1、目录目录 1摘要 3ABSTRACT .4第 1 章 设计基本资料 51.1 地理位置 51.2 水文与气象 51.2.1 水文条件 51.2.2 气象条件 61.3 工程地质 71.4 当地建筑材料 .81.5 既给设计控制数据 .91.5.1 设计洪水位 91.5.2 校核洪水位 91.5.3 设计蓄水位 91.5.4 设计低水位 91.5.5 装机容量 9第 2 章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物 102.1 建筑物等级确定 .102.2 枢纽布置 102.2.1 枢纽布置形式 102.2.2 坝轴线位置比较选择 102.3 混凝土非溢流坝 .102.3.1 剖面设计 102.3.2 稳定与
2、应力校核 142.3.3 混凝土坝的材料与构造 282.3.4 地基处理 282.4 混凝土溢流坝 292.4.1 溢流坝孔口尺寸的确定 292.4.2 溢流坝堰顶高程的确定 302.4.3 闸门的选择 312.4.4 溢流坝剖面 312.4.5 溢流坝稳定验算 342.4.6 溢流坝的结构布置 372.4.7 消能与防冲 37第 3 章 水电站厂房 .393.1 水轮机的选择 393.1.1 特征水头的选择 393.1.2 水轮机型号选择 41狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）23.1.3 水轮机安装高程 463.2 厂房内部结构 473.2.1 发电机外形尺寸估算 473.2.2 发
3、电机重量估算 493.2.3 水轮机蜗壳及尾水管 493.2.4 调速系统，调速设备选择 503.2.5 水轮机阀门及其附件 523.2.6 起重机设备选择 543.3 主厂房尺寸及布置 .543.3.1 长度 543.3.2 宽度 553.3.3 厂房各层高程确定 553.4 厂区布置 57第 4 章 水电站引水建筑物 584.1 引水隧洞整体布置 .584.1.1 洞线布置（水平位置） 584.1.2 垂直方向 584.2 细部构造 584.2.1 隧洞洞径 584.2.2 隧洞进口段 584.3 调压室 604.3.1 调压室功用 604.3.2 设置调压室的条件 614.3.3 压力管
4、道设计 614.3.4 计算托马断面 614.3.5 计算最高涌波引水道水头损失 654.3.6 计算最低涌波引水道水头损失 684.3.7 调压室方案比较 70第 5 章 岔管专题设计 775.1 岔管的布置原则 .775.2 岔管形式的选择 .775.3 设计工况分析、荷载计算和允许应力要求 .775.4 结构设计 785.4.1 管壁厚度的计算 785.4.2 岔管体形设计 795.4.3 肋板计算 82参考文献 87水利水电工程专业毕业设计3摘要狄青水电站坐落于浙江省乌溪江，湖南镇，属于梯级开发电站，根据地形要求，其开发方式为有压引水式。坝区地质条件较好，主要建筑物（混凝土非溢流坝），
5、泄水建筑物（混凝土溢流坝），引水建筑物（有压引水遂洞，调压室），地面厂房。水库校核洪水位 238.0m（万年一遇），相应的下泄流量7000m3/s；设计洪水位 235.5m（千年一遇），相应的下泄流量5000m3/s；设计蓄水位 230.0m。本设计确定坝址位于山前峦附近，非溢流坝坝顶高程 240.35m，坝底高程 112.00m，最大坝高 128.35m，上游折坡坡度为 0.15 ，下游坝坡坡度为 1：0.79，溢流坝堰顶高程 223.3m。引水隧洞进口位于坝址上游凹口处，遂洞全长 1100m。洞径8.2m，调压室位于厂房上游 250m 左右处，高程 250m 的山峦上，型式为差动式。厂房位
6、于下游狄青位置。设计水头 94.89m，装机容量 28.5=17万 kw，主厂房总宽 19.6m，总长 70m。水轮机安装高程 115.24m，水轮机层地面高程 117.98m，发电机层高程 125.84m，装配场层与发电机层同高,，低于下游校核洪水位 126.93m，故须在下游设 1.5m 的挡水墙。厂房附近布置开关站，主变等。受地形限制，尾水平台兼作公路用，坝址与厂区通过盘山公路连接，形成枢纽体系。另外，本设计还对岔管体型设计及进行了结构计算。狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）4AbstractThe DiQing hydropower station is located in H
7、uNan Town in ZheJiang province ,which belongs to a chain of exploitation .According to the demand of topographic form ,I choose diversion hydropower station . The geology condition is good .The main construction conclude the water retaining structure (the concrete non over-fall dam) ,the release wor
8、ks (the concrete over fall dam) ,the diversion structure (pressure seepage tunnel ,the surge-chamber ) ,and the surface power station .The check level is 238m ,its corresponding flow is 7000m3/s . The design water level is 235.5 m ,its corresponding flow amount is 5000 m3/s. The regular water retain
9、ing level is 230m .The dam site is near the former saddle .The crest elevation of the non-over-fall dam is 240.35 m ,and the base elevation is 112.0m ,The max height of the dam is 128.35m , The upstream dam slope is 1:0.15 ,the downstream dam slop is 1:0.79 ,the spillway crest elevation is 223.3m .T
