稳定性。坝址地下水埋置不深，左岸为1126m，右岸1534m。岩石透水性小，相对抗水层(条件吸水量0.01L/dm)埋深不大，一般在开挖深度范围内，故坝基和坝肩渗透极微，帷幕灌奖深度可在设计时根据扬压力对大坝的影响考虑选用。坝址的可利用基岩的埋置深度，在岸1012m，右岸69m，河中68m，坝体与坝基岩石的摩擦系数采用0.68。引水建筑物沿线为流纹斑岩分布。岩石新鲜完整，地质条件良好。有十余条挤压破碎带及大裂隙，但宽度不大，破碎程度不严重。厂房所在位置地形陡峻，覆盖极薄，基岩大片出露，岩石完整，风化浅，构造较单一。有两小断层，宽0.

17、50.8m，两岸岩石完好。本区地震烈度小于6度。1.4当地建筑材料本工程需要砾石约186万立方米，砂67万立方米。经勘测，砂的粒径偏细，砾石超粒径的含量偏多，其他指标均能满足要求，但坝址附近几个料场的储量不能完全满足设计要求。故不足的砂石料用轧石解决，轧石料场选在大坝左岸距坝址0.812公里范围内。不足的砂料用楼里村附近的几个料场补充，距坝址2.53公里。1.5 交通状况坝址至衢县的交通依靠公路，衢县以远靠浙赣铁路。1.6既给设计控制数据a .校核洪水位：239.5m，校核最大洪水下泄流量9700m3/s，相应的水库库容1947.5×108m3b .设计洪水位：238.2m，设计洪水

18、最大下泄流量5500m3/sc .设计蓄水位：231.50md .设计低水位：191.00me .装机容量：4×4. 5Mw，即18万kw第二章 水能规划2.1特征水头Hmax、Hmax、Hr的选择H校核=97%（Z上-Z下） （水头损失按 3%计） （2-1）式中：Z上上游水位，m；Z下厂房处下游水位，m。2.1.1 Hmax 的选择1.校核洪水位，全部机组发电：由Q泄=9700m3/s查水位流量关系曲线的下游水位：Z下=129.5m，H校核=106.7m2.设计洪水位，全部机组发电：由Q泄=5500m3/s查水位流量关系曲线的下游水位：=125.0m，H设洪=111.1m、3.正

19、常蓄水位，上游水位 Z上=231.5m,机组运行有两种情况：1）四台机组运行装机容量 NI=4×45MW=18×kwN=KQH,取K=8.3，水电转化效率 =0.846，,=发电×水轮机，N=9.81QHN=9.81×Q×（231.5Z下）×0.846表2-1 设计蓄水位231.5m时试算表(所有机组发电时)流量Q（m3/s）下游水位Z（m）水头HN(kw)200116.5111.55.4906300116.8111.259.2105250116.7111.356.0991190116.4111.647.6214195116.6911

20、1.37.3154经试算得 Q=195，Z下=116.69m，H正常4 =97%×(231.5-116.69)=111.37m2）一台机组运行装机容量 =45MW=4.5×kwN=9.81Q（231.5- Z下）×0.846表2-2设计蓄水位231.5m时试算表（一台机组）流量Q（m3/s）下游水位Z（m）水头HN(kw)40114.9113.1037546.5161850115.1112.9146852.642452115.3112.7148643.0251751115.2112.8147748.6388149115113.0145955.0359448.111

21、3.04116.5445037.39232经试算得 Q=48.1，Z下=115.46m，H正常1 =97%×(232-115.46)=113.04 m综上可得，Hmax =113.04m2.1.2 Hmin 的选择(1)Hmin出现在最低水位时机组全部发电，上游最低水位Z上=191.0m装机容量 =4×45MW=18×kwN=9.81Q（191.0- Z下）×0.846 表2-3 设计低水位191.0m时试算表(所有机组发电时)流量Q（m3/s）下游水位Z（m）水头HN(kw)400117.171.68.3418300116.971.87.7733250

22、116.772.07.9919290116.7772.00.0098291116.7971.98.7296302116.9371.85.8896经试算得 Q=302，Z下=116.93m， Hmin=97%×(192-116.97)=71.85m(2)设计低水位时1台机组发电，装机容量 =1×45MW=4.5×kwN=9.81Q（191.0- Z下）×0.846试算过程如下表所示：表2-4 设计低水位191.0m时试算表(一台机组)流量Q（m3/s）下游水位Z（m）水头HN(kw)40115.473.3324344.0533750115.373.4330

