当前位置:文档之家› 某水电站设计课程设计 精品

某水电站设计课程设计 精品

第一章原始资料及设计条件1.1 概述1.1.1 工程概况某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段,下距会同县若水乡镇2km,距洪江市15km。

坝址下游2km有洪江~绥宁省级公路从若水乡镇经过,交通较为便利。

该工程初拟正常蓄水位191m,迥水至高椅坝址,库容0.0708亿m3,装机16MW,是一座以发电为主,兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程,枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。

1.2工程等别和建筑物级别本工程以发电为主,兼有防洪、旅游等综合效益。

水库正常蓄水位191m时库容为0.0708亿m3,电站装机容量为16MW,根据水利水电工程等级划分的规定,工程规模为小(1)型,工程等别为Ⅳ等。

永久性建筑物闸坝、电站厂房等属4级建筑物,临时建筑物属5级。

1.2 水文气象资料1.2.1 洪水各频率洪峰流量详见下表表1-1 坝址洪峰流量表1.2.2 水位~流量关系曲线:表1-2 下坝址水位~流量关系曲线表高程系统:85黄海表1-3 上坝址水位~流量关系曲线表 高程系统:85黄海表1-4 厂址水位~流量关系曲线表 高程系统:85黄海多年平均含沙量:0.0893/m kg ; 多年平均输沙量:22.05万t ;设计淤沙高程:169.0m ;淤沙内摩擦角:10˚;淤沙浮容重:0.93/m t 。

1.2.4 气象多年平均气温:16.6˚C ;极端最高气温:39.1˚C ;极端最低气温:-8.6˚C ;多年平均水温:18.2˚C ;历年最高气温:34.1˚C ;历年最低气温:2.1˚C ;多年平均风速:1.40s m /; 历年最大风速:13.00s m /,风向:NE ;水库吹程:3.0km ;最大积雪厚度:21cm ;基本雪压:0.252/m KN 。

1.3 工程地质与水文地质1.3.1 工程地质资料(1)该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度,不考虑地震荷载。

(2) 基岩物理力学指标上坝址:饱和抗压强度:20~30MPa ;抗剪指标:岩砼/f =0.6~0.65;抗剪断指标:'f=0.8~0.9 ;'c=0.7~0.8MPa。

/岩砼下坝址:饱和抗压强度:15~25MPa;抗剪指标:f=0.6~0.62;抗剪断指标:砼/岩'f=0.7~0.8 ;'c=0.70MPa。

砼/岩1.3.2 坝址工程地质条件(1)上坝址工程地形、地质条件上坝址位于河流弯曲段下游,流向2790,基本为“U”型横向河谷。

河床基岩裸露,高程181~184m,河床宽136m,水深0.5~3.0m。

坝轴线上游100~350m,河床深槽较发育,一般槽宽20~40m,槽深11~14.5。

当蓄水位192m时,河谷宽161m,左岸冲沟较发育,坝轴线上、下游分别分布2#及3#冲沟,边坡具下陡上缓特征,高程227m以下坡角450,以上坡角250,山顶高程271m;右岸地形较平顺,上游有一小冲沟分布,边坡较陡峻,坡角350~450,山顶高程292m。

坝址区除两岸均分布有宽度较窄,厚3~4m冲积阶地堆积及左岸分布厚1~3m残积堆积外,基岩大部分裸露,出露的主要岩性为砂质板岩、绢云母板岩夹长石砂岩、厚层长石砂岩、含砾砂岩、含砾砂质板岩。

坝区岩层走向与河流交角700~800,倾上游偏左岸,坝址区构造较简单,仅上游见F1断层及物探探测的F3断层,破碎带宽0.1~0.6m,延伸长度均小于50m。

主要节理有四组。

坝区岩石风化受岩性与地形等因素影响,长石砂岩抗风化能力较强,风化较浅;板岩、绢云母板岩抗风化能力较弱,风化深度较大,两岸山顶受地形切割呈弧立小山包,则强风化深达25~36m。