10、he inducer of the seepage tunnel is located at the recess place ,The length of tunnel is 1100m ,the diametric of which is 8.2m .The surge-chamber is located at the mountain , which is 250m from the work shop building and is type is differential motion.The workshop building is located at downstream ,
11、the design level of the turbine is 94.89m , the equipped capacitor is 17.0104kw ,the clean width is 19.6m , its whole length is 70m . The fix level of the turbine is 115.24 m , the height of hydraulic trbine is 117.98m, and the height of dynamo is 125.84m , the level of the adjustment bay is 125.84
12、m，too (lower than the downstream water level 126.93m) . So it is necessary to set up in the lower reaches of the retaining wall 1.5m.Near the workshop building , there are switch station and the main transformer and so on .This design is concluded branch pipe.关键词：水利枢纽；挡水建筑物；泄水建筑物；稳定；应力；水轮机；选型；引水隧洞；调
13、压室；厂房；岔管。水利水电工程专业毕业设计5第 1 章 设计基本资料1.1 地理位置乌溪江属衢江支流，发源于闽、浙、赣三省交界的仙霞岭，于衢县樟树潭附近流入衢江，全长 170 公里，流域面积 2623 平方公里。流域内除黄坛口以下属衢江平原外，其余均属山区、森林覆盖面积小，土层薄，地下渗流小，沿江两岸岩石露头，洪水集流迅速，从河源至黄坛口段，河床比降为 1/1000，水能蕴藏量丰富。流域内已建成两座水电站，第一级为狄青水电站，坝址位于衢县境内乌溪江区山前峦处，坝址以上流域面积为 2151 平方公里。第二级为黄坛口水电站，坝址位于衢县黄坛口公社。坝址以上流域面积为 2328 平方公里。1.2 水
14、文与气象1.2.1 水文条件山前峦坝址断面处多年平均径流量为 83.0m3/s。表 1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系水位(m) 122.71 123.15 123.5 124.04 125.4 126.6 128.5流量(m 3/s) 10 50 100 200 500 1000 2000水位(m) 130.1 132.6 135.3 137.6 139.8 141.8流量(m 3/s) 3000 5000 7500 10000 12500 15000山 前 峦 水 位 流 量 关 系 曲 线1201251301351401450 2000 4000 6000 8000 10000 120
15、00 14000 16000流 量 (立 方 米 /s)水位(m)狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）6图 1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系曲线表 1-2 电站厂房处狄青水位流量关系水位(m) 115 115.17 115.39 115.57 115.72 115.87 116流量 (m3/s) 10 20 40 60 80 100 120水位(m) 116.13 116.25 116.37 116.47 117.05 117.9 118.5流量 (m3/s) 140 160 180 200 400 700 1000水位(m) 119.45 120.3 121.97 123.2 125
16、.65 127.8 129.8流量 (m3/s) 1500 2000 3000 4000 6000 8000 10000狄 青 水 位 流 量 关 系 曲 线1121161201241281320 2000 4000 6000 8000 10000 12000流 量 (立 方 米 /s)水位(m)图 1-2 坝址断面处狄青水位流量关系曲线1.2.2 气象条件乌溪江流域属副热带季风气候，多年平均气温 10.4，月平均最低气温 4.9，最高气温 28。多年平均降雨为 1710mm ，雨量年内分配极不均匀，4、5、6 三个月属梅雨季节，降雨量占全年的 50%左右。7、8、9 月份会受台风过境影响，时
17、有台风暴雨影响，其降雨量占全年的 25%左右。水利水电工程专业毕业设计7表 1-3 水库水位面积、容积曲线高程( )m水库面积 ( )2km总库容( )6310m250 59.84 2592.54245 54.9 2305.69240 49.96 2043.54235 45.93 1803.82230 41.9 1584.24225 38.1 1384.24220 34.3 1203.24215 31.15 1039.62210 27.99 891.77205 24.61 760.27200 21.22 646.69195 19.11 544.87190 16.99 454.62185 14.