23、470.3181365115.6873.0639412.5715970115.773.0442433.0374873115.7273.0244239.8428174.5115.972.8545040.92639经试算得Q=74.5，Z下=115.9m， H死1=97%×(191.0-115.9)=72.85m2.1.3 平均水头的确定Hav=5%×H校核+10%×H设洪+50%×H正常4 +5%×H正常1+20%×Hmin +10%×H死1 （2-2）=99.38m2.1.4设计水头Hr的确定对于引水式水电站，设计水头：Hr

24、 =Hav=99.38m2.2水轮机型号选择已知该水电站的水头变化范围71.85112.82m，查水电站教材型谱表（P79 表3-6）可得合适的水轮机型有HL200， HL180两种。现将这两型水轮机作为初选方案，分别求出其有关参数，并进行比较分析，以确定适合选用的水轮机型。水轮机额定出力：Nr=Ngrgr(对于大中型发电机gr=96%98%) （2-3） Nr=4500098%=45918 kW2.2.1HL200型水轮机方案主要参数选择（1）转轮直径查水电站表3-6得，限制工况下单位流量Q1M'=950Ls=0.95m3s，效率M=89.4%，由此初步假定原型水轮机在此工况下的单位

25、流量Q1=Q1M=0.95m3/s，假定效率91。设计水头=99.38mD1=Nr9.81Q1HrH=2.34m (2-4)取与之接近而偏大的标称直径D1=2.50m（2）转速n计算查水电站表3-4可得，HL200 型水轮机在最优工况下的单位转速n10M'=68rmin,初步假定n10'=n10M'=68rminn=n1'HD1=271.2rmin (2-5)取与之接近而偏大的同步转速n=300 r/min（3）效率及单位参数修正 HL200最优工况下Mmax=90.7%,模型转轮直径D1M=0.46m,则原型效率为： max=1-(1-Mmax)(D1MD1)

26、15 （2-6）max=93.4%则效率正修正值=93.490.7%-1%=1.7%其中，考虑到模型与原型水轮机在制造工艺上的差异，在修正值中减去1%。 max=Mmax+=90.7%+1.7%=92.4%=m+=89.4%+1.7%=91.1%将重新代入公式（1-4）求D1:D1=2.34仍取转轮直径D1=2.50m。单位转速n的修正值： n10'n10M'=maxMmax-1 （2-7）n10'n10M'=0.93%<3.0%故单位转速n可不加修正，Q1'也可不加修正。综上可得 ： =91.1%，D1=2.50m，n= 300 r/min(4)

27、工作范围的检验在已知Hr=98.33m，Nr =KW的条件下得：Q1max'=Nr9.81D12HrHr=0.843<0.95m3/s （1-8）Qmax=Q1max'D12Hr=75.63m3/s与特征水头Hmax、Hmin、Hr相对应的单位转速为: n1min'=nD1Hmax=70.61r/min (2-9) n1max'=nD1Hmax=88.48r/min (2-10) n1r'=nD1Hr=75.63r/min (2-11) 在HL200型水轮机的模型综合特征曲线上分别绘出n1min'=70.61r/min，n1max'

28、= 88.48r/min和Q1max=843L/s的直线，这三根直线所围成的区域就是水轮机的工作范围，仅包含了一部分的高效区。（5）吸出高度Hs计算由水轮机设计工况下的参数n1r'=75.63%r/min ，Q1max=843L/s，从HL200综合特性曲线上查得m=0.088,由水电站P52图2-26可查得=0.019。由坝址处多年平均流量83.0m3/s,可查表得：= 115.74m;故可得: Hs=10.0-900-(m+m)Hr （2-12） 式中：水轮机安装位置的海拔高程，初始计算取下游平均水位高程，即=115.74m m模型气蚀系数 m气蚀系数修正值 Hr水轮机设计水头 H

29、s =-0.65>-0.4m可见，HL200型水轮机方案的吸出高度满足电站要求。2.2.2 HL180型水轮机方案主要参数选择（1）转轮直径D1查水电站表3-6得，限制工况下单位流量Q1M'=860L/s=0.86m3/s，效率M=89.5%，由此初步假定原型水轮机在此工况下的单位流量Q1'=Q1M'=0.86m3/s，假定效率92。设计水头Hr=99.83mD1=Nr9.81Q1HrH=2.44m取与之接近而偏大的标称直径D1=2.50m（2）转速n计算查水电站表3-4可得单位转速n10M'=67rmin，HL180 型水轮机在最优工况下的单位转速初步假

