毕业设计（论文）-贵州樱子水电站设计

'本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：学院：土木建筑工程学院专业：＿水利水电工程＿班级：＿＿＿081＿＿＿学号：＿080807110079＿学生姓名：＿＿＿＿指导教师：＿＿＿＿＿2012年6月12日 贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名：日期： 贵州大学本科毕业论文（设计）第IX页目录摘要IVAbstractV前言1第一章工程概况及基本资料21.1工程概况21.2水文21.2.1流域概况21.2.2气象21.2.3参证站选择31.2.4径流31.2.5洪水51.2.6泥沙61.2.7设计代表断面水位流量关系61.2.8水面蒸发分析71.2.9水质监测评价成果71.2.10水情自动测报系统71.3地质71.3.1区域地质概况71.3.2水库区工程地质条件81.3.3坝址区工程地质条件9 贵州大学本科毕业论文（设计）第IX页1.3.4引水系统工程地质条件91.3.5厂房及开关站工程地质条件91.3.6天然建筑材料101.3.7主要工程地质结论101.4工程任务和规模11第二章坝体的型式及布置132.1工程选址、选线及布置132.2坝型比较162.3拱坝体型的确定182.3.1坝高的确定182.3.2堰顶高程的确定192.3.3拱坝的型式和尺寸21第三章应力的计算233.1应力分析方法综述233.2应力计算的步骤233.2.1画坝基开挖线233.2.2拱系布置243.2.3梁系布置253.2.4拱坝的选型253.3拱冠梁型式的比较273.3.1双曲拱坝27 贵州大学本科毕业论文（设计）第IX页3.3.2单曲拱坝283.4坝肩稳定计算303.4.1拱坝的失稳型式303.4.2地质节理裂隙资料303.4.3稳定分析方法313.4.4改善拱坝稳定的措施32第四章溢流坝设计334.1拱坝坝身泄水方式334.1.1自由跌流式334.1.2鼻坎挑流式334.1.3滑雪道式334.1.4坝身泄水孔式334.2拱坝的消能与防冲344.3顶部曲线段344.4反弧段354.5枢纽工程36第五章冲沙孔设计375.1泄水孔的型式375.1.1有压泄水孔375.1.2无压泄水孔375.2进口曲线37 贵州大学本科毕业论文（设计）第IX页5.3渐变段38第六章引水建筑物设计396.1进水口的型式396.1.1竖井式396.1.2塔式396.1.3岸塔式396.1.4斜坡式396.2进水口的高程396.3进口段组成部分406.3.1进水喇叭口406.3.2通气孔416.3.3拦污栅416.3.4渐变段416.4引水隧洞及管线布置41第七章水电站厂房设计437.1主厂房的剖面设计437.1.1水轮机安装高程437.1.2主厂房基础开挖高程437.1.3水轮机层地面高程437.1.4发电机装置高程437.1.5发电机层楼板高程43 贵州大学本科毕业论文（设计）第IX页7.1.6起重机的安装高程447.1.7屋顶高程447.2主厂房的平面设计447.2.1主厂房的长度457.2.2主厂房的宽度477.3厂房辅助设备布置477.3.1油系统设备的布置477.3.2压缩空气系统设备的布置487.3.3供水系统设备的布置487.3.4排水系统的布置487.4副厂房的布置487.5沉降缝49第八章调压室508.1调压室的作用及其工作原理508.2调压室的设置条件50第九章机电及金属结构529.1水力机械及主要附属设备529.1.1机组选型选择529.1.2蝶阀、调速器、桥机及主变压器529.1.3油、汽、水系统529.2采暖通风53 贵州大学本科毕业论文（设计）第IX页9.3接入系统方式及电气主接线539.4消防53第十章施工5410.1施工条件5410.2导流、度汛标准及导流方案54第十一章环境保护5511.1环境影响评价5511.2环境保护措施55参考文献58致谢59附录一：计算书60附录二：设计图纸60 贵州大学本科毕业论文（设计）第IX页贵州樱子水电站设计（大坝、厂房部分）之七(正常蓄水位：1387.60m)摘要本设计为贵州樱子水电站初步设计。樱子电站位于新房乡与阳长镇交界处的三岔河上游骂仲河段上，坝址以上集雨面积2534km2,多年平均流量41m3/s，兴利库容95万m3，校核洪水位1389.21m,总库容813万m3，正常蓄水位1387.60m，为日调节水库；电站装机容量1.6万kW，保证出力1496kW，多年平均发电量6470万kW·h，设计引用流量46.0m3/s，设计水头39.8m。水库及电站均属小(1)型，工程等别为Ⅳ等。主要建筑物包括大坝、取水口、引水隧洞、冲沙底孔、大坝主副厂房，升压站。樱子水电站为日调节径流式电站，采用浆砌石双曲拱坝拦截水位形成发电水头，利用左岸隧洞引水发电，厂房和开关站均为地面式。本次毕业设计内容主要有：大坝布置及应力和稳定计算、冲沙底孔布置、引水隧洞布置、水电站厂房设计、工程总枢纽布置。关键词：双曲拱坝，浆砌石，取水建筑物，厂房 贵州大学本科毕业论文（设计）第IX页TheDesignofYingziHydropowerstationofGuizhouProvince(Normalwaterlevelis1387.60meters)AbstractThedesignisthepreliminarydesignofhydropowerstationinGuizhouClara.YingziHydroppowerstationlocatedintheSanchaRiverupstreamcalledZhonghesection,whichisatthejunctionofXinfangcountyandYangchangTown.Abovethat,raincollectionareais2534KM2,averageannualflowis41m3/s,Hennessycapacityis950thousandM3,checkfloodlevelis1389.21m,Totalcapacityis8.13millionM3,Clarastationisthedailyregulationrun-of-powerplants.Installedcapacityofpowerstationis160thousandKW,guaranteedoutputis1496KW,averageannualenergyoutputis64.7millionKW.H,designflowis46.9m3/s,designheadis39.8M.Powerstationsandreservoirsaresmall(1),levelofengineeringisGradeIV.itsmainbuildingsincludesdams,waterintake,diversiontunnel,Alluvial,dammainandplant,boosterstation.Themaintaskofthisgraduationprojectare:stressandstabilitycalculationsofthedam,archingdamarrangement,diversiontunnellayout,hydropowerplantdesign,generalprojectlayout.Keywords:Doublecurvaturearchdam，Stonemasonry，Waterintakestructure，Powerhouse. 贵州大学本科毕业论文（设计）第IX页 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计进一步巩固、加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握，使所学的知识进一步系统化、综合化。使学生获得从事科研工作的初步训练，培养学生的独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力，尤其注重培养学生独立获取新知识的能力。培养学生在制定设计方案、设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书实用等方面的基本工作实践能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法、使学生树立具有符合国情和生产实际的正确设计思想和观点；树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。本组毕业设计题目为《贵州樱子水电站设计（大坝、厂房部分）之七(正常蓄水位：1387.60m)》。在毕业设计前期，我温习了《水力学》、《水工建筑物》、《水电站厂房》等知识，并查阅了《水利水电工程等级划分及洪水标准》、《水电站厂房设计规范》、《混凝土拱坝设计规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组全体成员齐心协力、互助合作，发挥了积极合作的团队精神。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电子排版整理，并得到老师的审批和指正，使我圆满地完成了设计任务，在此我表示衷心的感谢。毕业设计的三个多月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，使我加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解，巩固了专业知识，提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了各种建筑制图软件，以及多种结构设计软件。以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。由于涉及的知识面广，工程量大，个人能力有限，在设计与计算的过程中难免存在一定的问题，敬请各位老师批评指正。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第一章工程概况及基本资料1.1工程概况樱子电站位于纳雍县西南部新房乡小骂仲村境内，距纳雍县城45km，电站属三岔河干流(黔中水利枢纽以上)规划电站的第五梯级，主要任务为发电。供电经过新房变、化乐变、三家寨变对水城县东部三乡供电，剩余电量由双水变送入水城主干网。樱子电站位于新房乡与阳长镇交界处的三岔河上游骂仲河段上，坝址以上集雨面积2534km2,多年平均流量41m3/s，水库正常蓄水位1388.00m，兴利库容95万m3，校核洪水位1389.21m,总库容813万m3，为日调节水库；电站装机容量1.6万kW，保证出力1496kW，多年平均发电量6470万kW·h，设计引用流量46.0m3/s，设计水头39.8m。水库及电站均属小(1)型，工程等别为Ⅳ等。1.2水文1.2.1流域概况三岔河位于东经104018′～106018′,北纬26018′～27000′之间，发源于威宁县香炉山乡银洞村，河流流经威宁二塘、水城、纳雍、六枝、普定、织金、平坝县境，于清镇市、黔西县、织金县交界处的化屋基与乌江主要支流六冲河汇流，再流经鸭池河段后始称为乌江。三岔河属长江流域乌江水系的干流，流域内水系发育，支流众多，呈羽状分布。沿河两岸汇入的主要一级支流共有17条，其中：左岸7条，右岸10条。三岔河干流全长325.6km，总落差1397.9m，平均比降4.29‰，流域面积7264km2。樱子电站位于纳雍县新房乡小骂仲村的骂仲河段，属三岔河干流(黔中水利枢纽以上)规划电站的第五梯级，坝址以上河流长度120km，平均比降6.93‰，流域面积2534km2，占三岔河流域面积的34.9%。1.2.2气象流域除西部的威宁县属暖温带外，其余地区属于亚热带季风气候区。气候随着海拔和纬度的变化而变化，气温由西向东、由北向南，随着海拔的降低而升高。降雨在地理位置与时空上分布不均，由西北向东南递增。汛期多暴雨和阵雨，暴雨多发生在5～10月，以6～7月最为集中，一次暴雨历时约9～12h。本次初设（代可研）中采用水城气象站地面气象要素进行统计，统计结果：多年平均气温13.8℃，极端最低气温-11.7℃ 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页，极端最高气温32.4℃；多年平均降水量1031.7mm；多年平均相对湿度82%；多年平均日照时数1495.4h；多年平均风速2.4m/s，最大风速15.7m/s，风向为WNW；多年平均水温以下游木浪站资料统计为16.5℃。