水利水电工程施工课程设计计算说明书 - 三峡大学版

设计计算说明书1.基本资料1.1工程概况顺河水量丰沛，顺河中游与豫运河上游的礼河、还乡河分水岭均较单薄，并处于低山丘陵区，最窄处仅10余公里。

通过礼河、洲河及输水渠道，可通向唐山市；经还乡河、陡河可通秦皇岛市。

为解决唐山市、秦皇岛市两地区用水，国家决定修建顺河水库。

顺河水库位于河北省唐山、承德两地区交界处，坝址位于迁西县扬岔子村的顺河干流上，控制流域面积33700平方公里，总库容为25.5亿立方米。

水库距迁西县城35公里，有公路相通。

河槽高程150m。

水库枢纽由主坝、电站及泄水底孔等组成，水库主要任务是调节水量，供天津市和唐山地区工农业及城市人民生活用水，结合引水发电，并兼顾防洪要求，尽可能使其工程提前竣工获得收益，尽早建成。

根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，枢纽定为一等工程，主坝为I级建筑物，其它建筑物按II级建筑物考虑。

1.2水文分析1.年径流：顺河水量较充沛，顺河站多年平均年径流量为24.5亿立方米占全流域的53%，年内分配很不均匀，主要集中在汛期七、八月份。

2.洪水：多发生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大涨落迅速的特点，据调查近一百年来有六次大水，其中1883年最大，由红痕估算洪峰流量约为24400—27400m³/s，实测的45年资料中最大洪峰流量发生在1962年为18800m³/s。

3.泥沙：淤砂浮容重为0.9吨/立米，内摩擦角为12度。

淤砂高程157.5米。

4.建筑材料：砌石容重：2.3t/m3；混凝土容重：2.4t/m3。

1.3气象库区年平均气温为10℃左右，一月份最低月平均产气温为零下6.8℃，绝对最低气温达零下21.7℃(1969年)7月份最高月平均气温25℃，绝对最高达39℃(1955年)，本流域无霜期较短(90—180天)冰冻期较长(120—200天)，顺河站附近河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，封冻期约70—100天，冰厚0.4—0.6米，岸边可达1米，流域内冬季盛行偏北风，风速可达七、八级，有时更大些，春秋两季风向变化较大夏季常为东南风，多年平均最大风速为21.5米/秒，水库吹程D=3公里。

《水利工程施工》课程设计计算说明书一、基本资料大渡河上某水电工程采用单戗立堵进占，河床的剖面图见图1。

戗堤处水位~流量关系见表1和图2。

戗堤端部边坡系数n=1，截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。

截流材料采用当地的中粒黑云二长花岗岩，容重为26KN/m3。

该工程采用左右岸各布置一条导流洞导流，左、右导流隧洞联合泄流的上游水位和泄流流量关系见表2和图3。

图1 河床剖面图图2 戗堤处水位~流量关系曲线表1 戗堤处水位~流量关系图3 上游水位~泄流量关系曲线 表2 上游水位~泄流量关系每位同学按不同的设计流量进行无护底情况下截流水力计算，并确定相应的截流设计方案。

