紧水滩水电站厂房及楼面板结构设计计算书.docx

1、目录1 坝工部分- 3 -1.1 坝型选择及枢纽布置- 3 -1.1.1枢纽主要建筑物等级确定- 3 -1.1.2坝址及坝型的选择- 3 -1.1.3枢纽组成建筑物- 4 -1.2重力坝非溢流坝段设计- 4 -1.2.1水工筑物级别- 4 -1.2.2基本剖面尺寸确定- 4 -1.2.3实用剖面尺寸的确定- 5 -1.2.4坝体剖面验算- 8 -1.3.1重力坝溢流坝段设计- 20 -1.3.2 溢流坝段应力稳定计算- 25 -2水电站建筑物设计- 30 -2.1特征水头的选择- 30 -2.1.1设计高水位- 30 -2.1.2设计低水位- 31 -2.1.3 加权平均水头及设计水头- 31

2、 -2.2 水电站设备选型- 32 -2.2.1水轮机选型- 32 -2.2.2金属蜗壳及尾水管尺寸- 38 -2.2.3发电机的选择- 39 -2.2.4 调速器的计算- 44 -2.2.5油压装置的选择- 45 -3.厂房尺寸确定- 46 -3.1厂房高度的确定- 46 -3.1.1水轮机组安装高程- 46 -3.1.2 尾水管地板高程和厂房基础开挖高程- 46 -3.1.3 水轮机层地面高程- 46 -3.1.4 发电机地板高程和安装场高程- 47 -3.1.5 轨顶高程- 47 -3.1.6 天花板高程和屋顶面高程- 47 -3.1.7 厂房总高- 47 -3.2主厂房长度的确定- 4

3、7 -3.3主厂房的宽度的确定- 48 -4专题：压力钢管的设计- 49 -4.1 进水口形式和布置- 49 -4.1.1钢管直径- 49 -4.1.2临界淹没深度- 49 -4.1.3 渐变段及弯管段- 50 -4.2拦污栅- 51 -4.3典型钢管身厚度- 51 -4.3.2 承受内水压力的结构分析- 53 -参考文献:- 59 -1坝工部分1.1 坝型选择及枢纽布置1.1.1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。1.1.2坝址及坝型的选择根据地形和地质剖

4、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。1.1.3枢纽组成建筑物1）挡水建筑物：砼重力坝。2）泄水建筑物：坝身溢流道（溢流坝）。3）水电站建筑物：坝后式地面水电站厂房，坝体引水钢管，开关站等。1.2重力坝非溢流坝段设计1.2.1水工筑物级别水工建筑物级别1级，结构安全为I，结构重要系数=1.1，设计状况系数=1.0。1.2.2基本剖面尺寸确定1.2.2.1坝高的确定由坝轴线工程地质剖面图最低点为202.5m，下挖坝址处底高程为197m。设计洪水位291m，所以基本坝高H=291-197=94。

5、1.2.2.2坝底最小宽度确定应力条件：取=0，=23.5/,=9.81/, =0.3。x=Hco-c = 9423.59.81-0.3 =64.93 稳定条件：取=0.7，=1.1，=0，=23.5/,=9.81/, =0.3 B=KHfco+-=1.1940.723.59.81+0-0.3=60.49同时满足应力和稳定要求取=64.93m，取上游坡n=0，由 可得=0，取上游折坡=0.15，下游坡=0.702，取=0.7。取折射坡点高程，197+131294=229244m 取235m。所以=（235-197）0.1567=72.71.2.3实用剖面尺寸的确定1.2.3.1坝顶高程坝顶高程

6、由静水位+风浪涌高+安全超高。即：式中：h=h1%+h0+hi （2hi=0.0166Vf5/4D1/3为浪高；Vf为计算风速；D为吹程）；h0为波浪中心线高出静水位高度；hc为超高，由规范查得。(1)设计洪水位吹程D=5B，B为上游狭窄处的278m，D=1390 m；风速为Vt=15 m/s V0=1.52Vt 1.815=25m/s 安全超高=0.7m。 (2)校核洪水位风速为15m/s；安全超高=0.7 m, b=283m 吹程为1415 m； m 所以，在坝顶加1.2m高的防浪墙，该重力坝坝顶高程取为293.3 m。取折射坡点高程=197+（13 12）99=230246.5m 取为

7、235mn=0.15,(0n0.15) , m=0.7 (0.6m K=1.1满足稳定要求。（3）应力验算 y=wB+6MB2=70720.8172.2+ 6315430.7972.22=616.5 kN =0.6 mpa-0.1mpa 未出现拉应力。y=wB+6MB2=1342.5kN=1.35 Mpa 远小于混凝土和岩石的抗压应力(123.287 Mpa)。满足应力要求。 b.校核工况（1）坝体荷载坝体自重 G1=C A1=23.512 5.738=2545.05 KN G2=C A2=23.59 96.3=20367.45 KN G3=C A3=23.512 5882.86=54066.

8、15 KN 校核洪水位292 m。水压力：上游H 1 =292-197=95m。Px上 =0.59.81952=44267.625kN Py上=0.5（5795）5.79.81=4249.7kN下游H 2 =215.538-197=18.538mPx下 =0.59.81 18.52=1678.7 kNPy下=0.5 12.9518.59.81=1175 kN扬压力：为降低扬压力，设抽排系统 图1-5扬压力分布图1H1=0.295=19m。2H2=0.518.5=9.25 m。u1=1H172.79.81=6551.61 KNu2=(1H1-2H2)109.81=956.48 KNu3=(1H1

9、-2H2)79.81=669.5 KNu4=H2-2H279.812=317.6 KNu5=H1-1H1109.812=3727.8 KN浪压力：图1-6 浪压力分布图PWK=9.8110.74(1.33+0.52)=48.7 KN表1-2 坝基面短暂状况（校核洪水位）荷载垂直（KN）水平（KN）力壁（m）弯矩（KN.m）下上右左自重G12545.0532.382205.12G220365.4525.9527465.16G354066.52.56138406.24水压力PX144276.6331.6671401860.15PY14249.6933.49142337.31PX21678.76.1710410.21PY2117527.4932343.168