若水电站初步设计毕业设计说明书Word文件下载.docx
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所要分析在四种工况57
荷载具体计算58
稳定计算与分析68
应力计算与分析70
十二防渗及地基处理设计
地基开挖73
坝基的固结灌浆73
坝基帷幕灌浆目的和条件74
坝基排水75
断层破碎带和软弱夹层处理75
谢辞77
主要参考文献及规范78
附录
若水电站上坝线枢纽总布置图rs1
若水电站上坝线大坝平面布置图rs2
上坝线大坝上、下游立视图rs3
闸坝消力池段标准断面图rs4
闸坝护坦段标准断面图rs5
公路桥结构图及挡水坝段断面图rs6
消力池段溢流面钢筋平面图rs7
消力池段溢流面钢筋剖面图rs8
中墩钢筋图rs9
消力池段溢流面钢筋平面布置图及中墩钢筋图rs10
1基本资料
1.1概述
1.1.1工程概况
若水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段,下距会同县若水乡镇2km,距洪江市15km。
坝址下游2km有洪江~绥宁省级公路从若水乡镇经过,交通较为便利。
该工程原规划拟定正常蓄水位245m,由于水库兴建库区淹没损失大,且淹没省级重点保护单位——高椅古民居。
为避免库区高椅古民居淹没,早日实现中级电气化县目标,2002年5月对若水河段规划进行了重新复核,使原一级开发改为二级开发,并经省厅审查通过。
复核后本工程初拟正常蓄水位192m,迥水至高椅坝址,库容0.0738亿m3,装机16Mw,是一座以发电为主,兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程,枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。
1.1.2工程等别和建筑物级别
本工程以发电为主,兼有防洪、旅游等综合效益。
水库正常蓄水位192m时库容为0.0738亿m3,电站装机容量为16MW,根据《水利水电工程等级划分及防洪标准》SL252-2000规定,工程规模为小
(1)型,工程等别为Ⅳ等。
永久性建筑物闸坝、电站厂房等属4级建筑物,临时建筑物属5级。
相应洪水标准为:
1)大坝、发电引水隧洞等永久性主要建筑物的设计洪水重现期为50年(P=2%),校核洪水重现期为500年(P=0.2%)。
2)电站主、副厂房、变电站及公路等建筑物的设计洪水重现期为30年(P=3.33%),校核洪水重现期为100年(P=1%)。
1.2水文气象资料
1)洪水
各频率洪峰流量详见表2-1。
坝址洪峰流量表
表2-1
频率(%)
0.1
0.2
0.5
1
2
3.33
5
10
20
50
坝址洪峰流量(m3/s)
9420
8440
7160
6190
5220
4540
3990
3080
2220
1190
厂址洪峰流量(m3/s)
9800
8790
7460
6460
5460
4750
4180
3240
2340
1260
2)水位~流量关系曲线
①下坝址水位~流量关系曲线详见表2-2。
下坝址水位~流量关系曲线表
表2-2高程系统:
85黄海
水位Z(m)
182.44
183.00
184.00
185.00
186.00
187.00
流量Q(m3/s)
36.5
185
522
912
1310
1730
188.00
189.00
190.00
191.00
192.00
193.00
2180
2680
3840
4440
5040
194.00
195.00
196.00
197.00
198.00
199.00
5640
6240
6840
7440
8040
8640
下坝址水位~流量关系图
②上坝址水位~流量关系曲线详见表2-3。
上坝址水位~流量关系曲线表
表2-3高程系统:
184.23
255
620
1060
1540
2060
2650
3270
3890
4510
5130
5750
197.50
199.50
6370
6990
7300
7610
8230
8540
上坝址水位~流量关系曲线图
③厂址水位~流量关系曲线详见表2-4。
厂址水位~流量关系曲线表
表2-4高程系统:
179.12
180.00
181.00
182.00
30
263
600
980
1380
1800
2250
190.5
2730
3850
4480
5140
5480
5830
3)泥沙
多年平均含沙量:
0.089kg/m3
多年平均输沙量:
22.05万t
设计淤沙高程:
169.0m
淤沙内摩擦角:
100
淤沙浮容重:
0.9t/m3
4)气象
多年平均气温:
16.6℃
极端最高气温:
39.1℃