18、94 374.79180 12.89 305.22170 9.37 193.62160 6.66 113.77150 4.95 55.721.3 工程地质库区多高山峡谷，平原极少。地层多为白垩纪流纹斑岩及凝灰岩分布，柱状节理及顺坡向节理裂隙普遍，断裂构造不甚发育，受水库回水影响，可能有局部土滑、崩塌等情况，但范围不会很大，因此库区的岸坡稳定问题是不严重的。唯坝前水库左岸的梧桐口至坝址一段地形陡峭，顺坡裂隙较为发育，经调查有四处山坡因顺坡裂隙切割，不够稳定，每处不稳定岩体为 23 万立方米，在水库蓄水过程中，裂隙中充填物受潮软化，易崩塌、滑落，由于距坝趾较近，在施工过程狄青水电站（压力钢管分岔管
19、结构设计专题）8中应注意安全。库取未发现有经济价值的矿床，仅湖南镇上游破石至山前峦一带有 30 余个旧矿，经地质部华东地质局浙西队调查，认为无经济价值。本工程曾就狄青、山前峦两个坝址进行地质勘测工作，经分析比较，选用了山前峦坝址。山前峦坝址河谷狭窄，河床仅宽 110m 左右，两岸地形对称，覆盖层较薄，厚度一般在 0.5m 以下，或大片基岩出露，河床部分厚约 24m。岩石风化普遍不深，大部分为新鲜流纹斑岩分布，局部全风化岩层仅 1m 左右，半风化带厚约212m，坝址地质构造条件一般较简单，经坝基开挖仅见数条挤压破碎带，产状以西北和北西为主，大都以高倾角发育，宽仅数厘米至数十厘米。坝址主要工程地质
20、问题为左岸顺坡裂隙、发育，差不多普及整个山坡，其走向与地形地线一致，影响边坡岩体的稳定性。坝址地下水埋置不深，左岸为 1126m，右岸 1534m。岩石透水性小，相对抗水层（条件吸水量 0.01L/dm）埋深不大，一般在开挖深度范围内，故坝基和坝肩渗透极微，帷幕灌奖深度可在设计时根据扬压力对大坝的影响考虑选用。坝址的可利用基岩的埋置深度，在岸 1012m，右岸 69m ，河中 68m，坝体与坝基岩石的摩擦系数采用 0.68。引水建筑物沿线为流纹斑岩分布。岩石新鲜完整，地质条件良好。有十余条挤压破碎带及大裂隙，但宽度不大，破碎程度不严重。厂房所在位置地形陡峻，覆盖极薄，基岩大片出露，岩石完整，风
21、化浅，构造较单一。有两小断层，宽 0.50.8m，两岸岩石完好。本区地震烈度小于 6 度。1.4 当地建筑材料本工程需要砾石约 186 万立方米，砂 67 万立方米。经勘测，砂的粒径偏细，砾石超粒径的含量偏多，其他指标均能满足要求，但坝址附近几个料场的储量不能完全满足设计要求。故不足的砂石料用轧石解决，轧石料场选在大坝左岸距坝址 0.812 公里范围内。不足的砂料用楼里村附近的几个料场补充，距坝址 2.53公里。坝址至衢县的交通依靠公路，衢县以远靠浙赣铁路。水利水电工程专业毕业设计91.5 既给设计控制数据1.5.1 设计洪水位： ，设计最大洪水下泄流量235.0m350/ms1.5.2 校核
22、洪水位： ，校核洪水最大下泄流量 ，相应8. 37/的水库库容 319476501.5.3 设计蓄水位： 2.m1.5.4 设计低水位： 190.1.5.5 装机容量： (两台机)7kw万狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）10第 2 章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物2.1 建筑物等级确定水库总库容 （由校核洪水位 238m 查得），主要建筑物为一等 1831.950m级建筑物，次要建筑物为 3 级，临时建筑物 4 级2.2 枢纽布置2.2.1 枢纽布置形式坝址附近河道蜿蜒曲折，多年平均径流量 83.0m3/s，较小；河床坡度比降1/1000，故根地形条件选用有压引水式地面厂房方案。上游山前
