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水利水電工程技術設計階段
水利水電勘測設計標準化資訊網
2023年3月
水電站技術設計階段
壩內壓力鋼管設計大綱
主編單位:
主編單位總工程師:
參編單位:
主要編寫人員:
軟體開發單位:
軟體編寫人員:
勘測設計研究院
年月目次1. 引言 4
2. 設計依據檔案和規範 4
3. 設計基本資料 4
4. 布置 8
5. 水力計算 9
6. 結構計算 10
7. 附屬裝置的設計 13
8. 構造要求 14
9. 原型觀測 15
10. 專題研究 15
11. 工程量計算 15
12. 應提供的設計成果 15
1 引言
工程概況：
本樞紐大壩壩型為，最大壩高 m。採用式廠房布置，廠房內設定臺 mw式機組，引水管道採用單機單管引水，共條管道，布置於至壩段內。
2 設計依據檔案和規範
2.1 有關本工程的檔案
(1)初步設計報告及附圖;
(2)初步設計報告審批檔案;
(3)設計任務書；
(4)有關的專題報告和試驗報告。
2.2 主要設計規範
(1)sdj 12-78 水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準(山區、丘陵區部分)(試行)及補充規定;
(2)sd 144-85 水電站壓力鋼管設計規範(試行);
(3)sdj 20-78 水工鋼筋混凝土結構設計規範(試行);
(4)sdj 10-78 水工建築物抗震設計規範(試行);
(5)sdj 21-78 混凝土重力壩設計規範(試行)及補充規定；
(6)dl 5017—93 壓力鋼管製造安裝及驗收規範；
(7)gb 700—88 碳素結構鋼；
(8)gb 3～74—88 普通碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板和鋼帶；
(9)gb 6654—86 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼厚鋼板；
(10)gb 5117—85 碳鋼焊條；
(11)gb 5118—85 低合金焊條；
(12)gb 1300—77 焊接用鋼絲；
(13)gb 5293—85 碳素鋼埋弧焊用焊劑。
3 設計基本資料
(注:有些資料需在設計過程中,由相關專業陸續提供.)
3.1 工程等別與建築物級別
工程等別:等;
建築物級別: 級。
3.2 **烈度
(1)基本**烈度: 度;
(2)設計**烈度: 度。
3.3 洪水標準
(1)設計情況洪水重現期, ts=年;
(2)校核情況洪水重現期, tx=年。
3.4 水位和流量
表1 水位和流量
3.5 氣溫與水溫
(1)月平均氣溫:
表2 月平均氣溫單位:℃
(2)絕對最高氣溫: ℃;
絕對最低氣溫: ℃;
(3)鋼管內最低水溫: ℃;
(4)月平均水溫:
表3月平均水溫單位:℃
3.6 機組
(1)水輪機型號:;
(2)水輪機額定出力: mw;
最大出力: mw;
(3)水頭與流量:
表4 水頭與流量
(4)安裝高程:m;
(5)蝸殼進口截面位置:距機組中心線m;
直徑: m;
管壁厚度: mm;
使用鋼材: 。
(6) 機組台數: 臺;
機組間距: m。
(7)引水道末端(即蝸殼進口)水錘壓力:
表5 水錘壓力
3.7 閘門
(1) 閘門
工作閘門孔寬:m;
工作閘門孔高: m;
工作閘門門槽寬: m;
工作閘門門槽深: m;
工作閘門門槽中心線樁號: m;
閘門槽二期混凝土及埋件布置圖。
(2) 旁通管
旁通管(或充水閥)直徑：m。
3.8 大壩及廠房
(1)設定引水管壩段的寬度: m;
(2)壩體橫剖面及縱剖面圖；
(3)鋼管各計算剖面管中心點的壩體應力:
表6 管中心點的壩體應力
(4)廠房布置圖;
(5)廠房與大壩接縫面處理方案:;
(6)蝸殼排水及進人孔布置:。
3.9 水力計算引數
(1)混凝土和鋼管的糙率
混凝土糙率:;鋼管糙率: 。
(2)區域性水頭損失係數
攔汙柵: ;進水口: ;閘門槽: ;漸變段: ;彎管段: ;錐管段: 。
3.10 材料特性及安全係數
3.10.1 鋼板
(1)鋼材品種;
(2)強度:
表7 鋼板強度指標
(3)允許應力:
表8 鋼板允許應力指標單位:mpa
(4)焊縫係數：;
(5)彈性模量： mpa;
泊松比：;
(6)線膨脹係數：;
(7)鋼管抗外壓失穩安全係數：。
3.10.2 混凝土
(1)混凝土標號: ;
(2)混凝土容重: kn/m3;
(3)混凝土彈性模量: mpa;
泊桑比: ;
(4)混凝土設計強度:
表9 混凝土設計強度單位:mpa
(5)強度安全係數:
表10 安全係數
(6)鋼筋混凝土軸心受拉、小偏心受拉構件抗裂安全係數:;
(7)鋼筋混凝土結構構件允許最大裂縫寬度：水上mm；水下水位變動區mm。
3.10.3 鋼筋
(1)鋼筋品種: ；
(2)鋼筋設計強度:
表11 鋼筋設計強度
(3)彈性模量:mpa;
泊松比: 。
(4)安全係數同鋼筋混凝土結構強度的安全係數。
3.11 材料及供貨條件
3.12 場內外運輸條件
4 布置
本階段應根據進一步獲得的資料及相關建築物設計變更情況，對初步設計的布置方案進行複核與優化。
4.1 引水管管徑
應假設幾種管徑，通過技術經濟分析確定最優管徑。
4.2 管線布置
應比較2～3條管線布置方案(例如無上彎段的深埋管、平行下游壩面的淺埋管、壩後背管等),以選定最優管線布置方案。
4.3 漸變段
確定漸變段長度和截面變化規律。
4.4 通氣管
確定通氣管尺寸、面積;最大通氣量;最大風速。
通氣管布置:通氣管上部和下部孔口高程 、位置。
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