黑水河二级水电站枢纽(重力坝)设计开题报告.doc

完整word)黑水河二级水电站枢纽(重力坝)设计开题报告
黑水河二级水电站枢纽设计开题报告
一、 选题意义
1.理论意义
（1）培养我们了解并初步掌握水利工程的设计内容、方法和步骤。 
（2）通过设计,巩固有关专业课程、专业基础课所学的理论,锻炼运用所学的课程知识解决实际工程问题的能力，培养正确的设计思想，熟悉水利建设、水利方针政策及有关规范。 
（3）通过设计进一步提高我们编写设计说明书，进行各种计算和绘制水利工程图力.
二、设计拟解决的工程实际问题 
（1）依据资料进行坝型选择和设计本枢纽等别和建筑物级别 
（2）根据给定的地形、地质、水文及施工运行方面的资料对选定的坝轴线、坝型进行论证.确定枢纽主要建筑物的组成，定性分析比较选择较优坝型；在选择坝的基础上定性分析标记哦确定其他建筑物的型式；根据建筑物及要求确定主要建筑物在枢纽布置中的相对位置。
（3） 对泄洪建筑物比较泄洪方式，进行一组泄洪方式的调洪计算，确定公开尺寸及水库洪水位
（4） 根据选择的各主要的建筑物型式，定性分析比较选择一个可行的枢纽布置方案。
 （5）主要建筑物设计 
①挡水坝坝段设计:确定挡水坝的使用剖面及轮廓尺寸，并进行稳定、应力分析,绘出最大坝高处挡水坝横剖面图. 
②溢流坝段设计：确定溢流坝的剖面尺寸，并进行稳定、应力分析，绘出溢流坝段平面、剖面参考图及下游立视参考图 
③底孔坝段设计：确定底孔尺寸，校核底孔泄流能力，绘制剖面图.

三、设计资料综述
1、流域概况
黑水河为长江水系沅水下游左岸的一条支流，发源于湖北省宣恩县，分水岭高程1900m，自北向南流经宣恩县的沙道沟、李家河乡和来凤县全境,于百福寺进入重庆市境内，再经酉酬至石堤入湖南，在沅陵注入沅水.本水电站为黑水河干流规划梯级电站的第二个梯级。
黑水河二级水电站总装机容量14MW，多年平均发电量3455万kW h，正常蓄水位以下库容约550万m3,最大坝高约45m。
2、基本地质条件
坝址所在位置地形左陡右缓,左岸地形坡度40º～45º，右岸地形坡度30º～35º，河谷呈为基本对称的“V”型谷。
坝址区出露地层为第四系河床冲、洪积层（Qal)形成的块石夹砂、卵砾石，三叠系下统大冶群组（T1dy）为薄层夹中厚灰岩、白云质灰岩。
坝址区岩层单斜，岩层倾向右岸偏下游,产状为N25º~30ºE，NW∠32º～38º,坝区无断层切割影响。
由于坝址区为溶岩含水地层。左岸未发现有大的溶洞、及岩溶管道，其岩溶发育以溶蚀裂隙,溶蚀晶孔为主。右岸在700m高程以上地表发育有少量竖井状落水洞、及溶沟、溶槽，规模较小；650m高程以下发育少量垂直河溶槽、溶蚀裂隙。
坝址区为岩溶含水地层,两岸地下水位埋藏较深，岩溶裂隙水以5～7%的水力坡降往河床基准面排泄。
坝址区岩体弱风化左、右岸水平深度约10m，局部裂发育部位约15m，河床约8m;微风化左右岸水平深度约16m，局部裂发育部位约20m，河床约12m.岩体透水率在弱~微风化带平均5~8Lu,微风化以下岩体平均3~5Lu。

