【正文】 低水位 工況 ...................................... 33 CC 截面（ 58 高程） ..................................... 35 校核洪水位 工況 ...................................... 35 設計洪水位 工況 ...................................... 36 正常蓄水位 工況 ...................................... 37 設計低水位 工況 ...................................... 38 DD 截面（ 46m 高程） .................................... 39 校核洪水位 工況 ...................................... 39 設計洪水位 工況 ...................................... 40 正常蓄水位 工況 ...................................... 41 設計低水位 工況 ...................................... 42 5 擋水壩段 內部 應力分析 ............................................. 43 AA 截面 （ 86m 高程）穩(wěn)定 ................................ 43 校核洪水位 工況 ...................................... 43 設計洪水位 工況 ...................................... 44 正常蓄水位 工況 ...................................... 44 設計低水位 工況 ...................................... 45 BB 截面 （ 68m 高程）穩(wěn)定 ................................ 46 校核洪水位 工況 ...................................... 46 設計洪水位 工況 ...................................... 47 正常蓄水位 工況 ...................................... 48 設計 低水位 工況 ...................................... 48 CC 截面 （ 58m 高程）穩(wěn)定 ................................ 49 S 水電站大壩設計 —— 寬縫重力壩方案 VII 校核洪水位 工況 ...................................... 49 設計洪水位 工況 ...................................... 50 正常蓄水位 工況 ...................................... 51 設計低水位 工況 ...................................... 52 DD 截面 （ 46m 高程）穩(wěn)定 ................................ 53 校核洪水位 工況 ...................................... 53 設計洪水位 工況 ...................................... 54 正常蓄水位 工況 ...................................... 55 設計低水位 工況 ...................................... 56 6溢流壩段穩(wěn)定應力分析 ............................................. 58 溢流壩段孔口尺寸擬定 .................................... 58 溢流壩段剖面設計 ........................................ 59 堰頂高程 ............................................ 59 堰面曲線 ............................................ 59 消能方式 ............................................ 60 溢流壩段穩(wěn)定分析 ........................................ 62 校核洪水位穩(wěn)定應力分析 .............................. 62 設計蓄水位穩(wěn)定應力分析 .............................. 63 參考文獻 ............................................................. 64 致謝 ................................................................. 65 S 水電站大壩設計 —— 寬縫重力壩方案 8 1 設計基本資料 S 溪為福建省最大河流上游的西支，流經(jīng)十四個縣市，與 K 北支建溪匯合于 南平。 S溪全長 349 公里，邵武至順昌段河道坡降 %，已建 JC水電站位于沙溪中游末端，控制集水面積 5184 平方公里。富屯溪干流全長 285 公里，邵武至順昌段河道坡降 %。其最大支流金溪，全長 253 公里，地形更為陡峻，河道坡降達 %，已建 HJ電站位于今溪中游控制集水面積 4766 平方公里。 S 水電站位于沙溪和富屯溪匯合口下游 6 公里的西溪上，控制集水面積 25562 平方公里制，占 N 流域總面積的 42%，流域內森林茂盛，覆蓋良好，有較好的水土保持條件。 水文條件 K 的降水量觀測， 解放前從 1935 年開始，但站點少，資料斷續(xù)不全，精度較差。 1952年起陸續(xù)增設雨量站，到 1978 年已達 162 處，平均 158 平方公里設有一個雨量站。蒸發(fā)量觀測都是解放后開始，本流域共有 16 個觀測站。