《水電站設計中主要建筑物型式選擇及樞紐布置案例》2300字

水電站設計中主要建筑物型式選擇及樞紐布置案例綜述1.1樞紐等別及組成建筑物級別根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）中的有關規(guī)定確定了本次樞紐工程的等別以及其它組成建筑物的級別如下：工程等別為三等；主要建筑物級別：3級；次要建筑物級別：4級；臨時建筑物級別：5級。1.2壩型選擇工程投資的多少、工程工期的長短都取決于本次設計是否選擇了合適的壩型，所以選擇一個合適的壩型是大壩設計過程中應該首先解決的首要問題。下面就大壩的選型問題從定性定量兩個方面進行分析。1.2.1定性分析1.2.1.1各種常見壩型比較水利水電建設工程中，擋水建筑物主要可以選擇有重力壩，拱壩，土石壩以及一些新型壩型等型式。每種壩型都有其優(yōu)點和缺點，需要結合當?shù)靥赜械臈l件和特點進行比選設計。（1）拱壩拱壩的工作原理是將自身上游受到的水壓力通過自身圓拱的作用將其傳遞給兩岸的山體及基巖，拱壩的主要特點有以下幾條。1）應力狀態(tài)良好，谷形深窄。2）壩體施工量較小，壩體的穩(wěn)定主要由圓拱的作用維持。3）超載工作能力強，安全性高.4）良好的抗震性能.5)施工工藝要求非常高，地基處理要非常嚴謹。這次工程的地質條件極差并且場地開闊，巖石破碎，強度低。根據(jù)有關地形形資料可以看出，滲透層中等偏強。若拱壩建成，將有大量的開挖，并且這種情況下大把的安全性不可靠，所以不考慮拱壩的類型。（2）支墩壩支墩壩它所需要的地質條件也非常高，和拱壩差不多，并且結構也很復雜所以也不考慮這種壩型。（3）重力壩重力壩是一種依靠自身所產生的強大重力在壩基面上產生的摩檫力來抵消水平方向的水壓力達到自身穩(wěn)定的的一種壩型。重力壩的主要特點是1）抗侵蝕性強。2）結構易于施工建造，對施工工藝要求不高。3）能夠適應很多地形地質條件。4）因為與壩基面的接觸面積很大導致整體結構很容易受到揚壓力的影響。5）重力壩相對于其他大壩而言斷面尺寸很大，壩體施工量大。由于地質條件的影響導致壩基面與混凝土之間的摩擦系數(shù)小，所以必須增加斷面面積和工程量來保證壩體的整體穩(wěn)定性。如果采用這種方法，需要大量的混凝土，根據(jù)資料顯示，用于混凝土制作的砂石料廠距離壩址很遠，將大大增加運輸建造成本，綜上不考慮重力壩。（4）土石壩本工程附近有大量質量很好的堆石料，擁有建造土石壩的先天優(yōu)勢，并且工程地質條件也滿足土石壩建造的要求，所以本工程適合采用土石壩。土石壩的優(yōu)點：1）可以充分利用當?shù)夭牧系膬?yōu)勢大大降低建設費用；2）土石壩對不同地質條件的適應性很好，對地質的要求不高。3）土石壩的施工工藝簡單，操作簡單而且施工質量也很好。不足之處：1）壩頂不能溢流，往往需要另辟溢洪道2）施工導流不如混凝土壩方便，增加了工程造價3）壩段大，填土質量易受天氣因素影響。1.2.1.2土石壩各壩型比較（1）均質壩、土質防滲體的心墻壩和斜墻壩均質壩土石防滲心墻壩斜壩可以適應任地形地質條件。大壩建設土料的要求逐步放寬?？刹捎孟冗M施工機械進行施工，條件不具備時可采用簡易施工機械進施工。因此，是我國中小項目建設的重點。（2）堆石壩根據(jù)大壩所采用的防滲材料的種類可將堆石壩分為瀝青混凝土堆石壩、鋼筋混凝土堆石壩、復合土工膜防滲堆石壩。以下是對不同堆石壩的定性分析：1）混凝土面板堆石壩我們可以充分利用當?shù)氐膬?yōu)勢條件進行大壩的建設，節(jié)省大量的三料費用投入和其他方面投資。面板設置在堆石體上游面作為整個壩體的受力結構。上游面水壓力所產生的垂直分量有利于大壩的穩(wěn)定。壩體工程量是土石壩中最小的，以往的工程實踐例子證明少量的漏水問題并不會影響大壩整體的結構安全。但是沒有任何結構是完美的，我們在設計是也應該考慮它的缺點比如大壩整體的面板容易受到地基沉陷的影響，需要進行缺陷處理。2)其他形式堆石壩復合工膜防滲土石壩相較于鋼筋混凝土面板堆石壩而言，土工膜堆石壩在兼顧了鋼筋混凝土優(yōu)點的同時，面板造價降低，而且也不容易受到地基沉降的影響。復合土工膜的施工容易受到氣溫的影響，但根據(jù)氣象資料不存在該問題。1.2.2定量分析1.2.2.1鋼筋混凝土面板堆石壩與復合土工膜防滲面板堆石壩的方案比較以下選用兩個最合理的方案進行優(yōu)選：方案一：鋼筋混凝土面板堆石壩；方案二：復合土工膜防滲面板堆石壩。從三個方面對兩種方案進行了比較（1）從樞紐布局來看，由于兩者都是堆石壩，但防滲體不同，所以兩種方案在樞紐布局上沒有區(qū)別（2）從施工角度看，兩種方案的堆石體無差異。相比之下，鋼筋混凝土面板堆石壩的工作量要大于復合土工膜。就防滲體而言，復合土工膜的施工更方便快捷，不需要接縫和止水。（3）從工程投資的角度出發(fā),復合土工膜的建設成本遠低于混凝土面板。復合土工膜方案造價遠小于鋼筋混凝土面板方案。綜合比較上訴方案，本次設計采用復合土工膜防滲堆石壩作為B江水利樞紐工程的布置型式1.3泄水建筑物型式選擇本次設計采用泄水建筑物采用正槽溢洪道，堰頂高程273.5m，閘頂高程應高出正常蓄水位或設計洪水位0.3-0.5m，故閘寬8m，高6m，最終選用平板閘門（詳見4.4.6.4）。施工結束后，導流洞作為放空洞。隧道采用圓形斷面，直徑2.4m。隧道入口處預留閘墩，在特殊情況下可作為防空洞的閘墩。1.4水電站建筑物1.5樞紐方案的綜合比較1.1.1擋水建筑物——復合土工膜防滲堆石壩為了減少工程量，減低工程造價，壩軸線應該布置在河床較窄的位置呈直線布置。但在地形圖上本工程右岸有一處頂高程為276m的低矮埡口，采用混凝土直接填筑的話工程量會增加很多不可取，所以綜合比較最后在啞口處布置一個混凝土擋墻