1、某大学本科毕业设计 某水电站闸坝枢纽工程 1本科毕业设计水电站闸坝枢纽工程设计说明书摘 要鱼潭水电站位于四川省某自然保护区境内，系岷江一 级支流熊猫河干流上的梯 级电站。 电站规划装机 24MW，为有压引水式开发方案。 闸址位于岩谷大桥下游约 700m 处， 该处布置有引水发电隧洞取水口，经过约 2.6km 的压力隧洞至调压井，然后接 约 300m 长的压 力钢管至规划厂址处获得约 46m 水头。闸坝左岸有省级干道公路通过，交通方便。熊猫河系岷江右岸支流，全 长 87.9km，流域面 积 1742 km2。鱼潭水电站闸址距河口约 30km，控制流域面积 1467 km2，占全流域的 84。为保
2、护区内水力资源丰富，目前熊猫河干支流上已装机 326.8MW，约占其理论蕴藏量的 37.5。XX 电站出线将以 110 千伏一回送入四川主网，它的兴建不仅可以扩大电网的规模，支援四川主网 电力，更重要的是对加速振兴保护区经济， 办好自然保护区，保 护珍稀动植物有着重大的经济意 义和社会意 义。此前区内已开发兴建的约6.8MW 小型水电站的电力，除用于区内大量的 农副产品加工、保护区研究中心科研用电、农民以电代柴及生活照明外，多余容量均已送入四川主网。为加强区内生态环境保护，鱼潭水电站的部分电力将用于进一步实施“以 电代柴”， 调整区内能源结构。关键词：水利枢纽；闸坝；全闸方案；枢纽布置某大学本
3、科毕业设计 某水电站闸坝枢纽工程 2The abstractThe Yutan hydrodynamic station is in a nature egis borough of Sichuan province, and it is a rundle hydrodynamic station of the Panda River potamic trunk which is a anabranch of Minjiang River.The hydrodynamic station mark out 24MW capability.And it is a press citation s
4、tation. The milldam address locates big bridge downstream in the rock valley about the 700 meters. the places decoration has already led a water to generate electricity the hole to take the water, has been gone to adjust to press well, then connected the pressure steel pipe that grows about the 300
5、meters to go to the power plant site to acquire about the 46 meters water head about the pressure hole with 2.6 kilo meters.There is a interprovincial highway stand the left of the milldan ,the traffic is so conveniency.The Panda river is on the right bank of Minjiang river, it is 87.9 kilo meters l
6、ong, the drainage area is 1742 .The milldan address is 30 km long from the 2kmbayou, control 1467 drainage area,is of the 84 of the drainage area.The nature 2kmegiss water resource is wealth, Now the river of the Panda has marked out 326.8MW ,aboat having 37.5% of its theories reserves. The Yutan hy
7、drodynamic station stand a line will with once 110 kilo-Volts send a present in return to go into a Sichuan main net.It is not only can accelerate the economy of the nature egis borough,do well for the nature egis borough, and it will protect the rarity animal and foliage.That is having important ec