按以下公式确定截流设计流量Q=（300+2×学号的最后两位） m 3/s ，计算时不考虑戗堤渗透流量和上游槽蓄流量。

截流设计是施工导流设计重要组成部分，其设计过程比较复杂，目前我国水利水电工程截流多采用立堵截流，本次设计按立堵截流设计，有多种设计方法。

其设计分为：截流水力计算、截流水力分区和备料量设计。

截流设计流量的确定，通常按频率法确定，也即根据已选定的截流时段，采用该时段内一定频率的某种特征流量值作为设计流量。

一般地，多采用截流时段5%～10％的月平均或者旬平均流量作为设计标准。

截流的水力计算中龙口流速的确定一般采用图解法（详细见《水利工程施工》P39~42），以下对于图解法及图解法的量化法----三曲线法做如下介绍。

二、截流的水力计算1、计算下游水位下H 、戗堤高度B H 、戗堤水深0H由0Q =308s m /3，根据戗堤处水位~流量关系曲线，由内插法可知，下H =945.624m ; 由Q Q =0,上H =957.08m ，B H =底上H m H -+1=7.08m ；底下H H Z H -+=0=1.62m+Z.2、根据已知的泄流量d Q 与上游水位上H 关系绘制d Q ~Z 曲线0.00 150.00 300.00 410.00 800.00 1400.00953.00 955.40 957.03 958.00 960.66 964.120.38 2.78 4.41 5.38 8.04 11.503、绘制龙口泄水曲线Z Q ~由龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算：1.52Q mB gH 式中 m ——流量系数当0.3Z H <，为淹没流，01Z m H ⎛=- ⎝当0.3ZH ≥，为非淹没流，0.385m = B ——龙口平均过水宽度梯形断面：02B B B nH nH =-+ 三角形断面：0B nH =0H ——龙口上游水头梯形断面：0H Z Z =-上底三角形断面：()00.5B H Z Z nH B n =---上底 其中 Z ——龙口上下游水位差B H ——戗堤高度n ——戗堤端部边坡系数，取 1.0n =Z 上——龙口上游水位Z 底——河道底板高程由连续方程可得龙口流速计算公式为 ： Q Bhυ=- 淹没流时：s h h =，s h ——龙口底板以上的下游水深 非淹没流时：c h h =，c h ——龙口断面的临界水深 即淹没出流时：对于梯形断面： s h h =对三角形断面：0.5B s nH Bh h n-=-。

松涛水利工程施工总进度网络计划编制0 绪论0.1课程设计目的:在巩固所学基础知识和专业知识的前提下, 运用现代组织管理工具——网络计划技术, 对松涛水利枢纽的施工进度进行安排, 从而进一步了解水利水电工程各项目之间的项目关系, 综合掌握水利水电工程施工的全貌, 培养统筹全局的观念, 为今后的施工组织设计工作打下良好的基础。

0.2课程设计的任务:编制松涛水利枢纽工程施工总进度网络计划1．基本资料1.1工程概况:松涛水利枢纽位于柳河干流上的松涛峡, 系一级建筑物, 由河床混凝土重力坝、溢洪道、右岸土坝和坝后厂房等部分组成。

枢纽主要任务是发电, 装机容量3╳15＝45万Kw, 单机容量15万Kw。

发电最低水位500m, 相应库容19.5亿m3。

枢纽右岸适当位置布置防空洞, 可满足封孔蓄水期对下游洪水100 m3/s流量的要求。

枢纽各组成建筑物的工程量见表1。

表1 主要水工建筑物的组成和工程量表1.2枢纽地形坝址距下游的松州市河道长约100 km, 直线距离约50 km, 坝址附近皆为高山峡谷地区。

松涛峡长约12 km, 上下游均有比较平坦的山间盆地, 可作为施工场地。

坝址位于峡谷尾部, 距峡谷出口约1.7 km, 坝区河床两岸山坡陡峻, 成V字型。

左岸坡度450~800, 陡缓相见；右岸坡度600~850, 两岸山体均为黄土覆盖。

坝址河床高程一般为410m, 河面宽50~60m, 深化区偏右岸, 最深约10m。

坝址左岸山峰起伏, 高出河面约150m以上。

右岸坝头附近为一狭小丘陵阶地, 高出河面约110m左右。

与坝区阶地相连的就是地形平坦、面积宽阔的李家台四级阶地, 高程约560~580m。

自峡谷出口起, 两岸地势逐渐开阔, 呈狭长二级阶地, 高程约430~440m, 沿柳河右岸距坝址约8km的旧镇, 附近有宽阔平坦二级阶地。

坝内河谷两岸有很多冲沟, 左岸主要有坝址下游200m处的滑沟；右岸主要有坝址上游150m处的红柳沟, 下游的刘家沟、金沟和银沟等。

水利工程施工课程设计计算说明书第一章工程说明第一节工程概况某泵站工程为南水北调东线工程淮阴梯级站的单项工程，设计流量为100 m ³/s，该泵站作为第三梯级抽水站的组成部分，位于江苏省淮安市清浦区和平镇的淮阴一站南侧，与淮阴一站并列布置，如图1所示。

拟建区北距淮安市区约30公里，南与洪泽县城高涧镇相距约10公里，西临淮沭新河二河段，原205国道与二河东堤共用。

工程建成后，使淮阴站入洪泽湖水量达300m³/s，通过河网和已建水利工程的联合运行调度，可实现向北调水的近期目标，同时提高供水区范围内的灌溉保证率、改善水环境，并提高输水河道航运保证率。