30、定n10'=n10M'=67rmin，则：n=n1'HD1=267.8r/min取与之接近而偏大的同步转速n=300 r/min（3）效率及单位参数修正 HL180最优工况下，模型转轮直径D1M=0.46m,则原型效率为：max=1-(1-Mmax)(D1MD1)15max=94.3%则效率正修正值=94.392%-1%=1.3%其中，考虑到模型与原型水轮机在制造工艺上的差异，在修正值中减去1%。 max=Mmax+=92%+1.3%=93. 3%=m+=89.5%+1.3%=90.8将 重新代入公式（1-4）求D1:D1=2.45m仍取转轮直径D1=2.50m。单位转

31、速n的修正值：n10'n10M'=maxMmax-1n10'n10M'=1.2%<3.0%故单位转速n可不加修正，Q1'也可不加修正。综上可得 ： =90.8%，D1=2.50m，n= 300 r/min（4）工作范围的检验在已知Hr=99.83m，Nr =45918KW的条件下得：Q1max'=Nr9.81D12HrHr=0.845<0.95m3/s则水轮机最大引用流量：Qmax=Q1max'D12Hr=75.81m3/s与特征水头、相对应的单位转速为: n1min'=nD1Hmax=70.61r/min n1max

32、'=nD1Hmax=88.48r/min n1r'=nD1Hr=75.63r/min 在HL180型水轮机的模型综合特征曲线上分别绘出n1min'=70.61r/min， n1max'=88.48r/min和Q1max=845L/s的直线，这三根直线所围成的区域就是水轮机的工作范围，仅包含了一部分的高效区。（5）吸出高度Hs计算由水轮机设计工况下的参数n1r'=75.63%r/min，,Q1max=847L/s，从HL180综合特性曲线上查得m=0.083，=0.019。由坝址处多年平均流量83.0m3/s,可查表得：115.74m;故可得: Hs=10

33、.0-900-(m+m)Hr=-0.17m-4m可见，HL180型水轮机方案的吸出高度满足电站要求。2.3 水轮机方案的比较分析为了便于比较分析，先将这两种方案的有关参数列入表1-5中表2-5 水轮机方案参数对照表序号项目HL200HL1801模型转轮参数推荐使用水头H(m)范围90-12590-1252最优单位转速n10（r/min）68.067.03最优单位流量Q10（L/s）8007204最高效率 max91.1%90.8%5气蚀系数0.0880.0836原型水轮机参数工作水头H（m）范围71.85-112.8271.85-112.827转轮直径D1(m)2.52.58转速 n（r/mi

34、n）271.2265.89最高效率max92.4%93.3%10额定出力 Nr（kW）459184591811最大引用流量 Qmax（m3/s）75.6363.8612吸出高度Hs（m）-0.65-0.17由上表可见，两种机型方案的水轮机转轮直径相同，均为2.5米。HL180型水轮机方案的工作范围包含了较多的高效率区域，运行效率较高，气蚀系数较小，安装高程较高，有利于提高年发电量和减小电站厂房的开挖工程量； HL200型水轮机方案机组转速较高，有利于减小发电机尺寸，降低发电机造价。综合分析后，初步选定HL180型方案较为有利。第三章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物3.1 非溢流坝3.1.1剖面设计

35、3.1.1.1基本剖面设计1、坝高的确定表3-1 吹程及风速计算表吹程D(m)计算风速Vf(m/s )基本组合（正常情况）199020（多年平均最大风速的1.52.0倍）特殊组合（校核情况）200013（洪水期多年平均最大风速）（1）按基本组合（正常情况）计算： Hm=洪-底=238.2-115=123.2mgDV02=9.81×=38.66 为累计频率为h5%的波浪高度ghv02=0.0076V0-112(gDV02)13 h5%=0.88gLmV02=0.331V0-12.15(gDV02)13.75 Lm=9.45m查水工建筑物课本P37表2-12，得h5%hm=1.95则hm

