8金盆水利枢纽.doc
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1、第1章 工程概述1.1. 工程概况某河水利枢纽工程位于西安市某县某镇某河干流秦岭峪口处,北距周至县城约12km,某河金盆水利枢纽是某市某河引水工程的重要水源工程,是一项以某城市供水为主,兼顾灌溉,结合发电、防洪等综合利用的大型水源工程。1.2. 工程特性表表1-1 某河水利枢纽工程特性表工程名称某河水利枢纽工程建设地点某省某市某县所在河流某河.水文特征二.泄洪建筑物1.设计洪峰流量(500年一遇)5100m3/s1.形式深孔结合表孔2.校核洪峰流量(5000年一遇)7400m3/s2.前缘总长116.74m.水库特征3.设计泄洪能力4318.75m3/s1.正常蓄水位594m4.单宽流量57.
2、58m3/s.m2.防洪限制水位594m5.消能方式鼻坎挑流3.设计洪水位(500年一遇)602.7m6.底孔4.校核洪水位605.83m(1)孔口尺寸3m3.5m5.总库容(正常蓄水位以下)18872万m3(2)进口底部高程511.5m6.防洪库容(594m602.8m)4118.4万m3(3)孔数1个7.死库容(520m以下)1000万 m3(4)最大流速39.40m/s8.水库库面面积460万m27.表孔.枢纽主要建筑物(1)堰顶高程594m一.大坝(2)每孔净宽15m1.坝型混凝土重力坝(3)孔数5个2.地震基本烈度度(4)最大流速43.48m/s3.坝顶高程607.79m8.闸门及启
3、闭型式4.最大坝高140.79m(1)底孔工作门弧门.液压启闭机5.坝轴线全长404m(2)事故检修门平板们.液压启闭机第2章 基本资料2.1 水文气象2.1.1. 流域水文概况某河为渭河南岸较大支流,位于东经107 43108 24,北纬33 4234 13之间,属于黄河二级支流,发源于秦岭太白山北麓,由西南流向东北,至某县某镇附近出峪,向东北汇入渭河,流域面积2258 km2,干流总长125.8km,河道平均比降8.77。流域最高为太白山主峰,海拔3767m,流域分水岭平均高程海拔为2400m。某河流域为扇状,东西最大宽度约60km。峪口以上干流长91.2km,控制流域面积1481km2,
4、约占全流域面积的65 ,干流经高山深谷,河床比降大,约为147峪口以上为秦岭林区,流域内植被良好,森林覆盖率为46.5 ,含沙量小,水质无污染,符合国家饮用标准。某河流域属暖温带半干燥、半湿润大陆性气候,山川气温相差较大,山区气温较低,据双庙气象站资料统计,多年平均气温6.4,最低气温-19,最高气温29.7。出山口后平川地区气温较高,据某县气象站资料统计,年平局气温13.2,最低气温-18.1,最高气温42.4。多年平均最大风俗20m/s,主风向为WNW,最大冻土深度24cm。流域内降雨量南多北少,山区年降雨900mm以上,某水文站多年平均降雨量841.3mm,某县年平均降雨为670mm,为
5、某将于的80.2.多年平均径流深473.8mm。降水年内分配很不均匀,据统计多年平均710月四个月内降水为全年降雨量的60,实测月最大降雨为342.9mm(1981年8月)。由某水文站水温资料,多年平均水文11.3,最高水温36,最低水温为0。由32年蒸发资料统计,蒸发皿多年平均蒸发量1100.5mm,折算水面蒸发强度825.4mm。某水文站实测径流资料较长,但解放前有4年21 个月资料缺失。由于某河径流主要是由降雨形成,降雨径流对应较好,因此采用降雨资料相关插补。某河径流主要由降雨形成,据43年的实测资料统计,实测年最大径流量12.486亿m3,最小年径流量量3.43亿m3,多年平均径流量6
6、.67亿m3,径流年内分配不均匀,710月的径流量占全年径流量的62。2.1.2. 洪水分析计算(1)洪峰流量 某河流域洪水主要由暴雨形成,洪水最早出现在45月,但一般洪峰较小。年最大洪水出现在78月。10月亦有洪水发生。某水文站43年实测资料中, 最大洪峰流量为Q=3040 m3/s(发生于1980年7月2 日),相当于50年一遇洪水,再加上历史调查洪水,经过频率分析得到洪水特征参数及各种频率得计算值见表21。表21 洪峰流量统计参数及频率值 (单位: m3/s)统计参数频率PQ0CvCs/Cv0.010.10.20.51258200.853.580005800510043003600300
7、02200(2) 洪水总量洪量设计采用24小时及72小时作为设计阶段。另外采用19401953年1日及3日洪量插补出相应年份的24小时,72小时洪量,使洪量资料延长至42年。统计参数及频率计算见表22。表22 洪量统计参数及频率值 (单位:亿m 3 )项目统计参数频率PW0CvCs/Cv0.010.10.20.512W240.460.6532.8812.2062.0031.7341.531.326W720.8020.552.53.8073.0342.8082.4812.2381.991(3) 分期设计洪水分期设计洪水按不跨期原则选取年最大值法。 根据洪水季节变化规律及施工期防洪需要分别计算枯水
