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1、水利水电工程专业毕业设计 1 完整设计图纸请联系本人，参见豆丁备注。 http:/ 摘要摘要 本设计对位于我国西南地区的某水利枢纽进行了以坝工为重点的工程设 计。经过对几种可建造坝型的经济比较估算，最终选择建造高碾压混凝 土重力坝。 溢洪道为河川水利枢纽中必备的泄水建筑物，用以排泄水库不能容纳的 多余洪水量，保证枢纽挡水建筑物及其它有关建筑物的安全运行。重力 坝通常设置坝顶溢洪道。入库设计洪水的选择和确定，必须在充分研究 流域水文因素的基础上进行，然后才能确定溢洪道尺寸。对于过坝水流 的调泄，需要有合理审慎的设计，以避免生命财产的损失。本次设计的 调洪演算在基于水量平衡的基础上，采用列表试算法
2、，在可行的几种泄 流方案中，择优选出采用的方案和相应的设计与校核水位。 然后进入主要建筑物设计。确定枢纽的组成建筑物，包括挡水建筑物、 泄水建筑物、水电站等。在定性分析的基础上，确定出大坝的型式。 在第一主要建筑物设计阶段，确定出大坝的基本剖面和轮廓尺寸，拟定 地基的处理方案和坝身构造。之后依次进行了细部构造设计、稳定计算、 材料力学法分析、应力有限元法和渗流计算，从各个方面验证了设计剖 面的可行性。 在设计坝体断面时，必须本着重力坝依靠自身重量来维持结构稳定的原 则。本次设计中，下游面坡度是一致的，和上游面交于水库设计洪水位 处。坝体上游面垂直，只在坝踵附近有陡的折坡，溢流坝上游顶部有倒 悬
3、。重力坝坝体的应力以材料力学法分析，坝体稳定的条件是坝体和坝 基的最大应力须在坝段混凝土和坝基岩石的容许应力范围之内。 重力坝以材料力学法分析，它可以直接求出坝体横剖面边界之内的任何 一点的应力。坝体稳定的条件是坝体和坝基的最大应力须在坝段混凝土 和坝基岩石的容许应力范围之内。溢流坝段的分析也是一样。 其次为第二主要建筑物设计。确定出泄水建筑物的结构型式和轮廓尺寸， 进行选线布置。进行水力计算，从挑距和冲刷深度等方面验证设计型式 的可行性。并进行细部构造设计。 本次设计我掌握了碾压混凝土重力坝的设计方法，了解了这样一个水利 工程项目建设的主要步骤，完成了专业知识从理论学习到实际运用的过 渡，体
4、会了身为一个水利项目设计者所需要具备的品质和担负的责任， 这些必将在我今后的学习工作中起到关键性的指导作用。 关键词：碾压混凝土重力坝；有限单元法；RCC H 江碾压混凝土重力坝设计 2 Abstract The design is designed for one river water control project lying to the Southwest of China and the dam construction is emphasized . After making and evaluating alternative economic estimates of the
5、 possible type of dam, we chose the type of high RCCD. The spillway is a necessary discharge structure for a river project, which is used to discharge the excess flood that thereservoir can not accommodate so as to guarantee the project retaining structure and other structure security run. Usually t
6、he gravity dam installs spillway in the crest. The selection of the reservoir inflow design flood must be based on an adequate study of the hydrologic factors of the basin and then to decide the spillway size. The routing of the flow past the dam requires a reasonably conservative design to avoid lo
7、ss of life and property damage. The design of the blood calculus based on the water balance, and I used the list algorithm, find out the best one in the practicable spilling alternatives, with their design water level and check water level together. Then it is the main structure design grade. the pa
8、rts of project are defined, consisting of blocking structure ,spillway structure ,hydropower station, and so on. The dam type is defined based on the qualitative analysis. The basis cross section and the outline dimension is defined in the first main structure design grade. The processing alternativ
9、e of the dam foundation and the construction of the dam body is formulated in the same time. After this, the feasibility of design construction is verified from detail construction plan , infiltrating stability analysis , gravity methods analyzed, FEM theory ,seepage compute. When we design the cros
10、s section of a gravity dam, we must rely on the principle that a gravity dam depends on its own weight for structural stability. In this design, the downstream face is uniform slope and would intersect the upstream face at the maximum reservoir level. The upstream face is normally vertical excepting