图1：拟建站地理位置图泵站工程包括：泵站及其引河、下游清污机桥、上游挡洪闸（设计流量260m ³/s），110kV/10kV、110kV/6kV室内变电所及管理设施。

泵站部分引河和挡洪闸工程、变电所工程、管理所及附属设施已先期实施完成。

本次设计的主要内容是泵站工程，包括站身及其上下游连接段、下游清污机桥、部分引河及堤防、机电设备安装等工程。

拟建站中心线与一站中心线相距156m，泵站上下游引河轴线呈2°交角，泵站中心与站下清污机桥中心相距250m，与挡洪闸相距576m。

引河开挖方量共约100万m³，开挖坡度可取2.0～2.5。

设计泵站上游引河堤顶高程为15.50m，河底高程为5.00m，堤顶设置10.00m宽平台，填筑坡度不大于15°(可取为15°) ；站下引河堤顶高程14.20m，河底高程为5.00m，堤顶设置10.00m宽平台，填筑坡度不大于15°(可取为15°)，上下游引河设计开挖高程同站塘，见站身纵剖面图。

（填筑方量约11万m³，引河开挖方量约为50万方）泵型采用四台直径3.2m的直联贯流泵（型号HP1-3200.340），泵站结构采用整体块基型结构，站身进出水流道布置于站身底板范围内，采用平直管进出水流道，快速闸门断流，油压启闭机启闭闸门。

水文水利计算课程设计说明书姓名：班级：2013学号：2013学院：水利与环境学院指导老师：2016年1月目录第1章设计任务 (1)第2章设计资料....................................................错误!未定义书签。

2.1工程概况.....................................................错误!未定义书签。

2.2计算资料 (1)第3章设计年径流分析计算 (2)3.1设计年径流计算 (2)3.2设计年内分配的推求 (5)第4章兴利调节 (7)4.1兴利库容 (7)4.2死水位计算 (8)第5章防洪计算 (8)5.1设计洪水计算 (8)5.2水库防洪调节计算 (20)5.3坝顶高程的确定 (41)第6章设计体会 (41)第1章设计任务在流域上拟修建一水库，因而要进行水库规划的水文水利计算，其任务如下：（1）求丰水年（P，具体P 值见EXCEL 表）、平水年（P＝50%）、枯水年（1-P%）3种典型年的年径流量及其年内分配。

（2）不同频率设计洪水及其过程线推求（坝址、水文站、区间三部分）相应的采用由流量资料推求与推理公式法推求。

（3）兴利调节计算、兴利库容及正常蓄水位的推求。

（4）泄洪建筑物尺寸选择、水库设计洪水调洪计算。

（5）水库死水位、正常蓄水位、坝顶高程的确定。

（6）成果整理与分析。

第2章设计资料2.1 工程概况拟在湖北省某流域A处修建一水库。

水库坝址以上区域为山区或半山区，流域多年平均降雨1843mm，多年平均径流深1250mm。

汛期为5-9月，丰水、枯水期较为明显。

降雨主要集中于5-9月，约占全年降雨量的70%，最大年水面蒸发值为1108mm，库区渗漏损失按中等地质条件考虑。

该水库开发目标以防洪、灌溉为主。

水库下游有一城市（防护地区），人口42万，在防护区位置B处有一水文站，拥有该河流的水位及流量资料。

《水电站》课程设计任务书题目：水电站地面式厂房布置设计发题日期：年月日完成日期：年月日专业名称：班号：学生姓名：主要指导教师：其他指导教师：武汉大学水利水电学院水电站教研室1工程概况及设计资料1.1工程概况湘贺水利枢纽位于向河上游，河流全长270公里，流域面积6000平方公里属于山区河流。

本枢纽控制流域面积1350平方公里，总库容22.15亿立方米，为多年调节水库。

本枢纽的目标是防洪和发电。

主要建筑物有重力拱坝，坝高77.5米，弧长370米；泄洪建筑物；开敞式溢洪道或泄洪隧洞；发电引水隧洞及岸边地面厂房等工程。

水电站总装机60MW，装机4台，单机15MW。

电站担任工农业负荷，全部建成后担任系统灌溉负荷。

电站厂房位于右岸坝下游几十米处，由引水隧洞供水，主洞内径5.5米，支洞内径3.4米，厂内装置4台混流式立式机组，出线方向为下游，永久公路通至左岸。

1.2基本资料1.2.1水库及水电站特征参数1、水库水位水库校核洪水位140.00 m水库设计洪水位137.00 m水库正常高水位125.00 m水库发电死水位108.00 m设计洪水尾水位77.00 m校核洪水尾水位78.50 m2、厂址水位流量关系曲线3、水电站特征水头最大水头56.00 m最小水头38.00 m平均水头50.84 m计算水头48.30 m4、地形地质电站枢纽地形参见地形图。

