【正文】 計(jì)洪水位考慮。電站的主要任務(wù)是滿足本灌區(qū)提灌用電的要求。因此在保證灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用水的基礎(chǔ)上，確定電站的運(yùn)用原則：灌溉季節(jié)多引水發(fā)電，非灌溉季節(jié)少引水發(fā)電，遇豐水處則充分利用棄水多發(fā)電，提高年水量的利用系數(shù)。（4）防洪運(yùn)用原則及設(shè)計(jì)洪水的確定本水庫屬二級工程。水庫建筑物按百年一遇洪水設(shè)計(jì)，千年一遇洪水校核。由于采用的洪水計(jì)算數(shù)值中未考慮歷史特大洪水的影響，故用萬年一遇洪水作為非常保壩標(biāo)準(zhǔn)對水工建筑物進(jìn)行復(fù)核。工程泄洪建筑物胡溢洪道和導(dǎo)流泄洪洞。溢洪道凈寬60m，分設(shè)5孔閘門，每孔閘門凈寬12m，堰頂高程757m。通過施工導(dǎo)流、攔洪、泄洪度汛、非常時(shí)期放空水庫以及在可能情況下有利于排沙等方面的綜合分析和比較，泄洪洞洞徑確定為8m。調(diào)洪運(yùn)用原則：當(dāng)入庫洪水為20年一遇時(shí)，為滿足下游河道保灘淤地的要求，水庫控制下泄流量為600m3/s；當(dāng)入庫洪水為百年一遇時(shí)，為提高下游河道的電站、橋梁等建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)，水庫控制下泄流量為2000m3/s；當(dāng)入庫洪水為千年一遇時(shí)，溢洪道單寬流量以70m3/s控制泄流；當(dāng)入庫洪水為萬年一遇時(shí)，按下述原則操作：即庫水位接近校核水位時(shí)，若水庫水位仍持續(xù)上漲，為確保大壩安全，溢洪道敞開泄洪，允許溢洪道局部破壞。（5）水庫排沙和淤沙計(jì)算ZF水庫回水長25km，河道彎曲，河床寬300m左右，%，是個典型的河道型水庫。QH河泥沙年內(nèi)的83%集中在8兩個月，，顆粒較細(xì)。雖然本水庫有可能利用異重流排沙，但由于流域的水文特性和下游工農(nóng)業(yè)對水源的要求，決定了本水庫只能高水頭蓄水運(yùn)用。在蓄水過程中，只能用灌溉和發(fā)電的剩余水進(jìn)行排沙。經(jīng)計(jì)算，%，其余大部分的泥沙都淤積在水庫中，從而減少興利庫容。（6）水庫工程特征值水庫工程特征值見表25表25 ZF水庫工程特征值序號名 稱單位數(shù)量備注1設(shè)計(jì)洪水時(shí)最大泄流量m3/s其中溢洪道815相應(yīng)下游水位m2校核洪水時(shí)最大泄流量m3/s其中溢洪道5600相應(yīng)下游水位m3水庫水位校核洪水位（P=%）m設(shè)計(jì)洪水位（P=1%）m興利水位m汛限水位m死水位m4水庫庫容總庫容m3108校核洪水位設(shè)計(jì)洪水位庫容m3108防洪庫容m3108興利庫容m3108其中共享庫容m3108死庫容m31085庫容系數(shù)%6調(diào)節(jié)特性多年7導(dǎo)流泄洪洞形式明流隧洞工作閘門前為有壓隧洞直徑m8城門洞型壓力隧洞8m消能方式挑流表25 ZF水庫工程特征值序號名 稱單位數(shù)量備注最大泄量（P=%）m3/s最大流速m3/s閘門尺寸mm7弧形門啟閉機(jī)t油壓啟閉機(jī)檢修門mm8斜拉門進(jìn)口底部高程m8灌溉發(fā)電隧洞形式壓力鋼管內(nèi)徑m灌溉支洞內(nèi)徑m最大流量m3/s進(jìn)口底部高程m9樞紐電站形式引水式廠房面積（長寬）mm39裝機(jī)容量kw51250每臺機(jī)組過水能力m3/s 建筑材料及筑壩材料技術(shù)指標(biāo)的選定庫區(qū)及壩址下游土石豐富，有利于修建當(dāng)?shù)夭牧蠅?。土料根?jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ牧险{(diào)查報(bào)告，壩址上、下游均有土料場，共有5個，儲量豐富。根據(jù)試井和鉆孔情況，從1︰104m3，為需要量的4倍多。各土料場儲量見表26。