水利水电工程专业毕业设计

黔西南民族职业技术学院水利电力工程系毕业设计说明及计算书题目：都匀市明英水电站枢纽布置设计专业：水利水电建筑工程班级：09水建（1）班姓名：学号：指导教师：李康宁、黄启敏、罗礼红2011年月日前言3工程特性表6第一章综合说明71.1流域概况71.2水文气象71.2.1水文及气象71.2.2水文气象及径流条件8第二章工程地质82.1地形地质82.1.1测区地质82.1.2工程区地质92.2区域及水库地质92.2.1地形地貌92.2.2地层92.2.3地质构造92.2.4水文地质92.2.5库区工程地质评价102.3库区工程地质102.3.1地形地貌102.3.2地层102.3.3地质构造112.3.4水文地质112.3.5库区工程地质评价112.4坝区工程地质122.5枢纽区工程地质122.6岩体力学参数132.7天然建筑材料132.8工程地质评价14第三章工程任务及规模15第四章工程布置及建筑物164.1坝轴线、坝型的确定164.1.1坝轴线的确定164.1.2坝型选择174.2非溢流重力坝的设计184.2.1剖面设计18实用剖面的确定194.2.2坝体强度和稳定承载能力极限状态验算214.3溢流重力坝的设计374.4进水口段的确定434.6.2主厂房的平面设计454.6.3副厂房的平面设计48第五章施工组织设计49第六章结束语50前言设计题目：水利水电工程枢纽毕业设计一、项目名称：都匀市明英水电站枢纽二、工程地点及建筑规模：都匀市明英水电站位于都匀市东南部的坝固镇明英附近的马尾河中下游河段明英水电站工程等别为Ⅳ等挡水坝为4级建筑物次要建筑物为5级三、设计要求1、设计者必须发挥独立思考能力创造性的完成设计任务在设计中应遵循技术规范尽量采用国内外的先进技术与经验；2、设计者对待设计计算、绘图等工作应具有严肃认真一丝不苟的工作作风以使设计成果达到较高水平；3、设计计算要求方法先进、依据可靠、数据正确、结果可信；4、设计者必须充分重视和熟悉原始资料明确设计任务在规定的时间内圆满完成要求的设计内容设计结果要有独特见解有创新、有应用价值；5、设计成果包括：设计说明书和计算书一份、设计图纸7张1#-2#图设计说明书和计算书要求格式规范、字迹工整、条理清楚、文字通顺、整齐美观总字数至少在6000字以上并有必要的图表设计绘图要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰要符合GB规定四、设计内容1、本次毕业设计的重点为枢纽总体布置大坝设计水电站厂房布置设计；2、坝轴线、坝型选择和枢纽布置方案比较与选择；3、大坝设计包括非溢流坝和溢流坝设计；4、水电站厂房布置设计包括发电进水口、压力管道、主厂房、副厂房、变压器场、开关站的布置设计；5、坝体细部构造设计与地基处理方案的初步拟定；6、施工组织设计；7、设计绘图要求结构合理、工艺性好、表达完整清晰符合GB规定五、毕业设计的目的毕业设计是完成培养高级技术人才基本训练的最后一个重要环节也是专业学习中非常重要的校内实践性教学环节通过毕业设计使学生所学的专业知识得到系统的梳理和巩固并受到综合训练培养并提高学生运用所学专业知识解决实际问题的能力在毕业设计中学生应该做到以下要求:1、对所学专业的知识进行全面、系统的复习和巩固；2、提高运用所学专业知识解决实际问题的能力；3、了解水利水电工程项目建设的全过程熟悉各设计阶段的任务和内容；4、提高对设计资料分析的能力及使用各种规范的能力；5、学会通过图纸和设计说明书正确表达设计意图；6、提高利用计算机分析计算的能力及利用计算机制图的能力工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1.流域面积全流域km21164坝址以上km29832.利用水文系列年限a303.多年平均年径流量万m3710004.代表性流量多年平均流量m3/s22.5实测最大流量m3/s1700实测日期2000年6月8日调查历史最大流量m3/s2810发生日期1908年设计洪水流量(P=3.3%)m3/s2641校核洪水流量(P=0.5%)m3/s4114施工导流流量(P=20%)m3/s13.75.