紧水滩水电站厂房及楼面板结构设计说明书.docx

1、目录1 自然地理及工程地质- 4 -1.1 流域概况- 4 -1.2 水文与气候- 4 -1.3 地形与地质- 5 -1.3.1 水库区工程地质- 5 -1.3.2 坝址地质- 6 -1.4 天然建筑材料- 6 -1.4.1 土料：- 6 -1.4.2 砂石料：- 6 -2经济、水利与动能- 7 -2.1 工程效益- 7 -3 重力坝部分- 8 -3.1 坝型选择及枢纽布置- 8 -3.1.1枢纽主要建筑物等级确定- 8 -3.1.2坝址及坝型的选择- 8 -3.1.3枢纽组成建筑物- 8 -3.2重力坝非溢流坝段设计- 9 -3.2.1水工筑物级别- 9 -3.2.2基本剖面尺寸确定- 9

2、-3.2.3实用剖面尺寸的确定- 9 -3.2.4坝体剖面验算- 10 -3.3重力坝溢流坝段设计- 15 -3.3.1 溢流坝段剖面设计- 15 -3.3.2 溢流坝段应力稳定计算- 20 -3.4 坝内构造- 25 -3.4.1 坝顶结构- 25 -3.4.2坝基地基处理- 25 -4水电站建筑物设计- 26 -4.1特征水头的选择- 26 -4.1.1设计高水位- 26 -4.1.2设计低水位- 26 -4.1.3 加权平均水头及设计水头- 27 -4.2 水电站设备选型- 27 -4.2.1水轮机选型- 27 -4.2.2金属蜗壳及尾水管尺寸- 28 -4.2.3发电机的选择- 29

3、-4.2.4 调速器的计算- 33 -4.2.5油压装置的选择- 34 -4.2.6 起重设备选择与尺寸- 34 -4.3厂房尺寸确定- 35 -4.3.1厂房高度的确定- 35 -4.3.2主厂房长度的确定- 36 -4.3.3主厂房的宽度的确定- 37 -4.4厂房各层布置- 37 -4.4.1发电机层：- 37 -4.4.2水轮机层- 37 -4.4.3蜗壳层：- 38 -5进水口及坝内埋管- 39 -5.1 引水管道的布置- 39 -5.1.1钢管直径- 39 -5.1.2临界淹没深度- 39 -5.1.3管轴线布置- 40 -5.2进水口布置- 40 -5.2.1进水口流线- 40

4、-5.2.2渐变段及弯管段- 40 -5.3拦污栅- 40 -5.4典型钢管身厚度- 41 -5.5 闸门及启闭设备：- 42 -5.5.1闸门- 42 -5.5.2 启闭设备- 43 -5.5.3通气孔：- 43 -5.5.4充水阀- 43 -5.5.5伸缩节- 43 -6专题楼面板设计- 44 -6.1厂房梁格布置- 44 -6.1.1发电机层梁格布置- 44 -6.1.2装配场层梁格布置- 44 -6.2厂房配筋计算- 45 -6.2.1基本资料- 46 -6.2.2计算方法- 47 -主要参考文献- 53 -1 自然地理及工程地质1.1 流域概况紧水滩水电站在瓯江支流龙泉溪上，坝址以上

5、流域面积2761平方公里。龙泉溪发源于浙闽交界仙霞岭、洞官山，河流长度153公里，直线长度77公里，平均宽度36公里。除龙泉县城附近及赤石仁三处有小片盆地外，其余地段多为峡谷，河床覆盖多以大块石和卵石组成，险滩较多。本流域东侧与瓯江支流小溪相邻，西侧与钱塘江支流乌溪江相邻，南侧为闽江支流松溪，北侧为瓯江支流松阴溪。河流四周均为岭南山系洞官山脉包围，山脉走向与河流流向一致，最高峰黄茅尖高达1921米，流域平均高度662米，河道坡降上游陡、下游缓，平均坡降为6.32 0.97，因河道陡，河槽调蓄能力低，汇流快，由暴雨产生的洪水迅涨猛落，历时短，传播快，所以一次洪水过程尖瘦，属典型的山区性河流。龙泉

6、溪是浙江省木材主要产地，境内森林茂盛，植被良好，水土流失不严重。本工程为瓯江干支流规划的五个梯级开发中的一级，以发电为主，兼顾航运、放木（竹）以及防洪等综合效益。电站建成后主要担任华东电网调峰并供电丽水、温州，将使丽、温两地区通过220千伏输电线路联系，形成浙南电力系统。为解决建坝后龙泉溪木材（竹）的流放和航运的发展，大坝左岸专门设置有货筏过坝建筑物。水库有1.53亿立方米的防洪库容，用以减轻下游丽水、碧湖地区防洪的负担。1.2 水文与气候本地区地处浙东南沿海山区，属温带季风气候，气候温和，坝址区历年平均气温17.3，月平均气温以1971年7月份30.7最高，1962年1月份13最低，实测最高

7、气温为40.7（1966年8月），最低气温-8.1（1969年2月）。流域内气候湿润，历年平均相对湿度79%，其中以6月份的87%为最大，1月份的84%为最小，实测最小相对湿度仅8%。本流域距东海仅120180公里，水汽供应充沛，坝址以上流域年平均雨量为1833.8毫米，但在年内分配很不均匀，39月占年雨量为80.5%，其中56两月为雷雨季节，降雨量占年雨量的三分之一，往往形成连绵起伏的洪水，本流域暴雨常出现在此期间，实测最大24小时雨量为236.8毫米。79月间台风侵袭，也有暴雨出现，最大24小时雨量曾达145.4毫米。流域多年平均降水日数为172天，最多达201天，最少145天。本流域4至