据钻孔压水试验和地下水观测资料,坝区岩体透水性较差,地下水位坡降陡达40~50%,埋藏较浅,远高于设计正常蓄水位。

坝基岩体透水率小于5lu占96.8%,基本属弱透水岩体;防渗帷幕下限(q<5lu)埋深,左岸5.2~20m,河床5~7m,右岸2.5~12m。

(2)下坝址工程地形、地质条件下坝址位于上坝址下游660m,基本为“U”型横向谷,河流流向2650,河床大部分为冲积砂砾石覆盖,河床高程182~183.5m,河床宽202m,右河床为浅滩,水深0.5~1.0m, 左河床为人工改造河槽,水深1.5~2.0m。

当正常蓄水位192m时,河谷宽232m。

两岸地形对称,边坡较陡峻。

左岸坡角400~430,为崩坡积物所覆盖,山顶高程324.74m;右岸坡角420~450,基岩裸露,山顶高程315.25m。

坝区除少部分为第四系松散堆积物覆盖外,基岩大部分裸露,出露的主要岩性有绢云母板岩夹中薄层长石砂岩。

坝区地质构造较简单,断层未见。

岩层产状N200~250E,SE<600~700,其走向与河流交角600~650,倾向上游偏左岸。

坝区岩石风化主要受岩性所控制,坝基及坝肩大部分为绢云母板岩,其抗风化能力较弱,两岸肩强风化相对较深。

据钻孔地下水位观测资料,左坝肩地下水位埋深9.5~40m(高程225m以上),右坝肩地下水位埋深3 ~23m(高程226m以上),远高于蓄水位。

据钻孔压水试验资料表明,基岩的透水性与岩体风化程度密切相关,强风化带及弱风化带上部岩体节理裂隙较发育,岩体完整性较差,透水性较强,为中等透水带,弱风化带中下部和微风化岩体透水性较差,基本为弱透水或微透水带。

坝基防渗帷幕下限(q<5lu)埋深,左岸10~28m,河床2~10m,右岸6~20m。

(3)坝基岩石物理力学指标表1-5 坝基岩石物理力学指标建议值表1.3.3 引水发电隧洞及厂房工程地质条件(1)引水发电隧洞下坝址引水隧洞进口位于坝线右岸上游,洞段穿越河间地块,出口位于河湾下游9#冲沟口附近。

洞轴向N16˚W 。

进口段(0~40m ):地形坡角28˚~60˚,上覆岩体厚6~18m ,围岩为Z aj 2-4岩组灰绿色绢云母板岩,劈理发育,岩层产状N20˚E ,SE ∠65˚,倾向洞外偏右侧,与洞轴线交角36˚,主要发育产状N70˚W ,SE ∠78˚,N50˚W ,SW ∠87˚及N10˚E ,SE ∠85˚三组节理,面多闭合平直,延伸长0.5~1.0m 。

强风化带下限埋深8~12m ,岩体因节理裂隙发育较破碎,成洞条件差,建议采取明挖。

开挖坡比5.0:1=永久i ,75.0:1=永久i 。

洞脸边坡由于受层面与多组节理组合切割稳定性较差,建议采取加固处理措施。

洞身段(40~110m ):上覆岩体厚18~66m ,围岩为Z aj 2-3岩组上部灰白色厚层状长石砂岩,围岩呈弱~微风化状态。

岩层产状N22˚E ,SE ∠64˚,与洞轴线交角38˚。

主要发育N50˚~60˚W ,SW ∠85˚~87˚及N10˚E ,SE ∠80˚~85˚两组节理,面紧密闭合,延伸长0.5~1.0m 。

该段位于地下水位以下,岩体完整性较好,基本稳定,成洞条件较好。

其中平距40~70m 段属Ⅲ类围岩,f =4~5,0K =35~40cm MPa /;平距70~110m 段属Ⅱ类围岩,f =6~7,0K =50~55cm MPa /。

洞身段(110~350m ):上覆岩体厚24~107m ,围岩为Z aj 2-3、Z aj 2-2岩组灰绿色绢云母板岩夹中厚层长石砂岩,围岩呈弱~微风化状态,岩层产状N22˚E ,SE ∠64˚,与洞轴线交角38˚,板岩内产状N15˚E ,NW ∠75˚劈理较发育。