泥沙多年平均悬移质年输沙量万t0.39多年平均推移质年输沙量万t0.06二、水库1.水库水位校核洪水位m691.14设计洪水位m689.12正常蓄水位m683.30死水位m683.302.水库容积总库容(校核洪水位以下库容)万m3980.00正常蓄水位以下库容万m3431.70防洪库容万m3921.00防洪高水位至防洪限制水位调节库容万m30正常蓄水位至死水位兴利库容万m30死库容万m358.903.水量利用系数%87三、下泄流量及相应下游水位1.设计洪水位时最大泄量m3/s2231相应下游水位m665.52.校核洪水位时最大泄量m3/s3654相应下游水位m666.33.调节流量(P=%)m3/s38.7水电站满载发电流量相应下游水位m665.14.最小流量m3/s6.9基荷发电流量第一章综合说明1.1流域概况都匀市明英水电站位于都匀市东南部的坝固镇明英附近的马尾河中下游河段为马尾河流域下游小水电梯级开发的五个电站之一马尾河是长江流域沅江水系主干流清水江的上游河段电站交通方便有简易公路到达坝固镇并经大坝通往右岸下游的甲丹等村寨1.2水文气象1.2.1水文及气象都匀市位于贵州省南部苗岭南坡东经107o47′北纬25o51′～26o26′东邻丹寨县、三都水族自治县南抵独山县、平塘县西接贵定县北靠麻江县马尾河是长江流域沅江水系主干流清水江的上游河段马尾河的主流谷江河发源于苗岭中段最高峰斗蓬山（海拔1961m）南麓自贵定县摆洗村向东流约1km进入都匀市境内弯河寨经谷江后称谷江河流至陆家寨与杨柳街河及摆楠河汇合后由北向南贯穿都匀市区市区河段又称剑江河市区南端马尾以下称马尾河该河段落差较大宜建小型水电站充分利用水资源发展低能耗电力都匀地区气候属中亚热带湿润气候温和湿润雨量充沛明英电站坝址以上流域内有都匀气象台属国家基本站点具有1958年～2001年共41年资料资料项目齐全代表性好根据都匀气象台资料都匀地区多年平均气温15.9℃极端最高、最低气温为36.3℃（1966年8月17日）与-6.9℃(1977年1月30日)月平均最高、最低气温为24.3℃(7月份)和5.6℃(1月份)无霜期237～328d平均289d多年平均相对湿度79%平均水面蒸发量800mm（E601蒸发器）陆面蒸发量650mm洪水期多年平均最大风速13.3m/s洪水期50年重现期的最大风速19.5m/s风区长度1.5km流域内有文峰塔水文站杨柳街、谷江、朗里、王司雨量站朗里雨量站有1965～2000年共36年降水资料多年平均降水量为1428.6mm都匀市区上游4个雨量站（含朗里雨量站）多年平均降雨量为1422.7mm在水资源调查评价中将多年平均值乘以0.8的修正系数以与周围各站协调明英电站坝址下游下司水文站控制流域面积2159km2为桃花坝址以上流域面积的2.24倍下司站有1959～1998年共39年（缺1970年）实测水文资料资料整编质量及代表性较好可用于水文水利计算P=2%、1%、0.5%的洪峰流量为3030、3572、4114m3/s枯季五年一遇施工洪水流量为194.5m3/s年输沙量为2631m3泥沙浮容重6.5kN/m3泥沙内摩擦角30o1.2.2水文气象及径流条件都匀地区气候属中亚热带湿润气候温和湿润雨量充沛根据都匀市气象站1958年至2001年实测统计多年平均气温15℃极端最高气温36℃极端最低气温-6.9℃多年平均降雨量14210.6mm年最大降雨量1840mm年最小降雨量960mm日最大降雨量100mm多年平均水温12℃极端最高水温24℃极端最低水温3℃洪水期多年平均最大风速13.3m/s水库控制流域面积983km2多年平均径流量13.4m3/s4月～10月为汛期11月～3月为枯水期明英水电站工程水工建筑物主要在枯水季节施工明英电站坝址以上4.5km在建的桃花电站集雨面积964km2装机容量3×3000kW调节库容为1792万m3而明英电站集雨面积983km2与桃花电站相差19km2不到2%区间没有大的支流