1.2.3参证站选择三岔河流域干流上曾先后建有水文站8个，其中干流上游河段上建有向阳水文站、牛吃水水文站和阳长水文站，樱子电站坝址位于向阳水文站与牛吃水水文站之间。因向阳水文站属于明显的岩溶区非闭合流域，本次设计中仅作为分析站用。牛吃水水文站于1957年10月由贵州省水文总站设立，1991年受到水毁，1992年下迁至阳长，改称阳长水文站。牛吃水水文站至河口距离197km，控制集雨面积2560km2。常年测验工作以流速仪常测法为主施测，观测项目有降水、水位、流量、泥沙等，资料年限1958～1992年；阳长水文站位于原牛吃水水文站下游2.5km处，控制集雨面积2696km2。常年测验工作以以流速仪、浮标法施测，观测项目仍然有降水、水位、流量、泥沙等，资料年限从1993年1月1日起至今。经对水文站资料进行复核，其资料系列较长，代表性、一致性较好，精度较高，满足本阶段水文计算精度要求，故选之作为参证站。1.2.4径流樱子电站坝址位于牛吃水水文站上游3.92km处，集水面积仅比牛吃水站小1.02%，径流计算中,将阳长水文站资料系列按面积修正系数0.95比拟到牛吃水水文站，以牛吃水水文站1958～2008年水文年径流系列作为计算依据，统计得参证站多年平均流量为41.2m3/s、Cv=0.23、Cs/Cv=2，11～4月平均流量13.8m3/s、Cv=0.2、Cs/Cv=2，最小月平均流量8.0m3/s、Cv=0.25、Cs/Cv=2。樱子电站坝址以上集雨面积2534km2，仅比牛吃水站小26km2，按水文比拟法直接移用牛吃水水文站成果，求出樱子电站坝址处径流成果为：多年平均流量41m3/s，多年平均径流深510mm，Cv=0.23,Cs/Cv=2。11～4月平均流量13.9m3/s、Cv=0.2、Cs/Cv=2，最小月平均流量8.07m3/s、Cv=0.25、Cs/Cv=2，径流设计成果见表1.1。表1.2樱子电站坝址径流设计成果表保证率（%）5102050809095 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页年平均流量（m3/s）57.653.448.640.332.929.526.8枯水期平均流量（m3/s）18.717.516.113.711.510.59.63点绘牛吃水水文站年平均流量差积累曲线，根据差积曲线反映的丰、平、枯变化趋势，选择1999～2000年作为P=10%丰水典型年，2000～2001年作为P=50%平水典型年，1990～1991年作为P=90%枯水典型年。对牛吃水水文站各典型年逐日流量进行排序计算，再乘以面积修正系数0.9898，得到樱子电站坝址处不同历时平均流量成果见表1-2。表1.2牛吃水水文站及樱子电站坝址历时流量成果表历时天数设计代表年历时流量(m3/s)牛吃水水文站樱子电站坝址丰水年平水年枯水年多年平均丰水年平水年枯水年多年平均1天647420353473640416349.4468.230天1611436112215914260.4120.860天10510342.783.610410242.382.790天6163.133.352.560.462.533.052.0120天34.443.827.435.234.043.427.134.8150天26.634.121.227.326.333.821.027.0180天20.723.11619.920.522.915.819.7210天17.115.513.615.416.915.313.515.2240天14.412.411.412.714.312.311.312.6270天1210.610.110.911.910.510.010.8300天10.78.668.639.310.68.578.549.21330天9.116.896.727.69.026.826.657.50最小6.375.295.305.656.315.245.255.59备注樱子电站坝址处P=90%多年平均保证流量为7.51m3/s樱子电站坝址以上流域径流主要由降雨补给，历年径流量的年内变化相对稳定，但由于降水量在年内分配不均，致使径流在年内的变化较大，5～10月径流量占全年的 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页84.9%，枯水期的6个月水量仅占全年的15.1%。坝址处年内径流分配成果见表1-3。表1.3樱子电站坝址处径流年内分配表月份567891011121234全年月平均流量（m3/s）37.213411734.635.456.924.714.610.49.488.177.7241占全年%7.726.924.27.27.111.85.03.02.11.81.71.51001.2.5洪水1、设计洪水三岔河流域洪水主要由暴雨形成，影响流域暴雨的主要天气形势是两高切变型。流域5～10月为汛期，洪峰主要是由一日暴雨形成，一次洪水过程的洪量主要集中在三日内。三岔河牛吃水河段的历史洪水曾进行过两次调查，以1950年洪水较可靠，洪峰流量为1110m3/s。实测较大洪水两次：1991年洪峰流量1960m3/s；1999年洪峰流量1230m3/s。经分析，1991年洪水重现期为165年，1999年洪水重现期为50年，1950年洪水重现期为36年。对牛吃水站的洪水计算，将1991年及1999年洪水从实测资料中提出作为历史洪水，以历史洪水和实测系列共同组成不连序系列进行排频计算。樱子电站洪水计算采用面积比拟法(指数：洪峰流量为0.67，一日洪量为0.85，三日洪量为0.90)将牛吃水站洪水计算成果修正到坝址处，求出不同设计频率下的洪峰流量和洪量成果见表1-4。表1.4樱子电站设计洪水成果表项目均值CvCs/Cv设计频率P(%)0.20.5123.3351020牛吃水洪峰流量(m3/s)6110.484212018511652145313141194995794一日洪量(亿m3)0.370.463.51.191.050.950.840.770.700.600.48三日洪量(亿m3)0.850.433.52.562.282.071.851.691.561.341.10樱子洪峰流量(m3/s)6070.484210618391641144313051186989789一日洪量(亿m3)0.3660.463.51.171.040.940.830.760.70.590.48三日洪量(亿m3)0.8420.433.52.532.262.051.841.681.551.321.092、施工洪水 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页根据工程施工要求和洪峰出现时间，作出牛吃水水文站四个月，五个月，六个月，七个月6个分期时段的频率计算洪水成果。然后将牛吃水站施工分期洪水成果按面积比修正（修正系数为0.67）到樱子电站坝址处，即得樱子电站坝址处施工设计洪水成果，见表1-5。表1.5樱子电站天然状况下施工设计洪水成果表分期频率四个月五个月六个月七个月12.1～3.311.1～4.3011.1～3.3112.1～4.3011.1～4.3010.1～4.3011.1～5.3110%(m3/s)37.9101.390.6101.3126.1304.9387.320%(m3/s)30.760.867.264.291.8219.5244.31.2.6泥沙樱子电站坝址处悬移质泥沙计算以牛吃水站51个日历年的输沙率系列资料为依据。经统计计算得樱子电站坝址处悬移质泥沙主要特征值如下：多年平均含沙量1.63kg/m3，多年平均输沙率66.9kg/s，多年平均年输沙量211×104t，多年平均输沙模数832t/km2。推移质沙量采用悬移质泥沙输沙量的8%进行估算，考虑到上游金狮子（二级）水库以上的推移质已被拦截，实际进入樱子水库的推移质仅为金狮子（二级）至樱子水库区间98km2的推移质，经计算，每年推移质为0.65×104t。水库运行40年后，悬移质泥沙淤积总量559万m3，坝前淤沙高程为1369.00m，水平淤沙高程为1380.30m。1.2.7设计代表断面水位流量关系根据实测的樱子电站坝、厂址河道纵、横断面图和采用牛吃水水文站实测水位流量关系反算的河道糙率，按计算，得出樱子电站坝址及厂址水位～流量关系曲线，成果见表1-6，表1-7。表1.6樱子站坝址水位流量关系曲线表水位Z（m）1342.51343.51344.51345.51346.5流量Q（m3/s）042.1141292497水位Z（m）1347.51348.51349.51350.51351.5流量Q（m3/s）7821120150019302390表1.7樱子电站厂址水位流量关系曲线表水位Z（m）13421343134413451346流量Q（m3/s）05.4252.0144330水位Z（m）13471348134913501351 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页流量Q（m3/s）63810401520206028401.2.8水面蒸发分析经计算，樱子水库多年平均水面蒸发量为938mm，水库正常蓄水位1388.00m对应的水面面积为32.5万m2，水库建成后蒸发损失约为30.5万m3，占正常蓄水位以下库容的3.9%。水库修建造成水库蒸发增量很小。1.2.9水质监测评价成果2007年10月，业主委托贵州省黔水科技有限公司对樱子电站坝址上游5km、坝址处、彭家沟支流汇口以下300m及1km处共4个断面取水样对水温、PH值、DO、COD、高锰酸盐指数、BOD5、TP、TN、NH3-N、挥发酚、氟化物、氰化物、硫化物、粪大肠菌群、石油类、硒、镉、六价铬、砷、铅、锌、铜、汞，另加测悬浮物，共24个参数作了监测。评价项目范围内，四个断面水质都达不到功能要求的Ⅲ类水水质标准，主要是粪大肠菌群超标，可见该水域所受污染主要是生活污染。1.2.10水情自动测报系统施工期考虑在金狮子二级电站厂址处设立一水位站，为樱子电站的施工建设单位提供水情数据，以保证施工安全。运行期考虑普定电站水情自动测报系统建成并使用，该系统覆盖了樱子电站以上流域，樱子电站水情自动测报系统不考虑坝址以上流域遥测站网的建设，仅考虑在电站设一中心站，坝上设雨量水位遥测站、厂址尾水水位站，中心站用于接收今后三岔河流域水情自动测报系统中樱子电站以上流域各遥测站及坝上、厂址尾水水位站的水情信息。樱子电站水情自动测报系统投资估算金额为45万元。1.3地质1.3.1区域地质概况樱子电站位于纳雍县西南部新房乡与阳长镇交界处的三岔河上游骂仲河段上，流域地处中国二级梯形地带的贵州高原西北部山区，总体地势西高东低。区内地貌从分水岭至河谷依次形成了大娄山期、山盆期和乌江期（即峡谷期）等三期剥夷面和多级阶地，地形起伏较大，多呈山高坡陡之势，以中山地形为主。工程区河谷为高山峡谷，多为溶蚀、侵蚀形成岩溶河谷地貌。工程区出露地层主要有石炭系下统摆佐组(C1b),中统黄龙群(C2hn)，上统马平群 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页(C3mp)；二叠系下统梁山组(P1L)、栖霞组(P1q)、茅口组(P1m)，上统峨嵋山玄武岩组(P2β)、龙潭组(P2L)、长兴组(P2c)及大隆组(P2d)；三叠系下统飞仙关组(T1f)和永宁镇组(T1yn)，中统关岭组(T2g)；工程区内未发现下第三系(E)地层；地表面为各种成因零星分布的第四系(Q)覆盖层。工程区域所属大地构造单元的一级构造单元为扬子准地台，二级构造单元为扬子台褐带，三级构造单元为六盘水断陷和遵义断拱，四级构造单元为威宁北西向构造变形区和毕节北东向构造变形区；整个工程区位于毕节北东向构造变形区西南部，临近威宁北西向构造变形区东北部。区内无活动断层分布，地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，区域地质构造稳定性良好。1.3.2水库区工程地质条件樱子电站库区出露地层主要为上古生界二叠系地层，分别为下统茅口组（P1m）和上统峨嵋山玄武岩组（P2β）及零星分布的第四系覆盖层，灰岩分布河段以岩溶地貌为主；玄武岩分布河段地形地貌以侵蚀切割形成的平缓脊状山岭与浑圆状缓丘地貌为主。水库建成后，库水面将处于深切的峡谷之中，属峡谷型水库。库区位于阳长向斜南西翼，中坝背斜南东翼，区内无滑坡、泥石流等不良物理地质现象存在，也无区域性断裂地质构造通过。区域性不明原因断裂构造F1、F2、F3、F4、F5和F6距离库区较近,库区还发育有次一级的地质构造，但对成库地质条件影响不大。库区岩溶的发育按岩性可分为岩溶化地层和非岩溶化地层。岩溶化地层为二叠系下统茅口组(P1m)的灰岩地层，岩溶主要发育在两岸受地表水和地下水侵蚀的灰岩体中，岩溶形式有岩溶漏斗、溶蚀洼地、溶沟、溶槽以及溶蚀裂隙等，岩溶形态变化较大。