【正文】 亮）起漲，8時許（早飯時）最大，中午12時左右（午飯時）退去一半，洪水總歷時約8～10小時，三天后河上方能過人。序號高程m面積104㎡庫容104m3112002120531210412155122061225712308123591240101245111250泥沙 表10 守口堡水庫水位庫容、面積曲線本流域沒有實測泥沙資料，原《初步設計報告》根據(jù)《山西省水利設計參考手冊》所附的侵蝕模數(shù)圖，查的本流域侵蝕模數(shù)為每立方公里1500噸。水文分析報告借用下墊面產(chǎn)沙條件大體相似的唐峪河恒山水庫泥沙分析成果中龍蓬峪的侵蝕模數(shù)每平方公里2455噸。泥沙干容重：,。水庫特性根據(jù)萬分之一地形圖求得守口堡水庫水位—庫容、面積曲線見表10。下游水位流量關系 根據(jù)壩址下游河道縱坡及河道橫斷面用均勻流公式計算得水位流量關系曲線見表11。表11 下游水位流量關系曲線 m3/s水位m斷面位置（壩軸線下游）100m200m0102504720824713280215125320185480285675410915585117085014001120164013901650第二節(jié) 工程地形地質條件一、地貌庫區(qū)山坡多系由太古代的花崗片麻巖及第四紀的黃土覆蓋，山頂大部分為片麻巖組成，黃土覆蓋很薄甚至沒有，整個庫區(qū)皆為荒山野嶺。河寬約130～200米，河床內(nèi)大卵石、漂石很少，多為小的塊石、粗砂及泥土摻雜，淤積較厚，河床西側臺地種植谷子、黍子、山藥等。河兩岸支溝溝口均有泥沙卵石形成的沖積堆。壩址兩岸皆為50～90米高的石山，巖石為大粒徑花崗巖及花崗片麻巖，表面風化嚴重，破碎層厚度一般在2～5米左右。兩岸均夾有4～5條基本直立、致密而堅硬的石英山脈。二、地層庫區(qū)為古老的變質巖區(qū)和第四紀黃土坡積層及近代沖擊層，由新至老概述如下：① 第四紀地層近代沖積層：主要分布于河床及河漫灘的臺地上，河床中多為粗砂及礫石，并有少量的卵石，其成份多為花崗片麻巖及角閃片麻巖風化后的產(chǎn)物。砂的成份以石英、長石為主，及少量的云母片。大的卵石為片麻巖。坡積層:多分布于河流兩岸山坡山麓等近山地帶，成份和顏色等都與山體上方的巖石性質有密切的關系，以片麻巖碎屑及泥沙摻雜。其機械成份也頗不一致，粗大的是半棱角狀片麻巖石塊、巖石碎屑。中等者一般為豆狀大小且?guī)Ю饨堑乃樾?；最小著則為粘土及黃土一類，并以后者為主。坡積物上部多為片麻巖碎塊，棱角狀土分布于其中，無分選性；下部顆粒逐漸變細，亞粘土逐漸增加。由于坡積物的成因是基巖風化物借重力的作用及雨水的搬運，而在山坡或山麓堆積下來，股微具棱角。黃土：主要分布于出山口處得黃土丘陵區(qū)，其次分布在庫區(qū)的山頂（覆蓋于片麻巖上，厚度較小）及山坡的梯田上。黃土成份以粉砂為主，用肉眼可以看出黃土特性，大空隙，顏色為黃色。② 太古代片麻巖分布于各山包及山坡上，其中包括花崗片麻巖、角閃片麻巖及巖脈等?；◢徠閹r顏色為綠黃色、灰色，成份以石英為主含少量的長石、云母片或角閃石，質地異常堅硬；還有以石英、長石、云母片為主的一種花崗片麻巖，質地軟且風化嚴重。角閃片麻巖顏色為灰黑色，成份以角閃石為主，其次為石英、長石。軟弱巖層與堅硬巖層一般呈互層。鐵質石英巖脈為黑褐色，質地較堅硬，比重也較大。三、巖層產(chǎn)狀及構造壩址右岸為單斜構造，走向東南西北，傾向庫外，對儲水不利。但在基巖內(nèi)夾有白色火成巖，呈粒狀，有截水能力。表層風化比較嚴重，風化層厚2米左右。壩址左岸巖石走向東北西南，傾向東南、西北，巖石為直立，可能有些透水。山頭及長城以南均為風化的花崗片麻巖，表層破碎比較嚴重，風化層厚度約2～5米。壩址兩岸的石英巖脈夾層有阻水作用。庫區(qū)兩岸的巖石構造與風化程度，大致與壩址處相同。四、河床覆蓋層1957年曾在河床中鉆探一空，，配合沿壩軸線電測分析，河床基巖深度由右岸向左岸依次為37910米，1958年，截水墻基坑開挖長173米，寬11米，絕大部分基巖埋深子啊10米左右。風化巖厚度3～6米。