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1、 目 录 第一章 白鹅水电站水利枢纽基本资料21.1 流域概况21.2 暴雨洪水特性31.3初设阶段设计洪水成果31.4 工程地质71.4.1区域地质概况与地震71.4.2 地层岩性71.4.3 地质构造81.4.4 水文地质条件91.45 库区工程地质问题评价101.5枢纽建筑物工程地质条件111.5.1坝址工程地质条件111.5.2 发电厂房工程地质条件及评价161.5.3 施工围堰工程地质条件及评价161.5.4天然建筑材料171.5.5论与建议191.6设计的主要参数201.7附图:坝址地形图、地质剖面图、地质渗透剖面图23第二章 坝轴线、坝型选择和枢纽布置方案及洪水调节232.1 水
2、文资料232.1.1 白鹅坝址设计洪水过程线232.1.2 坝址水位泄流量关系曲线252.1.3 坝址高程面积容积关系曲线262.2水库调洪计算272.2.1 起调水位和水库洪水调节原则272.2.2 洪水调节原理272.2.3不同净宽Q-H关系曲线计算282.2.4 不同闸门净宽校核洪水位计算322.2.5设计洪水位计算38第三章 非溢流坝设计403.1枢纽等别及水工建筑物级别确定403.2非溢流坝剖面设计403.2.1基本公式403.2.2超高值h的计算433.2.3最大剖面尺寸拟定443.2.4坝顶宽度拟定453.3非溢流坝荷载计算453.3.1荷载计算及其组合453.4非溢流坝稳定计算
3、513.4.1设计洪水位情况荷载统计513.4.2校核洪水位情况荷载统计52 3.4.3非溢流坝抗滑稳定性验算523.5非溢流坝应力分析523.5.1基本荷载情况523.5.2应力计算公式533.5.3应力计算543.5.4应力计算结果55第四章 溢流坝段设计564.1闸室基本尺寸拟定564.1.1闸形确定564.1.2闸室基本尺寸确定564.1.3闸门与启闭机584.1.4上部结构594.1.5闸室的分缝594.2过流能力校核594.3消能防冲设计624.4 消力池尺寸计算624.5消力池尺寸及构造654.6闸室应力稳定计算664.6.1闸室基本资料664.6.2应力稳定计算公式664.6.
4、3闸室稳定应力计算67第五章 细部构造设计725.1 坝顶构造725.2 分缝止水72第六章 地基处理736.1 请基开挖736.2 固结灌浆736.3 帷幕灌浆74 第一章 白鹅水电站水利枢纽基本资料1.1 流域概况白鹅水电站地处贡水干流上游会昌县境内的白鹅至文武坝镇河段,坝址位于会昌县白鹅乡梓坑村附近,距县城约45km,地理位置东经1153530,北纬255050,坝址以上集水面积6685km2。坝址以上流域内山峦起伏、林木茂盛、植被良好,流域水系发育,河网密布,较大的支流有湘水、濂水等,河水终年不断。贡水为赣江河源段,发源于江西、福建两省交界处的石城县石寮崠,自东北向西南流经瑞金、会昌县
5、城,在会昌县城附近有支流湘水汇入,湘水汇入后河流折转向西北,经珠兰埠、庄口圩后左岸纳入濂水,经白鹅峡、岭下后右岸纳入澄江,至于都县城上游约2km右岸汇入梅江,至赣县先后汇入平江、桃江,至赣州市章水汇入后始称赣江。贡水在会昌县城以上又称绵江,绵江与湘水汇合后始称贡水干流。贡水为赣江上游河段,集水面积27074km2,水资源总量225亿m3,干流全长255km,平均比降0.220.52%,流域内多为山地和丘陵,山地间分布有红色砂岩所构成的红色盆地,河流行经盆地时,两岸开阔,多为较大冲积平原,主要分布有石城、瑞金、于都等盆地。白鹅水电站位于白鹅峡观音庙下游约1.7km,坝址上游约13.2km为濂水汇
6、合口,濂水集雨面积2332km2;上游约47km有湘水汇入,湘水集雨面积2056km2;坝址下游12.7km有澄江汇入,集雨面积为831 km2;坝址下游约30km有梅江汇入,梅江集雨面积为7099km2。1.2 暴雨洪水特性贡水流域属亚热带季风气候区,具有降水量集中、时空变化大、春夏季常发生洪水的明显季风气候特征。流域暴雨、洪水多发生于4月至9月,3月、10月也会有较小量级的暴雨、洪水发生。4月至6月多属锋面气旋雨,这期间夏季风自海洋吹向大陆,不断地为本流域输入暖湿气流。此时若遇北方乌拉尔山、鄂霍次克等地有阻塞高压形成并长时间维持,则北方冷空气南下,冷暖气流在本流域上空交绥,将形成长时间的强