及引水工程故明英电站的水能计算应以桃花电站调节后的径流量为基础推求水能参数而桃花电站对明英电站的洪水没有影响枯水期最大洪峰流量有桃花电站的控制所以其枯水期最大洪峰流量为桃花电站发电机组尾水流量与明英电站到桃花电站区间径流量之叠加对本工程的施工导流有所影响第二章工程地质2.1地形地质2.1.1测区地质测区位于贵州南部是贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带主要山峰河谷的走向与背向斜轴向一致背斜宽坦形成山岭向斜狭窄形成河谷为典型的隔槽式褶皱山区本区发育的断层主要有①蔓洞逆断层：位于测区东北蔓洞至兴仁一带走向北东区内长约32km产状129°∠60°断距700～1000m；②造纸山断层：位于王司背斜南端北起新场南止于潘洞附近长仅9.5km产状97°∠60°断层北端具有强烈的重晶室化、白云石化及微弱的硅化两盘志留系页岩的拖曳小褶曲发育这两个断层距离水库区均较远对大坝的稳定及水库的渗漏基本无影响此两断层在挽近无活动迹象属稳定型地质构造2.1.2工程区地质工程区地处贵州高原向广西丘陵过渡的斜坡地带左岸地形较为平坦右岸多为陡岩以中低山地貌为主地面一般海拔800～1100m相对高差100～300m库区地貌以溶蚀类地貌为主主要表现为丘峰浅洼地貌河谷多为宽浅的U型横向谷河流坡降4.2‰岩层总体倾向右岸偏上游致使左岸以顺向边坡为主右岸以反向边坡为主；库区两岸坡度多在10°～20°之间植被较发育库区河流两岸有两级阶地分布一级阶地高出水面1～4m二级阶地5～7m水库不存在可渗漏邻谷库区内地下水向河流补给有较好的水文地质条件库区内库岸相对稳定无大型固体径流源不存在水库诱发地震的条件工程地质条件较好2.2区域及水库地质2.2.1地形地貌库区地貌以溶蚀类地貌为主主要表现为丘峰浅洼地貌河谷多为宽浅的U型横向谷河流坡降4.2‰岩层总体倾向右岸偏上游致使左岸以顺向边坡为主右岸以反向边坡为主；库区两岸坡度多在10°～20°之间植被较发育库区河流两岸有两级阶地分布一级阶地高出水面1～4m二级阶地5～7m2.2.2地层库区出露地层为寒武系上统炉山组地层可分为上下两段2.2.3地质构造库区范围无区域性地质构造通过局部发育有次一级断裂对水库稳定及库区蓄水无影响2.2.4水文地质库区河流流向近北东30°地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主岩性主要为厚层块状白云岩地下水埋藏较浅泉点出露高程均高于河流两岸山体地下水向河流补给水库周边无低矮邻谷两岸山体宽厚不存在邻谷和库区渗漏问题2.2.5库区工程地质评价库区两岸坡度多在10°～20°之间植被较发育库岸相对稳定由于库区为宽谷型河谷故不存在水库浸没问题工程区地下水类型以纯炭酸岩溶洞裂隙水为主地下水埋藏较浅地下水位较高两岸山体均有地下水出露且均多高于河水水位水库两岸山体雄厚库区内又无大的垂直河床方向的构造发育库区成库条件良好无绕渗及邻谷渗漏之忧总之水库不存在可渗漏邻谷库区内地下水向河流补给有较好的水文地质条件库区内库岸相对稳定无大型固体径流源不存在水库诱发地震的条件工程地质条件较好2.3库区工程地质2.3.1地形地貌库区地貌以溶蚀类地貌为主主要表现为丘峰浅洼地貌河谷多为宽浅的U型横向谷河流坡降4.2‰岩层总体倾向右岸偏上游致使左岸以顺向边坡为主右岸以反向边坡为主；库区两岸坡度多在10°～20°之间植被较发育库区河流两岸有两级阶地分布一级阶地高出水面1～4m二级阶地5～7m2.3.2地层库区出露地层为寒武系上统炉山组地层可分为上下两段现由新到老分述如下：第四系（Q）：以坡积、冲积、崩积、残积层为主成份为砂、粘土、砂卵石、碎石及块石等松散堆积物厚0～10m炉山组上段（?3l2）：为浅灰、浅灰微带红色厚层粗晶白云岩夹暗色白云岩下部20～100m为含砾鲕状白云岩夹浅灰色白云岩底部还有一层黄绿色粘土质砂砾岩厚62～694m炉山组下段（?3l1）：为浅灰、灰白带肉红色厚层中晶白云岩夹深灰色白云岩底部常有含砾鲕状白云岩一层（与中统分界的标志）或多孔白云岩夹少量白