土坝枢纽毕业设计任务书(3)
(Ⅱ)调节性能的选定 灌溉保证率选取P=75%，水库上游来水，首先满足灌区工农业用水，电站则利用余水发电，按上述原则，并按近期灌溉面积71.2万亩进行水库调节计算，从年调节和多年调节两方案的水电量利用系数和坝高都相差不大，但是多年调节性能的水库能提供的电量和装机利用小时都较年调节性能水库提高20%。故确定张峰水库为多年调节性能水库。利用1949年7月—1971年6月共22年插补水文系列，采用“时历法”进行多年调节计算。 (Ⅲ)兴利水位的确定原则和指标 根据沁河洪水特性，汛期限制水位在七、八月定为760.7米。七、八月以后可重复利用一部分防洪库容蓄水兴利以不降工程防洪标准，以防洪兴利兼顾为原则，确定九、十月限制水位，提高为766.1米汛末可以多蓄水。但蓄水位按不超超过百年设计洪水位考虑，确定汛末兴利水位为767.2米。 电站的主要任务是满足本灌区提灌用电的要求，因此在保证灌区工农业用水的基础上，确定电站的运用原则是灌溉季节多引水发电，非灌溉季节少引水发电，遇丰水年则充分利用弃水多发电，提高年水量的利用系数。 (Ⅳ)防洪运用原则及设计洪水的确定 张峰水库属二级工程。水库建筑物按百年一遇洪水设计。千年一遇洪水校核，由于采用的洪水计算数值中未考虑历史特大洪水的影响，故用万年一遇洪水作非常保坝标准对水工建筑物进行复核。 工程泄洪建筑物有溢洪道和导流泄洪洞。溢洪道净宽60米，分设五孔闸门。每孔净宽12米，堰顶高程757米，泄洪洞洞径通过施工导游、拦洪、泄洪渡汛非常时期放空水库以及在可能情况下有利于排沙等方面经过综合分析比较确定为8米，进口底高程703.35米。 调洪运用原则： 当入库洪水为二十年一遇时，为满足下游河道保滩淤地的要求，水库控制下泄流量为600秒立米。 当入库洪水为百年一遇时，为提高下游河道的电站、桥梁等建筑物的防洪标准，水库控制下流量为2000秒立米。 当入库洪水为千年一遇时，溢洪道单宽流量以70每秒立米控制泄流。(5(a)8.8m)。 当入库洪水为万年一遇时，按上述原则操作，即库水位接近校核水位时，水库水位仍继续上涨，为确保大坝安全，溢洪道敞开洪，允许溢洪道局部破坏。 (Ⅴ)水库排沙和淤沙计算 张峰水库回水长25公里，河道弯曲，河床比降为2.2%，河床宽300米左右，是个典型的河道型水库。 沁河泥沙年内约83%集中在七、八两个月，平均含沙量13.8公斤/立米，泥沙多年平均D50粒径为0.0155毫米。颗粒较细，由于张峰水库库区河道天然坡降较陡，回水短，泄洪洞泄量较大，且靠河床和我国官厅、三门峡、汾河天水库相比，张峰水库利用异重流排沙是完全可能的。但由于流域的水文特性及下游工农业对水源的要求，决定了本水库只能蓄水运用。而且是高水头蓄水运用，在蓄水过程中，只能用灌溉、发电有盈余水进行排沙，经计算，多年平均排沙量只占5.2%，94.8%的泥沙都要淤积在库区内侵占兴利库容。 (Ⅵ)水库工程特征值 枢纽下泄流量及相应下游水位序号名 称单 位数 量备 注1设计洪水位时最大泄流量立米/秒2000其中溢洪道815立米/秒相应下游水位米700.55(溢洪道)2校核洪水位时最大流量立米/秒6830其中溢洪道5600立米/秒相应下游水位米705.6(溢洪道) 水库特征序号名 称单 位数 量备 注1水库水位 校核洪水位(P=0.01%)米770.4考虑淤积20年设计洪水位(P=1%)米768.1考虑淤积20年兴利水位米767.2考虑淤积20年汛限水位米760.7考虑淤积20年死水位米737.0考虑淤积20年2水库容积 总库容亿立米5.05校核洪水位设计洪水位库容亿立米4.63 序号名 称单 位数 量备 注防洪库容亿立米1.36 兴利库容亿立米3.51 其中共用库容亿立米1.10 死库容亿立米1.05 3库容系数%50.5 4调节特性 多年 主要建筑物尺寸序号名 称单 位数 量备 注2导流泄洪洞 型式 明流隧洞工作闸前为压力隧洞隧洞内径米8×10城门洞型 压力隧洞8米消能方式 挑流 最大泄量(P=0.01%)立米/秒1230 最大流速米/秒23.1 闸门型式 7×6.5弧形门 启闭机型式 300吨油压启闭机 检修门 8×9斜拉门 进口底部高程米703.35 灌溉发电洞 型式 压力钢管隧洞 内径米5.4 灌溉支洞内径米3 最大流量立米/秒45 进口底部高程 731.64 4枢纽电站 序号名 称单 位数 量备 注型式 引水式 厂房面积平方米39×16.2 装机容量千瓦5×1250 每台机组过水能力立米/秒8.05 (三)建筑材料及筑坝材料技术指示的选定 库区及坝址下游土石料均很丰富，有利于修建当地材料坝。 (1)土料 坝址上、下游均有土料场，储量丰富，平均运距小于1.5公里，根据155组试验成果统计，土料平均粘粒含量为26.4%，粉粒55.9%，砂粉17.6%，其中25%属粉质粘土，60.7%属重粉质壤土，14.3%属中粉质壤土，平均塑性指数11.1，比重2.75。最大干容重1.67吨/立米，最优含水量20.5%，渗透系数0.44×10-6厘米/秒。具有中等压缩性，强度指标见下页表。 (2)砂砾料 主要分布在河滩上，储量为205万立米，扣除漂石及围堰淹没部分，可利用的约100—151万立米，其颗粒级配不连续，缺少蹭粒径，根据野外29组自然坡度角试验，34组室内试验分析，统计成果如下： 自然么重1.87吨/立米，软弱颗料含量2.64%。
