【正文】 河流在曉港村匯入樂安河，本流域上游為中低山區(qū)，山勢陡峭，中下游為低山丘陵區(qū)，山體凌亂，沖溝發(fā)育。 節(jié) 水文特性 據(jù)水文資料推算，壩址處多年平均流量 179。/sec，多年平均總徑流量 4040萬 m179。， p=%的洪峰流量為 179。/sec,三日洪量為 1596 萬 m179。， p=2%的洪峰流量為 179。/sec,三日洪量為 965 萬 m179。，多年平均降雨值 。 正常蓄水位 ， 對應(yīng)總庫容 V= 萬 m179。 死水位 ，對應(yīng) V 死 = 萬 m179。 流域河段多年平均輸砂量為 萬噸，泥沙容重估算為 179。估計水庫淤積年限與高程關(guān)系如下表： 淤積年限（年） 泥沙淤積量（萬 m179。） 淤積高程（ m） 50 100 水庫水位 — 庫容關(guān)系曲線 水位（ m） 248 276 庫容（ 104m179。） 0 節(jié) 工程地質(zhì)條件 庫區(qū)工程地質(zhì) 庫區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，山勢陡峭，分水嶺雄厚，地形封閉，植被良好， 未見滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。 組成庫岸及庫盆的地層巖性主要為前震旦系板溪群的千枚狀綠泥絹云母板巖，千枚巖和變質(zhì)砂巖。 庫區(qū)巖石受多次構(gòu)造運動的影響，斷層和裂隙發(fā)育，巖石 的褶皺和撓曲也很常見，構(gòu)造行跡以北東向壓扭性為主，常見有北西向張扭性斷裂和近東西向平推水位 (m) 流量 (m179。/s) 0 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 斷層，未見有較大的導(dǎo)水斷裂連通庫外。 庫區(qū)地下水類型主要為第四系松散堆積物孔隙潛水和基巖裂隙水，受大氣降水補給，排泄于河谷與河床，庫岸山體地下水位較高，一般在 300m 高程以上，組成庫岸及庫盆的巖石表部透水性強，但深部巖石透水性微弱，屬相對不透水層。 庫區(qū)工程地質(zhì)良好，水庫蓄水后，不存在永久滲漏、岸邊再造、浸沒及水庫誘發(fā)地震等問題。 壩址工程地質(zhì) 壩址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，山頂高程為 280~450m，壩 區(qū)河床較寬，約 20~50m，為一? U?型河谷，兩岸山坡不對稱，左岸山體雄厚，山坡角 30~40度，右岸山體較為單薄，山坡角 20~30 度，且在右岸有一低矮埡口，頂高程約276m，壩址區(qū)沖溝發(fā)育，且切割較深，未見滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，自然邊坡穩(wěn)定。 壩址區(qū)出露的地層巖性為前震旦系板溪群第四段綠泥絹云母千枚巖夾變質(zhì)砂巖，第四系松散堆積物及變質(zhì)輝常巖，其巖性特征為： （ 1） 泥絹云母千枚巖：灰綠色，主要礦物成分為絹云母、石英、長石、綠泥石等，千枚狀構(gòu)造，其余碎屑顯微鱗片狀構(gòu)造，巖石撓曲和褶皺常見，片理極發(fā)育 ，巖層產(chǎn)狀 N40176。 ~60176。 E， NW38176。 ~60176。 （ 2） 質(zhì)砂巖：青灰色，主要礦物成分未石英、長石及巖屑等，中細砂粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，有輕微的變質(zhì)，巖石結(jié)構(gòu)致密，巖性堅硬。 （ 3） 四系松散堆積物主要為沖擊砂卵石，漂石，厚 1~，分布于河床部位，殘坡積壤土、碎塊石土，厚 1~6m，分布于兩岸山坡及沖溝部位。 （ 4） 質(zhì)輝長巖：暗綠、深綠色，主要礦物成分為綠泥石、綠簾石、纖閃石及少量石英，輝長結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，微具定向構(gòu)造，巖石質(zhì)地堅硬，在壩址區(qū)呈巖株或巖脈產(chǎn)出。 壩址區(qū)地處華夏系及新華夏系構(gòu)造復(fù)合部位，出露的地 層古老，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運動，壩址區(qū)斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，巖層褶皺和撓曲常見。在初步設(shè)計階段共發(fā)現(xiàn)斷層 20 條。壩基開挖后，在壩基部位新發(fā)現(xiàn)小斷層14 條幾兩條風化夾層，但密度均較小。 （ 1）主要斷層 F5 壓扭性斷層：產(chǎn)狀 N35176。 ， NW80176。 ，寬 ~，主要由片狀巖、碎性巖組成，構(gòu)造巖強風化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽 228m 高程附近。 