23、峦断面布置挡水建筑物及泄水建筑物，大坝右岸上游约 150m 处有天然凹口，在此布置引水隧洞进水口。下游获青处布置地面厂房，开关站等建筑物，具体位置见枢纽布置图。2.2.2 坝轴线位置比较选择根据已知资料，山前峦坝址地形图，选择两条坝轴线。a 线沿东西向与河道垂直，纵坐标 76340，b 线也沿东西向，纵坐标 76380。a 线总长 449m，穿过左岸部分裂隙；b 线总长 432m，避开左岸裂隙。由于坝轴线较短，穿过裂隙不多可作地基处理故选择 b 线方案。2.3 混凝土非溢流坝2.3.1 剖面设计2.3.1.1 基本剖面2.3.1.1.1 坝高的确定表 2-1 吹程及风速吹程 D(m) 计算风速
24、 Vf(m/s )基本组合（正常情况） 2200 22.5（多年平均最大风速 1.52.0 倍）特殊组合（校核情况） 2225 15（洪水期多年平均最大风速）水利水电工程专业毕业设计11坝顶或坝顶上游防浪墙应超出水库静水位高度 ：h（2-1%2zch1）式中： 累计频率为 1%的波浪高度 m1%2h波浪中心线高出静水位高度 mz取决于坝级别和计算情况的安全超高ch内陆峡谷水库宜用官厅水库公式计算：（2-112.53.75020.3()mgLgDv2）（2-132020.76()ghgvv3）式中： 计算风速（m/s），设计状况宜采用洪水期多年平均最大风速的fv1.52.0 倍，校核状况宜采用洪
25、水期多年平均最大风速；D吹程（km），指坝前沿水面至对岸的最大直线距离，可根据水库状况确定。若库形狭长，应以 5 倍平均库面为准。坝高=hmax设校设 计 洪 水 位校 核 洪 水 位（1）按基本组合（正常情况）计算： 3.81hm设狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）12坝顶高程=设计洪水位+ h设 239.1m(2)按特殊组合（校核情况）计算： 2.35h设坝顶高程=校核洪水位+ 校 40.35m综上：坝顶高程取为 240.35 m。2.3.1.1.2 坝底宽的确定由于电站形式为引水式，故坝上游侧无有压进水口，上游坝坡坡度不受限制，取上游面坡度 ，同时用应力条件和稳定条件公式确定坝底的
26、最小宽度。0（1） 按应力条件确定坝底最小宽度（2-1021cHB4） 为上游坡度，取 时可以得到： （2-10cHB5）式中：B坝底宽度，m；基本剖面坝高，mH坝体材料容重取值 23.5KN/m3c水容重 10KN/m30扬压力折减系数,按规范坝基面取 0.310.69cBmH（2） 按稳定条件确定坝底最小宽度水利水电工程专业毕业设计13假定上游库水位与三角形顶点平齐，上游水深=坝高=240.35m，下游无水坝的荷载只考虑上游水平水压力 P，坝体自重 G 及扬压力 U荷载设计值：重力设计值： 319.560GmKN扬压力设计值： 247U静水压力设计值： 38.1P由水工建筑物表 4-1 查
27、得 1 级水工建筑物 K=1.10()fWK0.79m所以坝底宽由稳定控制取 m=0.79 B=101.42.3.1.2 实用剖面2.3.1.2.1 坝顶宽度 坝顶宽度 b=（ 8%10%） H=10.268m12.835m，且不小于 2m。本设计取 12m2.3.1.2.2 剖面形态由上可知，稳定条件为限制条件，所以采用上游坝面上部铅直、而下部呈倾斜，这样可利用部分水重来增强坝的稳定性。折坡点起点位置应结合引水、挡水建筑物的进水高程来选定，一般为把高的 1/31/2（42.7885.57），取折坡高程为 112+48=160.0m，坡度为 1:0.15坝底总宽= 0.1548.108.6m狄
