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1、本科毕业设计说明书 题 目 沙洲水电枢纽拱坝设计（含体型比较） 学 院 水利水电学院 专 业 水利水电工程 学生姓名 000 学 号 年级 指导教师 二0一 年 六 月 二日沙洲水电枢纽拱坝设计（含体形比较）(水利水电工程专业)学生：000 指导老师：000摘 要：沙洲水电枢纽是木里河干流开发的最后梯级，位于木里河中下游。主要开发任务是发电，采用混合式开发，兼顾下游生态用水。枢纽建筑物主要由双曲薄拱坝、坝身泄洪孔、引水隧洞、地面厂房组成。依据水利水电工程设计规范，以及参考各种资料文献，对沙洲水电枢纽大坝进行了初步设计，首先，在充分收集资料的基础上，依据规范等确定工程等级及洪水标准，并利用列表法
2、及程序法进行调洪演算，确定拱坝泄水建筑物的形式、尺寸及设计洪水位、校核洪水位等特征水位。其次进行拱坝的设计，包括单曲拱坝和双曲拱坝。接着利用拱冠梁法进行应力分析，并通过刚体极限平衡法进行拱座三维块体的稳定分析。根据应力、稳定计算结果，并结合拱坝的平面、剖面形式进行体型比选，选定双曲拱坝为最终布置形式。最后，在各项设计均符合规范的基础上，对拱坝进行了细部构造的设计。设计的重点落在拱坝枢纽布置和体型比选两大方面。提交的成果有说明书、计算书各一份，工程图纸四张。关键词：单曲拱坝；双曲拱坝；体型比选；拱圈；拱冠梁；应力分析；稳定验算Design for Shazhou Hydropower Proje
3、ct of Muli RiverDesigned by aaa Tutor:aaaAbstract: Shazhou hydropower project is the last cascade of Muli main river, which is located between the midstream and downstream of Muli.Its primary function is power generation. It adopts hybrid exploitation and is mainly composed by concrete arch dam, out
4、lets in dam body, derivation tunnel and ground workshop. According to the design standards of water resource and hydroelectric engineering, the Handbook of Hydraulic Structure Design, as well as other references, the preliminary arch dam has been carried on. Firstly, relying on the basic design mate
5、rial, the gradation of the Shazhou hydropower project has been segmented, and the return period of flood has been obtained. Then compute the design flood level, the exception flood level and the size of the outlet holes by reservoirrouting which is carried on by schedule method and computer. Secondl
6、y, design the curvature arch dam shape, including the design of single arch dam and double- curvature. The stress analysis is carried on by multi-arch beam method while the analysis of stability against sliding is carried on by limit equilibrium method for rigid block. By analyse the results of the
7、stress analysis, the analysis of stability against sliding and the profile drawings, double-curvature arch dam has been chosen as the ultimate arch dam type. Finally, when all the design has met the codes standard, design the arc dams detail structure.The emphasis of the design falls on the general