8、8月为东南风，1至3月、9至12月一般为东北风及西北风。历年平均风速1.15米/秒，出现在1970年4月，风向西北偏西。坝址区可能发生最大风力为11级，相当于风速32米/秒。紧水滩坝址与石富站流域面积仅差41平方公里，占控制流域面积的15%，故坝址处流量资料均不加改正，直接采用石富站资料。泥沙对紧水滩水库使用不会有严重的影响。表1-1 厂区水位流量关系：水位（m）202203204205206207208209210流量（m3/s）8024054088012801740230029003620水位（m）211212213214215216217218219流量（m3/s）43805200606

9、0700079408980100801120012340表1-2 水库面积、容积：高程（m）205215220225230235240面积（km2）01.32.33.95.77.79.7容积（108m3）00.050.20.350.60.9251.375高程（m）245250255260265270275面积（km2）11.613.615.918.321.324.527.7容积（108m3）1.92.53.24.055.056.257.575高程（m）280285290295300面积（km2）31.235.240.348.158.4容积（108m3）9.1010.7512.715.0517.

10、71.3 地形与地质1.3.1 水库区工程地质水库周边地势高峻，无低矮分水岭，岩石坚硬较完整，虽有部分断层延伸库外，但断层胶结好，山体雄厚，且地下水位分布较高，故无永久渗漏之虑。由于库岸有第四系松散地层分布，岩石节理发育，水库暂时渗漏损失甚小，对水库蓄水无影响。库区岩石以山岩为主，物理地质现象以小型塌滑体居多，蓄水后小型的边坡再造虽有可能但不致产生大规模的边坡不稳定。本地区地震烈度为6度，可不考虑抗震设计，不计地震荷载。1.3.2 坝址地质坝区位于90平方公里的“牛头山”花岗斑岩岩技的南缘，其中有后期的细粒花岗岩和小型的石英岩脉、细晶岩脉、辉缘岩脉侵入穿摘其间与围岩接触良好。混凝土/新鲜花岗斑

11、岩抗剪摩擦系数0.7，凝聚力5公斤/平方厘米，抗剪断摩擦系数1.0。混凝土/混凝土抗剪断摩擦系数1.25，凝聚力1.45103Kpa。根据坝址区资料分析，紧水滩坝址两岸地形对称，岩性均一，较新鲜完整，风化浅，构造不甚发育，水文地质条件较简单，故属工程地质条件较好的坝址。1.4 天然建筑材料1.4.1 土料：下村料场：位于平缓的山坡上，高程300以下，主要为壤土，料场距坝址0.5公里，有效储量426700立方米。油坑料场：位于500550米高程的低平山丘上，为粘土及壤土组成，料场距坝址1.5公里，有效储量747600立方米。1.4.2 砂石料：局村至小顺区六个料场，左右岸各三个，最远距坝址16.

12、5公里。局村至坝址区十个料场，左岸4个，右岸6个，最远距坝址9公里。坝址至赤石区七个料场，最远距坝址12.2公里。共计23个料场，有效储量水下557000立方米，水上3094600立方米，合计3651600立方米。 2经济、水利与动能2.1 工程效益本工程以发电为主，同时兼顾防洪、航运、渔业等综合利用。电站建成后联入华东电力系统，作为系统调峰电源之一。水库建成后，可减轻洪水对丽水县城和碧湖平原的影响。在水库遇五年一遇和二十年一遇洪水时，紧水滩洪峰流量，由原来的4270、6260秒立方米，分别削减为2270、3560秒立方米。水库建成后，库区可通航机动船，由于水库的调节作用，坝址至丽水河段枯水期

13、的最小流量可由原来的2.23秒立米提高到50秒立米，（保证率8085%）水深增加0.6米左右。从而改善了航运条件。水库建成后，经水库调节，流放竹木条件可大为改善，有效流放时间可大为增长。流放量可由目前的14万立方米提高到27.4万立方米。水库建成后，正常蓄水位时，水库面积达34.2平方公里，为发展养渔业及其他水产养殖事业创造有利条件。3 重力坝部分3.1 坝型选择及枢纽布置3.1.1枢纽主要建筑物等级确定由校核洪水位292查水库容积曲线V 10108 查表1-1，1-3（水工建筑物）工程规模为大（1）型，过程等别为一，主要建筑物为1级。次要建筑物为3级。3.1.2坝址及坝型的选择根据地形和地质

14、剖面图，坝址处呈现V型河谷，多为花岗岩，经初步布置，满足各建筑物布置要求。从地形条件，本坝址适合建拱坝，重力坝，经综合比较认为建重力坝较为合适。坝址选在河谷较窄的位置，河谷地宽约为78m左右减少混凝土浇注量，但加大了开挖量。为相对减少工程量，将厂房布置在右岸，溢流坝段向河谷左岸移置。3.1.3枢纽组成建筑物枢纽由非溢流坝段、溢流坝段、泄槽及坝后式地面厂房组成，坝轴线垂直水流方向。坝顶高程293.3m，坝基面高程197m.1挡水建筑物：非溢流坝布置在河谷两岸2泄水建筑物：溢流坝宽64m，分4孔，每孔净宽16m，鼻坎挑流，反弧半径为，鼻坎挑射角度。闸门，闸墩与非溢流坝同高。3水电站建筑物：坝后式地上水电站厂房，坝体引水钢管，坝顶开关站等。电站厂房机组段长16.5m，总长71.5m。装配场位于厂房右侧高程215.8m。4泄槽建在坝段上，为减少开挖量，沿山体走势修筑。5进厂公路与装配场高程同高，上坝公路与坝顶高程同高，坝顶公路设在下游侧，宽8m。6.高压开关站在右岸坝顶公路一侧，高程变压器场位于主厂房右侧。3.2重力坝非溢流坝段设计3.2.1水工筑物级别