28、青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）141:0.5240.35262.16:0.7986图 2-1 非溢流坝剖面图2.3.2 稳定与应力校核2.3.2.1 原理及公式：本设计采用概率极限状态设计原则，以分项系数极限状态设计表达式进行结构计算。混凝土重力坝分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行下列计算和验算：2.3.2.1.1 承载能力极限状态：坝体断面、结构及坝基岩体进行强度和抗滑稳定计算，必要时进行抗浮、抗倾验算；对需抗震设防的坝及结构，尚需按 DL5073 进行验算。混凝土重力坝及坝上结构设计时，应根据水工建筑物的级别，采用不同的水工建筑物结构安全级别，见下表表 2-2 水工建筑物
29、结构安全级别水工建筑物级别 水工建筑物结构安全级别1 水利水电工程专业毕业设计152、3 4、5 按承载能力极限状态设计时，应考虑下列两种作用效应组合：1）基本组合持久状况或短暂状况下，永久作用与可变作用的效应组合；2）偶然组合偶然状况下，永久作用、可变作用与一种偶然作用的效应组合。（2-KmdKQKGafRaS,1,0 6）式中： 结构重要系数，对应于结构安全级别为、级的结构及构件，0可分别取用 1.1、1.0、0.9；设计状况系数，对应于持久状况、短暂状况、偶然状况，可分别取用 1.0、0.95、0.85；作用效应函数；S结构及构件抗力函数；R永久作用分项系数，见表 2-3；G可变作用分项
30、系数，见表 2-3；Q永久作用标准值；K可变作用标准值；几何参数的标准值（可作为定值处理）；Ka材料性能的标准值；f材料性能分项系数，见表 2-4；m基本组合结构系数，见表 2-51d对偶然组合，应采用下列极限状态设计表达式狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）16（2-KmdKQKG afRaAS,1, 20 7）式中： 偶然作用代表值；KA偶然组合结构系数，见表 2-52d表 2-3 作用分项系数序号 作用类型 分 项 系 数1 自重 1.02 水压力1）静水压力2）动水压力：时均压力、离心力、冲击力、脉动压力1.01.05、1.1、1.1、1.33 扬压力1）渗透压力2）浮托力3）扬压
31、力（有抽排）4）残余扬压力（有抽排）1.2（实体重力坝）、1.1（宽缝、空腹重力坝）1.01.1（主排水孔之前）1.2（主排水孔之后）4 淤沙压力 1.25 浪压力 1.2注：其它作用分项系数见 DL5077表 2-4 材料性能分项系数序号 材 料 性 能 分项系数 备 注1抗剪强度1）混凝土/基岩 摩擦系数 Rf黏聚力 c1.33.0水利水电工程专业毕业设计172)混凝土 /混凝土 摩擦系数 cf黏聚力 1.33.0包括常态混凝土和碾压混凝土层面3)基岩 /基岩 摩擦系数 df黏聚力 c1.43.24）软弱结构面 摩擦系数 df黏聚力 c1.53.42 混凝土强度 抗压强度 f1.5表 2-
32、5 结构系数序号 项 目 组合类型 结构系数 备 注1 抗滑稳定极限状态设计式基本组合偶然组合1.21.2包括建基面、层面、深层滑动面2 混凝土抗压极限状态设计式基本组合偶然组合1.81.8按照承载能力极限状态，应计算下列两种作用组合。基本组合由下列永久和可变作用产生的效应组合：1）建筑物的自重（包括永久机械设备、闸门、起重设备及其它的自重）。2）发电为主的水库，上游正常蓄水位（或施工期临时挡水位），按照功能运用要求建筑物泄放最小流量的下游水位，而排水及渗设施正常工作时的水荷载：a) 大坝上、下游面的静水压力；b) 扬压力。3）大坝上游淤沙压力。4）大坝上、下游侧土压力。5）防洪为主的水库，按