在立火杆至吴家寨的库区右岸有串珠状岩溶漏斗发育，并有天生桥在库区右岸连续展布,水库不存在库中库问题。非岩溶化岩层为二叠系上统峨嵋山玄武岩组(P2β)地层，为水库区相对隔水层，分布于库区灰岩地层下游的库首位置，玄武岩地层整体倾向河床下游，对水库向邻谷发生地下分水岭渗漏能起到良好的阻隔作用。樱子电站整个库区处在深切河谷之中，沿岸无低洼邻谷，地表及地下分水岭高大雄厚，库首出露地层为二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2β）玄武岩，向两岸延伸较远，隔水性能良好。库区虽然大部处于茅口组（P1m） 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页灰岩地层中，但不存由灰岩地层通往大坝下游河床的岩溶通道，水库建成后，除可能沿坝址岩石裂隙内产生向下游的绕坝渗漏外，不存在其它渗漏问题。库区两岸山体大部分基岩裸露，岩性主要由灰岩及玄武岩组成，岩石坚硬，整个库区内无大的滑坡、泥石流等潜在不良物理地质现象存在。两岸除在局部峡谷岸坡见有裂隙切割形成即将失稳的危岩体，以及在局部河段由于构造断裂影响存在局部崩塌，在河床上见小规模崩塌岩块外，大部分岸坡稳定性很好。在库首玄武岩分布地段,水库蓄水以后，由于库首及库区下游两岸为裸露坚硬玄武岩，柱状节理裂隙和岩石风化对库岸稳定影响不大，整个库区内库岸总体比较稳定，也不存在岸边再造问题。水库蓄水后，库水引起的地下水位抬升对四周山坡上的农作物耕种不会造成影响，也不会引起四周耕种土地产生土壤盐渍化，大坝下游和邻谷不存在浸没问题。整个库区处于地质构造稳定性较好的区域内，水库建成后，不会出现水库诱发地震。1.3.3坝址区工程地质条件推荐坝址区河谷深切，两岸坡地形坡度较陡，呈基本对称的“V”形谷，左岸山体坡角48°，右岸山体坡角46°。坝址区出露地层为二叠系上统峨嵋山玄武岩(P2β)，河床内第四系冲积覆盖层厚5m，两岸坡面上第四系残坡积覆盖层厚0～2m，强风化层在河床部位厚3.6m，左岸坡厚7.5m，右岸坡厚8m，弱风化层在河床部位厚3m，左岸坡厚4m，右岸坡厚3.5m。坝址区无断裂地质构造发育，两岸无剧烈的不良物理地质现象。表层玄武岩中节理裂隙发育，主要有NE和NW向两组，强风化层较厚。坝址区无不良地质构造破碎带，无岩溶现象，水文地质条件简单，采取适当措施处理后，宜建当地材料坝。1.3.4引水系统工程地质条件发电引水线路位于坝址左岸，岸坡地形较陡，系统由取水口、压力引水隧洞和压力管道共同组成，均处于二叠系上统峨嵋山玄武岩(P2β)地层中，无破坏性地质构造和严重不良物理地质现象。有压隧洞洞身临河距离大于20m，斜直段埋深在25～35m之间，埋深较大，围岩分类为Ⅲ-Ⅳ类，成洞条件具备；压力管道较短，可直接利用玄武岩强风化层及弱风化层基岩面作地基持力层，基础稳定。1.3.5厂房及开关站工程地质条件经方案比选，发电厂房位于三岔河骂仲河段左岸，距坝轴线下游约200m，开关站布置在紧靠发电厂房左后侧的小山包上，厂房位置第四系覆盖层相对较深, 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页开关站基岩裸露，厂房及开关站出露地层均为二叠系上统峨嵋山玄武岩(P2β)，岩性为灰绿色隐晶或拉斑玄武岩，岩性坚硬,岩体稳定。岩石强风化层厚7.5m，弱风化层厚4m，建议直接利用玄武岩强风化层及弱风化层基岩面作地基持力层，工程地质条件均可满足建设要求。1.3.6天然建筑材料天然石料场位于坝址左岸上游山体内，距坝址约400m,运距较短。出露地层为二叠系下统茅口组(P1m)灰岩地层，岩性为灰色厚层块状灰岩，岩石坚硬致密，强度高，质纯，不存在碱活性反应问题。料场区坡面基岩大部裸露，第四系覆盖层较薄。可开采范围：长345m，宽120m,有用层储量经计算达157万m3。辅助料场位于坝址区下游左岸，紧靠纳雍县新房乡～营盘乡公路旁，距坝址4.5km，出露地层为三叠系下统永宁镇组(T1yn)灰岩，岩性为灰岩夹泥质灰岩及钙质泥页岩，有用层储量30万m3。其储量、质量完全能满足工程砂石骨料取料要求。土料场选择在位置三岔河与彭家沟交汇处下游主河道左岸小山坡中部，距坝址约250m。土料场地表为耕植土，厚0.5m，下为可塑状粘土，厚4～6m，土质良好，开采方便，可开采范围：长351m，宽24m,，储量达5万m3以上，能满足土料取料要求。1.3.7主要工程地质结论(1)工程区域的一级构造单元为扬子准地台，二级构造单元为黔北台隆，三级构造单元为遵义断拱和六盘水断陷，四级构造单元为威宁北西向构造变形区和毕节北东向构造变形区。区内无活动断层分布，地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，区域地质构造稳定性良好。(2)库区两岸基岩裸露，岸坡陡峭，库岸稳定，淹没损失小，地表分水岭高大雄厚，无低凹邻谷。区域性断裂构造距库区相对较远，无活动性断裂构造通过，无滑坡、泥石流等不良物理地质现象存在。虽然库区内灰岩地层中岩溶发育，但受库首玄武岩地层分布控制，岩溶管道与下游的连通性较差，成库条件好。(3)坝址为基本对称的“V”形河谷，出露主要地层为二叠系上统峨嵋山玄武岩(P2β)，河床内第四系冲积覆盖层厚5m，两岸坡面上第四系残坡积覆盖层厚0～2m。坝址区无断裂地质构造发育，两岸无剧烈的不良物理地质现象。表层玄武岩中节理裂隙发育，主要有NE和NW向两组，强风化层较厚。坝址区水文地质条件简单，工程地质条件良好。(5)发电引水线路处于二叠系上统峨嵋山玄武岩(P2β) 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页地层中，无破坏性地质构造和严重不良物理地质现象。有压隧洞洞身临河距离大于20m，埋深较大，成洞地质条件具备；压力管道较短，基础稳定。(6)厂房及开关站出露地层均为二叠系上统峨嵋山玄武岩(P2β)，厂房基础第四系覆盖层相对较深,开关站基岩裸露，工程地质条件均可满足建设要求。(7)施工围堰地段河床堆积砂、砾、卵石层，结构松散，厚度大，透水性特强，建议采用土石围堰，以堆积层作基础持力层，同时对地基作帷幕防渗处理。(8)施工导流隧洞位于坝址左岸，穿过地层为二叠系上统峨嵋山玄武岩，无破坏性地质构造和严重不良物理地质形象，稳定性较好。主要工程地质问题是：①进出口段处于风化带，建议对洞身衬砌和清除洞脸边坡表层松动岩石；②洞身位置较低，建议作好施工排水。(9)天然石料场选择两处，分别位于坝址左岸上游500m和坝址左岸下游4.5km，总有用层储量不少于187万m3。两处石料场均易于开采，储量丰富，岩质好，能满足工程建设需要。1.4工程任务和规模根据国家电力公司贵阳勘测设计研究院1995年编制的《三岔河干流(普定以上)水利水电规划报告》成果，普定以上梯级开发方案为八级开发：下扒瓦＋出水洞＋狮子口＋阳长一级＋阳长二级＋木底河＋湾河＋阿珠。樱子电站(规划成果中称为阳长一级)为第四级，第三级狮子口电站原规划为高坝方案开发，由于水库淹没损失过大等原因，现已改为分两级低坝开发，原址改名金狮子(二级)电站，按梯级编序，金狮子(二级)电站为三岔河干流上的第四梯级，相应地樱子电站变为三岔河干流上的第五梯级。此外，樱子电站下游原规划中的第六梯级木底河电站现已更名为“黔中水利枢纽”，已建成的阳长二级电站将被其淹没。2005年8月，贵州省水利水电勘测设计研究院编制完成了《三岔河干流（普定以上）水利水电开发规划报告》，最终获得审查通过，为该河流的开发依据，推荐的梯级开发方案为：下扒瓦＋出水洞＋金狮子(一级)＋金狮子(二级)＋樱子＋黔中水利枢纽＋湾河＋阿珠共8级开发。按《三岔河干流(普定以上)水利水电规划报告》，三岔河干流开发方针为：“以供水为主兼顾发电”，“各梯级的主要开发任务应具体分析确定” 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页。根据规划成果及从目前三岔河开发形式分析，下扒瓦、黔中水利枢纽以供水为主要开发任务，其它梯级主要以发电为主。樱子电站水库无防洪、航运、灌溉等任务，电站建成后，主要任务为发电，还可为库周发展农业灌溉、养殖等提供有利条件，促进地区经济发展。第二章坝体的型式及布置 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页2.1工程选址、选线及布置(1)坝址选择设计中选择了蜂子岩坝址、骂仲河坝址和吴家寨坝址进行比较。经对峰子岩坝址和骂仲河坝址进行比较，峰子岩坝址因坝体方量大；坝基、坝肩防渗处理难度较大；库区淹没比骂仲河坝址多淹没田120亩，土380亩，搬迁农户16户65人，淹没年产煤15万t小型煤矿一座，首先否定。吴家寨坝址引水因引水系统较长，布置了有压引水和无压引水方案进行比较，比较结果，无压引水方案比有压引水方案投资少1915.21万元，因此推荐无压引水方案作为该坝址的发电引水方案。表2.1上坝址引水系统有压与无压引水方案投资比较表单位：万元序号比较部位①有压方案②无压方案①—②备注一取水口273.53211.7661.77二引水隧洞及施工支洞5890.923286.882604.03三调压井（压力前池）592.341340.214-747.88四压力钢管231.84246.79-149.46五合计7000.855085.641915.21吴家寨坝址(上坝址)工程总体布置方案为：在三岔河干流第四梯级金狮子二级电站厂房下游约750m处建砼重力坝挡水，大坝坝顶高程1394.50m，最大坝高19m。岸塔式取水口位于坝址左岸上游20m处，孔口尺寸4.5×4.5m，取水口有压短洞后接消力池，城门洞形，底宽为7m，高从5.6m渐变至6.52m，总长34.60m。消力池后接城门型无压隧洞，断面尺寸5×9.02m，总长2985.77m，比降1/1000。引水隧洞未端通过扩散段接压力前池，扩散段长52m，压力前池长50m，宽27m。压力前池未端分别引两根长度为68.41m的φ2800压力钢管向发电厂房供水。骂仲河坝址(中坝址)经方案比选(见坝线、坝型选择段落)后推荐工程总体布置为：在骂仲河坝址兴建细石砼埋块石双曲拱坝拦河蓄水，紧靠左坝肩上游建岸塔式取水口，接有压引水隧洞和压力管道输水进入水轮机组，在推荐厂址建厂房发电，供水方式为联合供水。经比较，上坝址 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页主要建筑物大坝比中坝址低40.7m，工程量（含泄洪、冲沙及消能设施）远比中坝址少，但其引水系统线路比中坝址长2.8km，导致工程总投资反而比中坝址大。经概算，上坝址工程总投资6882.29万元，比中坝址多2330.64万元，因此，本次设计，选择中坝址作为推荐坝址。(2)厂址选择在推荐坝址河段末端，左岸有彭家沟，右岸有大骂仲小支流汇入主河道，两汇口处均可布置厂房。经比较，左岸厂址与右岸厂址相比，具有引水线路短、厂房土石方开挖量少、开关站及上坝公路更易于布置等优点，故本次设计中选定影子渡口现有跨河人行索桥左岸下游50m的彭家沟小支流汇口处为推荐厂址。(3)坝线选择推荐坝址河段短，两岸坡地形较陡，地质条件较好，可以满足拱坝和重力坝，布置多条坝线进行比较，分别是索桥上游分别为130m、120m、110m、100m、90m、80m、70m七处坝线剖面作为参考。首先，坝线上移的可行性差，因距影子渡口现有跨河人行索桥上游约240m处即为玄武岩与灰岩地层的地表分界线，且距索桥上游140m处的右岸坡发育有一小冲沟，将地面线切割成“V”形，如将坝轴线及上游施工围堰置于灰岩地层上，工程地质可以满足建设要求，但水文地质条件较差，将存在坝基和坝肩岩溶渗漏，防渗帷幕灌浆工程量将大为增加且处理难度较大，引水隧洞线加长，造成工程投资增加；又如将坝轴线置于小冲沟与前述分界线之间100m的河段内，因有冲沟影响，对拱坝右坝肩稳定不利。其次，坝线下移，虽可缩短发电引水隧洞长度，但由于左岸山脊地形高度逐渐降低，不能满足建坝要求，且因与河流方向近于平行的岸坡地形线走向发生外向突变，对拱坝左坝肩稳定不利，所以，初选索桥上有130m至70m之间的位置为坝线。经过进一步做剖面分析，索桥上游大于90m的位置，河谷剖面因为冲沟存在，形成左岸陡，右岸缓的不对称现象，所以取距索桥90m至70m在进行细化比较，得出87m处的河谷剖面对称相对较好，地质条件符合建坝要求。鉴此，本次设计中坝轴线位于影子渡口索桥上游约87m处，紧靠右岸小冲沟下游侧。