F12 壓扭性斷層：產(chǎn)狀 N40176。 E， NW66176。 ，寬 ~，主要由片狀巖組成，構(gòu)造巖呈強風化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽 236m 高程附近。 F22 層 間擠壓破碎帶：產(chǎn)狀 N55176。 E， NW55176。 ，寬 ~，主要由片狀巖、石英脈組成，構(gòu)造巖強風化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽 260m 高程附近。 F29 壓扭性斷層：產(chǎn)狀 N25176。 E， NW70176。 ，寬 ~，主要由碎裂巖組成，見 ~ 厚的斷層泥繼續(xù)分布，斷層間較平，構(gòu)造巖呈強風化，性狀差，出露于河床趾板齒槽部位。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 （ 2）裂隙：壩址區(qū)巖石裂隙發(fā)育，巖石破碎，壩基開挖后，對壩基巖石裂隙作了統(tǒng)計，主要有兩組發(fā)育方向：一是 NE 向?qū)用?，裂隙產(chǎn)狀 N40176。 ~60176。 E，NW38176。 ~60176。 ，裂 面稍扭，普遍見 Fe、 Mn質(zhì)浸染，表面張開或微張，局部見次生泥充填，延伸長，極發(fā)育；二是 NW30176。 ~50176。 W， SW 或 NE40176。 ~80176。 ，裂面光滑平整，見 Fe、 Mn質(zhì)浸染，間距一般 20cm，延伸較短，發(fā)育。 （ 3）風化夾層：壩基開挖后，在河床右側(cè)趾板齒槽部位發(fā)現(xiàn)了兩條風化夾層 WJ1， WJ2，產(chǎn)狀 N42176。 E， NW38176。 ，厚分別為 2m 和 ，風化夾層為強風化巖石和強風化至弱風化上部巖石。 （ 4）巖體風化 壩區(qū)巖體風化，主要受地形、巖性、構(gòu)造等因素影響，一般表現(xiàn)為表面的均勻風化，沿斷層有風化加深現(xiàn)象。壩址左 岸 240m 高程以上為強風化中下部巖石，240m 高程以下為弱風化巖石， 235~270m 高程為強風化巖石， 270m 高程以上為全風化巖石。局部殘留有 0~ 厚第四系殘坡積壤土。 壩址區(qū)地下水類型主要為第四系松散堆物孔隙潛水和基巖裂隙水，主要受大氣降水補給，排泄于河床及河谷，地下水動態(tài)類型屬降水 — 徑流型。 鑒于本壩址的工程地質(zhì)條件差，適用于當?shù)夭牧蠅巍? 壩址區(qū)巖石的透水性及相對不透水埋深經(jīng)先導(dǎo)孔壓水試驗，左岸山坡相對不透水層埋深 10~24m，上部透水巖層 q 值一般為 ~，大者達 ，屬中等 — 嚴重透水層；河床部位相對不透水層埋深 11~17m，上部透水巖層 q 值一般為 7~，屬中等 — 嚴重透水層；右岸山坡相對不透水層埋深 19~27m，上部透水巖層 q 值一般為 ~，大者達 ，屬中等 — 較嚴重透水層，中間夾嚴重透水層透鏡體。 ① 與基面巖石接觸面之間的摩擦系數(shù)： 強風化千枚巖 : f=~ 弱風化千枚巖： f=~ ② 壩基巖體結(jié)構(gòu)面之間的摩系： 裂隙夾泥與含斷層泥的斷層： f=~ 一般裂隙、 斷層： ~ ③ 巖石的彈性模量：弱風化千枚巖： E=(~) 10 Mpa ④ 巖石泊松比：弱風化千枚巖： 181。=~ ⑤ 堆石試驗參數(shù) 軟化系數(shù)：微新巖石 弱風化巖石 飽和抗壓強度：微新巖石 40Mpa 弱風化巖石 25Mpa 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 組別 試驗干密度（ g/cm179。） C(KPa) Φ。 K n Rf G F D A 47 80 B 60 60 引水發(fā)電隧洞工程地質(zhì)條件 引水發(fā)電隧洞通過地段屬低山地貌區(qū)，山頂高程 300~400m 相對高程100~200m，隧洞區(qū)沖溝發(fā)育，山體切割較深且較零亂，地表植被發(fā)育，未見有不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。 隧洞圍巖由絹云母千枚巖、變質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)千枚巖與粉砂質(zhì)板巖 ?層。絹云母千枚巖偶夾粉砂質(zhì)板巖及粉砂質(zhì)板巖等組成。巖石層面裂隙極發(fā)育、褶皺、撓曲嚴重，斷層發(fā)育切規(guī)模大，性狀差，其中絹云千枚巖、凝灰質(zhì)千枚巖水理性質(zhì)較差，且遇水易軟化，軟化系數(shù)低，凝灰質(zhì)千枚巖成分復(fù)雜，還易于風化。絹云母千枚巖與凝灰 質(zhì)千枚巖在洞線出露的長度占洞線總長的 19%，說明洞線圍巖大部分由絹云母千枚巖與凝灰質(zhì)千枚巖構(gòu)成。 