高阳镇大坝枢纽的设计.ppt

高阳镇大坝枢纽的设计 姓名 专业 指导老师 甘肃农业大学2012届毕业论文答辩 日期 2012 5 工程等级及建筑物的级别的确定 高阳镇水利枢纽工程设计内容 1 2 4 3 5 水文水利计算 坝型的选择 水利枢纽的布置 地基处理 1 工程等级及建筑物的级别的确定 拟建的高阳镇调节坝是高阳镇河段环境治理工程的重要工程 主要利用调节坝提高高阳镇河段的水位 改善环境问题 因此 可以得到正常蓄水位为162米 在根据坝址水位 库容曲线 查得在正常蓄水位为162米时的库容为0 12亿m3 根据 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 查得该工程为 等 工程规模为中型 其中主要挡水建筑物和泄水建筑物为3级 次要建筑物为4级 2 水文水利计算 2 1重现期的确定根据 防洪标准 GB50201 94 可以查得大坝设计洪水标准为50 100年 则该工程设计重现期为50年一遇 校核洪水为500 1000年 则校核重现期为1000年一遇 消能建筑物按照30年一遇设计 本工程区内地震动峰加速度为0 05g 相应的地震基本烈度 度 地震动反应谱特征周期为0 35s 按 水工建筑物抗震设计规范 Sl203 97 本工程不作抗震计算 2 2水文计算利用独立样本法 将最大洪峰流量经验频率从小到大依次排序 点绘经验频率曲线 从经验频率曲线上读取3点 Q5 1900m3 s Q50 765m3 s Q95 260m3 s 利用三点法求得Q 878 16m3 s C 0 597 然后 选配理论频率曲线 采用适线方法 即调整 与C 的关系 选择理论频率曲线与经验频率点配合较好的作为最后采用的理论频率曲线 经过多次适线 最终得到当 2C 时配线最好 画出频率曲线 从图上面读出P 2 对应设计流量Q2 2256 87m3 s P 0 1 对应校核流量Q0 1 3398 48m3 s 2 3推求洪水过程性 采用同倍比放大法 分别求出设计和校核情况下的放大倍数比值 求出放大洪水流量 根据求得的放大洪水流量和时段的关系画出洪水过程线 3 坝型的选择 3 1根据地形和地质资料条件 优先考虑修建混凝土重力坝 然后通过重力坝各种坝型的比较 最终考虑修建实体重力坝 3 2在重力坝枢纽中一般多用溢流坝泄流方式 在枢纽中设置溢流坝段 可以更好的宣泄很大的洪水流量 并且比其他泄水方式经济 根据各种泄水方式的适用条件比较 选择溢流坝作为该工程的泄水方式 4 水利枢纽的布置 4 1非溢流坝段的设计 非溢流坝段的理论剖面是上游校核水位为顶点的三角形 h h1 hz hc h1 为累计频率为1 时的波浪高度hz 为波浪中心线高于静水位的高hc 安全超高 水库水位的超高按公式 首先 分别求出设计水位和校核水位下的超高 h设计 h校核 然后根据设计水位 h设计 校核水位 h校核 选出最大之作为坝顶高程 4 2稳定分析 1 沿坝基面的抗滑稳定分析 坝体抗滑稳定计算图 首先根据如右图所示 计算坝体接触面以上的总铅直力 G 总水平力 P 总扬压力 U 然后 根据计算得到的数据求抗滑安全系数Ks Ks f W U P f 接触面的摩擦系数 该工程坝体的级别为3级 则坝基面抗滑稳定安全系数为1 05 只要求得 Ks 1 05 即坝体稳定 4 3溢流坝段的设计 目前 国际上均采用WES型 溢流面由顶部溢流段 中间直线段和反弧段组成 溢流坝段顶部溢流段采用WES曲线 如右图所示 首先确定定性水头Hd 定性水头为堰顶最大作用水头的75 95 计算 堰顶最大水头为校核水位与堰顶高程的差值 从而求出定性水头 根据定性水头求出WES堰面曲线图的个数据关系 绘制堰面曲线 WES堰面曲线 4 4中间直线段的设计 溢流坝的中部为直线段 要求和非溢流坝的基本三角形的下游边相重合 上端和堰顶曲线相切 下端和反弧曲线段相切 其作用是使水流平顺的按要求的消能方式与下游水位衔接 4 5消能设计 单宽流量的大小是溢流重力坝设计中的重要控制指标 对于一般的软弱岩石常取q 30 50m3 s 根据该工程的地质条件去取q 40m3 s 则可以确定溢流坝段的净宽 然后分别计算设计流量和校核流量下 是否需要修建消能工 当越后水深 下游水深时需要修建消能工 反之不需要 经过计算需要修建消能工 选择消力池作为该设计的消能措施 然后计算池深 池长 5 地基处理 1 坝基的开挖与清就是把覆盖层缓和风化破碎的岩石 砂卵石层和强风化岩体挖掉 使大坝直接建筑在坚实的岩石上 2 坝基的固结灌浆是提高基岩的整体性和强度 降