表26 各土料場的儲量土場南坪溝川坡上山大河灘合計(jì)高程(m)746～805720～760710～749722～778儲量(104m3)根據(jù)155組試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)，%，%，%，其中25%屬粉質(zhì)黏土，%屬重粉質(zhì)壤土，%屬中粉質(zhì)壤土。，%，104cm/s。具有中等壓縮性，強(qiáng)度特性見表27。表27 土料的強(qiáng)度特性試驗(yàn)方法統(tǒng)計(jì)方法抗剪強(qiáng)度指標(biāo)φ(176。)c(kPa)飽和固結(jié)快剪(25組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均快剪(82組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均快剪(18組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均算術(shù)平均算術(shù)小值平均算術(shù)平均算術(shù)小值平均快剪(8組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均算術(shù)平均算術(shù)小值平均三軸不排水剪(10組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均三軸不排水剪(6組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均三軸飽和固結(jié)不排水剪(6組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均野外自然坡度角(29組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均室內(nèi)剪切試驗(yàn)算術(shù)平均算術(shù)小值平均算術(shù)平均算術(shù)小值平均砂礫料根據(jù)調(diào)查，砂礫料主要頒布在河灘上，儲量為205104m3，壩址附近的3個砂礫場，扣除漂石及圍堰淹沒部分，可利用的砂礫料約（100～151）104m3。其顆粒級配不連續(xù)，缺少中間粒徑，根據(jù)野外29組自然坡度角試驗(yàn)，34組室內(nèi)試驗(yàn)分析，統(tǒng)計(jì)成果分析如下： kN/m3，%。顆粒組成見表28。表28 砂礫料顆粒組成粒徑(mm)＜200＜80＜40＜20＜5＜2＜1＜＜＜含量(%)砂的儲量很少，且石英顆粒少，細(xì)度模數(shù)很低，不宜作混凝土骨料，砂（D2mm）。石料壩址石料較多，運(yùn)距均在1km以內(nèi)，為厚層砂巖，儲量可滿足需要。溢洪道、導(dǎo)流洞出碴也可利用。筑壩材料技術(shù)指標(biāo)的選定經(jīng)過試驗(yàn)，并參考有關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)及其它工程的經(jīng)驗(yàn)，最后選定其筑壩材料和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，見29。表29 筑壩材料技術(shù)指標(biāo)筑壩材料壩體壩基土料砂礫料堆石砂礫料黃土重度濕重度(kNm3)飽和重度(kNm3)干重度(kNm3)孔隙率n內(nèi)摩擦角施工期總應(yīng)力1031403120有效應(yīng)力22穩(wěn)定滲流期有效應(yīng)力23水位降落有效應(yīng)力23黏聚力c(kPa)20滲透系數(shù)K(cms1)1106110211021105初始孔隙水壓力系數(shù) 其它數(shù)據(jù)及要求施工地區(qū)對外交通、供電、通訊及房屋水庫地處山區(qū)，對外交通條件較差，主要靠公路運(yùn)輸。水庫附近沒有較大的電源。最近的電源設(shè)備容量不大，只能供水庫1000kw，電量不足。水庫開工后，應(yīng)要求有關(guān)部門予以解決。水庫開工后要求架設(shè)專用通訊線路。住房問題也必須因地制宜解決。施工要求QH河灌區(qū)工程規(guī)模大，全部工程分為水庫樞紐、HZ電站、管道3部分。