根據(jù)工程類比可知：千枚巖的單軸飽和抗壓強度為 16~40Mpa，軟化系數(shù)~，屬半堅硬 — 較軟化，抗水性較差的片狀（薄層狀）巖體。 節(jié) 氣象、地震及其它 流域內(nèi)氣候。流域內(nèi)多年平均氣溫 ℃，以一月份平均氣溫 ℃為最低，七月份平均氣溫 28℃為最高，歷年極端最高氣溫 41℃，極端最低氣溫 11℃。 風速及吹程：多年平均最大風速 ，吹程 。 地震烈度：壩址及庫區(qū)地震 烈度屬Ⅵ度以下，設(shè)計可不考慮地震荷載。 降雨量：流域多年平均降雨均值 。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第三章 設(shè)計條件和設(shè)計依據(jù) 節(jié) 設(shè)計任務(wù) 在對原始材料進行綜合分析的基礎(chǔ)上，要求： （ 1） 根據(jù)防 洪 要求，對水庫進行洪水調(diào)節(jié)計算，確定壩高程及岸坡溢洪道尺寸； （ 2） 通過分析，對可能的方案進行比較，確定樞紐組成建筑物型式，輪廓尺寸及水利樞紐布臵方案； （ 3） 詳細做出大壩設(shè)計，通過比較，確定壩的基本剖面與輪廓尺寸，擬定地基處理方案和壩身結(jié)構(gòu)，進行水力、靜力計算； （ 4） 對發(fā)電引水隧洞進行設(shè)計，選擇建筑物型式與 輪廓尺寸，確定布臵方案；擬定細部結(jié)構(gòu)，進行水力、靜力計算； （ 5） 決定樞紐的施工導(dǎo)流方案，安排施工的控制性進度。 節(jié) 設(shè)計依據(jù) 參考書目： 書名 作者 出版社 出版日期 1 《水工建筑物》 左東啟等主編 河海大學(xué) 1995 2 《水電站》 劉啟釗主編 河海大學(xué) 3 《鋼筋混凝土面板堆石壩》 馬君壽編著 水利電力 1990 4 《水利工程施工》 袁光裕主編 武漢大學(xué) 2021 5 《水力學(xué)》上、下冊 趙振興主編 河海大學(xué) 2021 6 《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》 合著 中國水利水電 7 《混凝土面板堆石壩設(shè)計與施工》 蔣頌濤 水力電力 1991 8 《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》 水利部 中國水利水電 9 《混凝土面板堆石壩設(shè)計規(guī)范》 水利部 中國水利水電 10 《山東泰安一級抽水蓄能電站可行性研究補充報告》 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 第四章 洪水調(diào)節(jié)計算 節(jié) 調(diào)洪演算的原理 洪水在水庫中運行時，水庫沿程的水位、流量、過水斷面、流速等均隨時間而變化，其流態(tài)屬于明渠非恒定流。根據(jù)水力學(xué)，明渠非恒定流的基本方程，即圣維南方程組為： 連續(xù)性方程： 0?????? sQtw 運動方程： 221ksvgvsvgsz ?????????? （ 4— 1） 式中： w — 過水斷面面積 (m2) t — 時間（ s） Q — 流量（ m3/s） s — 沿水流方向距離（ m） Z — 水位（ m） g — 重力加速度 (m/s2) v — 斷面平均流速 (m/s) k — 流量系數(shù) (m3/s) 一般采用簡化的近似解法，長期以來，普遍采用瞬時 法，即用有限差值來代替微分值，并加以簡化，以近似地求解一系列瞬時流態(tài)。 瞬時流態(tài)法將式 (4— 1)進行簡化而得出基本公式，再結(jié)合水庫的特有條件對基本公式進行簡化，得出用于水庫調(diào)洪計算的實用公式： tVtVVqqqQ ??????????? 122121 )(21)(21 (4— 2) 式中： Q 1,Q 2 — 分別為計算時段初、末的入庫流量 (m3/s) Q — 計算時段中的平均入庫 流量 (m3/s) Q =(Q 1+Q 2)/2 q1,q2 — 分別為計算時段初、末的下泄流量 (m3/s) q — 計算時段中的平均下泄流量 (m3/s) q=(q1+q2)/2 V1,V2 — 分別為計算時段初、末 水庫的蓄水量 (m3) V? — V1與 V2之差 t? — 計算時段 公式 (4— 2)表示為一個水量平衡方程式，表明：在一個計算時段內(nèi)，水庫水量與下泄水量之差即為該時段中水庫蓄水量的變化。顯然，公式中并未計入洪水入庫處至泄洪建筑物間的行進時間，也未計入沿程流速變化和動庫容等影響，這些因素均是其近似性的一個方面。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 當已知水庫入庫洪水過程線時， Q1， Q2 ， Q 均為已知， V1， q1,則是計算時段 t? 開始時的初始條件。于是，式 (4— 2)中的未知數(shù)僅剩下 V2， q2,當前一時段的 V2,q2求出后，其值即成為后一時段的 V1， q1值，使計算能逐步地連續(xù)進行下去。僅一個方程來求解 V2