36、=0.45m查表2-12得 h1%hm=2.42 则h1%=1.089mhz=h1%2Lmcth2HmLm=0.39m大坝级别1级 正常情况hc=0.7mh设=h1%+hz+hc=2.18m 坝顶高程设计洪水位+h设238.2+2.18=240.38m(2)按特殊组合（校核情况）计算：Hm=校核-底=124.5mgDv02=9.81×=116.09 为累计频率为5%的波浪高度ghv02=0.0076V0-112(gDV02)13h5%=0.56m gLmV02=0.331V0-12.15(gDV02)13.75 Lm=6.14m由水工建筑物表212 查得h5%hm=1.95则 hm=

37、0.29mh1%hm=2.42 h1%=0.69mhz=h1%2Lmcth2HmLm=0.24m大坝级别1级 非正常情况hc=0.5m计算结果如下：h校=h1%+hz+hc=1.43m坝顶高程校核洪水位+h校240.93m表3-2 非溢流坝坝高计算表v0BDgD/v02h5%h1%Lmhzhch坝高设计20399199038.660.881.0899.450.390.72.18240.38校核134482000166.090.560.696.140.240.51.43240.93综上：坝顶高程取为241 m。2、坝底宽的确定由于电站形式为引水式，故坝上游侧无有压进水口，上游坝坡坡度不受限制，取

38、上游面坡度=0，同时用应力条件和稳定条件公式确定坝底的最小宽度。按强度条件确定坝底最小宽度 BH=1c01-+22-1 （3-1）为上游坡度，取=0时可以得到： B=Hc0-1 （3-2）式中：B坝底宽度，m；H基本剖面坝高，H=241-113=128m C坝体材料容重取值24KN/m3 0水容重10KN/m3 1扬压力折减系数,按规范坝基面取0.3 m=BH=1C0-=12410-0.3=0.69B0.69×128=88.31m（2） 按稳定条件确定坝底最小宽度 BH=Kf(c-1) （3-3）式中：f岩石面摩擦系数，0.68；K1.05 B=1.05×1280.68&#

39、215;(2.4-0.3)=94.12m综上，取坝底最小宽度95m.3.1.1.2基本剖面设计1、坝顶宽度 坝顶宽度b=（8%10%）H=10.24m12.80m，且不小于3m。本设计取12m2、剖面形态由上可知，稳定条件为限制条件，所以采用上游坝面上部铅直、而下部呈倾斜，这样可利用部分水重来增强坝的稳定性。折坡点起点位置应结合引水、挡水建筑物的进水高程来选定，一般为坝高的1323（42.6785.33），取折坡高程为113+50=163.0m，坡度为1:0.2坝底总宽=(163.0-113.0)×0.2+（239.5-113.0）×0.76=106.14m图3-1 非溢流

40、坝剖面图a3.1.2 廊道及排水布置3.1.2.1 基础帷幕灌浆廊道基础帷幕灌浆廊道沿纵向布置在坝踵附近，以便有效地降低渗透压力。廊道宽度一般为2.53m，高度约为3.04.0m，取廊道宽为3m，高为3m。廊道底面至基岩面的距离宜不小于1.5倍廊道底宽，以防廊道底板被灌浆压力掀动开裂。故廊道底面距基岩面得距离取为5m。廊道上游壁到上游坝面的距离应不小于0.050.1倍水头，即5.9m至11.9m，且不小于45m，以免渗透坡降过大使混凝土受到破坏，也不致恶化廊道。取为6.2m。3.1.2.2 基础排水廊道基础排水廊道沿纵横两个方向布置，且直接设在坝底基岩面上。廊道宽度一般为1.52.5m，高度为

41、2.22.5m，取宽为2.0m，高为2.5m。基础帷幕灌浆廊道沿纵向布设在坝踵附近，以便有效的降低渗透压力，但廊道上游壁到上游坝面的距离不应小于0.050.10倍的水头，且不小于45米，以免渗透坡降过大使混凝土受到破坏，所以取为8米。廊道尺寸，宽取为2.5米，高位3.5米。3.1.2.3 纵向排水廊道纵向排水廊道一般靠近坝的上游侧每隔1530m高差设一层，其上游壁离上游坝面的距离应不小于0.050.1倍水头作用，且不得小于3m。本设计取每30m高差设一层纵向排水廊道，其上游壁距上游坝面6m。取宽2.0m，高2.5m。下游距坝趾处12m处设一排水廊道。为了减小渗水对坝体的有害影响，降低坝体中的渗

