JN水电站首部枢纽设计江昆

-1-西华大学毕业设计说明书目录目录.............................................................-1-摘要.............................................................-2-1.前言...........................................................-1-2.基本资料.......................................................-2-2.1工程概况....................................................-2-2.2水文........................................................-2-2.3区域地质与地震..............................................-3-3.工程等级、建筑物级别及防洪标准.................................-4-3.1确定工程等级................................................-4-3.2水闸段工程等级..............................................-4-3.3防洪标准的确定..............................................-4-4.坝轴线选择及首部枢纽布置.......................................-5-4.1坝址选择....................................................-5-4.2坝线选择....................................................-5-5.水闸设计.......................................................-8-5.1堰型选择....................................................-8-5.2闸底板高程的选定............................................-8-5.3计算闸孔总净宽..............................................-8-5.4校核闸孔出流能力...........................................-10-6.水闸消能及抗磨设计............................................-12-6.1护坦设计...................................................-12-6.2海漫设计...................................................-13-6.3防冲齿槽的设计.............................................-13-7.水闸防渗排水设计..............................................-15-7.1地下轮廓设计...............................................-15-7.2渗流计算...................................................-15-8闸室稳定分析..................................................-18-8.1荷载计算...................................................-18-8.2闸室稳定计算...............................................-23-9.非溢流坝剖面设计..............................................-30-9.1坝型及筑坝材料.............................................-30-8.2坝体三角形基本坡面确定.....................................-30-9.3实用坡面设计...............................................-31-9.4非溢流坝荷载计算...........................................-36-9.5坝基抗滑稳定验算...........................................-41-9.6坝踵与坝趾处应力校核.......................................-45-9.7细部结构...................................................-47--2-西华大学毕业设计说明书10.结论.........................................................-49-总结与体会......................................................-50-谢辞............................................................-51-参考文献........................................................-52--3-西华大学毕业设计说明书摘要JN水电站位于四川省××县境内的××河流域下游河段上，为低闸引水式电站，是单一发电工程。本设计对JN水电站首部枢纽工程进行设计。主要设计内容包括确定枢纽布署方案，首部枢纽建筑物从右至左依次布置右岸挡水坝段，泄洪闸、冲沙闸、左岸挡水坝段。对闸室进行结构布置，设置了两孔泄洪闸（6m×6m）及一孔冲砂闸（2.6m×6m），并对闸室进行抗滑稳定分析，满足要求。非溢流坝面设计，并对其进行荷载计算，计算显示均满足要求。最后绘制了相关图纸。【关键词】JN水电站；枢纽布置；剖面设计;稳定分析;应力计算AbstractJNhydropowerstationislocatedinSichuanProvince××county××riverbasindownstreamoftheriver,forthelowgatewaterpowerstation,isasinglepowergenerationproject.ThedesignoftheJNhydropowerstationhubprojectdesign.Themaindesignincludesthedeterminationofthehubdeploymentplan,thefirsthubofthebuildingfromrighttoleftinturnarrangedtherightbankofthedamsection,floodgates,scavenging,leftbankretainingdamsection.(6m×6m)andoneholeflushinggate(2.6m×6m),andtheanti-slidingstabilityanalysisofthechamberissatisfiedtomeettherequirements.Non-overflowdamsurfacedesign,anditsloadcalculation,calculationshowstomeettherequirements.Finallydrawtherelevantdrawings.【Keywords】JNhydropowerstation;hublayout;profiledesign;stabilityanalysis;stresscalculation-1-西华大学毕业设计说明书1.前言随着经济的发展，人口的不断增长，人们对于电力资源的需求逐渐增大。同时，相比于风电，火电，核电，水电具有储量大，可再生，安全系数较高等优点。水电在我国能源所占的比例正在逐渐加大。JN水电站为低闸引水式电站。为单一发电工程，无其他要求。JN水电枢纽工程的拦河坝为闸坝，由两孔泄洪闸和单孔冲沙闸，以及左右岸的非溢流重力坝组成。挡水坝段为非溢流坝，根据工程地质和地形情况，确定了泄洪闸和冲沙闸的尺寸，泄洪闸2孔，6m6m，冲沙闸1孔，2.5m6m。并且设置了49米长的护坦，21米长的海漫以及5.45米深的防冲齿槽用以消能。设置了20米长的铺盖用以防渗。并对地下轮廓进行了布置。对闸室进行了稳定分析，满足应力要求。设计了非溢流坝，对其荷载进行分析，达到相应的要求。对坝顶细部结构也做了相应的布置。-2-西华大学毕业设计说明书2.基本资料2.1工程概况2.1.1电站基本情况JN水电站为低闸引水式电站。水库正常蓄水位2378.00m，总库容197.5万m³，具有日调节性能。额定引用流量60.28m³/s。电站装机2台，总装机容量240MW。本工程规模为中型，工程等别为Ⅲ等，挡水建筑物按3级设计，次要建筑物按4级设计，临时性建筑物为5级。2.1.2洪水标准根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》(DL5180-2003)。首部挡、泄水建筑物洪水标准：设计洪水重现期为50年；校核洪水重现期为500年。下游消能防冲建筑物洪水标准为30年一遇。洪水标准及相应流量见表2-1。表2-1永久性水工建筑物洪水标准项目设计洪水校核洪水重现期（年）流量（m3/s）重现期（年）流量（m3/s）闸址50499500679泄水建筑物消能防冲设计30458厂址（大渡河边）50500020059602.2水文2.2.1流域概况×××河是大渡河上游右岸一级支流。×××河流域位于四川省西部，地理位置介于东经101°17′～102°12′，北纬30°29′～31°29′之间，属岷山、邛崃山高山区。×××河水面宽30～50m，多为“U”型河谷，平均坡降34.5‰。两河口至磨子沟汇口河长14.9km，河道较顺直，河宽30～50m，亦多为“U”型河谷，平均坡降22.2‰。磨子沟汇口至大桑河段河长18.3km，平均坡降11.8‰。2.2.2气象×××河流域属青藏高原型季风气候。×××河流域内仅有雨量站一个，无气象站点。JN水电站距离××气象站（测站海拔高程1949.7m）较近，该气象站于1961年设立，其气象资料可供JN水电站设计参考。据××县气象站历年资料统计，极端最高气温和极端最低气温分别为-3-西华大学毕业设计说明书39.0℃、-10.6℃，多年平均风速为3.5m/s,最多风向ENE、C。2.2.3暴雨洪水特性据布科站洪水资料统计，年最大洪峰流量见表2-2。年最大洪峰最早出现在5月初（1989年5月28日，洪峰流量354m³/s），最晚出现在9月底（1970年9月28日，洪峰流量216m³/s）。布科水文站年最大流量系列最大值为386m³/s(1992年6月26日)，最小值为152m³/s（1967年7月10日），前者仅为后者的2.54倍，洪水年际变化不大。表2-2布科水文站年最大流量各月发生频次统计表项目5月6月7月8月9月总计统计年限次数1181977521961～2012百分比1.934.636.513.513.52.3区域地质与地震×××河流域位于四川省西部，地理位置介于东经101°17′～102°12′，北纬30°29′～31°29′