樞紐區(qū)所需的氣溫，濕度，水溫，風向，風力等氣象要素的統(tǒng)計，是利用距壩區(qū)下游 14 公里的南平站。 水文測驗：西溪最早于 1938 年 7 月在沙溪的沙縣。永安設站觀測水位和流量， 1939年相繼在寧化清流設水位站。富屯溪以洋口建站最早，于 1944 年 5 月設立，其他各站點均在解放前增設。一般都有二十年以上的實測資料。至 1978 年沙溪 沙縣站已積累三十年資料，富屯溪洋口站也有三四十年的實測資料。 K 的 L 站，距 DH，富屯溪匯合口下游約 4 公里， 1953 年 11 月設站。 1957 年停測，1960 年 9 月恢復策流至 1966 年 12 月撤消， 1979 年恢復觀測水位，汛期測流。 L 是 KL 控制站，是本水電站水文計算的主要依據(jù)站，但僅有 9 年實測流量資料，而J 控制站，控制集水面積 9922 平方公里，洋口站控制集水面積 12669 平方公里，兩站總面積已控制壩址總面積的 89%左右，其間無大支流匯入，為 JC 水文資料插補展延提供了良好的條件。 天然河道水位流量關系曲線， 1979 年 3 月在花竹站下游約 公里鯉魚洲壩段社壩址上下水尺。同年青洲萊洲與梯級開發(fā)可能的官蟹，照口設水尺，觀測水位，至 9 月停測。壩址水尺與花竹站相關，青州，官蟹兩組水尺和萊舟，照口兩組水尺分別與沙縣站S 水電站大壩設計 —— 寬縫重力壩方案 9 和洋口站相關，高水位歷史洪水資料控制又分別按集水面積比的 次方作相應水尺的區(qū)間加入水量，接著以史提文撕法外延求得。 降水特性 KL 溪流域屬亞熱帶季風氣候，雨量充沛，暴雨頻繁，由于地形影響，富屯溪上游為閩北高雨區(qū)，沙溪屬于閩中低雨區(qū)，金溪與富屯溪中下游則為兩者過度帶。降雨量的地區(qū)分布有自東南向北遞增趨 勢。花竹以上流域實測最小和最大年降水量在 1236～ 2348毫米之間，多年平均降水量為 1776 毫米，六月為甚，占年降水量的 37%左右。高風西風槽和地面鋒系列相伴出現(xiàn)成鋒面雨，是本流域雨季最主要的天氣形勢，也是暴雨的主要成因，一般臺風雨對本流域影響不顯著，但強臺風與其他天氣系統(tǒng)相遇時，容易晾成洪患。 氣象要素簡述 壩區(qū)年平均氣溫為 度，月平均氣溫在 9 度以上，最高氣溫 度的日樹，全年平均為 天，其中以七八月最多。最低氣溫 0 度的天數(shù)，全年平均為 天，以一月份出現(xiàn)機會最多。極端最高 氣溫為 度，出現(xiàn)在 1953 年 8 月 1 日，極端最低氣溫為 速，發(fā)生在 1955 年 1 月 11 日和 1963 年 1 月 8 日。本流域氣候濕潤，壩區(qū)年平均相對濕度為 79%，月平均最大達 83%，發(fā)生在六月，月平均為 78%，出現(xiàn)在七月。壩區(qū)多年平均水溫為 度，極端最高水溫達 35 度，極端最低水溫為 度。 KL 以上流域的蒸發(fā)量以邵武，延寧，將樂，清流，永安，沙縣六站的觀測資料為計算依據(jù)，根據(jù)1952～ 1978 年資料求得多年平均水面蒸發(fā)量為 毫米，年最大蒸發(fā)量為 毫米，年最小蒸發(fā)量為 毫米， 年內各月蒸發(fā)量以七月最大，為 毫米，二月最小為 毫米，陸地蒸發(fā)量按水量平衡原理推求，多年平均為 毫米。壩區(qū)年平均風速僅 秒 /米，全年各月以東北風占優(yōu)勢，定時最大風速實測記錄大于 20 秒 /米，出現(xiàn)在 1962 年 6 月，相應風向為西南風，發(fā)生大風日數(shù)以 7～ 9 月頻次較多。沙溪口水庫大壩的設計最大風速建議采用 25～ 30 秒 /米。 校核洪水位下吹程為 。 徑流 本流域徑流形成來至降水，花竹站具有 1954～ 1956， 1961～ 1966 年實測資料，根據(jù)九年實測資料與上下游的沙縣，洋口， 南平，七里街各站點流時資料，建立四種同期上下游年月平均流量相關圖，經(jīng)比較選用最大誤差較小，且較為簡單的插補計算花竹站的年月日平均流量，并將 KL 查補延伸而得 1939 到 1978 年工 40 年徑流系列。考慮支池潭徑流系列教短，自 1954 年起才同步，故壩址多年平均流量用 KL1951～ 1978 年流量系列計算為 778 秒立方米，徑流模數(shù) 萬立方米 /秒 *平方公里。 KL徑流年內分配是很不均勻的，自一月遞增，以六月最大，占全年流量的 %，然后逐月遞減，最小為 12S 水電站大壩設計 —— 寬縫重力壩方案 10 月，只占全年的 %，最大與最小月份比達 9 倍左右，花竹徑 流年內見表 1。 表 1 花竹站徑流年內分配表 名稱 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 全年 月平均徑流 267 407 618 1080 1730 2290 946 606 470 379 288 253 778 占年內（ %） 100 洪水 J 洪水由暴雨形成，特大洪水發(fā)生在 4～ 6 月，尤以六月發(fā)生機會最多 ，每當五，六月由于高空西風槽，低渦特別活躍，地面低壓鋒系出現(xiàn)頻繁，西南方向來的暖濕氣流又加強，當兩氣團在流域上空交匯對峙時，形成靜止鋒，不僅降水持久且強度大，這是造成本流域大范圍降水的主要天氣系統(tǒng)，也是洪水的主要成因，本流域距臺風源地遠，東南面受云，博平等山脈阻擋，一般臺風對本流域影響不大，若強臺風與其它天氣系統(tǒng)相遇也會造成洪災。根據(jù) 30 年來的實測資料分析，較大洪水形成原因以及歷史特大洪水大部分均屬鋒雨造成。 本流域洪水歷時一次可達 5～ 10 天，一般 5～ 7 天可以包括最大洪量，鋒型以 C 復峰和多峰居多。 壩址洪水 過程線，考慮了沙溪與富屯溪的洪水組合。 泥沙 壩址沒有實測資料，采用洋口與沙縣兩站實測懸移質輸沙率多年平均值，經(jīng)年徑流比進行推算，并以洋口與沙縣兩站多年平均侵蝕模數(shù)綜合分析的成果比較推得壩址懸移質年輸沙量為 公斤 /立方米。推移質由于閩北地區(qū)無實測資料，參照新安江羅桐埠站分析成果，按懸移質 30%估計推得多年平均總輸沙量為 302 萬噸。 庫區(qū)位于閩西北華夏地區(qū)，地層以前震旦第建歐群的一變質巖和燕山花崗巖體為主。 庫區(qū)地層褶皺多呈復式，以向半構造為主習峰期褶皺形態(tài)較復雜，次數(shù)褶皺發(fā) 育，華力近 — 即光期多屬燕山期，大體可分為北東 ～ 北北東向。北西向和南北向三組，北東向斷層多數(shù)壓性，但也有彈性，北西向斷層多數(shù)張性。南北向斷層，則以壓性為主。電站所S 水電站大壩設計 —