42、透压力，在靠近上游坝面处设置排水管，将坝体渗水排入廊道，再由廊道汇集于集水井，用水泵排向下游。排水管至上游坝面的距离约为水头的，且不小于2m。取为8.5m。排水管管内径取为15cm。坝体剖面绘制如下：图3-2 非溢流坝剖面图b3.1.3稳定与应力校核1.正常水位状况:基本组合：（持久状况）（上游为正常蓄水位231.5m，下游水位为0）坝基面：荷载计算简式：自重： G1=6000kN G2=36864kN G3=.6kN水压力： P1=70211.3 P2=9350kN扬压力： U1=4799.3kN U2=13322.4kN U3=7198.8k浪压力：Pwk=34.9kN表3-3 正常蓄水位

43、下，坝基面荷载计算表编号荷载及其分项系数垂直水平力臂力矩（kN/m）m正向逆向1自重（1.0）600046.43686437.07.63.02.22水压力（1.0）7021139.5935048.523扬压力（1.0）4799.336.87.213322.46.8991791.347198.847.67.84浪压力（1.2）34.9117.424097.958承载能力极限状态：抗滑稳定：0=1.1 =1.0（持久状况） fR'=1.2 CR'=1.2×103kPamfR'=1.3 mCR'=3.0 d=1.2S*=70252.9kNWR=.1kN AR

44、=106.14mR*=fR'WR+CR'AR=.60S*=77278.5kPa.5kPa满足要求坝趾抗压强度WR=.1kNMR=-.5kNmTR=53.07m JR=99645.1m4 m2=0.76S*=WRAR-MRTRJR1+m2 =2862.61 kN R*=fc=13500kPa0S*=3148.9kPafcdm=5000kPa满足要求正常使用极限状态：长期组合下坝踵拉应力验算：（运行期）计算得WR=.1kN MR=-.9kNm=WRAR+MRTRJR=798.8kPa0满足要求短期组合下坝趾拉应力验算：（完建期）计算得WR=.6kN MR=.7kN=-WRAR+MR

45、TRJR=-401.0kPa 100kPa满足要求折坡面：图3-3正常蓄水位下非溢流坝折坡面剖面图荷载计算简式：自重： G1=22464kN G2=33608.4kN水压力： P1=23461.3kN扬压力：U1=1186.06kN U2=4966.76kN U3=1778.63kN浪压力： Pwk=34.9kN表3-4 正常蓄水位下溢流坝折坡面荷载计算表编号荷载及其分项系数垂直水平力臂力矩（kN/m）m正向逆向1自重（1.0）2246423.07.533608.41.6956798.22水压力（1.0）2461.322.8.53扬压力（1.0）1186.0625.97308024966.76

46、5.5627615.191778.6324.94443594浪压力（1.2）34.93.65承载能力极限状态：坝趾抗压强度 0=1.1 =1.0（持久状况） fR'=1.2 CR'=1.2×103kPamfR'=1.3 mCR'=3.0 d=1.2WR=48140.95KnMR=-62654.2kNmTR=29.07m JR=16377.4m4 m2=0.76 AR=58.14m S*=WRAR-MRTRJR1+m2=1481.7 kN R*=fc=13500kPa0S*=1629.9kPafcdm=5000kPa满足要求正常使用极限状态：长期组合下坝

47、踵拉应力验算：（运行期）WR=48140.95kN MR=.7kNm=WRAR+MRTRJR=1652.4kPa0满足要求短期组合下坝趾拉应力验算：（完建期） WR=56072.4kN MR=.7kN=-WRAR+MRTRJR=56.3kPa 100kPa满足要求2.设计状况:基本组合：（短暂状况）上游为设计洪水位238.2m，下游为设计洪水最大下泄流量5500（发电流量作为安全储备）对应的下游水深133.1-113=20.1m坝基面：荷载计算简式：自重：G1=6000kN G2=36864kN G3=.6kN水压力： P1=78375.2kN P2=2020kN P3=10020kN P4=

48、916.56kN扬压力： U1=1629.5kN U2=20087.9kN U3=4387kN U4=2380.8kN浪压力：Pwk=34.9kN表3-5 设计蓄水位下坝基面荷载计算表格1自重（1.0）600046.43686437.073.02.22水压力（1.0）78375.239.5202042880916.5648.5244471.49547.250.0327376.43扬压力（1.0）1629.548.0778330.0720087.93.162272.49438713.5659487.722380.851.84浪压力（1.2）34.9117.424097.958承载能力极限状态：抗滑稳定： 0=1.1 =1.0（持久状况） fR'=1.2 CR