水工建筑物课程设计-3

水工建筑物课程设计 任务书及指导书 （重力坝枢纽任务书）

天津农学院水利工程系

一、课程设计目的与要求

（一）课程设计目的，是使学生融会贯通本课程所学专业理论知识，完成一个较完整的设计计算过程，以加深对所学理论的理解与应用。培养学生综合运用已学的基础理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能，全面分析考虑问题的思想方法、工作方法以及计算、绘图和编写设计文件的能力。

（二）课程设计要求

1.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.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，并从中得到锻炼。

3.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。

4.成果包括:设计计算说明书一份，图纸1张。 （三）设计任务

1.根据地质、地形条件和枢纽建筑物的作用，进行枢纽布置方案比较通过初步分析确定。 2. 进行非溢流坝的剖面设计和溢流坝剖面设计，内容包括：拟定挡水坝剖面和溢流坝剖面，稳定（包括单一安全系数法和可靠度理论法），应力分析（用材料力学法计算边缘应力）并绘制设计图。

3.进行细部构造设计，包括：混凝土标号分区、分缝、止水等。 （四）设计说明书参考目录 第一章 基本资料 第二章 坝体剖面拟定 第三章 稳定分析 第四章 应力分析 第五章 细部构造设计

二、基本资料

（一）工程概况 1、流域资料及枢纽任务

**水电站位于泽州县金村镇寺北庄南的丹河干流上，坝址以上控制流域面积2359 Km2，主河道长约101Km，流域平均宽度23.4Km，河道平均坡降为8‰。河底高程为558.0m。

电站分两级开发：一级站设计水头52m，引水流量3.45m3/s，装机1500kW；二级站设计水头65m，引水流量3.45m3/s，装机1890kW，总装机3390kW。

****水电站为有坝引水式年调节电站，主要包括拦河枢纽工程、引水系统工程、电站厂房工程。主要建筑物有：枢纽砌石重力坝、一级站引水隧洞、一级站厂房、二级站挡水坝，

二级站无压隧洞、前池、 压力管道及厂房。

当地天然石材成层性好，石质坚硬，蕴藏量亦极为丰富，可满足工程要求。

根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，本工程规模属三等工程，主要大坝为三级建筑物，其余为五级建筑物。 （二）水文分析 1.年径流：

****水库年径流量计算结果

项 目 ****汛期径流量 ****非汛期径流量 ****年径流量

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设计年径流（10m） 10% 15% 16137 5525 21662 25% 12387 4973 17360 50% 7243 3780 11023 75% 4186 3162 7348 85% 3186 2959 6145 90% 2764 2857 5621 均值（10m） 9464 4202 13666 24709 6102 30811 2.洪水：多发生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大涨落迅速的特点，1846年最大洪峰流量为4550m3/s。

3.泥沙：设计****水库年输沙量按20万m3计。泥沙浮容重：0.8t/m3，淤沙内摩擦角：20°。淤沙高程：575m

4.建筑材料：砌石容重：2.3t/m3；混凝土容重：2.4t/m3。

（三）气象

多年平均降水量为605mm，年最大降水量1010.4mm（1956年），最小265.7mm（1997年），汛期6～9月降水量约占全年的70%；多年平均蒸发量为1769.8mm；多年平均气温11.2℃，极端最高气温38.6℃，极端最低气温-19℃；地面平均温度13.5℃，极端最高地面温度70.5℃，极端最低地面温度-24.1℃；最大冻土深度为43cm，多年平均日照时数2314.1h，多年平均风速为2.2m/s，最大风速为28m/s，水库吹程D=0.5公里。无霜期约180天，初霜期始于四月上旬，终于十月下旬。

（四）工程地质

坝肩上、下游边坡处于稳定状态，边坡施工时无大的削坡，对施工及大坝的安全使用是有利的。岩石物理力学性质：基岩饱和抗压强度70MPa，建议容许承载力3MPa，摩擦系数0.7。

地震：区域地震烈度为6度。

（五）枢纽建筑物特性指标 项 目 校核洪水位 水 位 设计洪水位 正常蓄水位 死水位(发电) 库 容 总库容 调洪库容 坝 型 设计洪水下泄能力 校核水位下泄量 单 位 米 米 米 米 亿立米 亿立米 米/秒 3指 标 611.72 608.58 605 575 2.431 1．518 砌石土重力坝 1607 3407 备 注 p=0.01% p=0.1% 计入十年淤积

混凝土 单一安全系数法 上游垂直 上游倾斜 砌石 单一安全系数法 上游垂直 上游倾斜 混凝土 分项系数法 上游垂直 上游倾斜

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