8、onomic meaning or society meaning.Now,this areas having buiding about 6.8MW mini-hydrodynamic stations electric power.Those power is for process the farm produce,for investigate center,for farmers living illuming or using electricity to substitute firewood.And the superabundance of the power all sen
9、ding to Sichuan main net. In order to strengthen the ecosystem of the area, parts of electric powers will used for the further implement“with electricity substitute firewood“, adjusting the energy structure inside the area.Keyword: Hydraulic pivot; milldam; entirely milldam project; Pivot lay某大学本科毕业
10、设计 某水电站闸坝枢纽工程 3目录第一章 绪言 .4第二章 设计资料综合说明 .5第一节 流域概况 .5第二节 枢纽任务和开发方式 .5第三节 气象水文资料 .6第四节 工程地质 .9第五节 建筑材料 .13第六节 施工条件砼 .14第三章 工程等级及建筑物的级别 .16第一节 工程等级 .16第二节 洪水标准 .17第三节 地震 .17第四章 坝轴线选择及首部枢纽布置 .18第一节 坝址、坝型选择 .18第二节 首部枢纽 .191 总论 .192 拦河闸 .203 闸孔设计 .214 闸室设计 .225 闸室的布置和构造 .266 两岸连接挡水重力坝段。 .277 铺盖和护坦 .308 下游
11、导墙设计 .319 止水、排水和抗磨措施 .3310 闸顶工作桥及交通桥 .3411 防渗措施 .34第五章 进水口设计 .38第一节 进水口建筑物型式的比较 .38第二节 进水口的布置 .39第三节 进水口的高程及尺寸确定 .39第六章 公路改建 .41参考资料 .42结束语 .43某大学本科毕业设计 某水电站闸坝枢纽工程 4第一章 绪言鱼潭水电站位于四川省某自然保护区境内，系岷江一级支流熊猫河干流上的梯级电站。电站规划装机 24MW，为有压引水式开发方案。闸址位于岩谷大桥下游约 700m处，该处布置有引水发电隧洞取水口，经过约 2.6km的压力隧洞至调压井，然后接约 300m长的压力钢管至
12、规划厂址处获得约 46m水头。闸坝左岸有省级干道公路通过，交通方便。熊猫河系岷江右岸支流，全长 87.9km，流域面积 1742 km2。鱼潭水电站闸址距河口约 30km，控制流域面积 1467 km2，占全流域的 84。某大学本科毕业设计 某水电站闸坝枢纽工程 5第二章 设计资料综合说明第一节 流域概况1 流域概况1.1 自然地理概况熊猫河系岷江右岸支流，全长 87.9km，流域面积 1742 km2。鱼潭水电站闸址距河口约 30km，控制流域面积 1467 km2，占全流域的 84。流域地势由东向西递增，西北山地海拔高程在 4000m以上，而东部的河口高程仅870m。河流受地势影响，坡陡流
13、急，下切强烈，多呈“V”型河谷，全河道平均比降约2.54，属山溪性河流。河流主源皮毛河发源于巴朗山东麓，与支源正新河在岩谷大桥上游 260m处汇合，以下称熊猫河。整个流域植被发育良好，3500m 以上为高山草甸，以下是茂密的森林、灌木和箭竹。1.2 地区经济概况鱼潭水电站所处的自然保护区划分为核心区和实验区两部分。岩谷大桥以上区域为核心区，岩谷大桥以下的河流两岸至山脊为实验区范围。区内耕地零星，人烟稀少，工农业极不发达。据 1990年报统计， “全区总人口 4821人，居民以藏族为主，非农业人口597人；区内仅有农耕地(土)5880 亩，农作物以玉米和土豆为主，有少量经济作物；工业上仅有几座小
14、水电站和农副产品加工工业；牧业以牦牛为主；森林和矿产资源较多，但因处于保护区内，禁止开发；全区工农业总产值 391 万元，其中工业总产值仅 55万元，属边远贫困少数民族地区。 ”保护区内水力资源丰富，目前熊猫河干支流上已装机 326.8MW，约占其理论蕴藏量的37.5。XX 电站出线将以 110千伏一回送入四川主网，它的兴建不仅可以扩大电网的规模，支援四川主网电力，更重要的是对加速振兴保护区经济，办好自然保护区，保护珍稀动植物有着重大的经济意义和社会意义。第二节 枢纽任务和开发方式保护区因其“保护自然生态、环境”的性质不可能兴建工矿企业，故无大量工业用水的要求。区内农业为粗放耕作方式，且境内雨
