水工建筑物課程設計

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水工建筑物課程設計任務書及指導書（重力壩樞紐任務書）

天津農(nóng)學院水利工程系

一、課程設計目的與要求

（一）課程設計目的，是使學生融會貫穿本課程所學專業(yè)理論知識，完成一個較完整的設計計算過程，以加深對所學理論的理解與應用。培養(yǎng)學生綜合運用已學的基礎理論知識和專業(yè)知識來解決基本工程設計問題的初步技能，全面分析考慮問題的思想方法、工作方法以及計算、繪圖和編寫設計文件的能力。

（二）課程設計要求

1.必需發(fā)揮獨立思考能力，創(chuàng)造性的完成設計任務。在設計中應遵循技術規(guī)范，盡量采用國內(nèi)外的先進技術與經(jīng)驗。

2.對待設計、計算、繪圖等工作，應具有嚴肅認真一絲不茍的工作作風，以使設計成果達到較高水平，并從中得到鍛煉。

3.必需充分重視和熟悉原始資料，明確設計任務，在規(guī)定的時間內(nèi)圓滿完成要求的設計內(nèi)容。

4.成果包括:設計計算說明書一份，圖紙1張。（三）設計任務

1.根據(jù)地質、地形條件和樞紐建筑物的作用，進行樞紐布置方案比較通過初步分析確定。2.進行非溢流壩的剖面設計和溢流壩剖面設計，內(nèi)容包括：擬定擋水壩剖面和溢流壩剖面，穩(wěn)定（包括單一安全系數(shù)法和可靠度理論法），應力分析（用材料力學法計算邊緣應力）并繪制設計圖。

3.進行細部構造設計，包括：混凝土標號分區(qū)、分縫、止水等。（四）設計說明書參考目錄第一章基本資料其次章壩體剖面擬定第三章穩(wěn)定分析第四章應力分析第五章細部構造設計

二、基本資料

（一）工程概況1、流域資料及樞紐任務

**水電站位于澤州縣金村鎮(zhèn)寺北莊南的丹河干流上，壩址以上控制流域面積2359Km2，主河道長約101Km，流域平均寬度23.4Km，河道平均坡降為8‰。河底高程為558.0m。

電站分兩級開發(fā)：一級站設計水頭52m，引水流量3.45m3/s，裝機1500kW；二級站設計水頭65m，引水流量3.45m3/s，裝機1890kW，總裝機3390kW。

****水電站為有壩引水式年調(diào)理電站，主要包括攔河樞紐工程、引水系統(tǒng)工程、電站廠房工程。主要建筑物有：樞紐砌石重力壩、一級站引水隧洞、一級站廠房、二級站擋水壩，

二級站無壓隧洞、前池、壓力管道及廠房。

當?shù)刈匀皇某蓪有院?，石質堅硬，蘊蓄量亦極為豐富，可滿足工程要求。

根據(jù)水庫的工程規(guī)模及其在國民經(jīng)濟中的作用，本工程規(guī)模屬三等工程，主要大壩為三級建筑物，其余為五級建筑物。（二）水文分析1.年徑流：

****水庫年徑流量計算結果

項目****汛期徑流量****非汛期徑流量****年徑流量

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設計年徑流（10m）10%15%1613755252166225%1238749731736050%724337801102375%41863162734885%31862959614590%276428575621均值（10m）9464420213666247096102308112.洪水：多發(fā)生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大漲落迅速的特點，1846年最大洪峰流量為4550m3/s。

3.泥沙：設計****水庫年輸沙量按20萬m3計。泥沙浮容重：0.8t/m3，淤沙內(nèi)摩擦角：20°。淤沙高程：575m

4.建筑材料：砌石容重：2.3t/m3；混凝土容重：2.4t/m3。

（三）氣象

多年平均降水量為605mm，年最大降水量1010.4mm（1956年），最小265.7mm（1997年），汛期6～9月降水量約占全年的70%；多年平均蒸發(fā)量為1769.8mm；多年平均氣溫11.2℃，極端最高氣溫38.6℃，極端最低氣溫-19℃；地面平均溫度13.5℃，極端最高地面溫度70.5℃，極端最低地面溫度-24.1℃；最大凍土深度為43cm，多年平均日照時數(shù)2314.1h，多年平均風速為2.2m/s，最大風速為28m/s，水庫吹程D=0.5公里。無霜期約180天，初霜期始于四月上旬，終究十月下旬。

（四）工程地質

壩肩上、下游邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，邊坡施工時無大的削坡，對施工及大壩的安全使用是有利的。巖石物理力學性質：基巖飽和抗壓強度70MPa，建議容許承載力3MPa，摩擦系數(shù)0.7。

地震：區(qū)域地震烈度為6度。

（五）樞紐建筑物特性指標項目校核洪水位水位設計洪水位正常蓄水位死水位(發(fā)電)庫容總庫容調(diào)洪庫容壩型設計洪水下泄能力校核水位下泄量單位米米米米億立米億立米米/秒3指標611.72608.586055752.4311．518砌石土重力壩16073407備注p=0.01%p=0.1%計入