黑水河二級水電站樞紐(重力壩)設(shè)計開題報告

黑水河二級水電站樞紐設(shè)計開題報告選題目的及意義（1）培養(yǎng)我們了解并初步掌握水利工程的設(shè)計內(nèi)容、方法和步驟。

（2）通過設(shè)計，鞏固有關(guān)專業(yè)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課所學(xué)的理論，鍛煉運用所學(xué)的課程知識解決實際工程問題的能力，培養(yǎng)正確的設(shè)計思想，熟悉水利建設(shè)、水利方針政策及有關(guān)規(guī)范。

（3）通過設(shè)計進一步提高我們編寫設(shè)計說明書，進行各種計算和繪制水利工程圖力。二、設(shè)計擬解決的工程實際問題

（1）依據(jù)資料進行壩型選擇和設(shè)計本樞紐等別和建筑物級別

（2）根據(jù)給定的地形、地質(zhì)、水文及施工運行方面的資料對選定的壩軸線、壩型進行論證。確定樞紐主要建筑物的組成，定性分析比較選擇較優(yōu)壩型；在選擇壩的基礎(chǔ)上定性分析標(biāo)記哦確定其他建筑物的型式；根據(jù)建筑物及要求確定主要建筑物在樞紐布置中的相對位置。對泄洪建筑物比較泄洪方式，進行一組泄洪方式的調(diào)洪計算，確定公開尺寸及水庫洪水位根據(jù)選擇的各主要的建筑物型式，定性分析比較選擇一個可行的樞紐布置方案。

（5）主要建筑物設(shè)計

①擋水壩壩段設(shè)計：確定擋水壩的使用剖面及輪廓尺寸，并進行穩(wěn)定、應(yīng)力分析,繪出最大壩高處擋水壩橫剖面圖。

②溢流壩段設(shè)計：確定溢流壩的剖面尺寸，并進行穩(wěn)定、應(yīng)力分析,繪出溢流壩段平面、剖面參考圖及下游立視參考圖

③底孔壩段設(shè)計：確定底孔尺寸，校核底孔泄流能力，繪制剖面圖。三、設(shè)計資料綜述1、流域概況黑水河為長江水系沅水下游左岸的一條支流，發(fā)源于湖北省宣恩縣，分水嶺高程1900m，自北向南流經(jīng)宣恩縣的沙道溝、李家河鄉(xiāng)和來鳳縣全境，于百福寺進入重慶市境內(nèi)，再經(jīng)酉酬至石堤入湖南，在沅陵注入沅水。本水電站為黑水河干流規(guī)劃梯級電站的第二個梯級。黑水河二級水電站總裝機容量14MW，多年平均發(fā)電量3455萬kWh，正常蓄水位以下庫容約550萬m3，最大壩高約45m。2、基本地質(zhì)條件壩址所在位置地形左陡右緩，左岸地形坡度40o～45o，右岸地形坡度30o～35o，河谷呈為基本對稱的“V”型谷。壩址區(qū)出露地層為第四系河床沖、洪積層（Qal）形成的塊石夾砂、卵礫石，三疊系下統(tǒng)大冶群組（T1dy）為薄層夾中厚灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。壩址區(qū)巖層單斜，巖層傾向右岸偏下游，產(chǎn)狀為N25o～30oE，NW∠32o～38o，壩區(qū)無斷層切割影響。由于壩址區(qū)為溶巖含水地層。左岸未發(fā)現(xiàn)有大的溶洞、及巖溶管道，其巖溶發(fā)育以溶蝕裂隙，溶蝕晶孔為主。右岸在700m高程以上地表發(fā)育有少量豎井狀落水洞、及溶溝、溶槽，規(guī)模較??；650m高程以下發(fā)育少量垂直河溶槽、溶蝕裂隙。壩址區(qū)為巖溶含水地層，兩岸地下水位埋藏較深，巖溶裂隙水以5～7%的水力坡降往河床基準(zhǔn)面排泄。壩址區(qū)巖體弱風(fēng)化左、右岸水平深度約10m，局部裂發(fā)育部位約15m，河床約8m；微風(fēng)化左右岸水平深度約16m，局部裂發(fā)育部位約20m，河床約12m。巖體透水率在弱~微風(fēng)化帶平均5~8Lu，微風(fēng)化以下巖體平均3~5Lu。四.重力壩簡述

重力壩是在世界上最早出現(xiàn)的一種壩型，它是由混凝土或漿砌石修筑的大體積擋水建筑物，其基本剖面是三角形，整體是由若干壩段組成。重力壩在水壓力和其他荷載作用下主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來滿足穩(wěn)定要求，同時依靠壩體自重產(chǎn)生的壓力來抵消由于水壓力所引起的拉應(yīng)力以滿足強度要求。它具有：相對安全可靠,耐久性好，抵抗?jié)B漏、洪水漫溢、地震等性能較強；設(shè)計、施