极端最低气温:
-8.6℃
多年平均水温:
18.2℃
历年最高气温:
34.1℃
历年最低气温:
2.1℃
多年平均风速:
1.40m/s
历年最大风速:
13.00m/s,风向:
NE
水库吹程:
3.0km
最大积雪厚度:
21cm
基本雪压:
0.25KN/m2
1.3工程地质与水文地质
1.3.1工程地质资料
1.3.1.1该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度,不考虑地震荷载。
1.3.1.2基岩物理力学指标如下
上坝址下坝址:
饱和抗压强度:
20~30MPa饱和抗压强度:
15~25MPa
抗剪指标:
f砼/岩=0.6~0.65抗剪指标:
f砼/岩=0.6~0.62
抗剪断指标:
f′砼/岩=0.8~0.9抗剪断指标:
f′砼/岩=0.7~0.8
c′=0.7~0.8MPac′=0.70MPa
1.3.2坝址工程地质条件
1.3.2.1上坝址工程地形、地质条件
上坝址位于河流弯曲段下游,流向2790,基本为“U”型横向河谷。
河床基岩裸露,高程181~184m,河床宽136m,水深0.5~3.0m。
坝轴线上游100~350m,河床深槽较发育,一般槽宽20~40m,槽深11~14.5。
当蓄水位192m时,河谷宽161m,左岸冲沟较发育,坝轴线上、下游分别分布2#及3#冲沟,边坡具下陡上缓特征,高程227m以下坡角450,以上坡角250,山顶高程271m;
右岸地形较平顺,上游有一小冲沟分布,边坡较陡峻,坡角350~450,山顶高程292m。
坝址区除两岸均分布有宽度较窄,厚3~4m冲积阶地堆积及左岸分布厚1~3m残积堆积外,基岩大部分裸露,出露的主要岩性为砂质板岩、绢云母板岩夹长石砂岩、厚层长石砂岩、含砾砂岩、含砾砂质板岩。
坝区岩层走向与河流交角700~800,倾上游偏左岸,坝址区构造较简单,仅上游见F1断层及物探探测的F3断层,破碎带宽0.1~0.6m,延伸长度均小于50m。
主要节理有四组。
坝区岩石风化受岩性与地形等因素影响,长石砂岩抗风化能力较强,风化较浅;
板岩、绢云母板岩抗风化能力较弱,风化深度较大,两岸山顶受地形切割呈弧立小山包,则强风化深达25~36m。
据钻孔压水试验和地下水观测资料,坝区岩体透水性较差,地下水位坡降陡达40~50%,埋藏较浅,远高于设计正常蓄水位。
坝基岩体透水率小于5lu占96.8%,基本属弱透水岩体;
防渗帷幕下限(q<
5lu)埋深,左岸5.2~20m,河床5~7m,右岸2.5~12m。
1.3.2.2下坝址工程地形、地质条件
下坝址位于上坝址下游660m,基本为“U”型横向谷,河流流向2650,河床大部分为冲积砂砾石覆盖,河床高程182~183.5m,河床宽202m,右河床为浅滩,水深0.5~1.0m,左河床为人工改造河槽,水深1.5~2.0m。
当正常蓄水位192m时,河谷宽232m。
两岸地形对称,边坡较陡峻。
左岸坡角400~430,为崩坡积物所覆盖,山顶高程324.74m;
右岸坡角420~450,基岩裸露,山顶高程315.25m.
坝区除少部分为第四系松散堆积物覆盖外,基岩大部分裸露,出露的主要岩性有绢云母板岩夹中薄层长石砂岩。
坝区地质构造较简单,断层未见。
岩层产状N200~250E,SE<600~700,其走向与河流交角600~650,倾向上游偏左岸。
坝区岩石风化主要受岩性所控制,坝基及坝肩大部分为绢云母板岩,其抗风化能力较弱,两岸肩强风化相对较深。
据钻孔地下水位观测资料,左坝肩地下水位埋深9.5~40m(高程225m以上),右坝肩地下水位埋深3~23m(高程226m以上),远高于蓄水位。
据钻孔压水试验资料表明,基岩的透水性与岩体风化程度密切相关,强风化带及弱风化带上部岩体节理裂隙较发育,岩体完整性较差,透水性较强,为中等透水带,弱风化带中下部和微风化岩体透水性较差,基本为弱透水或微透水带。
坝基防渗帷幕下限(q<
5lu)埋深,左岸10~28m,河床2~10m,右岸6~20m。
1.3.2.3坝基岩石物理力学指标建议值表
坝基岩石物理力学指标建议值表表3-1
岩
石
名
称
风
化
程
度
天
然
密
(g/cm3)
饱和
抗压
强度
(Mpa)
砼与岩石
抗剪强度
抗剪断强度
弹
性
模
量
(Gpa)
抗
冲
流
速
(m/s)
临时
开挖
坡比
备
注
f
C
f′
c′
长石砂岩
含砾砂岩
强
2.5~2.6
30~
35
0.5~0.55
0.7~0.75
0.3~0.35
3~4
4~
1:
上坝址
弱
2.7~2.75
45~
0.6~0.65
0.9~0.95
0.8~0.9
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