第九章 、泄水建筑物设计
9.1、泄水方案选择
坝址地带河谷较窄、山坡陡峻、山脊高,经过比较枢纽布置于河弯地段。由于两岸山坡陡峻,无天然垭口。如采取明挖溢洪道的泄洪方案,开挖量较大,造价较高,故采用了隧洞泄洪方案。隧洞布置于凸岸(左岸)。 9.2、隧洞选择与布置
枢纽布置于河弯地段。从地形上来看隧洞应当布置于凸岸,这样不仅工程量省,而且水力条件也较好。从地质来看这个此处除表面有一层弱风化岩外,.下部大部分为坚硬的岩石,强度较高,岩体中夹杂着几条破碎带,但走向大都与隧洞轴线成较大的角度。因此将泄洪洞布置于右岸凸出的山梁里面。 9.3、隧洞的体型设计 (1)隧洞的的形式
由于进口岸坡地质条件较好,岩体完整,岸坡稳定,坚固,因而采用竖井式进口,井底设置闸门,顶部安装启闭设备。设为喇叭口,闸门型式及尺寸。工作及检修闸门均采用平板门,设在进口处,闸门宽3m,高为4.5m。 (2)、洞身断面型式和尺寸
本无压隧洞采用城门洞型断面。水流流经进口段后拟定洞宽不变,高度渐变为4.0m,渐变段长度为3m。圆拱中心角选180°,半径
取1.5m,直墙高度为2.5m。
(3)、出口消能段。
隧洞出口高程定为365.0m,由于下游出口离大坝较远,较大的冲坑不致影响坝的安全,下游也没有需要特别保护的建筑物,且地质条件容许。因而采用挑流消能。由于隧洞出口宽度小,单宽流量集中,因而在出口设置扩散段。挑角取??25°,因出口为平段,为了水流能平顺挑出采用了较大的反弧半径R=50m。 (4)、隧洞水力计算
设计洪水位:380.8m;下泄流量:20m3/s;校核洪水位:381.7m;下泄流量:32 m3/s。因在宣泄校核洪水时也要满足各项要求。因而对校核情况进行水力计算。为不影响遂洞的泄流能力,隧洞应做成陡坡。坡度太大施工不便,底坡取i=0.06。 (5)、隧洞的细部构造
洞身衬砌,工程为无压泄洪隧洞采用城门洞形断面,整体式单层混凝土衬砌。衬砌厚度,取1/12洞径,最后取0.2m。衬砌分缝、止水,为适应施工能力、防止混凝土干缩和温度应力而产生的裂缝,沿洞轴线方向设置永久性横向伸缩缝,分缝间距为10.0m,缝间设止水。为防止不均匀沉陷而开裂,衬砌突变处设横向沉降缝。灌浆,洞顶部进行回填灌浆,充填围岩与衬砌的空隙,使之紧密结合,共同工作,改善传力条件和减少渗漏.对围岩进行固结灌浆,提高其整体性,保证围岩的弹性抗力,减少渗漏。回填灌浆与固结灌浆孔间隔布置。掺气
槽,在反弧段前沿及其后设置掺气槽,向水流边界通气,提高低压区的压力,缓冲气泡溃灭时的破坏作用。
第十章、取水建筑物设计
10.1、取水方案的选择与布置
观察地形图可知,左岸山体坡度陡峭,地质条件稳定,可以采用隧洞取水方案。为了节省工程量,缩短隧洞长度,故将其布置在凸岸。工作闸门设置在进水口处。 10.2、隧洞的体型设计
引水流量为0.8m3/s,仍做为竖井式无压隧洞,洞身仍采用城门洞型断面。根据以往工程经验,取隧洞的坡降为i=0.003,且采用混凝土护面,查得糙率系数n=0.017。取隧洞宽度为1.6m,高度为2.0m,圆拱段半径为0.8m。
假设水流只在直线流动,则其水深为h=1.2m。取水口位置,因为该水库的死水位为362m,为了满足在死水位时能够满足设计流量,洞口应该在死水位以下,设洞口在死水位以下0.7m,即高程为361.3m。校核在此水位能否取到引水流量。由公式Q??b2g(H0?hc),已知??0.95,b=1.6m,Q=0.8 m3/s,H0=0.5m,hc为闸门开度,经试算hc=0.48597,故闸室开度为0.48597时可以取到设计流量,所以取水口在水下0.7m满足要求。
第十一章、工程经济计算
一、土石填筑量计算 1、粘土料填筑方量
11(4?71.9)?24.7??61.8?24.7?174.7m2, 坝体横断面面积:?221(4.13?10.15)?6?42.84m2,则粘土的最大填筑方量为: 截水槽断面积:?2 (174.7+42.84)×140=30455.6m,因其类似于一个锥体,取其最大填筑方量的1/3, 故有粘土填筑方量为:?30455.6?10151.8m。
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13 2、石渣料填筑方量 横断面面积:
11?(63.05?63.05)?25.22??(2?7.36)?10.72?1647.02m2, 223
石渣料最大填筑方量:1647.02×140=230582.8 m,取其1/3,则有石渣料填筑方量为:
1?230582.8?76860.9m3。 33、干砌块石填筑量
1(8.235+0.5)?24.7=107.8m2,干砌块石最大填筑方量: 横断面面积:?2107.8×140=15102.8m,取1/3,为15102.8÷3=5034.3m。 4、土石方开挖量 据地形图可知,最大截面上开挖量为19.7 m2,则总的最大开挖量为:19.7×140=2758 33
m,取1/3有:2758÷3=919.3m。 二、工程造价估算
总造价A?35?10151.8?25?76860.9?48?5034.3?15?919.3?2532271.4元。
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水工建筑物土石坝设计
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