8、期113月, 春汛及夏枯46月以及10月三个时段的洪水量值。详见表2-3。表23 分期洪水计算成果 ( 单位:m3/s)分期时段统计参数频率PQ0CvCs/Cv0.5123.351046月2350.962.51270109091784069052010月1601.22.5111094076569054039011月次年3月401.152.526522418416713295(4)可能最大洪水估算设计暴雨采用典型暴雨水汽与效率放大求得。典型暴雨选取1980年7月2日与1981年8月21日两场(相应为实测最大洪水及次大洪水的暴雨) 。可能最大暴雨及频率计算值见表24。 由可能最大暴雨,经产汇流计算
9、求得最大可能洪水及洪水总量: PMF: Q=9100m3/s 72小时洪水总量W72=4.37亿 m3 24小时洪水总量W24=3.62亿 m3表24 可能最大暴雨及频率计算值 雨量(单位:mm)项目可能最大频率计算法“80.7典型”均值CvCs/Cv0.010.1H24295570.473.5256202H12235430.493.5203159(5)洪水过程线选择 1980 年 7 月 2 日洪水过程线作为放大典型,采用分时段同频率控制放大法,绘制处 Kt 关系曲线,放大过程及结果见表2-5, 图 2-1。2.1.3. 气象某河流域于1938年10月在某水文站设立水文站, 基本断面位于某渠
10、首上游800m处,即某(二)站,1939年内下移500m,又恢复至(二)断面,1966年下移100m,即某(三)断面,观测至今。某河水库水文站基本断面位于某渠首上游700m处。累计观测资料47年。表2-5 K-T关系曲线时间P=0.2Q(m3/s)P=0.02Q(m3/s)时间P=0.2Q(m3/s)P=0.02Q(m3/s)月日时分月日时分7.2102042977.314900130612280406161232148861285181160161733207501815207.425908562029021251073821240034802043062423510074007.51032
11、046424510074007.362300333682610101300111740 图2-1 某河水利枢纽设计洪水过程线某河流域先后设有13个雨量站,系列长短不一,早在1940年某水文站就有雨量观测资料。某河流域属于暖温带半干旱、半湿润大陆性气候,山川气温相差较大,山区气温较低,据双庙气象站资料统计,多年平均气温6.4,最低气温19最高气温29.7。出山口后平川地区气温较高,据某县气象站资料统计,年平均气温13.2。最低气温-18.1,最高气温42.4。多年平均最大风速20m/s,主风向为WNW,最大冻土深度24cm。流域内降雨南多北少,山区年降雨900mm以上,某水文站多年平均降雨量84
12、1.3mm,某县年平均降雨为670mm,为降雨的80.2。多年平均径流深472.8mm。降水年内分布很不均匀,据统计多年平均710月四个月内降水为全年降雨量的60。实测月最大降雨为342.9mm(1981年8月) 。由某水文站水文资料,多年平均水温11.3,最高水温36 ,最低水温为。由32年蒸发资料统计,蒸发皿多年蒸发量1100.5mm,折算水面蒸发强度825.4mm。2.1.4. 泥沙某河流域植被良好,河水清澈,河流悬移质的含量较小,泥沙主要为推移质。据某水文站19561983年实测悬移质泥沙资料统计,多年平均输沙量30.62万t,每年平均含沙量0.387kg/m2,实测年最大输沙量151
13、万t,年最小输沙量0.75万t,泥沙的年际变化较大,年内分布不均,主要集中在汛期的大洪水中。 悬移质泥沙的测验符合水文测验规范。某河多年平均输沙量39.78万t,其中推移质9.81万t。推移质及悬移质年输沙量28.8万 m3。2.1.5. 坝址下游水位流量关系及库容曲线(1)坝址下游水位流量关系曲线水位流量关系采用某水文(三)断面19661983年共十八年实测的水位流量资料及1980年洪水(3040 m3/s) 、1981年洪水(2530 m3/s)及1983年洪水(1510 m3/s)时的过水断面面积、最大水深、水面比降及糙率等资料。 断面糙率 n=0.035 , 水面比降 J=39.50,
14、断面水深 h=6.2m断面流速 V=7.4m/s某河水文(三)断面水位流量关系曲线见图2-2。表2-6 水位、流量关系表水位(m)流量(m3/s)486.44250487.08500487.981000489.332000490.543000491.494000492.245000492.906000493.527000494.128000图22 下游河道水位流量关系曲线某河泄洪建筑物出口距水文(三)断面距离分别为180300m,而此段河流平顺,过水断面变化不大,因此水文(三)断面的水深按39.50 的水面比降上抬1m即代表泄洪建筑物处的水位流量关系。(2)库容曲线某河水库水位库容、水位面积曲
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