15、量丰沛，故亦无特别的灌溉要求。熊猫河为山溪性河流河床陡、落差大、水流急，无漂木、航运要求。农耕地及房屋所处地势均较高，无防洪要求。因此，本工程开发任务单一，应在保护自然环境、维护生态平衡的前提下，因地制宜地合理利用水资源。此前区内已开发兴建的约 6.8MW小型水电站的电力，除用于区内大量的农副产品加某大学本科毕业设计 某水电站闸坝枢纽工程 6工、保护区研究中心科研用电、农民以电代柴及生活照明外，多余容量均已送入四川主网。为加强区内生态环境保护，XX 水电站的部分电力将用于进一步实施“以电代柴” ，调整区内能源结构。此外，除厂自用电外的余电送入四川主网。四川电网中缺乏调节峰荷的电能，在已存在的电
16、源构成中，有调节能力的水电站有限，致使系统运行很不经济，且十分被动。按河流梯级规划方案，电站可建闸取水的河段为岩谷大桥以下约 700m范围，有可以形成一定的日调节能力库容的河道地形条件，使电站在枯、平水季节进行日调节，带一定的变动负荷（按照水能设计，调节库容达 30.535 万 m3时，便可满足本电站的日调节需求） ，为电力系统提供更多的峰荷电能，同时也使电站自身的运转更加灵活主动。枢纽的正常蓄水位和汛期限制运行水位参见“毕业设计任务书” 。库容的大小，除应考虑到岩谷大桥（桥面高程为 1643.40m）不受建闸蓄水影响外，还应考虑到对通过该河谷段的省级干道的淹没影响（闸坝区该干道路面高程约为1
17、631.501636.00m，详见“坝区工程地质图” ）在以及对上一梯级电站（其尾水高程为1640.50m）厂址选择的影响问题。闸址枢纽布置和运行必须满足有利于取水、排沙、防洪、防於以及保持调节库容、防、排漂浮物的作用。电站引水隧洞采用内径为 4.50m的圆形钢筋混凝土衬砌有压方案。进口中心线高程为 1619.50m。电站安装 3台 8MW水力发电机组，总计装机容量 24MW；按照机组选型设计，水轮机设计水头为 46.50m，最大水头为 65.00m，单机额定流量为 15m3/s。第三节 气象水文资料3.1 气候特征熊猫河流域受季风的影响，降雨充沛，气候温和、湿润。流域内多年平均降水量 932
18、.6mm，年内降水主要集中在 49 月，约占全年降水的86，其中 68 月约占 50，而 122 月降水量仅占年降水量的 2.8。流域内多年平均气温 8.6，极端最高最低气温为 29.8和-13.8。多年平均年相对湿度为 81.1。闸坝区河谷呈东偏南方向，受地形影响，闸址处多出现东偏南(E125S)风向，最大风速 20m/s。3.2 水文特征3.2.1 径流熊猫河径流主要由降雨形成，其次是地下水和高山融雪补给。每年自 3月以后气温某大学本科毕业设计 某水电站闸坝枢纽工程 7回升，河源及高山积雪开始融化，45 月径流主要由降水和融雪等混合补给，610 月径流主要由降雨形成，11 月至翌年 3 月
19、径流主要来源于地下水。熊猫河 510 月为丰水期，多年平均水量占全年水量的 81.5，其中 69 月占全年的 62.5；114 月为枯水期，年内最枯月平均流量一般出现在 2或 3月，历年最小月平均流量为 9.78m3/s(1984年 3月)，年流量变差系数 CV为 0.10。闸坝址处多年平均流量 48m3/s，多年平均年径流量 15.14亿 m3，多年平均年径流深1032.2mm。3.2.2 洪水熊猫河主汛期一般为 69 月，洪水具有山溪性河流陡涨陡落的特点，多呈单峰过程，历时一般 23 天。实测最大流量 580m3/s(1966年 7月 28日)，调查最大流量为894m3/s(1964年 7
20、月 21日)。洪水位变幅一般在 23.70m 左右。闸址处设计洪水如下表所示：表 1 闸址设计洪水成果表Qp(m3/s)流域面积(km2)P=0.1% P=0.2% P=0.5% P=1% P=2% P=3.33%P=5% P=10% P=20%1467 1314 1210 994 884 775 697 643 526 4403.2.3 泥沙多年平均悬移质输沙量为 98.5 万 t，多年平均含沙量 0.65 kg/m 3，汛期(510 月)多年平均含沙量为 0.795kg/m3。多年平均推移质输沙量 19.7万 t。表 2 悬移质平均级配表粒径范围(mm)31 10.70.70.50.50.
21、250.250.100.100.050.050.010.01占总沙量百分比(%)1.0 2.2 3.0 10.5 27.3 29.5 21.3 5.23.2.4 水位流量关系闸址河段水位流量关系列表如下:某大学本科毕业设计 某水电站闸坝枢纽工程 8表 3 闸址水位流量关系表流量(m 3/s) 0 25 50 100 200 300 400水位(m) 1621.00 1621.80 1622.40 1622.80 1623.45 1623.80 1624.15流量(m 3/s) 500 600 700 800 900 1000水位(m) 1624.50 1624.72 1624.95 1625.