33、防洪高水位及相应的下游水位的水荷载取代 2，且排水及防渗设施正常工作：a) 大坝上、下游面的静水压力；b) 扬压力；c) 相应泄洪时的动水压力。狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）186）浪压力：a) 取 50 年一遇风速引起的浪压力；b) 多年平均最大风速引起的浪压力。7）冰压力。8）其他出现机会较多的作用。偶然组合应在基本组合下，计入下列的一个偶然作用：9）建筑物泄放校核洪水（偶然状况）流量时，上、下游水位的水荷载取代 2）或 5），且排水及防渗设施正常工作：a) 坝上、下游面的静水压力；b) 扬压力；c) 相应泄洪时动水压力。10）其它出现机会很少的作用。承载能力极限状态作用的基本组
34、合和偶然组合按表 2-6 规定进行计算。持久状况下正常使用极限状态设计时，应按长期组合计入“基本组合由下列永久和可变作用产生的效应组合”的有关作用进行计算。坝体在施工和检修情况下应按短期组合进行设计。作用值大小及其组合应按照建筑物施工与检修具体条件确定。表 2-6作 用 类 型设计状况作用组合主要考虑情况自重静水压力扬压力淤沙压力浪压力冰压力动水压力土压力备注持久状况基本组合1.正常蓄水位情况1） 2） 3） 4) 土压力根据坝体外是否有填土而定（下同）以发电为主的水库水利水电工程专业毕业设计19短暂状况2设计洪水位情况1） 2） 3） 4） 偶然状况偶然组合校核洪水情况 1） 2） 3） 4
35、） 溢流坝考虑动水压力注：应根据各种作用同时发生的概率，选择计算中最不利的组合；承载能力极限状态设计包括：1）坝体与坝基接触面抗滑稳定计算 ；2） 坝址抗压强度验算；3） 坝体层面（折坡面）下游端点抗压强度计算。坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定极限状态： 作用效应函数 RPS（2-8） 抗滑稳定抗力函数 RRAcWf（2-9）式中： RP坝基面上全部切向作用之和， kN；f坝基面抗剪摩擦系数；Rc坝基面抗剪断黏聚力， Pa。核算坝基面抗滑稳定极限状态时，根据规定，应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和偶然组合。坝趾抗压强度承载能力极限状态： 作用效应函数 21mJTMAWSR
36、R（2-10）狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）20 抗压强度极限状态抗力函数 cfR或 Rf （2-11）式中： RW坝基面上全部法向作用之和， kN，向下为正；M全部作用对坝基面形心的力矩之和， ，逆时针方向为正；mKRA坝基面的面积， 2m；J坝基面对形心轴的惯性矩， 4；RT坝基面形心轴到下游面的距离， ；2m坝体下游坡度；cf混凝土抗压强度， kPa；R基岩抗压强度， 。核算坝趾抗压强度时，根据规定，应按材料的标准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和偶然组合。坝体选定截面（坝基面与折坡面）下游端点的抗压强度承载能力极限状态： 作用效应函数21mJTMAWScc（2-12）