主要发育N50˚~60˚W 及N10˚E 两组高倾角节理,面平直闭合,延伸长0.5~1.0m 。

该段位于地下水位以下,岩体完整至较完整,大部分洞段基本稳定,成洞条件较好,但局部洞段(310~350m )劈理、节理较发育,稳定性较差。

其中平距110~310m 段属Ⅲ类围岩,f =4~5,0K =30~35cm MPa /;平距310~350m 段属Ⅳ类围岩,f =3~4,0K =15~20cm MPa /。

出口段(350m 以后):地形坡角15˚~45˚,上覆岩体厚2~24m 。

围岩为Z aj 2-2岩组灰绿色绢云母板岩夹长石砂岩,板岩内劈理发育。

岩层产状N15˚E ,SE ∠65˚~70˚,倾向洞内偏右侧,与洞轴线交角31˚。

主要发育N30˚E ,NW ∠35˚,N85˚W ,SW ∠86˚,N15˚W ,SW ∠79˚及N80˚E ,NW ∠36˚四组节理,面多闭合,延伸长1~5m 。

强风化带下限埋深5~16m 。

该段位于地下水位以下,岩体因节理、劈理发育完整性差,成洞条件差,建议采取明挖,开挖坡比,5.0:1=永久i ,75.0:1=永久i 。

由于N10˚E 及N80˚E ,倾向洞外的两组缓倾角节理较发育,加上与NWW 向、NNW 向高倾角节理组合形成不稳定块体,对洞脸边坡与开挖边坡稳定不利,建议采取锚固处理措施。

(2)厂房下坝址厂房位于河弯下游9#冲沟出口的冲积堆积Ⅰ级阶地一带,阶地宽10~12m ,阶面高程183~184m ,后山坡坡角45˚,基岩裸露。

阶地上部为灰褐色粉质粘土,下部为砂砾石,厚1.0~1.8m ,基岩为Z aj 2-3、 Z aj 2-2岩组灰绿色绢云母板岩夹灰白色长石砂岩。

岩层产状,N15˚~20˚E ,SE ∠65˚~70˚,板岩劈理发育,主要发育NE 向、NEE 向、NNW 向及NWW 向四组节理,面多闭合,延伸长1~5m 。

强风化带下限埋深2~5m ,厂房基础持力层为弱风化岩体,其强度满足建筑物地基应力要求。

但NE 及NEE 向两组缓倾角(35˚~36˚)节理较发育,且倾向坡外,对厂房开挖边坡稳定不利,建议采取加固处理措施。

推荐的岩体物理力学指标建议值:弱风化长石砂岩MPa R g 5045-=,65.06.0/-=岩砼f ;弱风化绢云母板岩g R =15~20MPa ,55.05.0/-=岩砼f ;开挖坡比5.0:13.0:1-=单i , 75.05.0:1-=永久i 。

1.3.4 天然建筑材料本阶段勘察按普查精度要求进行,除对原规划料场进行复核外,重点对石料进行了勘测,共勘查储量:砂砾料180.85×410 3m ,土料77.5×410 3m ,石料988.22×410 3m ,储量基本能满足要求。

(1)土料:共调查了7个料场,总储量77.5×4103m ,均分布在团河Ⅱ级阶地,为黄褐色、红棕色粘土、土层较密实,呈可塑~硬塑状,中~低压缩性。

料场分布面积大,有用层厚度3 ~4m ,无用层厚度仅0.5m 。

除高标、若水两料场有少量农田及柑桔林外,其他产地均为荒地,开采条件好。

除若水料场运距为2.5km 较近外,其他料场运距较远达10~14km 。

各料场距公路较近,运输方便,推荐料场土的物理力学指标:天然含水量26%,最优含水量22%,最大干密度1.56~1.603/cm g ,压缩系数V a1-2=0.321-MPa ,内摩擦角180,凝聚力23KPa 。

相关主题