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页图2.1最优坝线剖面图 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页图2.2工程地形图2.2坝型比较（1）重力坝 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页重力坝是用混凝土或石料等材料建筑，主要依靠坝体自身自重产生的抗滑力保持稳定的坝；同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消由水压力所引起的拉应力。重力坝的优点：（1）结构作用明确，设计方法简便，安全可靠。（2）对地形、地质适应性强。（3）枢纽泄洪问题容易解决。（4）便与施工导流。（5）施工方便。重力坝的缺点：（1）剖面尺寸大，材料用量多。（2）坝体应力较低，材料的强度不能充分发挥。（3）坝体与地面接触面大，扬压力大，对稳定不利。（4）体积大，水化热与收缩会产生应力，需要严格控制。（2）拱坝拱坝是固接与基岩的空间壳体结构，在平面上呈现凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈竖直的或向上游突出的曲线形。坝体结构既有拱作用又有梁作用，其承受的荷载一部分通过拱的作用压向两岸，另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩，与其他坝型相比，具有以下特点：（1）依靠两岸拱端得反作用力，对坝址的地形、地质条件要求较高，对地基处理的要求也较严格。（2）拱坝属于高次超静定结构，超载能力强，安全度高，当外荷载增大或坝体的一部分局部裂开时，坝体的拱和梁作用将会自行调整，使坝体应力重新分配。（3）拱坝的坝体不设永久伸缩缝，温度变化和基岩变形对坝体应力的影响较显著，必须考虑温度作用的荷载。本工程所属大地构造单元的一级构造单元为扬子准地台，二级构造单元为扬子台褐带，三级构造单元为六盘水断陷和遵义断拱，四级构造单元为威宁北西向构造变形区和毕节北东向构造变形区；整个工程区位于毕节北东向构造变形区西南部，临近威宁北西向构造变形区东北部。区内无活动断层分布，地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，区域地质构造稳定性良好。坝址区河谷深切，两岸坡地形坡度较陡，呈基本对称的“V”形谷，左岸山体坡角48°，右岸山体坡角46°。坝址区出露地层为二叠系上统峨嵋山玄武岩(P2β)，河床内第四系冲积覆盖层厚5m，两岸坡面上第四系残坡积覆盖层厚0～2m，强风化层在河床部位厚3.6m，左岸坡厚7.5m，右岸坡厚8m，弱风化层在河床部位厚3m，左岸坡厚4m，右岸坡厚3.5m。坝址区无断裂地质构造发育，两岸无剧烈的不良物理地质现象。表层玄武岩中节理裂隙发育，主要有NE和NW向两组，强风化层较厚。坝址区无不良地质构造破碎带，无岩溶现象，水文地质条件简单，采取适当措施处理后，宜建当地材料坝。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页考虑地质条件，两种坝型的适合，然而在经济比较与施工比较上，修建拱坝更为经济合理，所以选定坝型为拱坝。按不同分类原则，拱坝可分为如下一些类型：（1）按建筑材料和施工方法分类。可分为常规混凝土拱坝、碾压混凝土拱坝和砌石坝。（2）按坝高度和体型分类。1）按坝高分类：大于70m的为高坝，30m~70m的为中坝、小于30m的为低坝。2）按拱圈线型分类：可分为单心圆、双心圆、三心圆、抛物线、对数螺旋线、椭圆拱坝等。3）按坝面曲率分类：只有水平向曲率，而各悬臂梁的上游面铅直的拱坝成为单曲拱坝；水平和竖直向都有曲率的拱坝称为双曲拱坝。（3）按拱坝的结构构造分类。通常拱坝多将拱端嵌固在岩基上。在靠近坝基周边设置永久缝的周边缝拱坝；坝体内有较大空腔的拱坝称为空腹拱坝。2.3拱坝体型的确定樱子电站水库总库容813万m3，为小（1）型水库，设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准采用500年一遇。校核工况时水库最高水位1389.21m，所以校核洪水位为1389.21m，对应下泄量为1443m3/s，设计洪水位与正常高水位1387.6m,对应下泄量为2106m3/s。2.3.1坝高的确定坝顶高程应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙定的高程，应高于波浪顶高程。坝顶上游防浪墙高程：防浪墙顶高程=设计洪水位高程+Δh=1387.60+0.98=1388.58m防浪墙顶高程=校核洪水位高程+Δh=1389.21+0.88=1390.09m故防浪墙顶高程为1390.09m，坝顶高程Δ=1390.09－1.20=1388.89m,由于其低于校核洪水位1389.21，所以取为1389.50m.坝高在30m至70m之间，为中坝。拱坝建基面设计要求，中坝应尽量开挖至微风化或弱风化中下部岩体。根据拱坝轴线地质剖面图，定河谷开挖深度为10m。坝高H=1389.50－1340.00+10.00=59.50m 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页2.3.2堰顶高程的确定流量的确定：设计情况下，溢流坝的下泄流量为1443m3/s；校核情况下，溢流坝的下泄流量为2106m3/s。表2.2樱子电站设计洪水成果表项目均值CvCs/Cv设计频率P(%)0.20.5123.3351020牛吃水洪峰流量(m3/s)6110.484212018511652145313141194995794一日洪量(亿m3)0.370.463.51.191.050.950.840.770.700.600.48三日洪量(亿m3)0.850.433.52.562.282.071.851.691.561.341.10樱子洪峰流量(m3/s)6070.484210618391641144313051186989789一日洪量(亿m3)0.3660.463.51.171.040.940.830.760.70.590.48三日洪量(亿m3)0.8420.433.52.532.262.051.841.681.551.321.09图2.3下游水位流量曲线单宽流量的选择：坝址处基岩比较坚硬完整，综合枢纽的布置及下游的消能防冲要求，单宽流量取50～100m3/s。孔口净宽的拟定：分别计算设计和校核情况下溢洪道所需孔口宽度。以河谷河床宽度为参照，量取后得B=48.71m。考虑施工方便，可适当加宽，取溢流孔口净宽B=50m。假设每一孔宽度为10m，孔数为5，单宽流量q=210650=42.12m3/s。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页溢流坝段总长度（溢流孔口的总宽度）的确定：根据工程经验拟订闸墩的厚度为：中墩3m，边墩3m,则溢流坝段的总长度L为62m。溢流堰通常选择宽顶堰与实用堰。宽顶堰的特点是结构简单，施工方便，但流量系数较低（约为0.32~0.385）。由于宽顶堰堰矮，荷载小，对承载力较差的土基适应能力弱，因此，在泄流量不大或附近地形平缓的中小型工程中，应用较广。实用堰的特点是流量系数比宽顶堰大，在相同泄流量条件下，需要溢流前沿较短，工程量相对较小，但施工较复杂。大，中型水库，特别是岸坡较陡时，多用此种形式。考虑工程量，溢流能力与经济比较，选择实用堰。双侧收缩，取侧收缩系数=0.90，初拟流量系数=0.502，因为过堰水流为自由出流，故=1。由堰流公式：计算堰上水头，计算水位分别减去相应的堰上水头，即为堰顶高程。计算结果见下表：表2.4堰顶高程计算表（1）计算情况流量（m3/s）侧收缩系数流量系数m孔口净宽（m）堰上水头（m）堰顶高程（m）设计情况14430.900.502505.901381.70校核情况21060.900.502507.621381.59所以，堰顶高程取1381.59m。定型设计水头的确定：堰上最大水头校核洪水位-堰顶高程=7.62m，所以，定型设计水头（～）。取=7m./=5.90/7=0.842,查关系曲线，得/=0.948,=0.476。所以流量系数取=0.476。表2.5堰顶高程计算表（2）计算情况流量（m3/s）侧收缩系数流量系数m孔口净宽（m）堰上水头（m）堰顶高程（m）设计情况14430.900.476506.111381.49校核情况21060.900.476507.901381.31所以，堰顶高程取1381.31m。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页闸门高度的确定：已知闸门顶高程为正常蓄水位1387.60m，所以闸门高度为1387.60-1381.31=6.29m.取7m。定型设计水头的确定：堰上最大水头校核洪水位-堰顶高程，所以，定型设计水头（～）。取=6m.2.3.3拱坝的型式和尺寸拱坝的厚薄程度应该以堰顶高程一下部位来计，堰顶高程1381.31m处的坝轴线长度L=144.43m，高度H=51.31,L/H=144.43/51.31=2.81,宜修建中厚拱坝，T/H=0.2~0.35。所以取T/H=0.2，T==10.71m。T=T为坝底厚度。（1）双曲拱坝上游面曲线初拟参考其他工程经验及规范要求进行设计：设一般情况下有：β1=0.6~0.7β2=0.15~0.2S=0.15~0.3综合考虑后取参数计算如下：拱冠梁剖面如下，考虑拱坝堰顶高程以上部分有溢流孔口，拱的效应已经非常小，所以堰顶高程1381.31m以上的上，下游面做成铅直，修改后如图： 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页图2.4上宽5m，下宽10.71m拱冠梁剖面应力计算：取七层拱圈，上部拱圈取到堰顶高程处，中间拱圈取上游面最突出部位，然后上，下按高程平分，所取拱圈高程分别为1381.31，1371.29,1361.28，1350.82,1343.98,1337.04,1330。（2）单曲拱坝单曲拱坝为水平截面上有曲率、竖向截面不弯曲或曲率很小的拱坝。考虑施工方便，将拱坝上游面定为竖直面，下游面为倾斜面。坝底厚度T=10.71m，坝顶考虑交通要求，定厚度为5m。堰顶高程1381.31m以上的上，下游面做成铅直面。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第三章应力的计算3.1应力分析方法综述拱坝是一个变厚度、变曲率而边界条件有很复杂的空间壳体结构，要进行严格的理论计算是困难的。在实际工程中，通常需要做一些必要的假定和简化。拱坝的应力分析方法可归纳为如下几种：1.纯拱法。2.拱梁分载法。3.有限元法。4.壳体理论计算方法。5.结构模型实验。由于条件有限，我们选用拱梁分载法作为应力的计算方法。拱梁分载法是将拱坝视为由若干水平拱圈和竖直悬臂梁组成的空间结构，坝体承受的荷载一部分由拱系承担，一部分由梁系承担，拱和梁的荷载分配由拱系和梁系在各交点处变位一致的条件来确定。拱冠梁法是一种简化的拱梁分载法。它是以拱冠梁处的一根悬臂梁作为代表，与若干水平拱作为计算单元进行荷载分配，然后计算拱冠梁及各个拱圈的应力，计算工作量比多拱梁分载法节省很多。拱冠梁法可用于大体对称、比较狭窄河谷中的拱坝的初步应力计算。对于中，低拱坝也可用于可行性研究阶段的坝体应力分析。3.2应力计算的步骤3.2.1画坝基开挖线根据当地的地形地质情况，和地质人员一起，共同商定开挖深度，确定地基开挖线。开挖深度：规范规定“一般高坝应尽量开挖至新鲜或微风化的基岩，中坝应尽量开挖至微风化或弱风化中、下部的基岩。”两岸的开挖，应尽量使岸坡平顺，不要出现凸点。因为有凸点的地方，有应力集中现象；两岸地形不对称时，不必强调对称性，根据实际情况确定开挖线；当地形为V形河谷时，也不必开挖成梯形，V型也可布置并进行应力计算。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页图3.1河谷剖面图及开挖线3.2.2拱系布置拱坝是一空间壳体，设计时把它分成为一系列拱和一系列梁，分别设计这些拱和梁，就得到整个拱坝。我们先介绍拱的设计。拱的布置归纳起来有以下几点：一、拱圈数可在4-9层之间任取；二、层间距离可以相等也可以不等；三、设定了层数后，各层的高程可以自动生成，也可人为设定；四、因为不必等分坝高，所以高程可取整数或一二位小数。值得注意的是，溢流拱坝坝顶有缺口，顶拱应布置在溢流堰顶比较合适，当溢流堰的宽度不是很大是，也可以将顶拱设到坝顶高程处，溢流堰的宽度为62m，所以取拱顶高程到溢流堰堰顶高程。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页图3.2梁系布置图3.2.3梁系布置中央悬臂梁的布置。中央悬臂梁布置在“参考平面”内，“参考平面”俗称对称平面。