37、 抗压强度极限状态抗力函数cfR （2-13） 式中： cW计算截面上全部法向作用之和， kN，向下为正；M全部作用对计算截面形心的力矩之和， ，逆时针方向为mK正；cA计算截面的面积， 2m；J计算截面对形心轴的惯性力矩， 4；cT计算截面形心轴到下游面的距离， ；2m坝体下游坡度。核算坝体选定计算截面下游截面端点抗压强度时，根据规定，应按材料的标水利水电工程专业毕业设计21准值和作用的标准值或代表值分别计算基本组合和偶然组合。2.3.2.1.2 正常使用极限状态：按材料力学方法进行坝体上、下游面混凝土拉应力验算，必要时进行坝体及结构变形计算；复杂地基局部渗透稳定验算。按正常使用极限状态设计
38、时，应考虑下列两种效应组合：1）短期组合持久状况或短暂状况下，可变作用的短期效应与永久作用效应的组合；2）长期组合持久状况下，可变作用的长期效应与永久作用效应的组合。坝体及结构的混凝土应按所处环境条件、使用条件、结构部位和结构型式及施工条件，满足耐久性要求。正常使用极限状态计算规定：正常使用极限状态作用效应的短期组合采用下列设计表达式310 /, dKKs CafQGS（2-14 ）正常使用极限状态作用效应的长期组合采用下列设计表达式（2-420 /, dKKl afS15）式中： 、 结构的功能限值；1C2、 作用效应的短期组合、长期组合时的效应函数；sSl、 正常使用极限状态短期组合、长期
39、组合时的结构系数；3d4可变作用标准值的长期组合系数，本规范取 。 1正常使用极限状态设计包括：应按作用的标准值分别计算作用的短期组合和长期组合。核算坝体上游面的垂直应力时，应按作用的标准值计算作用的长期组合。计算公式为：（2-0ccWMTAJ狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）2216）式中： cM计算截面上全部作用对截面形心的力矩之和 ，逆mKN时针方向为正；cJ计算截面面积对形心轴的惯性矩， 4m；T计算截面形心轴到上游的距离， 。核算坝体下游面的垂直应力时，应按作用的标准值计算作用的短期组合。计算公式为：（2-10ccWMTkPaAJ17）2.3.2.2 计算成果：2.3.2.2.
40、1 设计状况:基本组合：（持久状况）（上游为正常蓄水位，下游水位为 0）坝基面： 1:0.5240.35216.25.16（ 正 常 蓄 水 位 ） 860:0.79()(3)()3924图 2-2 非溢流坝荷载计算简图（坝基面）水利水电工程专业毕业设计23坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定极限状态： 0 152.4(*)1.069746.9936.2SkPakPa满足要求。坝址抗压强度承载能力极限状态： 0 1350(*)1.0265.487.8cdmfSkaka 满足要求。正常使用极限状态的抗拉验算：长期组合下坝踵不出现拉应力（运行期） 12653.81.7543.20006RRWMTkPa
41、AJ满足要求。短期组合下坝趾不出现拉应力（完建） 14530.250.34195.608617RRT kPaAJ满足要求。折坡面： .160.2.:79()54823（ 正 常 蓄 水 位 ）图 2-3 非溢流坝荷载计算简图（折坡面）狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）24坝体折坡面下游的抗压强度承载能力极限状态： 0 1350(*)1.0253.1788cdmfSkPakPa满足要求。折坡点正常使用极限状态的抗拉验算：长期组合下坝体上游垂直面不出现拉应力（运行期） 46398204.31769.0.RRWMTkPaAJ满足要求。短期组合下坝体下游面不出现拉应力（完建） 5402.630.