工技術(shù)簡單，易于機械化施工；對不同的地形和地質(zhì)條件適應(yīng)性強，任何形狀河

谷都能修建重力壩，對地基條件要求相對來說不太高；在壩體中可布置引水、泄

水孔口，解決發(fā)電、泄洪和施工導(dǎo)流等問題的優(yōu)點。因此本次畢業(yè)設(shè)計選擇混凝土重力壩作為題目，在老師的指導(dǎo)下完成設(shè)計任務(wù)，將會為我之后走上工作崗位有很大幫助?；炷林亓问侵赣没炷翝仓?，主要依靠壩體自重來抵抗上游水壓力及其它外荷載并保持穩(wěn)定的壩。世界各國修建于寬闊河谷處的高壩，多采用混凝土重力壩；壩軸線一般為直線，斷面型式較簡單，便于機械化快速施工，混凝土方量較多，施工中需要嚴(yán)格的溫度控制措施；壩頂可以溢流泄洪，壩體中可以布置泄流孔洞。我國的丹江口電站、豐滿工程的大壩，目前世界上最大的水電站―巴西伊泰普工程的大壩，均采用了混凝土重力壩。五、本課題主要設(shè)計內(nèi)容1、黑水河二級水電樞紐工程由擋水建筑物、泄水建筑物、電站建筑物等主要建筑物組成。其主要任務(wù)是發(fā)電和防洪。本畢業(yè)設(shè)計以該樞紐為對象，選用實體重力壩為擋水建筑物，要求完成以下設(shè)計內(nèi)容：1）分析地形地質(zhì)、水文氣象、施工條件等基本資料；2）根據(jù)樞紐建筑物的組成及施工導(dǎo)流等因素進行樞紐總體布置；3）非溢流壩段設(shè)計，包括剖面設(shè)計、壩段穩(wěn)定及強度分析等；4）溢流壩段設(shè)計，包括消能防沖設(shè)計、溢流剖面設(shè)計、壩段穩(wěn)定及強度分析等；5）電站壩段設(shè)計，主要是引水建筑物設(shè)計；6）細(xì)部構(gòu)造設(shè)計和地基處理；7）文獻資料翻譯等。2、主要建筑物的設(shè)計

主要建筑物包括擋水、泄水、取水、專門建筑物等，他們是設(shè)計的中的重點內(nèi)容。1）通過論證分析

，進一步選定壩體結(jié)構(gòu)壩型2）確定大壩主要尺寸，以最大壩高斷面為代表，擬定壩頂高程（計算得）、壩頂寬度、上下游起坡點和坡度，同時對壩體的主要構(gòu)造、壩基防滲、排水及段長長度等都應(yīng)一并考慮。3）作用于壩體上的荷載計算及其組合（設(shè)計和校核）4）

壩體穩(wěn)定分析，選用計算公式及已知參數(shù)，對壩體斷面進行各種情況的穩(wěn)定計算5）壩體應(yīng)力分析，要求計算各種情況下的建基面邊緣應(yīng)力及正常運用情況下壩身內(nèi)4-5個水平截面上的應(yīng)力并繪出主應(yīng)力軌跡線。6）溢流壩剖面，根據(jù)非溢流壩剖面和調(diào)洪演算計算孔口尺寸，壩頂高程，擬定溢流剖面，選擇消能方式、進行一種消能方式設(shè)計。不做穩(wěn)定，應(yīng)力分析。但要選擇工作閘門和檢修閘門形式、尺寸與相應(yīng)的啟閉機型式、容量。7）壩體構(gòu)造設(shè)計，包括壩頂、壩頂分縫、止水、排水、廊道系統(tǒng)以及壩身對混凝土材料的要求及標(biāo)號分區(qū)，壩縫灌漿等的設(shè)計，還包括連接段設(shè)計。8）地基處理，包括基礎(chǔ)開挖和形狀要求、基礎(chǔ)灌漿、排水、兩岸連接及特殊地基的處理等。

六、參考資料及文獻：祁慶和.水工建筑物[M](3版).北京：中國水利水電出版社，1997.陳勝宏.水工建筑物[M].北京：中國水利水電出版社2003潘家錚.重力壩設(shè)計[M].水利電力出版社.1987.防洪標(biāo)準(zhǔn)(GB50201-94)[S].中國計劃出版社,1995水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)(SL252-2000)[S].水利電力出版社.2000混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范(SL319-2005)[S].水利電力出版社.2005水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范DL5077-1997[S]，中國水利電力出版社，1997.泄水建筑物消能防沖論文集[C].水利出版社.1980.11七、進度計劃1-2周3-4周5-9周10周11-12周13周14周了解課題，熟悉查找參考資料壩型選擇、樞紐布置調(diào)洪計算、壩經(jīng)濟剖面設(shè)計與計算完成設(shè)計說明書、計算書的編寫繪制大圖及細(xì)部結(jié)構(gòu)放大圖教師評閱畢業(yè)答辯八、設(shè)計成果設(shè)計（論文）成果要求