7、降水过程。7月至9月,受副热带高压控制,暴雨主要由热带气旋产生的台风雨或热雷雨。台风雨的特点是大强度的降水在低压中心附近,局部降雨强度大,而在面上降雨强度悬殊很大。贡水干流为雨洪式河流,洪水与暴雨相应,多发生在4月至9月。4月至6月洪水由锋面雨形成,往往峰高量大,7月至9月洪水一般由台风雨形成,洪水过程一般较尖瘦。大洪水以5月、6月两个月发生最多,据统计分析,葫芦阁站年最大洪峰流量有66%发生在5、6月份。一次洪水过程一般在3天左右,峰型与降雨历时、强度有关,单峰历时较短,复峰历时较长。1.3初设阶段设计洪水成果白鹅坝址位于贡水干流会昌河段,贡水干流设有峡山水文站和葫芦阁水位站,葫芦阁上游控制
8、面积较大的测站有湘水麻州水文站,初设阶段选取峡山站、葫芦阁站、麻州站为设计洪水计算参证站,用于推算坝址设计洪水。麻州站实测洪水系列为19582005年,共48年;历史洪水调查资料有1942年,洪水重现期为60年。峡山站、葫芦阁站实测(包括插补)洪水系列均为19532005年,共53年。葫芦阁河段有1915年、1947年、1922年和1931年共4年历史调查洪水资料,峡山站有1915、1914、1922、1931年共四年历史调查洪水资料,两站1915年洪水重现期均定为90年。各参证站设计洪水成果见表3.1。表3.1 参证站设计洪水频率计算成果表站名集水面积(km2)洪峰流量最大24小时洪量最大7
9、2小时洪量最大120小时洪量均值(m3/s)CvCs/Cv均值(108m3)CvCs/Cv均值(108m3)CvCs/Cv均值(108m3)CvCs/Cv峡山1597548300.412.53.830.442.59.220.472.512.60.502.5葫芦阁663824000.4631.70.4833.800.513.05.110.523麻州17589350.5630.5700.5731.030.583.01.330.583初设阶段采用地区综合法推求坝址设计洪水成果:建立参证站峡山、葫芦阁、麻州站洪水统计参数(均值、Cv值、Cs值)与面积的相关关系,用坝址集雨面积利用其相关关系即可求得坝址
10、设计洪水参数。推算的白鹅坝址设计洪水成果详见表3.2。表3.2 白鹅坝址设计洪水成果表项目洪峰流量(m3/s)最大24小时洪量(106m3)最大72小时洪量(106m3)最大120小时洪量(106m3)均值2487177386517Cv0.460.480.510.52Cs/Cv3333各频率(%)设计值0.18289615142419460.27667568131417950.337212533122716730.5684850511601581162144571045142225578408928126035191379858116454702342770104310401129064887
11、5203302237521701302846203444594502238158338451白鹅坝址设计洪水过程线选用葫芦阁站1964年洪水过程线为典型洪水过程线,用坝址的洪峰和各时段洪量设计值,按同频率控制进行缩放,推得坝址各频率设计洪水过程线。成果详见表3.3。白鹅坝址设计洪水过程线表3.3 起始时间:64年5月13日2时 t=3小时 单位:m3/s序号1964年典型P=0.1%P=0.2%P=1%P=2%P=3%P=5%P=10%P=20%183014361323104891383875961849528611488137110759468727786475133981169615621
12、225107999488773758541174203018701466129111901061883700512662189201715811392128311459527556142624962300180215871463130510858607191633823116244121491981176714691164824433996371128592536234121381765136793061468342733391292426652414205015781031844656429233702973273624422034160811307043203982312627582537
13、226218861488123073420238743041268424692201183514481332004291395531082744252322501878148114351246684304338629922752245520511620153834510147033706327730152692225117821639665342492638893443317028342373188317390853774960392434773205286824051916183581508346893719329930442729229218331935505246484038493418315728352385191620375