湖南镇水电站设计计算书.doc

1、目 录第一章 （空）2第二章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物2第四章 水电站引水建筑物16第五章 水电站厂房24第六章 专题：引水隧洞设计2第一章 （空）第二章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物2.2.1.1设计水位下：波浪高度 2hl=0.0166Vf5/4D1/3=0.0166305/421/3=1.467m 波长 2Ll=10.41.261/3=14.2m波浪中心线高 安全超高 hc = 0.7m坝顶超出静水位高度 h = 2hl+ho+hc=1.26+0.4+0.7=2.92m校核水位下：波浪高度 2hl=0.0166Vf5/4D1/3=0.0166165/411/3=0.77m 波长 2Ll=

2、10.40.531/3=7.092m0.26m波浪中心线高 安全超高 hc = 0.5m坝顶超出静水位高度 h = 2hl+ho+hc=0.77+0.26+0.5=1.53m2.2.1.2 设计洪水位=237.5+2.92=240.42m坝顶高程=校核洪水位+=239+1.53=240.53m坝顶高取241m 2.2.2.1 基本剖面：由应力条件确定最小坝宽：H=241-111=130m ，=0.25 按稳定条件确定最小坝宽： =24，=9.81130K: 基本组合安全系数，查水工建筑物表27为K=1.1。代入数据得 130 解得=0.18 ， B=91mn=B/ H = = 0.13 m=0

3、.592.2.2.2 坝顶宽度=(8%10%)128=10.24m12.8m,取12m2.2.2.3 稳定计算表2-1非溢流坝段设计工况下荷载计算成果荷载分项系数垂直力设计值（KN）水平力设计值(KN)对坝底中点力臂(M)力矩设计值(KN.m)名称符号垂直向下垂直向上水平向右水平向左.逆时针顺时针自重W11.0634547.75302973.75W2328412.538.7512725984.38W3125594.9-3.9489820.11水压力P11.07849142.13309703.8P21.0852049.75423870P31.02594.757.6719893p41.01814.

4、548.487791.6扬压力u11.024255.225u21.21929.14994526u31.29950.28311.58115257.53858.350.58195165.675浪压力v11.21372.442.858743.3v21.21186.8544.352557.7 表2-2非溢流坝段校核工况下荷载计算成果荷载分项系数垂直力设计值（KN）水平力设计值(KN)对坝底中点力臂(M)力矩设计值(KN.m)名称符号垂直向下垂直向上水平向右水平向左.逆时针顺时针自重W11.0634547.75302973.75W21.0328412.538.7512725984.38W31.01255

5、94.9-3.9489820.11水压力P11.080363.542.673428842.7P21.08652.4249.75430457.9P31.03114.728.426475.12p41.02175.547.9104170.2扬压力u11.026575.3u21.219164993888u31.2 383250.58193822.6U41.2988311.58114445浪压力v11.233948.316373.7v21.22964914510.52.2.2.3设计洪水位时的应力稳定计算430694KN抗滑稳定计算：76081.8KN2.941.05=则 （4-6）应力计算（计入扬压力

6、） （4-7） （4-8）：上游面正应力；：下游面正应力；B：计算截面沿上下游方向的宽度；372：所有外力对计算截面形心弯矩的矢量和。1472241经计算 :混凝土的抗压强度故应力满足要求。2.2.2.4 校核洪水位时的应力稳定计算428974KN抗滑稳定计算：77291.8KN3.2则 （4-6）应力计算（计入扬压力） （4-7） （4-8）：上游面正应力；：下游面正应力；B：计算截面沿上下游方向的宽度；382.4K120748.9：所有外力对计算截面形心弯矩的矢量和。279.22经计算 :混凝土的抗压强度故应力满足要求。 2.3.1 溢流坝段设计 溢流堰下泄流量的确定 通过溢流堰下泄流量：

7、 Q = Qs =5400 m3/s设计状况下：取单宽流量 q = 100 m3/s 则 L = Q / q = 5400 / 100= 54 m 便于坝顶闸门的布置,可适当加宽 L, 取 n =5, b = 12.5m , d = 4 m 则 Lo =L+ b (n - 1) = 54 + (5- 1) 4 = 70m 一个坝段宽度 b + d = 16.5m 由公式 ： Q = LmH3/2 即 6250 = 62.5 0.93 0.5 H3/2 解得： H = 13.3m 堰顶高程： 237.5-13.3= 224.2m 校核状况下：取单宽流量 q = Q / L =9700 / 62.

8、5 = 136 m3/s由公式 ： Q=LmH3/2 即 9700=62.5 0.93 0.5 H3/2 解得： H = 19.7m 堰顶高程 ： 239 19.7= 219.3m 堰顶高程 224.2m , 正常蓄水位 232 m 闸门尺寸为：14 14m 的平面闸门 2.2.3.2溢坝实用剖面设计上游弧段设计：堰顶点上游用三段圆弧连接，堰顶下游亦用曲线方程表示。 WES 曲线设计：由WES 曲线的公式：Xn=KHdn-1yHmax = 240 224.7= 14.8m Hd = (7595) 15.3 = 11.475 14.535 ,取 Hd = 13 m Y=x1.85/(2130.8

9、5)令 y = 0.105 ,1 / m = 1/0.78 ,令 0.105= 1/0.78 , 解得x = 19 ，y = 13.1,为便与画图求出一组数据溢流 面x2468101214161819y0.2071.62.645.67.59.511.913.1反弧段设计下游最高水位为136.2m，根据鼻坎应高出下游水深1 2 m , 取反弧段高程为 138m To = 23811125.9= 101.1m q= 100 m3/s , = 0.95 ,=,Hco 2.39R = (6 10) Hco = 14.34 23.9m 取 R = 20m ， 挑角2.3.3稳定应力计算 设计洪水位情况：

10、 表2-3溢流坝设计工况下荷载计算成果荷载分项系数垂直力设计值（KN）水平力设计值(KN)对坝底中点力臂(M)力矩设计值(KN.m)名称符号垂直向下垂直向上水平向右水平向左.逆时针顺时针自重W11.0648049317520W21.0156047.8774677.2W31.0139979.516.032243913.8W41.016718.441.75697993.2静水压力P11.078109.741.43231283P21.07867.652.39412262.2P31.0 2594.77.6719892.7扬压力u11.024796.7u21.211636.247.65554462.7u31.2 116906.1571893.5动水压力Px1.21288.924.431449.2Py1.25508.347.1259454.1合计185525.550702.478109.73883.64863439.53309857134