8、layout of the arc dam and the comparison and selection of dam type. The produces submitted includes the introduction booklet, the calculation book, six pieces of project drawing.Key words: single arch dam；double-curvature arch dam; comparison of the arch dam shapes; crown cantilever; stress analysis
9、；the analysis of stability against sliding目 录1 工程概况01.1 概述01.1.1 地理位置01.1.2 枢纽任务01.2 地形条件01.3 地质条件11.3.1地质概况11.3.2 地层岩性11.3.3 地震21.3.4 地质参数21.4 水文气象41.4.1 气象特征41.4.2 水文特征61.4.3 坝、厂址水位流量关系101.4.4 泥沙111.5 筑坝材料及运输121.5.1 建筑材料121.5.2 开采及运输条件122 洪水调节计算122.1 枢纽等别和建筑物级别122.2 防洪标准132.3 调洪演算132.3.1 调洪演算的任务13
10、2.3.2 调洪演算的基本原理132.3.3 调洪演算143 混凝土拱坝设计193.1 坝型选择193.1.1坝址、坝轴线选择193.1.2坝型初选193.2 拱坝设计203.2.1 坝顶高程及坝高的确定203.2.2 拱冠梁的形式和尺寸213.2.3 水平拱圈的布置243.3 混凝土拱坝应力分析（电算）273.3.1 计算方法273.3.2 荷载组合及计算283.3.3应力计算及其结果303.3.4应力控制标准及结果分析343.4 拱坝坝肩岩体稳定分析（手算）353.4.1 基本假设及计算方法353.4.2双曲拱坝抗滑稳定演算373.4.3单曲拱坝抗滑稳定演算414 体型比选425 泄洪建筑
11、物布置445.1 表孔设计455.1.1 堰面曲线455.1.2 侧曲线465.2 中孔设计465.2.1 进口段475.2.2 闸门段485.2.3 渐变段485.3 泄水孔平面布置485.4 消能防冲设计495.4.1 坝顶溢流段495.4.2 挑坎505.4.3 水垫塘与二道坝505.5 闸门及闸墩525.5.1 闸门设计525.5.2 闸墩535.6 廊道系统535.7 坝体排水531 工程概况1.1 概述1.1.1 地理位置沙洲水电站坝址处位于木里河中下游河段。木里河是雅砻江中游右岸的一级支流，发源于甘孜藏族自治州理塘县以北的沙鲁里山脉。其上游为无量河，中游叫木里河，下游与卧落河汇合
12、后称为小金河，最后于洼里附近注入雅砻江。沙洲水电站是木里河梯级开发中的最后一级水电站，水库回水与固增水电站厂房尾水衔接，下游是锦屏一级水电站库区。坝址区自然条件较差，气候较为恶劣。坝址距木里县城约83km，省道S216通往坝址区附近及水库区博科以上的库段。厂址区距离木里县城65km，有林区公路相通，交通较便利。但因汛期雨水及冬季冰雪的影响，交通条件极差，常有交通中断的现象。目前沿河公路已基本贯通，交通条件有了较大改善。1.1.2 枢纽任务沙洲水电站是木里河流域开发的大型水电工程之一，采用混合式开发，从沙洲岩子引水至呷古发电，坝址处控制流域面积为8603km2，坝址区多年平均流量131m3/s。
13、电站正常蓄水位2088m，死水位2068m。开发任务以发电为主，兼顾下游生态用水。1.2 地形条件测区位于青藏高原东南缘，地处横断山脉，属剥蚀、侵蚀、强烈切割高山区。木里河由NWSE斜穿全区，其主要地貌特征是，从北西到南东三级古夷平面形成的三级梯状地貌，由西到东多级冰川地貌及沿河及支流零星分布的多级滑坡地貌，沿岸点缀着一系列阶地、台地地貌。测区发育三级古夷平面。第一级海拔高程在4300m左右，现今地貌主要表现为为平顶山、分水岭或等高峰面，其间分布着一系列大小不一的高原海子，而散布的残丘高程在43004400m左右。第二级海拔在4000m左右，现今地貌为缓坡狭长状草原、宽阔山谷及少量残存等高峰面
14、，其间也分布一些高原海子，呈NW高SE低的极缓倾斜状。第三级海拔在32003700m左右，现今地貌多为缓坡狭长状草原、平顶山，呈N高S低极缓倾斜状。测区的冰川地貌主要分布于中西部瑞环山、西南部给波沿尼邦盖一带。平均海拔4200m，以冰蚀地貌为主，包括角峰、刃脊、冰斗、U型槽谷、悬谷，尤其以冰斗及角峰、刃脊为甚。测区木里河两岸可见级河流阶地发育，河流阶地分布零星，多遭到破坏，其中、级阶地为堆积阶地，级均为基座阶地。库区河段主要由干流河段（立洲至利念段）和右岸支流（新安定桥至夺比）组成。其中干流河段的回水长20.7km，平均水力比降4.8，支流河段回水长2.2km。库区河谷多为“V”型，安定桥以北河流总体呈SN向，安定桥以南河流总体呈S40E。库区深切冲沟主要有桃巴乡沙湾沟及博科前山沟，其中沙湾沟总体流向为北东向，长度分别为17km，博科前山沟总体流向为南西向