五、地震1989年2月陽高縣地震局確定：守口堡水庫地區(qū)地震基本烈度為七度。第三節(jié) 筑壩材料力學性質及施工件一、天然建筑材料1．河卵石及砂礫石料在壩址附近，河卵石及砂礫石料極為豐富。從壩址上游1200米到下游1000米之內(nèi)，砂礫石料則儲量更大，用之不歇。，經(jīng)加工便可使用。，清出風化層后，用之不盡。表12 鉆孔剖面柱狀圖深度（米）鉆孔剖面柱狀圖巖性描述河床表面為粗砂及礫石，有少量的卵石，空口高程1200米飽和灰黑色，一般直徑5～60毫米，最大直徑105毫米含有中細砂約占30%及云母片（碎石）飽和灰黑色，含有碎石約占30%，直徑3～85毫米飽和灰黑色，含有碎石，礫石和卵石，最大直徑105毫米及含有少量的粘土灰黑色，含有碎石約占30%，中間夾有風化片麻巖（細砂）棕深色，含有石英、長石。巖石堅硬但有裂縫，上部破碎漏水嚴重（花崗片麻巖）4．土料① 守口堡村西得西山坡上，為本土最好的黃土，儲量為35萬立方米，運距1公里。② 守口堡村西得北山坡，初估黃土儲量5萬立方米，土質一般，運距500米。③ 孤山廟溝，過長城的南山坡，估計儲量為20萬立方米，土質一般，運距1公里。④ 以上四羊圈溝以南的山坡上，一般黃土儲量10萬立方米，運距1公里。處黃土料場，共計儲量10萬立方米、運距1公里內(nèi)。⑤ 紅、白兩色優(yōu)質粘土，分布在孤山廟溝和長城相交處的東北山坡上，估計可以出土11萬立方米，運距1公里左右。黃土的①②兩個料場，運輸需要爬坡；③④兩料場運輸需要跨溝過河；僅粘土料場運輸可順坡而下直達壩上，條件較好。表13 開挖邊坡（供參考）巖石的風化程度巖石的破碎程度邊坡坡度與高度值高15米以內(nèi)高30米以內(nèi)高40米以內(nèi)微風化至中等風化節(jié)理較多1；～1:1:～1:1:節(jié)理發(fā)育1:～1:1:1:～1:強風化節(jié)理較多1:～1:1:1:～1:節(jié)理發(fā)育1:1:～1:二、建筑材料物理力學特性。表14 基巖物理力學特性項目單位花崗片麻巖粗?；◢弾r比重t/m3孔隙率%容重t/m3吸水率%抗壓強度干kg/cm2800700濕625590軟化系數(shù)摩擦系數(shù)彈性系數(shù)kg/cm231052105泊桑比滲透系數(shù)新鮮cm/s8105半風化3103抗剪強度 巖石/混泥土牢固系數(shù)進出口及斷層帶2其它6～8彈性抗力系數(shù)進出口及斷層帶kg/cm240其它160～250 。表15 筑壩材料及非巖石地基的物理力學性質名 稱項目筑壩材料非巖石地基回填黃土回填砂卵石堆石及墊層風化巖筑壩壩基砂卵石階地黃土比重 t/m3孔隙率 %372830303041干容重 t/m3飽和容重 t/m3濕容重 t/m3浮容重 t/m3內(nèi)摩擦角水上23364234水下3440323420粘著力 kg/cm2滲透系數(shù) cm/s310621031101410451021105三、施工條件①鋼材：根據(jù)指示，可自包頭、太原、長治及邯鄲等城市運入。②木材：可自山西或內(nèi)蒙古自治區(qū)調(diào)入。③水泥：可由山西省大同市調(diào)入。壩址處有鄉(xiāng)級公路北達內(nèi)蒙古自治區(qū)豐鎮(zhèn)縣，南抵陽高縣。經(jīng)陽高縣的鐵路線為京包電氣鐵路，公路為同張鐵路。壩址距陽高縣城10公里。陽高縣至大同的鐵路運距57公里，經(jīng)大同至太原的鐵路運距348公里。，普工由當?shù)亟鉀Q。第四節(jié) 工程設計要求一、工程設計補充條件 ，下游河道安全泄量≤450m3/s。 。，厚11米，已砌至河床表面，若利用需進行防滲和加固處理。～30年淤積量計算。 ①淹沒守口堡村河灘高產(chǎn)良田200畝。 ②淹沒通往內(nèi)蒙古的鄉(xiāng)級公路一條，需另開新路3000米。 二、附圖1. 守口堡水庫庫區(qū)地形圖一張 1:2000 2. 守口堡水庫壩址地形圖一張 1:10003. 守口堡水庫壩址軸線橫斷面圖一張 1:500 4. 黑水河水系圖一張 1:50000 5. 