参考平面一般按下述原则设定：一、对于V型河谷，选取河谷最低高程所在的铅直面为参考平面，不用考虑是否对称的问题；二、对于U型河谷，尤其是两岸不对称的情况，“参考平面有以下几种选择：1、为便于溢流堰的布置，选择在河床中心线；2、底拱的垂直平分线；3、为使两岸应力比较均匀，可选1/3坝高处拱的垂直平分线，也就是整个坝基本对称的地方。考虑便于布置溢流坝，选取河床中心线为拱坝中心线。3.2.4拱坝的选型天然石料场位于坝址左岸上游山体内，距坝址约400m,运距较短。出露地层为二叠系下统茅口组(P1m) 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页灰岩地层，岩性为灰色厚层块状灰岩，岩石坚硬致密，强度高，质纯，不存在碱活性反应问题。料场区坡面基岩大部裸露，第四系覆盖层较薄。可开采范围：长345m，宽120m,有用层储量经计算达157万m3。辅助料场位于坝址区下游左岸，紧靠纳雍县新房乡～营盘乡公路旁，距坝址4.5km，出露地层为三叠系下统永宁镇组(T1yn)灰岩，岩性为灰岩夹泥质灰岩及钙质泥页岩，有用层储量30万m3。其储量、质量完全能满足工程砂石骨料取料要求。土料场选择在位置三岔河与彭家沟交汇处下游主河道左岸小山坡中部，距坝址约250m。土料场地表为耕植土，厚0.5m，下为可塑状粘土，厚4～6m，土质良好，开采方便，可开采范围：长351m，宽24m,，储量达5万m3以上，能满足土料取料要求。浆砌石拱坝在我国拱坝建设中占有很大比重，在全国已建中，小型拱坝中，约有90％是砌石拱坝。这是因为：（1）山区石多土少，便于就地取材，节省三材；（2）工程量比同样高度的重力坝约小40％；（3）坝顶可以溢流；（4）施工导流和度汛较易获得解决；（5）施工技术便于群众掌握。因此，砌石拱坝在中，小型工程中获得广泛应用。目前砌石拱坝的建设和混凝土拱坝一样，正朝着双曲、轻型、高坝以及建坝条件日益放宽的方向发展。砌石拱坝不同于混凝土拱坝的特点如下：（1）在坝体造型方面。采用双曲坝型，易在两岸坝段产生倒悬，这对于砌石拱坝，在受力条件和施工条件上都更为不利，因此，砌石拱坝的倒悬度一般不大于1/10~1/5。适当加大砌石拱坝的坝顶厚度，在一方面防止坝顶产生裂缝，有利于坝体稳定；另一方面在宽浅河谷修建砌石拱坝，加大顶拱厚度，可增加水平拱的刚度，有利于改善坝体应力。（2）在受力状态方面。砌石拱坝由砌石和混凝土防渗体两部分组成，砌石本身又有砌缝存在，因此，坝体实际上具有非均一和各向异性的力学性质。实验表明，坝体应力分布呈非线性关系，砌缝对坝体的变形和应力有着不可忽视的影响。（3）在应力控制指标方面。根据SL25——91《浆砌石坝设计规范》规定：抗压强度安全系数，对基本荷载组合取3.5，特殊荷载组合取3.0，均比SL282——2003《混凝土拱坝设计规范》规定的相应值小0.5。容许拉应力取决于所用石料和胶结材料的标号，其值接近砌石体的极限抗拉强度，如胶结材料强度等级为10Mpa的粗料石、块砌石体，拱冠梁底的容许拉应力为1.2Mpa。总之，与混凝土拱坝相比较，砌石拱坝的容许拉应力增大，安全系数相应减小。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页所以工程选择浆砌石拱坝。根据当地材料情况，施工与工艺条件，选择筑坝材料为毛石占30％、块石占70％的砌石体，石料饱和抗压强度80Mpa，胶凝材料为水泥砂浆，标号强度10Mpa，可以从浆砌石坝设计规范【SL25-2006】查出砌石体的变形模量为7.0Gpa。根据资料，淤沙高程1369.00m，淤沙内摩擦角为8°，淤沙浮容重0.9kN/，坝体容重24kN/，线膨胀系数为0.000008，坝基弹模7.6Gpa，设计烈度小于6度时，可不进行抗震计算，所以地震烈度取0，本工程为浆砌石拱坝，地基设有防渗帷幕，不设排水孔，扬压系数取0.5，泊松比取0.27。详细计算见计算书。3.3拱冠梁型式的比较在拱坝的轴线确定以后，需要拟定拱冠梁的剖面形式和尺寸，包括：坝顶厚度、坝底厚度和剖面形状（或上游面曲线）。3.3.1双曲拱坝首先初定，上厚5m，下厚10.71m的双曲拱坝进行应力计算，根据规范要求，坝址拉应力小于1.2mpa。拉应力应力剩余过多，可以适当减小坝厚，减小工程方量。逐步调整，得到最有效的拱冠梁剖面，上厚4m，下厚10m，拉应力接近最小容许值。坝体方量V=83229.1208541493m^3。拱冠梁剖面如图，详细应力计算见计算书：图3.3上宽4m，下宽10m拱冠梁剖面 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页图3.4上宽4m，下宽10m双曲拱坝平面图3.3.2单曲拱坝首先初定，上厚5m，下厚10.71m的单曲拱坝进行应力计算，根据规范要求，坝址拉应力小于1.2mpa。拉应力应力剩余过多，可以适当减小坝厚，减小工程方量。逐步调整，得到最有效的拱冠梁剖面，上厚5m，下厚18m，拉应力接近最小容许值。坝体方量V=102978.823494132m^3。拱冠梁剖面如图，详细应力计算见计算书： 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页图3.5上宽5m，下宽18m拱冠梁剖面图3.6上宽4m，下宽10m单曲拱坝平面图在U形河谷中，可采用上游面铅直的单曲拱坝，在V形和接近V形的河谷中，多采用具有竖向曲率的双曲拱坝。经过比较，在同样的允许应力范围内，单曲拱坝的坝体方量比双曲拱坝的方量大，考虑资金投入与筑坝材料，应该选择最省钱的方案，所以选择拱冠梁的型式为双曲拱坝。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页3.4坝肩稳定计算3.4.1拱坝的失稳型式拱坝稳定是拱坝安全的根本保证。拱坝失稳包括：坝肩岩体（拱座）失稳和沿建基面及其附近软弱面的上滑失稳，最常见的失稳是坝肩岩体在拱端推力作用下发生的滑动失稳坝肩岩体滑动的主要原因有：（1）岩体内存在着软弱结构面；（2）荷载作用（拱端推力、渗流压力等）。由于滑裂面的产状、规模和性质不同，可能出现下列不同的组合：（1）单独的陡倾角结构面和缓倾角结构面组合。（2）成组的陡倾角和成组的缓倾角结构面组合。（3）混合组合。（4）多刚体组合。3.4.2地质节理裂隙资料表3.1樱孜渡电站坝址区左岸节理裂隙走向统计表野外测量走向(°)平均走向(°)节理数（条）野外测量走向(°)平均走向(°)节理数（条）290～3002950～1055300～31030510～20152310～320315120～30251320～330325330～40351330～340335140～50451340～350345250～60552350～360355180～90851总计21表3.2樱孜渡电站坝址区右岸节理裂隙走向统计表野外测量走向(°)平均走向(°)节理数（条）野外测量走向(°)平均走向(°)节理数（条）270～280275210～20151280～290285120～3025290～300295430～40351300～310305340～50452310～320315350～60551320～330325460～70655330～340335370～80752340～350345480～90851 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页总计37本工程根据地质条件，坝址左岸发育有裂隙21条，在平面图上作出后，经试算，左岸侧滑面最不利裂隙为走向N85°E，倾角近直立的组，底滑面为层面；坝址右岸发育有裂隙37条，在平面图上作出后，右岸侧滑面最不利裂隙为走向N55°E，倾角近直立的组，底滑面为层面。3.4.3稳定分析方法目前国内外评价拱坝稳定的方法，归纳起来有3种：刚体极限平衡法、有限元法和地质力学模型实验法。本工程中，取刚体极限平衡法中的坝肩岩体岩体的平面分层稳定分析为计算拱坝稳定的方法。方法是在坝体任一高程选取一定高度△z的拱圈（通常取△z=1m）作为计算单元。按平面分层核算坝肩岩体稳定时，由于没有考虑坝肩岩体的整体作用，所以是偏安全的。平面稳定分析法进行拱座稳定分析的优点：（1）分层计算比较简捷，成果常偏于安全。（2）分层计算可以大致判断各高程在失稳问题上的相对安全度，便于发现薄弱部位，为进一步分析或专门处理提供情况。（3）在某实际工程中，水平软弱面往往成组存在，与陡倾面相互切割，需在不同高程上验算稳定度。这时，采用平面分析基本合理。表3.3樱孜渡电站坝址区右岸节理裂隙走向统计表荷载组合拱坝级别123基本3.503.253.00特殊3.002.752.50取正常情况下的各项数据进行计算，计算结果见下表：表3.4左右坝肩稳定计算表左坝肩稳定分析 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页计算项目拱圈高程1381.31371.291361.281350.821343.981337.04Kc2.261.680.780.971.150.64规范要求KC333333右坝肩稳定分析计算项目拱圈高程1381.31371.291361.281350.821343.981337.04Kc5.213.873.633.714.2712.2规范要求KC333333因为左坝肩地势相对平缓，推移体较小，所以Kc值较小；然而右坝肩紧靠山峰，推移体较大，导致Kc值较大，符合拱坝坝肩岩体抗滑稳定安全的要求。3.4.4改善拱坝稳定的措施通过拱坝稳定的分析，如果发现不能满足要求，可采用一下措施改善：（1）加强地基处理，对不利的节理和结构面等进行有效的冲洗和固结灌浆，以提高其抗剪强度。（2）加强坝肩岩体的灌浆和排水措施，减少岩体内的渗流压力。（3）将拱端向岸壁深挖嵌进，以扩大下游的抗滑岩体，也可避开不利的滑裂面。这种做法对增加拱座的稳定性较为有效。（4）改进拱圈设计，如采用三心圆拱、抛物线拱等形式，使拱端推力尽可能转向正交于岸坡。（5）如拱端基岩承载能力较差，可局部扩大拱端或设置重力墩。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第四章溢流坝设计4.1拱坝坝身泄水方式拱坝枢纽中的泄水建筑物可以布置在坝体以外，也可以与坝体结合在一起。除有明显适合修建岸边泄洪的通道外，易优先研究采用坝身泄洪的可行性。通过拱坝坝身泄水的方式可以归纳为：自由跌流式，鼻坎挑流式、滑雪道式及坝身泄水孔式等。4.1.1自由跌流式对于比较薄的双曲拱坝或小型拱坝，常采用坝顶自由跌流式。溢流头部通常采用非真空的标准堰型。这种型式适用于基岩良好，单宽泄洪量较小的情况。由于下落水舌距坝脚较近，坝下必须设有防护设施，堰顶设或不设闸门，视水库淹没损失和运用条件而定。4.1.2鼻坎挑流式为了使泄水跌落点远离坝脚，常在溢流堰顶曲线末端以反弧段连接成为挑流鼻坎。挑流鼻坎可采用连续式结构或各类异型鼻坎（差动式、舌型坎等），挑坎末端与堰顶之间的高差约为高差约为堰顶设计水头Hd的1.5倍左右；坎的挑角0°≤α≤25°；反弧半径R与Hd大致接近，最后应由水工模型试验来确定。差动式坎可促使水流在空中扩散，增加与空气的摩擦，减小单位面积的入水量，单在构造与施工上都较复杂，又易受空蚀破坏。近年来，采用的舌型坎，既可促使水流在空中扩散，又不易受空蚀破坏，有较大的推广应用价值。4.1.3滑雪道式滑雪道式泄洪是拱坝特有的一种泄流方式，其溢流面由溢流坝顶和与之相连接的泄槽组成，而泄槽为坝体轮廓以外的结构部分。水流过坝以后，流经泄槽，由槽尾端的挑流鼻坎挑出，使水流在空中扩散，下落到距坝较远的地点。挑流坎一般都比堰顶高很多，落差较大，因而挑距较远，是其优点。但滑雪道各部分的形状、尺寸必须适应水流条件，否则容易产生空蚀破坏。所以，滑雪道溢流面的曲线形状、反弧半径和鼻坎尺寸等都需要经过试验研究来确定。4.1.4坝身泄水孔式 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页坝身泄水孔是指位于水面以下一定深度的中孔和底孔，一般以靠近坝体半高或更高处的为中孔，多用于泄洪；位于坝体下部的为底孔，多用于放空水库、辅助泄洪、排沙以及施工导流。坝身泄水孔一般都是压力流，比坝顶溢流流速大，挑射距离远。泄水中孔一般设置在河床中部的坝段，以便于消能与防冲也有的工程将泄水中孔分设在两岸坝段，在河床中部布置电站厂房。本工程为小（1）型工程，拱坝的厚度较薄，河床有5m厚的冲积层覆盖层，单宽流量较大，以及施工难度与经济比较，选择坝身泄水方式为鼻坎挑流式。4.2拱坝的消能与防冲拱坝的消能方式主要有一下几种：（1）跌流消能。水流从坝顶表孔直接跌落到下游河床，利用下游水垫消能。跌流消能最为简单，但由于水舌入水点距坝址较近，需要采取相应的防冲措施。（2）挑流消能。