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1目录1课程设计的目的...........................................................................................................................22课程设计题目的描述和要求.......................................................................................................22.1课程设计题目的描述.....................................................................................................22.1.1工程的基本概况.....................................................................................................22.1.2水文地质资料.........................................................................................................22.2课程设计的要求..............................................................................................................33课程设计内容...............................................................................................................................43.1导流方案的选择.............................................................................................................43.1.1导流标准和导流时段的选择..................................................................................43.1.2导流方案的选择......................................................................................................53.1.3方案分析论证..........................................................................................................63.1.4导流设计流量的推求..............................................................................................63.2导流建筑物的设计.........................................................................................................93.2.1导流明渠的设计......................................................................................................93.2.2导流底孔的设计....................................................................................................113.2.3围堰的平面布置及堰顶高程................................................................................124设计感悟........................................................................................................错误!未定义书签。5参考文献资料.............................................................................................................................1721课程设计的目的课程设计对于工科的学生，是个综合性的实践教学环节。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、创造性地工作的能力。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。2课程设计题目的描述和要求2.1课程设计题目的描述2.1.1工程的基本概况拟建的宁国社坞坑水电站位于宁国市西南部，坝址位于水阳江主源西津河上游一级支流浣汐河上。宁国是全国工农业产值百强县之一，有着便利的铁路、公路交通和丰富的小山核桃、茶叶、蚕茧、水果、药材等物产资源。市内工业主要以生产宣纸、水泥、铝合金型材、机械、仪表、化工行业为主，农业以水稻、小麦、油菜为主。