长江水利枢纽毕业设计

第一章枢纽任务及枢纽基本资料

A江是我国东南地区的一条河流，根据流域规划拟建一水电站。其基本资料和设计要求如下。

一、枢纽任务

本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用。

（一）发电

水电站装机容量为20万kw，多年平均发电量5.09亿度。

本电站4台5万千瓦机组。正常蓄水位为184.25m，汛期限制水位为182m，死水位164m，4台机满载流量338立方米/秒，相应尾水位103.5米。

厂房型式为坝后式，主厂房平面尺寸为81×18平方米，发电机层高程114.8米，尾水底板高程90.8米，厂房顶高程130.5米。副房平面尺寸为66×10平方米。安装场尺寸为21×18平方米。开关站尺寸为20×75平方米。

（二）灌溉

本工程建成后，可增加保灌面积50万亩。

（三）防洪

减轻洪水对A市和A平原的威胁，在遇到5000年一遇和1000年一遇的洪水时，经水库调洪后，洪峰流量由原来的14900立方米/秒、11700立方米/秒分别削减为7550立方米/秒、6550立方米/秒。要求设计洪水时最大下泄流量限制为6550立方米/秒。其他参数见表1.1。

表1.1洪水标准的调洪成果

洪水标准来流量峰值（m3/s）泄流量（m3/s）上游水位（m）下游水位（m）设计（0. 1%）11700 6645.1 186.40 114.40

校核（0.02 %）14900 6924.6 189.28 115.70 （四）渔业

正常蓄水位时，水库面积为35.60平方公里，可为发展养殖创造有利条件。

（五）过木

根据林业部门的要求，木材过坝量每年为33.3万立方米。其木材最大长度12米，

大头直径为115厘米。

（六）其它

五年完工。

二、A江水利枢纽基本资料说明

（一）自然地理

1. 流域概况

A江是我国东南一条河流，流向自西向东，流经A省南部地区，汇人东海，干流全长153公里，流域面积4860平方公里。

坝址以上流域面积2761平方公里，流域境内为山区，平均海拔高度为662米，最高峰达1921米，流域境内气候湿润，雨量充沛，属热带气候。径流主要来自降雨，小部分由地下水补给，每年4~9月为汛期，其中5、6两月为梅雨季节，河道坡降上游陡，下游缓，平均坡降6.32~0.97%，因河道陡，调蓄水能力低，汇流快，由暴雨产生的洪水迅速涨落，一次洪水过程线尖瘦，属典型的山区性河流。

流域境内，以农林为主，森林茂盛，植被良好，水土流失不严重，枢纽下游为A省的重要农付业生基地A平原。

坝址下游约50公里有县级城市两座，在河流入海处，有省辖市一座。

2. 气候特性

（1）气温

坝址处的多年平均气温为17.3℃，月平均最低气温5℃（1月份）、最高29℃（7月份）。实测极端最低气温-8.2℃(1月份)、最高气温为40.6 ℃(7月份)。

（2）湿度

年平均相对湿度为79%左右，其中6月份87%为最大，1月份72%为最小，日变化较大。

（3）降雨量

坝址以上流域的年平均降雨量为1860毫米，实测最大降雨量为2574毫米，最少为1242毫米。雨量在年内分配不均，其中4~9月份占全年雨量的80%，5~6月占全年雨量的1/3，往往形成起伏多峰的洪水。各月降雨量的雨型及日数统计如表1.2 。

表1.2各月降雨量的雨型及日数统计表

月份项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年实际天数31 23 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

0.3-10mm雨日 3 4 5 7 12 12 10 9 8 7 6 4

10-30mm雨日 2 3 4 5 8 9 6 5 4 3 2 1

30m以上雨日m 9 1 1 8 5 6 3 2 2 1 0 0

（4）蒸发量

坝址处多年平均蒸发量为1349毫米，其中以7月份为最大，月蒸发量为217毫米，2月份为最小，月蒸发量为45.5毫米。

（5）风向风力

实测最大风速为17米/分，风向西北偏西，吹程4.5公里。多年平均最大风速成为：汛期为12米/分，非汛期为13米/分。风向向基本垂直坝轴线，吹程4公里。

3. 水文特性

（1）正常径流

根据资料分析，坝址处的多年平均流量为100m3/s，多年平均总量为31.5亿m3，各频率的月平均量见表1.3。

表1.3 各频率的平均量（单位：m3/s）

月频率1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

多年

平均

1 116 267 324 490 689 679 36 263 331 10

2 121 11

3 186

5 78 179 235 364 510 537 352 177 210 73 77 73 150 50 21 49 89 141 21

6 27

7 7

8 44 44 26 16 16 97 80 8 1

9 47 73 127 184 22 15 12 13 4 5 74 95 2 5 22 36 69 121 5 4 2 6 1 1 55

（2）洪峰流量及总量

据水文资料推算，坝址处的洪峰流量及总量如下。

①洪峰流量

Q=3310 m3/s，Cv=0.45，Cs=4Cv，皮Ⅲ型线。各频率流量如表1.4所示。

表1.4各频率流量表

频率（%）0.02 0.1 0.2 1 2 5 10 20 备注流量（m3/s）14900 11700

②洪峰总量

三日洪水总量的均值W=3.5亿m3，Cv=0.38，C s=3C v，皮IV型线。各频率洪流量如表1.5所示。

表1.5各频率洪流量表

频率（%）0.02 0.1 0.2 1 2 5 10 20 备注

△总量W

7.94 6.58 亿m3

P

△可能最大三日洪量为15.4亿m3。

③施工期各设计洪水频率流量见表1.6。

表1.6施工期各设计洪水频率流量表

时段

10~4月9~6月10~3月11~6月11~2月12~2月备注

频率（%）

5 2087 1772 1367 1367 884 824

10 1673 1410 1072 1072 654 596

20 1275 1045 784 784 434 332

（3）固体径流量及水库淤积

据水文站实测资料分析，年固体径流总量为331万吨，百年后水库淤积高程115 m。淤沙浮容重为8.5 kN/m3，内摩擦角为100。

（4）其它

本坝址地震烈度为70。

（二）工程地质

1. 坝址工程地质

（1）地貌

坝址处的河床宽度约100 m。河底高程约100 m，水深1~3 m。

河床覆盖层由大块石、卵石组成。厚度约5~6m，两岸山坡为第四系覆盖层，厚度为5~10m左右。河谷近似梯形，两岸约400~600。

（2）岩性和工程地质

坝基为花岗斑岩，风化较浅，岩性均一，新鲜坚硬完整，抗压强度达120~200 mPa。

坝址的地质构造简单，无大的地质构造，缓倾角节理延伸短，整体滑动可能性很小。但陡倾角节理较发育，以构造节理为主，左右岸各有走向互相垂直的二组节理。其中一组近于平行山坡等高线，方向见地形图，节理倾角约350~900，节理面无夹泥存在。坝址处的水文地质较简单，未发现裂隙承压水。

（3）岩石的物理力学性质