22、15 1625.38 1625.70水位流量关系曲线如图 1 所示，具体位置处可近似使用或据此推求。3.2.5 水位库容关系闸线处水位库容关系曲线如图 2所示，其它闸线处的关系曲线可据此推求或近似使用。图 1 鱼潭水电站闸址处天然水位流量关系曲线某大学本科毕业设计 某水电站闸坝枢纽工程 9图 2 鱼潭水电站库容曲线第四节 工程地质4.1 区域地质工程区位于四川西北部的龙门山山脉，熊猫河上游，总的地势北西高、南东低。最高海拔高程 6519m，一般为 16003000m。区内主要山脉呈北东展布，熊猫河上游发育总体方向由南西流向北东，下游段转为北西向近东，沿岸坡高山陡，河谷深切，为高山峡谷区。在地貌
23、上为侵蚀构造地形和侵蚀堆积地形。地层岩性区内地层主要为中、古生界三迭系、志留系，由于受低中级区域变质作用响，为一套浅变质岩系。第四系冲洪积层、坡积层，分布于熊猫河河床两侧岸坡，前者以漂卵砾石夹砂为主，厚 1020m，后者以碎石亚砂土为主，厚 025m。另外，尚有部分岩浆岩分布，主要岩性为二迭系的玄武岩和辉绿岩。前者分布于库尾区，沿二迭系灰岩呈北东南西向一线产出，岩性呈暗灰色、块状构造、斑状结构、枕状结构。后者分布于中、下闸址区一带，呈小岩株产出，岩石呈暗绿色，块状构造，辉绿结构。地质构造工程区在区域地质构造上，位于薛城卧龙“S”型构造南东。区内地质构造复杂，某大学本科毕业设计 某水电站闸坝枢纽
24、工程 10褶皱紧密，轴面倒转为强褶工程地质区，主要构造形迹有牛头山倒转复背斜，三道桥卡子倒转向斜，茂汶断层，转经楼沟断层。水文地质区内地下水类型单一，为基岩裂隙水和松散层孔隙水。基岩裂隙水主要接受大气降水和冰缘融冻带的冰雪融水补给，沿其基岩裂隙在岸坡中部或坡脚以及河谷一带呈散状或股状排泄。泉流量平均 0.1l ls。水质类型以 HCO 3一 Ca型水为主，矿化度 0.l0.2 gl，pH 值 77.5。松散层孔隙水，分布于熊猫河两岸的一级阶地和高河漫滩之中，水位埋深 0.92.1m，水量 0.31 ls，水质类型为 HCO3一 Ca型水，pH 值 7.27.4。地质灾害工区内由于地形畸岖，构造
25、强烈，岩层破碎，加上人类工程经济活动，因此，以崩塌，滑坡、泥石流为主的地质灾害较为发育。地震基本烈度据中国地震烈度区划图(1990)，工程区地震基本烈度七度。4.2 库区地质河谷地形地貌库区位于熊猫河上游，为高中山构造剥蚀地貌，深切峡谷型河谷，右岸为悬岩峭壁，左岸有省级干道通过。熊猫河由皮毛河、正新河在岩谷大桥以上 260m处汇合而成，汇合高程 1641.40m，较岩谷大桥桥面高程低 2m，该处河床比降为 1.8左右，河谷宽60120m(以左岸公路高程为准)。在河流两岸不对称地分布着宽阔的河漫滩，其宽度为 4080m，漫滩由砂砾卵石组成，其中有部份大型漂石分布。地层及地质构造库区除第四系松散堆
26、积层外，主要为三迭系，二迭石炭系地层。三迭系西康群菠茨沟组(T 1b)分布在岩谷大桥一带，分布宽度 106m，为灰白色、浅灰色薄中厚层粉细砂岩夹石英砂岩，层状结构，块状构造。岩层产状为倾向北西面，倾角 3468。二迭石炭系(cp)分布于三迭系地层北西和南东地区，在其北西侧的出露宽度为380m，南东侧的出露宽度为 464m。其岩性为灰色、灰黑色绢云千枚岩、砂质千枚岩、石英千枚岩、夹石英岩及砂质灰岩、石英岩状砂岩、石英岩等，层状结构、块状构造及千枚状构造，是构成库盆的主要基岩。岩层倾向上游，倾角变化大，达 4667。泥盆系危关群上组(D wg2)分布于闸址区上游地段，为灰黑色炭质千枚岩、绢云千枚岩和石英千枚岩，岩层倾向上游，倾角 35 59。库区在地质构造上位于卧龙倒转向斜的南东翼，地层受构造影响较重，在走向上有扭