11、 for steep batter near the heel.I used mechanics of materials to analyze the stress of the gravity dam. For the gravity dam to be stable, maximum stresses in the dam section and the foundation should be within the permissible stress of the concrete used in the dam section and the foundation rock res
12、pectively. Gravity dams can be analyzed by gravity methods. It provides a direct method of calculating stresses at any point within the boundaries of a transverse section of the dam. 水利水电工程专业毕业设计 3 Then the author has made a particular analysis and research in the basis of the FEM theory with a proj
13、ect practice and literatures research. After that, study on the FEM theory cited by the analysis of the seepage. The author has analyzed its seepage- control measures and seepage characteristics. The design has enabled us to grasp the method of RCCD and know the main steps of the construction water
14、project. In practice, I achieve the professional knowledge of the theoretical study and know the necessary responsibility and factors as a water project designer. These experiences will definitely play a instructive role in my future work. Keywords: RCCD; finite element method (FEM);RCC H 江碾压混凝土重力坝设
15、计 4 目录目录 目录-4 第一章 综合说明 -7 第一节 枢纽任务与规模 -7 一、发电-7 二、防洪-7 三、航运-7 第二节 设计要求 -8 第三节 工程特性表 -8 第四节 设计依据的规范和规程 -9 第二章 设计基础资料-10 第一节 自然地理-10 一、流域概况 -10 二、气候特征 -10 三、 径流、洪水、泥沙-11 第二节 工程地质-15 一、地震烈度 -15 二、地形地貌 -15 三、地层岩性 -15 四、地质构造 -16 第三章 枢纽整体布置与坝型选择-17 第一节 工程等级及建筑物级别划分-17 第二节 坝型选择-17 一、 土石坝-17 二、拱坝 -17 三、面板堆石
16、坝 -18 四、实体重力坝,宽缝重力坝,碾压混凝土重力坝-18 第三节 枢纽布置-19 一、枢纽布置原则 -19 二、坝轴线确定 -19 三、溢流坝布置 -19 四、非溢流坝布置 -19 五、发电厂房的布置 -19 六、通航建筑物的布置 -19 第四章 洪水调节演算-19 第一节 调洪演算计算方法-19 第二节 调洪演算计算结果-20 第五章 非溢流坝剖面设计 -21 第一节 剖面尺寸拟定-21 一、坝顶高程确定 -21 二、实用剖面设计 -22 第二节 坝体强度和稳定承载能力极限状态及应力计算-23 水利水电工程专业毕业设计 5 一、荷载计算 -23 二、 稳定的校核计算-27 三、三个不同
17、截面不同工况下的荷载计算结果及稳定应力分析 -29 四 、坝体应力计算:-43 五、应力图 -59 第三节 坝体砼分区及配合比设计-63 一、坝体分区 -63 配合比设计 -63 第四节 细部及基础处理-63 HYPERLINK l “_Toc293734985“ 第五节 坝体防渗排水设计 -63 第六节 坝体温度控制及防裂设计-63 第六章 溢流坝段剖面设计-64 第一节 、孔口设计-64 一、 泄水方式的选择-64 二、 洪水标准的确定-64 三、 流量的选择-64 四、 单宽流量的选择-64 五、 孔口净宽拟定-64 六、溢流坝段总长度确定 -64 七、堰顶高程的确定 -64 八、 闸门
18、设计-64 九、 定型水头的确定-65 第二节 消能防冲-65 一、消能方式 -65 二、挑流鼻坝设计 -65 三、反弧半径的确定 -65 四、挑距和冲抗的估算 -66 五、闸墩和导水墙的设计 -67 第三节 剖面设计-67 一、堰面曲线的拟定 -67 第四节 荷载计算-68 一、自重 -68 二、水平水压力 -68 三、水重 -69 四、扬压力 -69 六、浪压力 -70 七、 校核水位时的动水压力-71 八、地震作用 -71 第五节 坝基面坝体强度和稳定承载能力极限状态验算 -72 一、荷载计算成果和强度稳定分析 -72 第六节 坝内应力计算-79 一、应力计算结果 -79 二、 应力分布
19、图-84 第七章 非溢流坝渗流和应力有限元计算-88 H 江碾压混凝土重力坝设计 6 第一节 渗流有限元计算-88 一、渗流计算成果 -88 第二节 应力有限元计算-91 一、应力计算成果 -91 第八章 第二建筑物（压力钢管）的设计计算 -103 第一节 引水管道的布置 -103 一、压力钢管的型式-103 二、管道轴线布置-103 三、进水口设计-103 第二节 闸门及启闭设备 -104 第三节 细部结构 -104 一、通气孔-104 二、充水阀-105 三、伸缩节-105 第四节 压力钢管结构设计 -105 一、确定钢管厚度-105 二、承受内水压力的结构分析-106 三、混凝土开裂情况
20、的判别-108 四、钢管稳定强度分析-110 第九章 施工组织设计-111 第一节 施工导流方案 -111 一、导流标准-111 二、导流方案的选择-111 三、导流建筑物-111 四、 导流时段的确定 -112 第二节 施工总进度安排 -112 第三节 导流工程参数-112 一、导流工程特性表-112 第十章 专题：水库水位设计 -113 参考文献-114 水利水电工程专业毕业设计 7 第一章第一章 综合说明综合说明 第一节第一节 枢纽任务枢纽任务与规模与规模 本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用效益。 一、发电一、发电 装机容量 7600MW，正常蓄水位 374.8m，死水位 329.9m， 台机组满发 时的流量为 7537m3/s，尾水位为 225.5m。 厂房为全地下式厂房，主厂房尺寸为 338.528.574.4(mmm)，机组间距 为 32.5m，安装间（主/副）长度为