水闸重建工程毕业设计报告

某水闸重建工程初步设计

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摘要

本次毕业设计的课题基本是以一座水电站枢纽工程中的水闸作水闸工程重建初步设计报告。

重建的水电站工程，正常蓄水位相应的库容为3873m³，总装机容量为10MW，工程等别为4等级。

原有电站工程，运行多年，库前泥沙淤积严重，弃水偏多，而且电站设备陈旧，装机偏小，水资源得不到充分地利用，因而提出重建电站方案。

重建电站工程主要包括：水闸段、厂房段、左右岸挡水连接段。

本次毕业设计因时间关系，仅对水闸段开展设计。水闸段为一宽顶堰，共5孔，每个孔净宽12 m,溢流前沿总宽78 m，最大闸高21.3 m。

水闸的重建设计基本分以下五个部份：

一、孔口尺寸拟定，闸孔水力学计算。、

二、闸顶高程计算。

三、消能计算。

四、水闸基础稳定应力计算。

五、基础处理，主要是基础开挖及基础帷幕灌浆。

设计成果主要是水闸初涉报告和图纸。

关键词：水闸；重建；初步设计。

目录

第一章综合说明........................ .. (3)

第一节绪言............................. (3)

第二节水文资料.............................. .. (4)

第三节地质资料............................ . (4)

第四节工程任务............................. . .. (5)

第五节工程布置及主要建筑物................. . .. (6)

第二章工程布置及建筑物.................. . .. (6)

第一节设计依据.............................. (6)

第二节坝址轴线的选择........................ .. (9)

第三节堰型 (10)

第四节泄水建筑物 (10)

初步设计报告综合说明

第一章综合说明

第一节绪言

一、工程地理位置

重建的水利枢纽工程坝址距上游已建的**电站15km，**县城12km，坝址控制流域面积1261km²，原电站装机容量为3×800kW，设计水头12.0m，发电引水流量为3×9.06m3/s，多年平均发电量1350万KW·h，拦河坝为圬工硬壳重力坝，始建于1965年。

二、工程兴建缘由

此电站工程经过40多年运行后，电站设备已严重老化，经济效益逐年下滑，特别是**水电站建成后，电站库前淤积严重，弃水较多，水资源得不到充分地利用，为此，经调查论证，决定对该水闸进行重建。

第二节水文资料

水文资料参考表1-1

表1-1 坝址水文气象条件表

多年平均降雨量1735mm

多年平均气温21°C

最高气温39.8°C

最低气温-4.2°C

多年平均相对湿度80%

最大风速14.7m/s

多年平均最大风速9.2m/s

多年平均蒸发量1525.6mm

多年平均来沙量21.98万m³

水文资料参考表1-2

表

1-2

第三节地质资料

坝址基岩为燕山三期中粗粒花岗岩，河床处弱风化基岩裸露，建筑物基础均为弱风化岩体，透水率不高，对其进行适当的防渗处理后，完全可以满足坝基防渗要求。

坝址岩土物理力学参数建议值相见表2-1

表2-1

岩土名称

容重抗间断强度参数变形模量波桑比承载力标准值γ(g/m³)

摩擦系数

f′

凝聚力

C′

E。(MPa) µF（MPa）

弱风化带 2.7 0.8-0.9 0.7-0.8 5000-6000 0.28 1.0-1.5

第四节工程任务

本工程是一座以发电为主，兼顾灌溉，供水效益的低水头日调节径流式水电站工程。正常蓄水位95.0m，相应库容为387万m³，总机10MW，年发电量36933kw/h，死水位93.0m，死库容167万m³，调节库容220万 m³

第五节工程布置及主要建筑物

一、工程等级及建筑物级别

工程等级及建筑物级别见下表2-2

表1-3 永久建筑物级别与洪水标准

项目建筑物级别

洪水标准重现期（年）设计洪水校核洪水

拦河闸 4 50 200 电站厂房、变电站 4 50 200

两岸连接建筑物 4 50 200

次要建筑物（导水墙、尾水挡墙等） 5 10

二、工程总布置

本阶段枢纽布置方案为发电厂房布置在右岸，5孔泄洪闸居中，右岸混凝土重力坝连接进厂、变电站及对外交通，左岸混凝土重力坝连接原厂房、原挡水坝及对外交通。

三、主要水工建筑物

某枢纽工程为河床式低水头电站，枢纽建筑物主要包括拦河闸、发电厂房、变电站及两岸连接建筑物4大部分。拦河闸共布置5孔，每孔净宽12.00m，中墩及边墩厚3.00m，溢流前缘总宽度为78.00m。溢流堰采用平底宽顶堰，堰顶高程为80.00m，大致与河床齐平.闸室内设有检修闸门槽一道，槽宽1.2m，工作弧形闸门置于堰顶上，堰面由三段圆弧组成，上、下游反弧半径为6m，中间圆弧半径为2.5m，底板总长32m，闸底板为C20混凝土。

四、主要工程特性

主要工程特性如表3-1

主要工程特性表

序号项目单位数量备注

1 控制流域面积km21261

2 多年平均流量m3/s 37.59

3 正常蓄水位m 95

4 正常蓄水位相应库容万m3387

5 死水位m 93

6 死库容万m3167

7 水库调节特性日调节

8 正常尾水位m 81.35

9 上游/下游设计洪水位（P=2%) m 95.00/87.9 0

10 上游/下游校核洪水位（P=0.5%) m 98.10/89.3 5

11 施工导流下泄量（P=33.3%) m3/s 1756

12 设计洪水下泄量(P=2%) m3/s 5001

13 校核洪水下泄量(P=0.5%) m3/s 6631

14 总装机容量kw 10000

15 保证出力（P=85%) kw 2249

16 年均发电量万kw.h 3440

17 发电最小流量/相应下游水位m3/s/m 20/80.40

18 年利用小时h 3440

19 淹没耕田亩552.22

20

重

力

坝型式重力式

21 地质特性花岗岩

22 场地烈度度 6

23 坝顶高程m 99.8

24 最大坝高/坝顶长度m/m 25/89.91

25

拦

河

闸型式平底堰

26 地质特性花岗岩

27 堰顶高程m 80

28 总长m 78

29 闸孔数x闸孔净宽孔xm 5x12

30 闸门型式弧形闸门

31 消能方式底流消能