鼻坎挑流式、滑雪道式和坝身泄水孔式泄水大都采用各种不同形式的鼻坎，使水流分散、扩散、冲撞或改变方向，在空中消减部分能量后再跌入水中，以减轻对下游河床的冲刷。综合考虑，以及坝身的泄水方式，采用消能方式为挑流式消能。4.3顶部曲线段溢流面顶部曲线是控制流量的关键部位，其形状多与锐缘堰泄流水舌下缘曲线相吻合，否则会导致泄流量减小或堰面产生负压。顶部曲线的型式很多，常用的有克——奥曲线和WES曲线。我国早期多用克——奥曲线。由于WES坝面曲线的流量系数较大且剖面较瘦，工程量较省，坝面曲线用方程控制，比克——奥曲线用给定坐标值的方法设计施工方便，所以近年来我国多采用WES曲线。根据经验公式可计算确定溢流堰设置5个表孔，孔口宽度为10m，中间闸墩厚3m，边墩厚3m。溢流堰堰顶高程为1387.60m，定型水头取6m，确定消能方式为挑流消能，溢流面由顶部曲线段、反弧段两部分组成。设计要求：①有较高的流量系数，泄流能力大；②水流平顺，不产生不利的负压和空蚀破坏；③体形简单、造价低、便于施工等。本设计中，顶部曲线段采用WES型溢流堰顶部曲线，该曲线分上游段和下游段两部分，上游段曲线用三圆弧，下游曲线段采用公式，坐标原点在堰顶。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页表4.1WES曲线方程x123456789y0.1090.3930.8321.4172.14133.9905.1086.352图4.1WES型堰面曲线4.4反弧段该试验中根据已有工程的统计，取定型设计水头的倍数表示之，取R/Hd=0.8~1.2。挑角一般为10~20。综合考虑，取中间值R/Hd=0.9，R=5.4m。表4.2溢流面典型剖面表典型剖面编号XC/HdYC/Hdθ1（0）R/Hdθ2（0）Ya/HdXa/Hd10.90.41140.223280.8100.5881.55621.20.70147.204090.9150.9592.093 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页31.40.93250.917411.0151.2672.43541.61.19354.056791.1151.612.77551.81.48356.736821.2171.9373.15462.01.80359.046091.2202.3133.44Xc=5.4m,Yc=2.466,θ1=40.22,θ2=10,Ya=3.528,Xa=9.3364.5枢纽工程经坝址比较后推荐的坝址及枢纽布置方案，水库正常蓄水位1387.60m，死水位1385.00m，主要建筑物包括浆砌石双曲拱坝、冲沙底孔、坝顶挑流溢流头部、进水口、引水隧洞和厂房等。混凝土双曲拱坝，坝顶高程1389.50m，坝底高程1330.00m，最大坝高59.5m，坝顶宽4.0m，坝底宽10.0m，坝顶中心角100°。堰顶高程1381.31m，溢流前缘净宽50m，最大泄洪流量2106m3/s。发电引水隧洞布置在左岸，进水口布置在左岸，为岸塔式取水口，底板高程1374.55m，进口设拦污栅，设事故检修闸门和工作闸门，闸门孔口尺寸4.5m（宽）×4.5m（高）。冲沙底孔布置在左岸非溢流坝段，进口底板高程1369.00m，孔口尺寸为3m（宽）×3m（高），进口设平面事故检修闸门，出口孔口尺寸为2.65m×3.0m宽，设弧型工作闸门。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第五章冲沙孔设计坝身泄水孔的进口全部淹没在水下，随时都可以放水。其作用有：（1）宣泄部分洪水；（2）预泄库水，增大水库的调蓄能力；（3）放空水库以便检修；（4）排放泥沙，减少水库淤积；（5）随时向下游放水，满足航运和灌溉等要求；（6）施工导流。5.1泄水孔的型式按水流条件，坝身泄水孔可分为有压和无压。5.1.1有压泄水孔工作闸门布置在出口，门后为大气，部分可以开启；出口高程较低，作用水头较大，断面尺寸较小。缺点是，闸门关闭时，孔内承受较大的内水压力，对坝体应力和防渗都不利，常须钢板衬砌。为此，常在进水口出设置事故检修闸门，平时兼用作挡水。5.1.2无压泄水孔工作闸门布置在进口。为了形成无压水流，需要在闸门后将孔的顶部升高。闸门可以部分开启，闸门关闭后孔道内无水。明流段可不用钢板衬砌，施工方便，干扰少，有利于加快施工进度；与有压泄水孔相比，对坝体削弱较大。考虑该工程为水库及电站均属小(1)型，工程等别为Ⅳ等。工程量较小，拱坝的厚度较小，不设廊道就是因为对坝体的削弱较大。所以决定布置冲沙孔为有压泄水孔。5.2进口曲线进口曲线应满足下列要求：（1）减小局部水头损失，提高泄水能力；（2）控制负压减小空蚀。进口曲线常采用1/4椭圆。其方程为：A为孔高，α采用1/3~1/4；孔口俩侧壁曲线也用椭圆曲线，A为孔宽，α采用1/4；进口底部界限可以采用圆弧。根据所得资料，孔口尺寸为3m×3m，所以得顶面曲线： 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页孔口俩侧壁曲线：进口底部曲线采用圆弧，半径为0.5m。5.3渐变段在坝身有压泄水孔末端，水流从压力流突然变成无压流，引起出口附近压力降低，容易在该部分的顶部产生负压，所以，在泄水孔末端常插入一小段斜坡将孔顶压低，面积收缩比可取0.85~0.9，孔顶压坡取1：10~1：5，该工程取1：10。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第六章引水建筑物设计6.1进水口的型式按进水口的布置及结构型式，可分为竖井式、塔式、岸塔式及斜坡式等。6.1.1竖井式竖井式进水口是在隧洞附近的岩体中开挖竖井，井壁衬砌，闸门设在井的底部，井的顶部布置启闭机械及操纵室。优点是：结构简单，不受风浪和冰的影响，抗震稳定性好；当地形条件适宜时，工程量较小，造价较低。缺点是：竖井开挖比较困难，竖井前的隧洞段检修不便。竖井式适用于地质条件较好，岩体比较完整的情况。6.1.2塔式塔式进水口是独立于隧洞首部而不依靠岩坡的封闭式塔或框架塔，塔底装设闸门。塔式进水口常用于岸坡岩石较差，覆盖层较厚，不宜采用靠岸进水口的情况。其缺点是：受风、浪、冰、地震影响较大，稳定性相对较差，需要较长的工作桥与库岸或坝顶相连接。框架式结构材料用量少，比封闭式经济，但只能在低水位时进行检修，而且泄水时门槽进水，流态不好，容易引起空蚀，大型工程较少采用。6.1.3岸塔式岸塔式进水口是靠在开挖后洞脸岩坡上直立的或倾斜的进水塔。岸塔式进水口的稳定性较塔式为好，甚至可对岩坡起一定支撑作用，施工，安装工作也比较方便，无需接岸桥梁。适用于岸坡较陡，岩体比较坚固稳定的情况。6.1.4斜坡式斜坡式进水口是在比较完整的岩坡上进行平整开挖、护砌而成的一种进水口。闸门和拦污栅的轨道直接安装在斜坡的护砌上。优点是：如进水口不抬高，则闸门面积将加大；由于闸槽倾斜，闸门不依靠自重下降。斜坡式进水口一般只用于中小型工程，或只用于安设检修闸门的进水口。坝址区出露地层为二叠系上统峨嵋山玄武岩(P2β)，河床内第四系冲积覆盖层厚5m，两岸坡面上第四系残坡积覆盖层厚0～2m。地质条件较好，考虑工程等级，开挖难度，采用岸塔式进水口。6.2进水口的高程 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页水电站压力钢管的经济流速约为3~4m/s，甚至5~6m/s。资料中给出设计引用流量为46.0m3/s，选择流速为4m/s,当根据技术要求及经济条件选定管道的流速后管道直径其可求得D=3.827m。考虑工艺条件取4m。所以取直径4m压力钢管。压力隧洞的经济流速约为2.5~3.5m/s。根据估算与工艺条件，压力隧洞取直径4.5m的圆形断面，反算断面流速2.89m/s，在经济流速范围之内。有压式进水口最小淹没深度，从防止产生贯通式漏斗漩涡考虑，可按下式进行估算：S=CVdS——最小淹没深度；d——闸孔高度；v——闸孔断面平均流速；C——系数，对称水流取0.55，边界复杂和侧向水流取0.73。S=0.73×2.875×4.5=4.45m，考虑安全问题，一般向下在加上2m，最后取6.45m。进水口底板高程Hj=1385.00-6.45-4=1374.55m。6.3进口段组成部分进口段包括：进水喇叭口、闸门室、通气孔、拦污栅和渐变段几个部分。6.3.1进水喇叭口隧洞的进水口常采用顶板和边墙顺水流方向三面收缩的平底矩形断面，其体型应符合孔口泄流的形态，避免产生不利的负压和空蚀破坏，同时还应尽量减少局部水头损失，以提高泄流能力。喇叭口的顶板和边墙常采用椭圆曲线，其方程为：式中：a为椭圆长半轴，对于顶板曲线约等于闸门处的孔口高度H，对于边墙曲线约等于闸门处的孔口高度B；b为椭圆短半轴，对于顶板曲线约为H/3,对于边墙曲线约为（1/5~1/3）B。所以顶板和边墙椭圆曲线曲线方程为： 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页6.3.2通气孔在泄水隧洞的进水口或中部闸门之后应设通气孔，其作用是：（1）工作闸门在各级开度情况下承担补气任务，补气可以降低门后负压，稳定流态，避免建筑物发生震动和空蚀，减小作用在闸门上的下拖力和附加水压；（2）检修时，在下放检修门之后放空洞内水流过程中用以补气；（3）检修完成后，需要向检修闸门和工作闸门之间充水，以便平压开启检修闸门，此时，通气孔用以排气。所以，通气孔在泄水隧洞的正常泄流、放空和充水过程中，承担补气任务，对改善流态、避免运行事故起着重要的作用。6.3.3拦污栅泄水隧洞一般不设拦污栅，当需要拦截水库中的较大浮沉物时，可在进口设置固定的栅栏或粗拦污栅。引水发电的有压隧洞进口应设细栅，以防止污物阻塞和破坏阀门和水轮机叶片。6.3.4渐变段泄水孔进口一般都做成矩形，以便布置进口曲线和闸门。当有压泄水孔断为圆形时，在进口闸门后需设渐变段，以便水流平顺过渡，防止负压和空蚀的产生。渐变段施工复杂，所以不宜太长。但为使水流平顺，也不宜太短，一般采用洞身直径的1.5~2.0倍。边壁的收缩率控制在1:5~1:8之间。6.4引水隧洞及管线布置洞线选择的一般原则和要求：（1）洞线的路线应尽量避开不利的地质构造、围岩可能不稳定及地下水位高、渗水量丰富的地段，以减少作用在衬砌上的围岩压力和外水压力。洞线要与岩层层面、构造破碎带和节理面有较大的交角，在整体块状结构的岩体中，其交角不宜小于300。对薄层岩体，特别是层间结构疏松的陡倾角薄岩层，其交角不宜小于450。（2）隧洞路线宜顺直，对于有压隧洞，其转弯半径不宜小于3倍洞径，转角不宜大于600。弯曲段宜设直线段，其长度宜大于5倍洞径。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页（3）隧洞应有一定的埋藏深度，对于有压隧洞，围岩厚度应不小于3倍洞径。进出口顶部围岩厚度应不宜小于1倍洞径。（4）进、出口宜布置在地质构造简单、山坡稳定、岩石坚硬和土石方开挖量较小的地段，并避免高边坡开挖。（5）隧洞的纵坡，应根据运用要求、上下游衔接、施工和检修等因素综合分析比较确定。有压隧洞的纵坡主要决定于进出口高程，要求全线洞顶在最不利的条件下保持不小于2m的压力水头。（6）应有利于施工支洞的布置。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第七章水电站厂房设计7.1主厂房的剖面设计主厂房剖面设计中具有决定意义的是水轮机的安装高程。大，中型水电站建成以后下游的最低和最高水位的正确设定，対整座水电站厂房经济、合理布置具有决定性的影响。因为在一般情况下，将依据这两个水位来确定水轮机安装高程和发电机层及装配厂楼板高程。可是这两个重要水位往往在水电站建成后，随着水库运行方式、电厂处理变化范围，河流要受到不同程度的冲刷或淤积而有所改变，因此在设计时必须认真研究。7.1.1水轮机安装高程水轮机安装高程是一个控制性高程，它取决于水轮机的机型、允许吸出高和电站建成后厂房的下游水位。水轮机安装高程=1342.32m。7.1.2主厂房基础开挖高程从水轮机安装高程向下量取到尾水管出口顶面距离，加上所选尾水管出口高度及尾水管底板混凝土厚度，就得到厂房基础开挖高程，厂房基础开挖高程=1336.62。7.1.3水轮机层地面高程从水轮机安装高程向上量取蜗壳进口半径和蜗壳顶混凝土层，可得水轮机层地面高程。金属蜗壳保护层一般不少于1.0m。水轮机层地面高程一般取100mm的整数倍。资料已知蜗壳半径1.00m，混凝土层取1.40m。所以=1344.72m。7.1.4发电机装置高程从水轮机层地面高程加上发电机机墩进人孔高度（一般取1.8~2.0m）和进人孔顶部厚度，一般为1.00m左右，所以=1347.72m。