主要建筑工程單位估價匯總表第三章 洪水調(diào)節(jié)計算 第一節(jié) 水庫調(diào)洪任務 水庫防洪的任務：一是修建泄洪建筑物，保護水庫不受到洪水夷頂造成大壩失事；二是設置防洪庫容，儲納洪水或阻滯洪水，減輕下游地區(qū)的洪水威脅，以保證下游防護區(qū)的安全。同時可通過興利調(diào)節(jié)計算，可以把枯水年的徑流重新分配，滿足下游用水部門的要求，由于天然河流水資源存在著利弊兩重性，又由于該庫區(qū)下游京包電氣化鐵路。村莊、農(nóng)田以免受到洪水威脅，因此對水庫在設計和運行時必須首要注意水庫的防洪問題。水庫調(diào)洪主要是攔儲洪水、消減洪峰、延長泄洪時間，使下泄流量能安全通過下游河道。調(diào)洪計算的任務是在水工建筑物或下游防護對象的防洪標準一定的情況下，根據(jù)已知的設計入庫洪水過程線、水庫地形資料，擬定泄洪建筑物的型式和尺寸、調(diào)洪方式。通過調(diào)洪計算，推求出水庫出流過程、最大下泄流量、防洪庫容和水庫相應的最高洪水位。第二節(jié) 水庫樞紐的防洪標準在制定防洪設計標準時，考慮到水庫承擔下游鐵路、公路、村莊、農(nóng)田的防洪任務。故除要考慮水庫樞紐的水工建筑物自身的安全防洪標準外，還要考慮下游防護對象。當此標準的洪水發(fā)生時，通過下游河道的最大泄量不超過河道的允許泄量或控制水位。一般水工建筑物防洪標準要高于防護對象的防洪標準，因為大壩一旦失事，造成水體突然泄放，其后果相當嚴重，有時當防洪對象的防洪任務非常重要時，兩者也可能相等。水電工程的建筑物的設計標準取決于建筑物的等級，并分為正常使用（設計標準）和非正常運用（校核標準）兩種情況。根據(jù)《水工建筑物》表61即永久水工建筑物正常使用的洪水標準查得3級建筑物對應的洪水的重現(xiàn)期為50～100年，由表62即永久性水工建筑物非正常運用的洪水標準下限值查得混泥土壩的洪水重現(xiàn)期為500年（3級水工建筑物）。綜上所述，該水利樞紐的設計標準為100年一遇的洪水考慮，校核按500年一遇的洪水進行。第三節(jié) 調(diào)洪計算的原理和方法調(diào)洪計算的原理是在水量平衡和動力平衡的支配下進行的。水量平衡用水庫水量平衡方程表示，動力平衡可用水庫蓄水池方程來表示。調(diào)洪計算就是從起調(diào)開始，逐時段連續(xù)求解這兩個方程。水庫水量平衡方程： 式中： ， 時段始末的入庫流量m179。/s； ， 時段始末的出庫流量m179。/s； ， 時段始末的水庫蓄水量m179。/s； 計算時段，s，其長短的選擇應以能較準確的反映洪水過程線的形狀為原則。陡漲陡落的取短些，反之，取長些。水庫蓄泄方程： 式中： q 下泄流量，m179。/s v 蓄水量，m179。/s第四節(jié) 水庫調(diào)洪計算方案的確定水庫樞紐調(diào)洪計算利用程序包采用試算法進行計算。根據(jù)當?shù)氐乃那闆r及汛期前用水和防洪要求。調(diào)洪計算方案的比較如下：方案項目方案1方案2方案3泄 水 建 筑 物溢 流 堰凈 寬 m302826堰頂高程m排 沙 孔尺 寸 ㎡444444底板高程m運 行 方 式溢 流 堰自由泄流自由泄流自由泄流泄 水 孔閘門控制閘門控制閘門控制最 大 泄 量P=1%P=%最 高 水 位P=1%P=%以上三種方案的比較分析如下方案一 P=1%時，179。/s小于下游允許下泄流量450m179。/s；p=%時。方案二 p=1%時， m179。/s小于下游允許下泄流量450m179。/s；p=%時。方案三 p=1%時， m179。/s小于下游允許下泄流量450m179。/s；p=%時，消三種方案比較，綜合各方面因素考慮，方案一消減洪峰量大，所以選擇方案一。第五節(jié) 調(diào)洪計算成果及結論設計方案的調(diào)洪計算成果如表：洪水頻率洪峰流量m179。/s起調(diào)水位m上游最高水位m最大下泄流量m179。/s最大單寬流量m179。/s泄洪底孔泄量溢流堰泄量總泄量泄洪底孔溢流堰P=1%99800P=%1240