水庫樞紐包括土石混合壩、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、灌溉發(fā)電洞及樞紐電站5項(xiàng)；管道工程包括總干渠、一干渠、二干渠、三干渠、四干渠、揚(yáng)水站6項(xiàng)；另有HZ電站工程。3部分共計(jì)12項(xiàng)工程，其中HZ電站、揚(yáng)水站、樞紐電站廠房、機(jī)組安裝由專業(yè)隊(duì)施工。要求工程盡快受益以改變QH河灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本條件。工程預(yù)期8年基本建成受益，要求第5年汛前樞紐電站發(fā)電，總干渠受益。第二章 樞紐布置第一節(jié) 壩軸線選擇根據(jù)壩址的地質(zhì)、地形、樞紐布置、施工條件等，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析確定壩軸線位置。按照給定資料，主要考慮上壩線和下壩線兩個方案。需要考慮的地形方面的因素有：（1）河床的寬度是否便于布置建筑物和施工，兩種方案的工程量大?。唬?）下壩線下游45104m3的塌滑體對工程施工不利，左岸山體較大的沖溝對壩體安全不利；（4）淹沒面積及移民的數(shù)量。要考慮的地質(zhì)方面的因素有：（1）壩基內(nèi)是否存在較大范圍的夾層和強(qiáng)透水帶，地基處理的工程量和難度。（2）黃土處理問題。當(dāng)黃土的重度大于kN/m3時(shí)，黃土的濕陷性較小，可不進(jìn)行處理。但如果黃土的重度小于kN/m3時(shí)，黃土的濕陷性和壓縮性較大，需要清除。（3）上下兩條壩線左岸均有單薄分水嶺，分水嶺的透水性較強(qiáng)，需要進(jìn)行灌漿處理。（4）塌滑體對大壩的影響。兩條壩線對比如下表所示： 方案因素上壩線下壩線地形條件巖層傾向QH河上游。河床寬約300m，便于布置建筑物，但工程量較大。巖層傾向下游；河床寬約120m，場地狹窄，左岸山體較大的的沖溝對壩體安全不利。地質(zhì)條件巖基未發(fā)現(xiàn)大范圍的夾層，基巖的透水性不大；左岸臺地黃土與基巖交界處的礫巖（最大厚度6m）透水性強(qiáng)；左岸單薄分水嶺巖層仍發(fā)屬于中強(qiáng)透水性；河床中段及近右岸地段在巖面下21～47m深度范圍內(nèi)，有一強(qiáng)透水帶下限最深至基巖下約80m?；鶐r透水性從上游向下游有逐漸增大的趨勢左岸基巖有一條寬200～250m呈北東方向的強(qiáng)透水帶，右岸Z溝單薄分水嶺的透水性亦很大，左右岸巖石中等透水帶下限均可達(dá)巖面下80m左右。河床地段基巖透水性與中等透水帶厚度具有從上游向下游逐漸變小的趨勢。下游發(fā)現(xiàn)承壓水，二、三級階地礫石層透水性與上壩線相同筑壩材料庫區(qū)及壩址下游筑壩材料豐富庫區(qū)及壩址下游筑壩材料豐富施工條件施工區(qū)狹窄，施工布置較為困難，施工地區(qū)的對外交通、供電、通訊及房屋等條件都非常差。施工區(qū)狹窄，施工布置較為困難，施工地區(qū)的對外交通、供電、通訊及房屋等條件都非常差；下游塌滑體對工程施工不利。 方案因素上壩線下壩線樞紐布置導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道均布置在左岸單薄分水嶺，灌溉發(fā)電洞則布置在左岸東凹溝附近三級階地上。溢洪道堰頂高程757m，沿建筑物軸線巖層傾向下游。巖性主要為堅(jiān)硬的細(xì)砂巖，其中軟弱層多為透鏡體，溢洪道各部分的抗滑穩(wěn)定條件是好的，灌溉發(fā)電洞沿線基巖以厚層粉砂巖為主，巖石完整，透水性不大，洞頂以上巖層厚度較小溢洪道可布置在右岸Z溝，灌溉發(fā)電洞移至上壩線溢洪道軸線西側(cè)40m左右，導(dǎo)流泄洪洞位置與上壩線位置相同。溢洪道堰頂高程750m?；A(chǔ)以下10m左右為砂質(zhì)葉巖及夾泥層，且單薄分水嶺巖層風(fēng)化嚴(yán)重，透水性大，對建筑物安全不利。灌溉發(fā)電洞沿線全為基巖，工程安全比較可靠。比較結(jié)果采用上壩線不采用由以上各個方面的比較，上、下游壩線雖然各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，但經(jīng)過綜合比較及分析，最后選擇上壩線作為壩軸線。