7.1.5发电机层楼板高程一般情况下应满足下列条件： 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页（1）保证以下各层高度和设备布置及运行上的需要。水轮机层的净高不少于3.5~4m，否则发电机出线和油气水管道布置困难。如果发电机层楼板面与水轮机层地面之间加设出线层，则出线层底面到水轮机层地面净高也不宜少于3.5m。(2)保证下游设计洪水不淹厂房。一般情况下，发电机层楼板面和装配厂楼板面高程齐平。大中型水电站厂房希望将发电机层楼板面设在下游设计洪水位以上0.5~1.0m。综合考虑，取发电机层楼板高程=1349.71m。7.1.6起重机的安装高程起重机的安装高层是指吊车轨顶高层，它是确定主厂房上部结构高度的重要因素。它取决于下列要求：机组拆卸检修起吊最大和最长部件时与固定的机组、设备、墙、柱、地面之间保持水平间距0.3m，垂直净距0.6~1.0m，以免由于挂索松弛或吊件摆动而碰坏设备和墙柱；另一方面在装配场检修变压器时，还需满足吊起变压器铁芯所需要的高度。跟据资料，起重机的安装高程=1357.80m。7.1.7屋顶高程当吊车轨顶高程确定后，根据已知轨顶至吊车上小车高度，加上为检修吊车需在小车上留有0.5m高度，根据屋面大梁的高度、屋面板厚度、屋面保温防水层的厚度，确定屋顶上缘高程。综合考虑，取屋顶高程=1362.71m。7.2主厂房的平面设计在进行主厂房平面设计时，必须将上部结构部分和下部结构部分结合起来考虑，因为两者关系密切。主厂房的长度、宽度尺寸，主要取决于水轮机发电机定子及风罩墙、水轮机蜗壳、尾水管、调速设备系统的布置，以及主要设备的装卸方法和安装、检修、运行管理的要求，同时还应该考虑到结构布置和立面的艺术处理问题。主厂房的上部结构部分有主机室和装配场。（一）主机室又称主机间，它是水电站的心脏。其内部布置必须与厂房枢纽各建筑物相协调，布置要求合理，运行安全，维护方便。此外还要考虑提前发电受益与分期发电的要求，对大型电站尤为重要。在厂房主机室布置时应尽量减少初期发电时的工程量，同时给后期施工的机组留出交通路线，减小施工对运行的干扰。主机室上部结构部分这层称为 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页发电机层，是装设水轮发电机组和调速器操作柜、油压装置、机旁盘，励磁盘等设备的场所。上空设置移动式起重设备，供设备的安装、检修吊运用。此外还有提供上下层交通联系的楼梯。如果进水阀设在场内，要利用起重机进行安装和检修时，还设阀门吊孔。（二）装配厂又称安装间，它是组装、检修设备的场所。装配厂的位置与对外交通随厂房类型而异，一般位于厂房靠交通道的一端。在特殊情况下，当机组台数较多时，厂房两端都设装配厂。在地下式厂房，也可以将装配场设在机组之间。7.2.1主厂房的长度厂房的长度取决于机组段长度、机组台数和装配场长度，装配厂长度一般为机组段的1~1.5倍。机组段长度也就是机组的中心距离。它随水电站类型和机型而不同，主要由蜗壳、尾水管、发电机风罩在x轴方向的尺寸来定，并考虑机组附属设备及主要交通道、吊运通道、阀孔的布置等所需尺寸。蜗壳层：图7.1蜗壳层剖面图 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页蜗壳层机组长度为9.798m。尾水管层：图7.2尾水管层剖面图尾水管层机组长度为9.798m。发电机层：图7.3发电机层剖面图发电机层机组长度为10.00m。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页根据资料提供机组长度；取，为机组长度的1~1.5倍；有两台机组，所以n=2，端距取3m，间距也取3m。所以=36.00m。7.2.2主厂房的宽度装配间与主机室宽度相等，以便利用起重机沿主厂房方向纵向运行。确定装配厂尺寸主要在于确定长度，一般约为机组段的1~1.5倍。对于混流式水轮机和悬式水轮发电机采用偏小值，而对轴流式水轮机和伞式水轮机发电机、贯流式机组采用偏大值。最后尺寸应满足在起重机主钩范围内，能容纳一台机组扩大性大修的要求。通常包括发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮和水轮机顶盖等四大件的存放，及相应的工作场地和运输工具。具体说明如下：（1）发电机转子直径周围应留2.0m间隙，以供安装磁极只用。装配厂留有孔口，孔径比主轴法兰直径大0.5m，转子主轴伸入装配厂的下层的转子主轴支撑台，台上设有用以固定主轴的螺栓，螺栓数与主轴法兰上孔数相符；支撑台的高度应使主轴在竖立后转子底面距装配厂楼板约0.5~0.8m，以便在磁极下放进千斤顶和垫板。在不进行转子装配或检修期间，空洞盖上铁板或混凝土板。（2）发电机上机架周围留有1.0m间隙，供作通道用。（3）水轮机上顶盖及转轮周围留有1.0m间隙，供作通道用。资料上已知起吊机的型号为75/25t双钩桥式起重机。跨度=13.5m，考虑两边的间隔与牛腿厚度，取主厂房的宽度度取B=15.00m。7.3厂房辅助设备布置7.3.1油系统设备的布置1.油库 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页透平油油库一般设在场内装配间的下层或水轮机层，也可布置在上，下游接近水轮机层高程的副厂房内。绝缘油油库布置在厂外主变压器场或高压开关站的附近交通方便的地方。这两套油系统对的油库的布置应符合防火、防爆的要求，用防火墙与其他房间隔开，并应设俩个安全出口，分设两侧，门朝外开。室内应有良好的通风和消防设备，地面高程比同层地面低0.10m，防止油外溢。本工程中油库放置于与水轮机层同一高程的副厂房中。2.油处理室一般布置在油库近旁，透平油和绝缘油可合用一套油处理设备（油泵及滤油机和油再生装置），也可以由临近几座水电站合用一套油处理系统。本工程设油处理室，单独一套设备。油化验室、补给油箱可以放在油处理室中。7.3.2压缩空气系统设备的布置压缩空气系统一般包括空气压缩机室和气罐室。压缩空气及室一般布置在装配厂下层、尾水管上层或水轮机层的合适位置。高低压系统可单独或合并布置。压气机运行时噪声很大，应设在远离中央控制室的单独房间内。室内要求防火，防爆，地面有一定坡度，并设排水沟，本工程中将压缩空气系统设备布置在装配厂下层。7.3.3供水系统设备的布置对引水道式或混合式水电站厂房，自流供水所需的滤水器、阀门等常布置在本机组段的水轮机层的上游侧。采用水泵供水时，供水水泵一般布置在水轮机层的下游侧。本工程采用联合供水，水泵布置在厂房的一端，并以最低尾水位校核水泵的吸出高度来确定水泵房的地面高程。7.3.4排水系统的布置为防止水泵故障时发生受淹事故，要注意渗漏排水和检修排水，可以运用以下几种方式：（1）集水井。在厂房下部块体结构中设集水井，各机组的尾水管用管道与集水井连接，并设阀门控制，尾水管中将水排入集水井，在用移动式水泵将积水抽出场外。（2）排水廊道。沿厂房纵轴向在厂房的水轮机层，压力钢管，尾水管较低处设置排水沟，水进入排水廊道之后，流入集水井。（3）移动水泵。根据需要，将移动水泵设在相应的集水位置临时抽水。7.4副厂房的布置副厂房的规模根据水电站装机容量、机组台数、电站在电力系统中的作用、自动化的程度和遥控的应用，而有所变化。装机容量在2.5万KW以下的水电站，可以对副厂房组成房间做很大的简化。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页由于本电站装机容量为30万KW，属于中型的水电站，副厂房主要房间的原则和设计有以下几种：（1）中央控制室。它是整座水电站厂房运行保护、调度、控制和监控的神经中枢，要与主厂房的发电机层临近，缩短电缆线的长度，设在副厂房的最左端，有利于隔绝噪音，而且离主机室与副厂房的通道最近，方便观察。净高考虑安装空调，可以取4.5m。中控室的各种设备之间考虑过人与维修，留有1.0m的间隔。（2）开关室。又称发电机电压配电装置室，应在靠近机组的副厂房内，使发电机引出线较短，减小电能损耗。所以紧靠中控室布置。采用自然通风，当自然通风不能满足要求时，可以采用临时机械通风。（3）直流系统用房。一般包括蓄电池室、贮酸室、前室、通风机室和充电机室。这些房间布置在主机室的同一高程，设置单独的出入口，及排风系统。（4）厕所盥洗室。电站必须设置厕所盥洗室，考虑到方便工作人员值班，及日常生活的需要，设置在主机室同一高程，靠近上下楼梯，以及进场大门。其余房间可以省略，比如办公室，与值班室，可以考虑并入中控室，因为小型水电站，工作人员较少，考虑节约空间与工程量。7.5沉降缝水电站厂房为防止地基不均匀沉陷，以及减少下部结构基础约束产生的干缩应力，必须沿厂房纵向设置永久的温度伸缩缝或沉降缝。横向伸缩缝间距还取决于机组段长度，最大间距为30m~70m，为了避免基础不均匀沉降及加强厂房整体性，在主机间不设永久伸缩缝。本电站厂房在主厂房与安装间之间，设置沉降缝，以避免建筑物因地基应力相差太大而引起裂缝，伸缩缝间距一般为20m~40m,缝宽一般为1cm~2cm，所以设置永久伸缩缝宽为2cm，缝间设止水铜片。厂房水下结构的永久缝设止水装置，以防渗漏。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第八章调压室8.1调压室的作用及其工作原理减小水锤压力在引水道中传递的有效方法之一是设置调压室。根据地形和地质条件，调压室设置在地面上的称为调压塔，设置在地面以下的称调压井。设置调压室之后，利用调压室扩大的断面积和自由水面，水锤波就会在调压室反射到下游去。这样就相当于把引水系统分为两段，调压室以前这段引水道，基本上可以避免水锤压力的影响；调压室以后这段压力管段，由于缩短了水锤波传递的路程，从而减少了压力管道中的水锤值，改善了机组运行条件及供电质量。8.2调压室的设置条件根据调压室的功用，它应该满足下列要求：（1）尽可能充分的反射由压力管道传来的水锤波，以减少压力管道中水锤压力，并使传至引水道的水锤值控制在合理范围内；（2）应能保持调压室中发生的一切水位波动都具有逐渐衰减的性质，并且衰减的愈快愈好；（3）负压变化时，引起的波动振幅小，频率低，这样就可以减少调压室的高度，并且有利于机组的稳定运行；（4）在正常运行时，水流经过调压室与引水道连接处的水头损失应尽量小。由于设置调压室增加了建造费用和维护费，调压室的投资有时几乎占引水系统的投资的1/4~1/5,相当于厂房的土建投资，因此是否设置调压室，必须经过电站的引水系统与机组联合调节保证计算及电站稳定运行综合分析，进行技术经济比较加以论证。初步设计时，可用表征压力引水系统惯性大小的水流加速时间，也称作压力引水道的惯性时间常数值来判断设置上游调压室的条件，其式为：式中——压力引水道（包括蜗壳及尾水管）各段之长度；——上述各段水道相应的流速；g——重量加速度；——水轮机的设计水头； 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页——的允许值，一般取2~4s。的物理意义是，在水头作用下，当不计水头损失时，管道内流速从零增大到v所需的时间。显然，值愈大，在同样条件下的水锤压力的相对值也愈大，对机组调节过程的影响也愈大。因此我国现行调压室设计规范中，利用值来初步判断是否需要设置调压室：当<2.0~4s时，可以不设调压室。对于在电力系统中占重要地位的水电站，应取小值，如单独运行或在系统中比重超过50％，宜采用2.0s；在电力系统中的比重小于10％~20％的电站可取4s。通过对地形图打剖面，得到压力隧洞长度83.19m，流速2.89m/s；压力钢管长度88.26m，流速3.83m/s。蜗壳与尾水管长度相对较小，加在压力钢管长度内。算的=1.477<2，所以不需要设置调压室。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第九章机电及金属结构9.1水力机械及主要附属设备9.1.1机组选型选择樱子电站总装机1.6万kW，电站装机台数的选择主要对2×8000kW、3×5333.3kW两个方案进行比较。从技术性比较，3台机组运行灵活性增加，发电保证率高。但是3台机组运行控制不如2台机组方便，运行检修量增大。经济性比较：方案2比方案1每年发电量多97万kW·h，但是多1台机组，相应的机组辅助设备、电气设备及厂房面积增加，总投资增加315.24万元。根据现在电网电价，该部分投资需要16年才能收回成本。因些推荐2×8000kW的装机方案。设计中选HL820、HLA551C、HL240、HLA501四种转轮进行比较，HLA551C运行范围包括高效益区，额定工况和最优工况点效益最理想，机组效益最高，单机引用流量最小。故推荐水轮机型号为：HLA551C-LJ-1800，转轮直径1.80m。配套发电机型号为：SF8000-20/3250。