浣汐河流域面积约170km2，主河道长约35km，河道平均坡降4.9‰，主河道宽约50～60m，天然落差约150m，河床及河岸岩石多裸露，且岩性较好，可开发水力资源约1.4万kW。在二十世纪九十年代初，浣汐河上游旌德县兴建了丁家山水库，装机800kW，宁国市辖区的浣汐河水力资源开发程度较低。根据《宁国市水电农村电气化规划》，浣汐河采取五级开发方式，除上游旌德县丁家山水库已装机800kW以外，中间各级均是装机不超过300kW的坝后式径流电站，下游社坞坑站是第五级开发，拟建装机约2×800kW的长隧洞引水发电站，坝址初步选定在河口以上约3～4km处黄金山弯道附近。2.1.2水文地质资料经计算，该流域多年平均降雨约1535mm，多年平均气温15.5℃，极端最高3气温41.1℃，极端最低气温-14.5℃。年日照时数约1955h，年降水日平均157天，年平均蒸发量1464.4mm，平均无霜期为218天。经计算社坞坑上、中、下坝址多年平均径流量分别为1.387亿m3、1.394亿m3、1.397亿m3；多年平均流量分别为4.4m3/s、4.42m3/s、4.43m3/s；多年平均径流深均为885mm。上、中、下坝址10%设计丰水年径流量分别为2.04亿m3、2.05亿m3、2.05亿m3；50%的平水年径流量分别为1.32亿m3、1.32亿m3、和1.33亿m3；90%的枯水年径流量均为0.83亿m3。依据坝址日平均流量计算相应逐日流量历时曲线，相应中坝址15%、50%、85%保证率的日平均流量分别是6.37m3/s、1.36m3/s和0.44m3/s。径流年内分配不均，如中坝址多年平均枯水期10～1月，径流仅1670万m3，而丰水期4～7月为8300万m3，平水期的2、3、8、9月为4250万m3，枯水期径流只占丰水期的20.1%，占平水期约39.3%。经计算，中坝址200年一遇、50年一遇洪峰流量分别为1533m3/s和1031m3/s。按具体施工布置要求，经计算中坝址施工时段11～2月、11～12月、1～2月及3月5年一遇洪峰流量分别为43.2m3/s、20.7m3/s、35.9m3/s和90.2m3/s，厂址施工时段11～3月、11～4月、10～4月、3月5年一遇洪峰流量分别为376.8m3/s、535.9m3/s、570.1m3/s和347.2m3/s。经计算多年平均含沙量0.48kg/m3，多年平均侵蚀模数424.8吨/km2。多年平均入库沙量约0.46万m3，按20年运行期计算为9.2万m3，相应淤沙高程为154m本阶段共进行了三个坝址的勘探，分别为上、中、下三个坝址，上、下坝址直线距离约700m，河道长约2000m，中坝址位于上下坝址之间，三坝址相距较近，工程地质条件无明显差异，均属构造侵蚀低山地貌，坝址处河谷较狭窄，呈“U”型，宽约60m。河床中部基岩出露，滩地有冲洪积砂卵石覆盖层。坝址基岩为志留系石英细砂岩，硅质、泥质胶结，主要矿物为石英，含量约占85%左右，其它矿物为长石和绢云母。2.2课程设计的要求（1）在课程设计期间，严格遵守纪律，在指导教师指定的地点进行设计。刻4苦钻研，勇于创新，尊敬老师，团结合作，虚心接受指导。因事、因病离岗，应事先向指导老师请假，否则作为旷课处理。凡院、系随即抽查两次不到者，评分降低一级，累计旷课时间达到或超过全过程1/3者，按“不及格”处理。（2）独立完成课程设计任务，不得弄虚作假、严格抄袭他人设计和已发表的成果或请他人代替完成，违反者按作弊论处。保质保量的完成《课程设计任务书》所规定的任务。主动向指导教师汇报设计的进展情况，主动接受指导教师的检查和指导。（3）保持良好的工作环境，定期打扫卫生。注意安全用电，离开工作现场时必须及时关闭水、电、门、窗。（4）完成设计相关任务后，应按有关规定将设计整理好，交指导教师评阅。将本人设计的所有成果整理好并送交指导教师，由指导教师交教研室或学院存档。（5）根据课程设计任务书所规定的内容，收集相关参考资料，查阅或收集有关的现行国家行业的技术标准、规程和规范。3课程设计内容3.1导流方案的选择3.1.1导流标准和导流时段的选择社坞坑水电站以发电为开发目的，无其它综合利用要求。根据国标《防洪标准》（GB50201-94）以及部颁标准《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），确定工程等别为Ⅳ等，其主要建筑物：大坝为4级建筑物，发电引水隧洞、发电厂房及变电站等为5级建筑物。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004），相应导流建筑物为Ⅴ级建筑物，导流建筑物设计标准选用相应时段重现期为5年的洪水。根据社坞坑水库历年（1958～2001年）逐月平均流量表资料做图1，显示10月至次年1月径流量较小，截流和导流施工都较易解决，工程量较小、造价较低。因此，导流时段选为10月至次年1月。53.1.2导流方案的选择根据坝址处地形、地质、水文条件及细石混凝土砌块石重力坝型式的特点，拟定3个导流比较方案：全段围堰隧洞导流；利用发电隧洞导流；左岸大明渠加主坝底孔分期导流；右岸束窄河床、坝体底孔导流。现对四种方案进行比较。方案一：全段围堰隧洞导流。在河流右岸挖掘新的隧洞，用以作为导流阶段的过水建筑物，然后采用全段围堰拦截河水，使上游来水经隧洞宣泄到下游，待工程主体具备防洪度汛后采取封堵法将隧洞封堵。该方案的优点是利用上游已建成的丁家山等水库进行径流调节，保证工程在导流阶段内的来水满足新开隧洞的泄流要求，这样能设计较为经济的隧洞，节省隧洞的造价。同时主体工程可以进行全面的浇筑，保证大坝的施工质量，省去因分期施工而必须修建的纵向围堰工程。隧洞布置在河流右岸，进出口与河流流向夹角为30°，距上下游围堰70m远。其缺点是隧洞开挖工程费用高，施工条件复杂，而且对开挖地层的岩性要求高。结合本工程主坝坝址位置要求隧洞的开挖长度过长，对于整个工程施工预计11个月的工期，导流时期只有4个月的要求来说，开挖这样的隧洞导流显然不经济，而且还很费时。方案二：利