四。重力坝简述 
重力坝是在世界上最早出现的一种坝型，它是由混凝土或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，其基本剖面是三角形，整体是由若干坝段组成.重力坝在水压力和其他荷载作用下主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求，同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。它具有：相对安全可靠，耐久性好,抵抗渗漏、洪水漫溢、地震等性能较强；设计、施  工技术简单，易于机械化施工；对不同的地形和地质条件适应性强，任何形状河  谷都能修建重力坝，对地基条件要求相对来说不太高；在坝体中可布置引水、泄  水孔口，解决发电、泄洪和施工导流等问题的优点.因此本次毕业设计选择混凝土重力坝作为题目，在老师的指导下完成设计任务，将会为我之后走上工作岗位有很大帮助.
混凝土重力坝是指用混凝土浇筑的，主要依靠坝体自重来抵抗上游水压力及其它外荷载并保持稳定的坝。世界各国修建于宽阔河谷处的高坝，多采用混凝土重力坝;坝轴线一般为直线，断面型式较简单，便于机械化快速施工，混凝土方量较多，施工中需要严格的温度控制措施；坝顶可以溢流泄洪，坝体中可以布置泄流孔洞。我国的丹江口电站、丰满工程的大坝，目前世界上最大的水电站―巴西伊泰普工程的大坝，均采用了混凝土重力坝。

五、本课题主要设计内容
1、 黑水河二级水电枢纽工程由挡水建筑物、泄水建筑物、电站建筑物等主要建筑物组成。其主要任务是发电和防洪.本毕业设计以该枢纽为对象,选用实体重力坝为挡水建筑物,要求完成以下设计内容：
1）分析地形地质、水文气象、施工条件等基本资料；
2)根据枢纽建筑物的组成及施工导流等因素进行枢纽总体布置；
3）非溢流坝段设计，包括剖面设计、坝段稳定及强度分析等；
4）溢流坝段设计，包括消能防冲设计、溢流剖面设计、坝段稳定及强度分析等；
5)电站坝段设计,主要是引水建筑物设计；
6）细部构造设计和地基处理；
7）文献资料翻译等。
2、主要建筑物的设计  
主要建筑物包括挡水、泄水、取水、专门建筑物等,他们是设计的中的重点内容。
1)通过论证分析 ，进一步选定坝体结构坝型
2)确定大坝主要尺寸,以最大坝高断面为代表，拟定坝顶高程（计算得）、坝顶宽度、上下游起坡点和坡度，同时对坝体的主要构造、坝基防渗、排水及段长长度等都应一并考虑。
3）作用于坝体上的荷载计算及其组合（设计和校核）
4) 坝体稳定分析,选用计算公式及已知参数，对坝体断面进行各种情况的稳定计算
5）坝体应力分析,要求计算各种情况下的建基面边缘应力及正常运用情况下坝身内4-5个水平截面上的应力并绘出主应力轨迹线。
6）溢流坝剖面，根据非溢流坝剖面和调洪演算计算孔口尺寸，坝顶高程，拟定溢流剖面，选择消能方式、进行一种消能方式设计。不做稳定，应力分析.但要选择工作闸门和检修闸门形式、尺寸与相应的启闭机型式、容量。
7）坝体构造设计，包括坝顶、坝顶分缝、止水、排水、廊道系统以及坝身对混凝土材料的要求及标号分区，坝缝灌浆等的设计，还包括连接段设计。
8）地基处理，包括基础开挖和形状要求、基础灌浆、排水、两岸连接及特殊地基的处理等。                                                                       

六、参考资料及文献:
祁庆和.水工建筑物［M]（3版). 北京：中国水利水电出版社，1997.
陈胜宏。水工建筑物[M］. 北京：中国水利水电出版社 2003
潘家铮。重力坝设计［M］. 水利电力出版社。1987.
防洪标准(GB50201—94）[S]。 中国计划出版社，1995
水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252—2000)[S].水利电力出版社。2000
混凝土重力坝设计规范 （SL319—2005) ［S］。水利电力出版社。2005
水工建筑物荷载设计规范DL5077—1997[S],中国水利电力出版社，1997.
泄水建筑物消能防冲论文集[C］。 水利出版社.1980。11

七、进度计划
1-2周
3—4周
5-9周
10周
11-12周
13周
14周
了解课题，熟悉查找参考资料
坝型选择、枢纽布置
调洪计算、坝经济剖面设计与计算
完成设计说明书、计算书的编写
绘制大图及细部结构放大图
教师评阅
毕业答辩

八、设计成果
设计（论文）成果要求:（包括外文翻译、开题报告、设计或研究报告正文的数量和质量，设计图纸的内容、张数、图幅等要求）

1、开题报告： 6 页 3000 字
2、译 文: 6页 3000 字
3、设 计 书： 40～50 页,约 20，000 字
4、计算说明书： 40～50 页，约 20,000 字
5、设计图纸： A1图两张