目 录
摘要 ........................................................................ 1 前言 ........................................................................ 2
第一部分 设计说明书
1 工程概况 .................................................................. 3
1.1 工程地理位置 ........................................................ 3 1.2 流域概况 ............................................................ 3 1.3 工程任务与规模 ...................................................... 3 2 基本资料 .................................................................. 4
2.1 水文气象 ............................................................ 4 2.2 坝址与地形情况 ..................................................... 11 2.3 工程枢纽任务与效益 ................................................. 12 3 枢纽布置 ................................................................. 13
3.1 枢纽组成建筑物及其等级 ............................................. 13 3.2 坝线、坝型选择 ..................................................... 14 3.3 枢纽布置 ........................................................... 17 4 洪水调节 ................................................................. 19
4.1 基本资料 ........................................................... 19 4.2 洪水调节基本原则 ................................................... 22 4.3 调洪演算 ........................................................... 23 4.4 调洪计算结果 ....................................................... 27 5 非溢流坝剖面设计 ......................................................... 28
5.1 设计原则 ........................................................... 28 5.2 剖面拟订要素 ....................................................... 28 5.3 抗滑稳定分析与计算 ................................................. 31 5.4 应力计算 ........................................................... 33
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6 溢流坝段设计 ............................................................. 36
6.1 泄水建筑物方案比较 ................................................. 36 6.2 工程布置 ........................................................... 37 6.3 溢流坝剖面设计 ..................................................... 38 6.4 消能设计与计算 ..................................................... 41 7 细部构造设计 ............................................................. 42
7.1 坝顶构造 ........................................................... 42 7.2 廊道系统 ........................................................... 43 7.3 坝体分缝 ........................................................... 44 7.4 坝体止水与排水 ..................................................... 45 7.5 基础处理 ........................................................... 46 7.6 混凝土重力坝的分区 ................................................. 47
第二部分 计算说明书
1 洪水调节 ................................................................. 49
1.1 调洪演算 ........................................................... 49 1.2 调洪计算结果及分析 ................................................. 63 2 非溢流坝段计算 ........................................................... 64
2.1 非溢流坝段经济剖面尺寸拟定 ......................................... 64 2.2 重力坝非溢流坝段主要荷载 ........................................... 68 2.3 抗滑稳定分析 ....................................................... 75 2.4 抗剪断强度计算 ..................................................... 78 2.5 应力分析计算 ....................................................... 80 3 溢流坝段设计 ............................................................. 84
3.1 顶部曲线 ........................................................... 84 3.2 反弧段 ............................................................. 86 4 消能防冲设计 ............................................................. 87
4.1 洪水标准和相关参数的选定 ........................................... 88 4.2 水舌抛距计算 ....................................................... 89
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4.3 最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度 ..................................... 90 致 谢 ................................................................. 92 参 考 文 献 ................................................................ 93
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BJ重力坝毕业设计
学 生：晁 阳 指导老师：蒋定国 三峡大学水利与环境学院
摘要：BJ一级水电站位于鹤峰县北佳镇柳月坪，流域面积共303.4km2。该工程开发任务以发电为主，兼顾防洪。设计中，基于给定的地质及水文气象等资料，首先进行了重力坝坝型的选择，选取了混凝土实体重力坝坝型；然后进行了水库水位调洪演算，调得设计洪水位647.8m，校核洪水位649.8m；还对挡泄水建筑物的剖面进行设计，确定坝高为117m，采用3×12m表孔溢流，并对挡水坝段进行抗滑稳定分析及坝体应力分析，结果均满足要求；最后还对大坝进行细部构造设计，并阐述了关于消能防冲的方案。
Abstract: BJ river hydropower is located of Hefeng month County town of North JiaLiu Ping, the basin area of 303.4km2.This project development, giving priority to the task to power of flood control.The design of this project is based on the data of geological and hydrological and meteorological which is given, first select the solid concrete gravity dam to be the type of gravity, and then make the calculus of floodind the reservoir water level ,the result is the design flood level 647.8m and Check flood level 649.8m; also design the water discharge structure with surface hole which size 3×12m overflow and water retaining structure to determine the dam height is 117m and water retaining dam stability analysis for the dam and stress analysis, the results are satisfied Requirements; Finally, detailed structural design of the dam, and elaborated on the energy dissipation of the program.
关键词：枢纽布置 混凝土重力坝 剖面设计 荷载计算 稳定分析 应力分析
Keywords：Ground-handling project layout concrete gravity dam Profile design the load calculation stability analysis stress analysis
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前言
本次毕业设计是根据根据教学要求，对水利水电专业本科毕业生进行的最后一项教学环节。本毕业设计内容为BJ水利枢纽工程，它基本包括了一般水利枢纽所需进行的坝工初步设计的全过程。
BJ位于鄂西南的恩施自治州鹤峰县西部，属洞庭水系，为澧水二级支流、溇水上游右岸支流。流域总面积373.4km2，干流全长41.4km，天然落差728m，平均坡降9.3‰。流域地处亚热带湿润季风气候区，雨量充沛，多年平均降雨量1986.4mm，森林覆盖率在50%以上。
BJ一级电站坝址位于鹤峰县北佳镇柳月坪，控制流域面积303.4km2，占全流域面积的81.3%，坝址多年平均流量12.6m3/s，年径流量3.97亿m3。水库为流域龙头水库，具有年调节性能，正常蓄水位647.5m，总库容0.96亿m3；混凝土重力坝最大坝高117m，岸边地面式厂房装机2台，总装机容量30MW，多年平均发电量0.88亿kW·h，增加下游梯级多年发电量903万kW·h。BJ一级水电站地处BJ中下游河段，位于湖北省恩施自治州鹤峰县境内。电站下距鹤峰县城公路里程10.08km（经BJ二级水电站），离州城恩施183km，至省城武汉625km。
电站主要建筑物由大坝（非溢流坝段、溢流坝段）、电站厂房组成。本工程建成投产后，具有可观的经济效益。在经营管理效益方面，电站装机容量为30MW，一方面为工、农业和人民生活用电提供了保障，另一方面可以利用电费收入，使自身得以发展。另一方面，BJ一级水库建成后，可形成1860～3830亩的人工养殖水域，利用BJ流域气候温和湿润、雨量丰沛、光照充足、天然饵料丰富的自然条件，采用水库渔业精养及网箱养殖进行渔业规模生产，可改变鹤峰县渔业生产落后的面貌，满足人民群众膳食多样化的生活需要，还可以利用绿化、美化工程环境，发展旅游事业等等。
BJ一级水库坝址距鹤峰县城约10km，水库建成后与先期建设的BJ二级水库梯级衔接，形成以鹤峰县城为中心，北有幽谷深涧的溇水咕噜溪、南靠深山明珠八峰山、西依BJ人工湖泊，集自然景观、园林景观、湖光山色于一体的旅游景观新格局，将极大地丰富城乡居民的休闲生活，对鹤峰旅游业的发展也将起到积极的促进作用。因此工程建成后不仅可以保护广大的农田和城镇，免受洪水和渍涝灾害，而且具有很好的社会经济效益。
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