第二節(jié) 樞紐布置樞紐組成樞紐建筑物以土石壩為主體，并包括有泄洪建筑物、發(fā)電引水建筑物、水電廠房、排砂建筑物、工業(yè)用水引水建筑物、放空水庫的泄水建筑物及施工導(dǎo)流建筑物等，其中這些建筑物有的可以合并結(jié)合使用，如發(fā)電引水和灌溉引水建筑物可合并或部分合并。有的可以分開，如泄洪建筑物可分為溢洪道和泄洪洞。本工程計(jì)劃設(shè)置的建筑物為土石壩、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、灌溉發(fā)電洞及發(fā)電廠房等。樞紐布置原則樞紐布置應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工互不干擾、管理運(yùn)行方便。應(yīng)選擇多種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從而選出最優(yōu)方案。應(yīng)服從以下原則：（1）樞紐中的泄水建筑物應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的運(yùn)用條件和要求；（2）泄洪建筑物形式選擇時(shí)，宜優(yōu)先考慮采用開敞式溢洪道為主要泄洪建筑物，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定；（3）泄水引水建筑物進(jìn)口附近的岸坡應(yīng)有可靠的防護(hù)措施，當(dāng)有平等壩坡方向的水流可能會沖刷壩坡時(shí)，壩坡也應(yīng)有防護(hù)措施；（4）應(yīng)確保泄水引水建筑物進(jìn)口附近的岸坡的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性；（5）當(dāng)泄水建筑物出口消能后的水流沖刷下游壩坡腳時(shí)，應(yīng)比較采用尾水渠或采取工程措施保護(hù)壩坡腳的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，可采取其中一種措施，也可同時(shí)采用兩種措施；（6）對于多泥沙河流，應(yīng)考慮布置排砂建筑物，并在進(jìn)水口采取防淤措施；（7）高、中壩和地震區(qū)的壩，不得采用布置在非巖石地基上的壩下埋管形式。低壩采用非巖石地基上的壩下埋管時(shí)，必須對埋管周圍填土的壓實(shí)方法、可能達(dá)到的壓實(shí)密度及其抵抗?jié)B透破壞的能力能否滿足要求進(jìn)行論證；（8）樞紐布置應(yīng)考慮建筑物開挖料的利用。樞紐布置根據(jù)以上選定的壩軸線從地形、地質(zhì)、施工、運(yùn)用等方面大致確定了建筑物（包括大壩、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、灌溉發(fā)電洞等）的相對位置和建筑物形式，并定性分析和論述，確定了樞紐工程的等級及建筑物等級。導(dǎo)流泄洪洞：其布置主要考慮地質(zhì)情況，避開可能的塌滑體，并保證出口和進(jìn)口的穩(wěn)定以及洞身圍巖的穩(wěn)定，此外還應(yīng)考慮巖體的破碎程度及其對巖體滲漏的影響。因此導(dǎo)流泄洪洞布置在左岸單薄分水嶺，由于出口段節(jié)理發(fā)育，為保證出口段巖體穩(wěn)定，免除由內(nèi)水壓力引起的后果，出口段將修建為無壓洞。溢洪道：其主要考慮地質(zhì)情況和水流情況，不僅保證建筑物的安全，而且還盡量減小開挖施工的工程量。溢洪道布置在左岸分水嶺，堰頂高程757m，沿建筑物軸線巖層傾向下游。巖性主要為堅(jiān)硬的細(xì)砂巖，其中軟弱層多為透鏡體，各部分的抗滑穩(wěn)定條件非常好。灌溉發(fā)電洞及樞紐電站：其布置原則與導(dǎo)流泄洪洞相同，其布置在左岸東凹溝附近三級階地上，沿線以厚層粉砂為主，巖石完整，透水性不大，洞頂以上巖層厚度較小。而電站廠房處巖石風(fēng)化層厚度約5～6m，對其產(chǎn)生的滲漏及土體坍塌采取必要的處理措施。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，參照《水利水電樞紐工程等級劃分》SL2522000的規(guī)定，本工程等別為II等工程。建筑物級別則根