额定容量10000kVA，额定功率8000kV，额定电压6.3kV，额定转速300r/min。9.1.2蝶阀、调速器、桥机及主变压器蝶阀型号为：JZH-00/Φ2800，公称压力1.0MPa，油压装置操作。调速器型号为：中型高油压高速器GKT-5000型。主厂房桥机型号为：50/10t双钩桥式起重机。跨度13.5m。主变压器型号为：S9-20000/38.5-6.3。一次电压38.5kV，二次电压6.3kV。9.1.3油、汽、水系统透平油、绝缘油系统分开设置。透平油系统选择3m3运行油桶和清油桶各1个，配备2CY-1.1/14.5-1齿轮油泵2台、ZJCQ1KY真空滤油机和LY-50压力滤油机各2台；绝缘油系统选择7m3运行油桶和清油桶各1个，配备2CY-1.1/14.5-1齿轮油泵2台、ZJB1KY真空滤油机和LY-50压力滤油机各2台。低压空汽系统选择SLG15空压机2台，配3m3储气罐2只。本电站采用专用贮气罐，不设高压供气系统。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页技术供水：自流供水，从两台机组的进水阀前取水，用联络管连接，以达到取水口互为备用的目的，该供水方式比较可靠，不再设置备用供水水源。消防供水：自流供水，由高位水池供水。设消防栓3个，水带9×2条，水枪9×2个。生活供水：自流供水，由厂房后约2.5km处泉水点取得。9.2采暖通风主厂房通风主要以排除厂内发热设备余热为主。夏季主厂房发电机层以自然通风为主，其它部位除主厂房发电机层和中控室等以外，均采用机械通风。副厂房内的中控室采用恒温恒湿空调机；通信室采用VRV-Ⅱ分体式空调机；直流室选用防爆型空调机。冬季，发电机层利用发电余热采暖，中控室等装设空调的地方用空调采暖，其他地方设置电暖器采暖(有防火防暴的地方除外)。9.3接入系统方式及电气主接线樱子电站建成后，新建一回5km的35kV架空线路与电力系统相连接，落点为新房变电站，并入水城县主干电网。送电容量：扣除厂用电后为1.56万kW，送电回路：一回。考虑到电站的装机特点及地理环境，机组发变侧选用单母线接线，发电机电压侧选用扩大单元接线。9.4消防本工程远离城镇，消防设施的配置以消防自救为主，外援为辅。工程消防设计贯彻“预防为主，防消结合”和确保重点、兼顾一般、便于管理、经济实用的原则，结合厂内“无人值班，少人值守”的工作制度。设计中采用“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施。主要生产场所和主要设备以采用水喷雾和消防栓灭火为主；电气火灾和油类火灾采用移动式消防器具扑灭初期火灾，并根据防护对象的特征，配置一定数量的手提式、推车式灭火器。对少数特殊、贵重的设备，采用高效能的专用灭火装置加以防护。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第十章施工10.1施工条件樱子电站距纳雍县城45km，距水城64.5km，距纳雍阳长镇12.5km。从纳雍县城出发，走301省道至阳长镇，再沿阳长至营盘乡公路走约10km分岔即可到达坝址，交通条件较好。本工程的施工用水主要考虑以三岔河河水作为水源。生活用水由坝址左岸上游约2.5km处的泉水点取得，经净化消毒后送至用户。本工程的施工用电由坝址下游右岸约1.2km处的大骂仲接入，新架设10kV输电线路总长约2.5km，配3台变压器（厂房1台125kVA、大坝160kVA、料场1台200kVA），施工结束后200kVA变压器作为厂用变。工程建设物资水泥、钢材、木材、油料等由纳雍或水城供应，火工产品由贵阳供应，煤炭、房建材料、生活物资等可就近由阳长供应。10.2导流、度汛标准及导流方案本工程规模属小(1)型工程，大坝为4级建筑物。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004规定），相应的导流建筑物应为5级，导流建筑物对应的洪水重现期为5～10年。本次设计采用5年一遇洪水重现期作为导流设计标准。大坝坝体施工期临时度汛洪水标准取10年一遇洪水（P=10%），相应入库洪峰流量990m3/s，相应水库最高水位为1353.08m。由于坝址位于峡谷河段，河床狭窄，岸坡较陡，河谷形状系数约为3，且洪枯流量变幅较大，不可能采用分期导流或明渠导流方式，故设计中采用围堰一次断流、隧洞导流方式。经比选，采用枯期导流时段为12月～次年4月，导流设计流量Q20％=64.2m3/s。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页第十一章环境保护11.1环境影响评价樱子电站在施工期解决了社会部分劳动就业问题；在运行期，也需要一定数量的技术人员和管理人员，不仅为社会增加了就业机会，改善了周围的环境和增添了新的景观，改善当地的交通等基础设施，带动当地相关产业的发展，有利于人民生活水平的提高，具有较好的社会效益。樱子电站符合加快水电开发,使流域水资源得到更为合理的开发利用，通过发电的经济效益,将促进流域经济可持续发展。工程的兴建，对环境产生有利影响的同时，也造成一些不利影响，除水库淹没、工程永久占地产生的永久性不利影响之外，工程施工及其它不利因素可以通过采取防治或改善措施予以减免，工程建成后，不会对区域自然、生态环境产生大的改变。从环境保护角度出发，工程建设利大于弊，经济、社会效益显著。11.2环境保护措施1、水生生态环境保护措施(1)鱼类保护措施：在库尾、库中和坝下建立鱼类增殖放流站，定期播一定数量的鱼种；划定禁渔区和禁渔期、水库渔业管理等。(2)保证河道生态需水量对策措施：根据河道生态需水量为4.55m3/s，水库初蓄期采用在左坝段内靠近河床边设一棵φ800钢管放水，正常运行期采用电站尾水满足下游生态用水。2、陆生生态环境保护措施(1)植物保护措施：建库后，要实行退耕还林，坡度在25°以上的地段应采取乔、灌、草合理种植的措施，以尽快恢复植被，保持水土；工程管理单位应设置生态环境管理人员，提高环境意识。通过动态监测和完善管理，使生态向良性方向发展。(2)陆生动物保护措施：严禁在施工区及其周围捕猎野生动物、水生经济动物和各种留鸟、候鸟； 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页维护自然生态系统的食物链关系，重视对非淹没区的人、畜和施工人员毒蛇咬伤防治和防疫工作；制定施工人员起居和饮食卫生制度，防止传染性疾病暴发和流行。3、水环境保护措施(1)基坑废水：对基坑初期废水向基坑投加絮凝剂，静置、沉淀，剩余污泥定时人工清理；对经常性基坑废水，导流期间，在大坝基坑内修建2个沉淀池，并投入絮凝剂，静置、沉淀。(2)生活废水：对主要生活污水选择WSZ型一体化设备进行处理后进行消毒，再修建蓄水池进行利用；对其它现场生活污水修建4座公厕，处理后用于农田或林草灌溉。4、空气环境护措施(1)粉尘防治措施：优先选择先进、低尘施工工艺；在开挖、爆破高度密集区，采取洒水措施以及速粉沉降；料场采用洒水、覆盖草袋等降尘措施；加强场内交通道路管理和维护，做到路面常年平坦、无损、经常清扫；配备洒水车一台，洒水次数不少于3次/d。(2)废气控制措施：选用符合国家有关卫生标准的施工机械和运输车辆，并安装排气净化器，使用符合标准的油料或清洁能源；施工期优先采用液化气或电能，尽量减少煤炭使用量；对施工人员发放防尘土口罩等进行保护；在敏感点区域加强洒水等降尘措施。5、声环境保护措施选用符合国家有关标准的施工机具，加强设备的维护和保养，保持机械润滑，降低运行噪声。6、生活垃圾处理措施在施工生活区设置三个垃圾桶和一个垃圾池，每3—7日将收集的垃圾外运至阳长镇，同当地生活垃圾一起集中处理。7、生态环境保护措施(1)划定施工区和施工人员活动范围线，严禁施工人员到范围线以外活动；(2)加强对施工人员和周围居民的环保宣传、教育；(3)编制环境保护手册，明确工程管理人员、施工人员的周围居民的环保行为规范；(4)优化施工组织设计，减小对施工区周围环境、动植物的影响；(5)控制和降低施工噪声、削减空气污染物排放。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页8、社会环境保护措施(1)人群健康保护措施：1)加强卫生宣传管理工作；2)建立并完善疫情报告网络；定期开展灭鼠、灭蚊蝇活动；定期对施工区食品卫生进行监督检查；加强施工区饮用水消毒、监测工作；3）加强工程区内食堂、餐馆的卫生管理；4）施工区公共厕所与食堂相距30m以上；固定的生活垃圾点距食堂50m以上。(2)卫生清理：1)场地消毒：主要在施工营地、施工人员集中活动场所和原有的厕所、粪坑、畜圈、垃圾堆放点以及近十年内新埋的坟地进行清理和消毒。施工结束后拆除的临时办公、生活营地、临时厕所、垃圾堆放场地，用机动喷雾器消毒，并注意对废弃物进行清理。施工临时用地范围及其重点污染源旧址进行一次清理和消毒；2)对办公生活区和临时工棚进行病媒生物灭杀：主要是灭鼠、蚊和蝇。(3)卫生防疫措施：1)健康资料建档；2）检疫；3)建立疫情监控和应急措施。(4)施工饮用水卫生：施工人员饮用水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）；定期对生活饮用水进行水质监测。 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页参考文献[1] SL282-2003. 混凝土拱坝设计规范[S].北京：中国水利水电出版社,2003.[2] SL 252-2000，水利水电工程等级划分及洪水标准[S]. 北京: 中国水利水电出版社，2000[3] SL226-2001，水电站厂房设计规范[S]. 北京: 中国水利水电出版社，2001[4] SL279-2002，水工隧洞设计规范[S]. 北京: 中国水利水电出版社，2002[5] 华东水利学院.水工设计手册(第五卷混凝土坝)[M].北京:水利电力出版社,1982.[6] 潘家铮. 水工隧洞和调压室[M]. 北京：水力水电出版社，1992[7] 杨永祥，赵素芳. 建筑概论[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1990[8] 祁庆和. 水工建筑物[M]. 北京：中国水利水电出版社，1981[9]祁庆和主编.水工建筑物[M].第三版,北京:中国水利水电出版社,1997.[10]吴持恭主编.水力学(上、下册)[M].第三版,北京：高等教育出版社，2003.[11]马善定,汪如泽.水电站建筑物[M].第二版,北京：中国水利水电出版社,1996.[12]周之豪,沈曾源,施熙灿,等.水利能规划[M].第二版,北京：中国水利电出版社,1997.[13]金钟元主编.水力机械[M].第二版,北京：中国水利水电出版社,1992. 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页致谢毕业设计从经过三个多月，很快就接近尾声了。在这段时间里，我担任的是水工设计无阻的组长，我感觉到了责任与光荣。与组员们积极讨论，抒发己见，以及相互检查，都是我们不管是学习上，还是动手能力上，都有不小的进步。虽然作为组长，我并不觉得我做的很好，很多组员都非常优秀，与他们的积极沟通，我也学会不少新的知识，可以说我们组互帮互助的氛围还是相当好的。当然，给予我们最大帮助的好事邹爽老师，虽然邹老师平时很忙，但是每周都能两次并按时组织我们进行答疑，及时解决了组员们的疑问，指导我们设计的步骤，每一步都会给我们总结，找出纰漏，以及能够更进一步完善的地方。不仅如此，老师还会对我们的下一步工作讲解大致的流程，哪些地方值得注意，哪些地方容易犯错，使得我们组的设计进度不落后，尤其是这个过程中敬业的邹老师让我对以后的设计工作有了更深的认识。还有每一位给我们上课的专业老师，因为每一门专业课，与设计都息息相关，衔接以及连贯性都很重要，我们设计能够完成，每一位老师，和同学都功不可没。为此，我想对大家说一声：“谢谢，大家幸苦了。” 贵州大学本科毕业论文（设计）第60页附录一：计算书附录二：设计图纸1.枢纽布置图（樱子——水工——01）2.拱坝布置图（1）（樱子——水工——02）3.拱坝布置图（2）（樱子——水工——03）4.大坝开挖总平面图（樱子——水工——04）5.大坝开挖图（1）（樱子——水工——05）6.大坝开挖图（2）（樱子——水工——06）7.冲沙底孔设计图（水工——樱子——07）8.取水口设计图（水工——樱子——08）9.厂房横剖面图（水工——樱子——09）10.发电机层平面布置图（水工——樱子——10）11.水轮机层平面布置图（水工——樱子——11）12.蜗壳层平面布置图（水工——樱子——12）13.主厂房纵剖面图（水工——樱子——13）'