写冶水电站枢纽工程设计

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1、山西水利鲁鲁面丽西冶水电站枢纽工程设计卫建文(晋城市水利勘测设计院，山西晋城048000)[摘要]介绍了西冶水电站的基本情况以及坝址区的工程地质条件，在此基础上确定工程枢纽大坝为等外半径单曲拱坝，并计算确定了坝体尺寸。坝体应力分析及坝肩稳定分析结果表明，所设计的矩坝应力及各结构面稳定安全系数均满足要求。[关键词]砌石重力拱坝；重力副坝；重力墩；西冶水电站[中图分类号]Tv73[文献标识码]c[文章编号]1004—7042(2010)08—0049—021概况经计算=2．87，结合业主意见并考虑交通需要，西冶水电站位于阳城

2、县东南蟒河镇石板村附近取Tc=4．5。的西冶河干流上，是西冶河上游开发利用的控制性工2．2坝底厚度确定程。水电站总库容630万m，，兴利库容190万in，，调坝底厚度拟定根据《砌石坝设计》经验公式：洪库容258万ms，工程年供水量536万m，，装机容量=『0．132(L／H)o．z69+2H／1000]xH，475kW。其中为坝底厚度，经计算得Tb=8．37In。坝址区地质构造简单，断裂构造不发育，未发现由于坝体已于20世纪80年代砌筑至河床面，河断层，为单斜岩层。坝址呈不对称“U”形谷，坝基出露床面坝体宽l9m，下游坝

3、坡1：0．8，建基面坝底厚度地层为奥陶下统冶里组第三岩组中厚层状白云岩，岩23m，大于计算值，为利用已建坝体，本次设计坝底厚性坚硬，岩溶发育较弱，主要为溶隙，局部为溶孑L，工度在原设计厚度的基础上，加1m厚钢筋混凝土防渗程地质条件较好，满足浆砌石重力拱坝持力层要求。面板。’2拱坝设计2．3拱圈形式选择枢纽工程大坝为等外半径单曲拱坝，坝顶高程为充分利用已砌筑坝体，参照实测数据，以上游750．20m，溢流段顶部高程745．00m，最大坝高为坝面为主，兼顾下游坝面，拟合选定拱坝圆心，砌石拱31．6m。拱坝坝轴线长176．30m

4、，其中溢流段轴线长坝选用等外半径单曲拱坝，根据坝顶、坝底厚度，结合56．5m，拱坝顶拱中心角105．28。、外弧半径96in。坝坝体应力，确定拱坝设计尺寸，见表1：顶最大弦长152．5m，坝顶宽4．5m。溢流坝分为8孔，表1拱坝主要设计尺寸表每孔净宽6m，堰面曲线采用圆弧曲线，下游接反弧半径／m高程／m中心角，o坝厚／m段，并做挑流鼻坎，反弧半径6m，挑流鼻坎顶高程扑R741．90m，上游坝坡高程728．6m以下为1：0．42，以上750．2105．284．59691．5为铅直面；下游坝坡高程733．0m以下为1：0．4

5、8，以上746101．665．599690．41为1：0．26，高程723．6m以下为1：0．8，坝底最大宽度74197．916_899689．1124．0in。73690．348．199687．8l73178．499．949686．062．1坝顶厚度确定72669．95l3．9497．5983．65以顶拱外弧作为拱坝轴线，采用砌石拱坝厚经验72158．6O21．2799．6978-42公式：718．649．602410o．776．7=0．4+0．01(L+3H)，式中：——坝顶宽，m；3坝体应力分析￡——坝顶轴线弦长，

6、m，取L=152．5；3．1计算方法最大坝高，in，取日=31．6。坝体应力分析采用《拱坝应力计算程序》，按拱冠SHANXfWATERRESOURCES梁法计算。沿高程750．2m，746m，741m，736m，定安全系数为11．82，各结构面的稳定安全系数满足731m，726m，721m，718．6m共切取8个水平拱圈和规范要求，说明整个坝是稳定的。拱冠处的梁，根据交点处径向变位一致与扭转变位一5重力副坝设计致求得拱、梁荷载分配和应力。由于坝址所在河谷不对称，需在其较缓的左侧山3．2基本数据坡738．0m高程至设计坝顶

7、高程设置砌石重力式副坝坝顶高程750．2m，正常蓄水位745．00m，设计洪挡水。水位748．18m，校核洪水位749．81m，淤沙高程5．1重力墩设计737．5m，淤砂浮容重取8．6kN／m。，内摩擦角11。，建基根据应力计算结果，最危险的为工况4，相应各层面高程718．6m，坝顶厚度4．5m，最大坝高31．6m。坝拱端内力见表2。体采用M7．5浆砌块石砌筑，容重23kN／m3，坝体弹性表2重力墩计算表模量7．5~103MPa，坝基弹性模量1．0xl04MPa，坝体线拱圈层数Ol23456轴力／kN2025216222

8、o92l51207820952146膨胀系数7×l01℃，年平均气温11．7~C，极端最高气剪力，kN-6一l0一l5-21—27-30一l3温38．5℃，极端最低气温一17．2~C。重力墩长／m27．Ol8．8l3．910．63_3计算工况静力分析计算采用以下四种荷载组合：参照拱坝断面，拟定重力墩横断面为：坝顶宽基