左岸地势较平缓，右岸地势较陡。

枢纽基岩系凝灰岩，岩石抗压强度较高，厂区有第四纪沉积层，厚约3米，河床砂卵石覆盖层平均深2~4米。

5、供电方式本电站初期为三台机组，远景为四台机组，投入系统运行，根据系统要求本电站能作调相运行，水电站主结线采用扩大单元结线方式，采用110千伏、35千伏及发电机电压10.5千伏三种电压等级送电；高压侧采用桥形结线方式。

电气主结线见图二。

6、对外交通下游左岸有永久公路通过。

1.2.2水电站主要动力设备及辅助设备1、水轮机：型号HL220-LJ-225额定出力15.6 MW额定转速214.3 r/min单机额定（最大）流量36.2m3/s2、水轮发电机：型号SF15-28/550机械柜尺寸：长×宽×高=750×950×1375（mm）电气柜尺寸：长×宽×高=550×804×2360（mm）（2）油压装置型号：YZ-l.04、厂房附属设备（l）水轮机前的蝴蝶阀（2）桥式吊车详见附表1，选定吊车型号，选用有关尺寸．5、电气设备（l）三相三线圈主变二台型号：SFSL1-50000/110/35/10尺寸：长×宽×高=6820×4520×8200（mm）轨距：1435（mm）检修起吊高度：8200（mm）主变压器身重：39.5（吨）（2）厂用变压器二台型号：SJL1－630/10/0.4厂用变压器参考数据：（3）机旁盘每台机六块：控制盘1块，保护盘1块，表计盘1块，动力盘1块，励磁盘2块。

水文水利计算课程设计说明书姓名：班级： 2013学号： 2013学院：水利与环境学院指导老师：2016年1月目录第1章设计任务 (1)第2章设计资料....................................................错误!未定义书签。

工程概况.....................................................错误!未定义书签。

计算资料 (1)第3章设计年径流分析计算 (2)设计年径流计算 (2)设计年内分配的推求 (5)第4章兴利调节 (7)兴利库容 (7)死水位计算 (8)第5章防洪计算 (8)设计洪水计算 (8)水库防洪调节计算 (20)坝顶高程的确定 (41)第6章设计体会 (41)第1章设计任务在流域上拟修建一水库，因而要进行水库规划的水文水利计算，其任务如下：（1）求丰水年（P，具体P 值见EXCEL 表）、平水年（P＝50%）、枯水年（1-P%）3种典型年的年径流量及其年内分配。

（2）不同频率设计洪水及其过程线推求（坝址、水文站、区间三部分）相应的采用由流量资料推求与推理公式法推求。

（3）兴利调节计算、兴利库容及正常蓄水位的推求。

（4）泄洪建筑物尺寸选择、水库设计洪水调洪计算。

（5）水库死水位、正常蓄水位、坝顶高程的确定。

（6）成果整理与分析。

第2章设计资料工程概况拟在湖北省某流域A处修建一水库。

水库坝址以上区域为山区或半山区，流域多年平均降雨1843mm，多年平均径流深1250mm。

汛期为5-9月，丰水、枯水期较为明显。

降雨主要集中于5-9月，约占全年降雨量的70%，最大年水面蒸发值为1108mm，库区渗漏损失按中等地质条件考虑。

该水库开发目标以防洪、灌溉为主。

水库下游有一城市（防护地区），人口42万，在防护区位置B处有一水文站，拥有该河流的水位及流量资料。

水库与防洪区间有2条河流汇入干流。

考虑上游有文物保护，正常蓄水位不能超过448m，根据综合利用要求，死水位不低于423m。

水利水电工程施工组织课程设计任务书、指导书（供水工专业使用）四川水利职业技术学院水利工程系施工教研室第一部分课程设计任务书一、课程设计的目的水利水电工程施工组织课程设计是水工专业重要的实践性教学环节之一。