42、91748.51082RRTkPaAJ满足要求。2.3.2.2.2 设计状况:基本组合：（短暂状况）上游为设计洪水位，下游为设计洪水最大下泄流量 5000 （发电流量作为安3/ms全储备）对应的下游水位 132.60.坝基面：水利水电工程专业毕业设计251:0.5240.3526.25.1686:.79()3()()49240132.60()3（ 设 计 洪 水 位 ）图 2-4 非溢流坝荷载计算简图（坝基面）坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定极限状态： 0 (*)140369.(*)1.09574162.850.174.92dRSkPakPa满足要求。坝址抗压强度承载能力极限状态： 0 135
43、0(*)1.09526475.8cdmfSkPakPa满足要求。正常使用极限状态的抗拉验算：长期组合下坝踵不出现拉应力（运行期） 109468.1068.5430.67RRWMTkPaAJ满足要求。短期组合下坝趾不出现拉应力（完建）狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）2614530.250.34195.608617RRWMT kPaAJ满足要求。折坡面： 240.3516016:.79()2548(3)（ 设 计 洪 水 位 ）图 2-5 非溢流坝荷载计算简图（折坡面）坝体折坡面下游的抗压强度承载能力极限状态： 0 1350(*)1.0956.81798cdmfSkPakPa满足要求。折坡
44、点正常使用极限状态的抗拉验算：长期组合下坝体上游垂直面不出现拉应力（运行期） 45796.1357.463.082RRWMTkPaAJ满足要求。短期组合下坝体下游面不出现拉应力（完建） 5402.630.91748.51082RRTkPaAJ水利水电工程专业毕业设计27满足要求。2.3.2.2.3 校核状况:特殊组合：（偶然状况）上游为校核洪水位，下游为校核洪水最大下泄流量 7000 （发电流量作为安3/ms全储备）对应的下游水位 134.82.坝基面： 1:0.50.5216.25.16238860:0.79()3(3)()4924134.80(2)3（ 校 核 洪 水 位 ）图 2-6 非
45、溢流坝荷载计算简图（坝基面）坝体混凝土与基岩接触面的抗滑稳定极限状态： 0 (*)13860.(*)1.085764.18. 52.6dRSkPakPa满足要求。坝址抗压强度承载能力极限状态：狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）280 1350(*)1.085271.60.7.8cdmfSkPakPa满足要求。正常使用极限状态的抗拉验算：长期组合下坝踵不出现拉应力（运行期） 10756.3821.9543287.10067RRWMTkPaAJ满足要求。折坡面： 24.35160.2.1680:.79()2548(3)（ 校 核 洪 水 位 ）图 2-7 非溢流坝荷载计算简图（折坡面）坝体折
46、坡面下游的抗压强度承载能力极限状态： 0 1350(*)1.0857.168cdmfSkPakPa满足要求。折坡点正常使用极限状态的抗拉验算：长期组合下坝体上游垂直面不出现拉应力（运行期） 4523.0813.74.6062RRWMTkPaAJ水利水电工程专业毕业设计29满足要求。2.3.3 混凝土坝的材料与构造2.3.3.1 材料采用的混凝土编号为 20C2.3.3.2 构造2.3.3.2.1 坝顶结构采用实体结构，顶面按路面设计，在坝顶上布置排水系统和照明设备2.3.3.2.2 坝体分缝横缝将坝体沿坝轴线方向分成若干坝段，其缝面常为平面，不设键槽，不进行灌浆，使各坝段独立工作。缝的宽度器取
47、 1cm，横缝间距为 20m，横缝止水用两道金属止水片（紫铜片或不锈钢片）和一道防渗沥青井。纵缝是为了适应混凝土的浇筑能力和减小施工期温度应力而设置的临时缝。本设计采用两条垂直纵缝，距离为 4038.610.m为了加强坝体的整体性，缝面一般设置键槽，槽的短边和长边大致与第一及第二主应力相交，使槽面基本承受正压力。且键与槽互相咬合，可提高纵缝的抗剪强度。2.3.3.2.3 坝内廊道沿灌浆廊道向上，间隔 30m 布置一层廊道，共分三层，每层纵向廊道布置向下游延伸的横向廊道，并在下游再布置一条纵向贯穿廊道作为连接。非溢流坝段除底层廊道横向不贯穿至下游外，其余横向廊道均贯穿除基础帷幕灌浆廊道宽 3m 高 3.5m 外，其余廊道尺寸宽 2.0m，高 3.0m。2.3.4 地基处理2.3.4.1 开挖与清理左岸有断层破碎带贯穿整个山坡，故需进行灌桨加固处理，除适当加固表层混凝土塞外，仍需在较深的部位开挖若干斜并和平洞，然后用混凝土回填密实，形成由混凝土斜塞和水平塞所组成的刚性支架，用以封闭该范围内的破碎填充物，限制其挤压变形，减小地下水对破碎带的有害作用。狄青水电站（压力钢管分岔管结构设计专题）30河床段及右岸靠近河床段了裂隙，采用混凝土梁和混凝土拱进行加固，具体分法是将软弱带挖至一定深度后，回填混凝土以提高地基局部地区的承载力。2.3.4.2 坝基