通过该课程设计的训练，巩固课堂所学的知识，加深对施工导流、主要建筑物施工程序和施工方法、施工组织的特点、施工组织方法等基本知识的理解，为学生今后参与施工组织设计工作奠定一定的基础。

二、课程设计的内容要求（1）根据工程条件，选择导流标准，划分导流时段，确定导流流量；（2）拟定导流方案与程序，进行导流布置，进行导流建筑物设计，计算导流建筑物工程量。

（3）确定导流建筑物施工方法和截流施工方法，选择基坑排水措施，确定围堰拆除方法。

（4）进行施工临时设施布置。

三、课程设计成果要求1、施工组织设计说明书一份要求用图表和文字正确表达设计的依据、方法、意图和成果，文字叙述简练，字迹工整，段句分明。

参考：第一节基本资料第二节施工导流一、导流标准及导流时段二、导流方案及程序三、导流建筑物设计四、截流施工五、导流建筑物施工六、围堰拆除七、基坑排水第三节施工总布置2、施工总平面布置图一张（A3），导流建筑物断面图一张（A4），可手绘图，也可CAD绘图。

四、时间安排本课程设计按计划安排为2周（18周周二晚7点交），为了确保任务完成，建议同学合理安排，前紧后松，下表是时间计划表，供参考。

五、考核办法为了保证工作质量，充分体现学生的动手能力，其成绩分两部分组成，一部分为平时表现（包括态度、提问水平、考勤等）30%，另一部分为设计成果（包括成果的正确性、完整性、思路是否清晰等）占70%。

第二部分课程设计指导书工程基本资料本水电站位于天全河干流干溪坡尾水段，距天全县城约5km，上接干溪坡水电站尾水，下与禁门关水电站正常蓄水位相衔接。

本水电站采用河床式开发，电站坝（厂）址控制流域面积为1390km2。

该电站为单一径流、河床式电站，设计引用流量85m3/s，设计工作水头7.5m。

前言部分一、课程设计的目的:通过课程设计，使学生将在课堂所学的知识融会贯通，提高学生提出问题、分析问题并解决问题的能力。

通过课程设计，培养学生利用所学知识，独立工作、创造性的工作的能力。

通过课程设计，使学生熟悉现行水利水电工程建设项目实施的基本程序、基本规则和项目设计的基本要求与基本内容。

通过课程设计培养学生应用技术规范与规程、查阅文献资料、体会协作共事的能力。

二、课程设计的意义：课程设计是对水利水电工程专业的学生实现培养目标的综合性教学实践环节，学生必须按照本任务的要求独立完成设计任务。

通过课程设计升华课程所学的知识，培养工程实践能力，激发学生的创新潜能。

三、设计范围：本次课程设计只要求学生进行倒流施工的设计，不要求大坝的布置和引水发电隧洞的设计。

四、应达到的技术要求：要求确定导流施工的设计流量、确定出导流标准、并设计出导流建筑物的各个尺寸和高程、进行倒流施工的布置。

第一部分工程基本资料概述一、基本资料1、枢纽建筑物型式与组成二龙河挡水建筑物为均质土石坝，坝体横断面见附图。

坝顶高程527.5m，宽6m，坝长462m。

属于Ⅴ级建筑物。

左岸上依次设有溢洪道、泄洪隧洞、输水隧洞。

泄洪隧洞，洞长为155.0m，进口底高程为496.4m，孔口尺寸3.0×3.0m，洞身为城门洞形无压洞，断面尺寸3.5×4.31m。

隧洞出口后接明流段泻槽与河床相接，挑能消能。

2、地理位置二龙河水库位于武烈河流域头沟川支流上，坝址座落在承德县头沟镇大孤山村附近，距承德县市约44km，是一座以防洪供水为主，兼顾灌溉和发电等综合利用的水利枢纽工程。

水库总库容6724万m3,兴利库容3771万m3，控制流域面积547m2，占头沟川流域面积的75%。

3、工程坝址二龙河水库位于武烈河流域头沟川支流上。

头沟川上游段河道坡度陡，在上游河段建坝库容较小；下游段进入丘陵区，河道开阔，在下游河段建坝，侵滩面积较小，建坝条件差，且淹没及移民量大；中游大孤山村附近U型峡谷，河流在此地带形成大于90°蛇区，两岸地质条件良好，适合建坝。