【正文】 ................. 44 防滲排水 ........................................................................................................... 45 帷幕灌漿 ................................................................................................. 45 （ 1）帷幕灌漿目的 .......................................................................................... 45 （ 2）帷幕灌漿范圍 .......................................................................................... 45 （ 3）帷幕灌漿設(shè)計(jì) .......................................................................................... 46 壩基排水 ................................................................................................. 47 軟弱帶處理 ........................................................................................................ 47 斷層破碎帶的危害 ................................................................................... 47 斷層破碎帶處理措 施 ............................................................................... 47 第一章 基本資料 工程概況 朱家灘水電站選擇樞紐布置在朱家灘村上游 300m 的渭河主干流上，上游距小水河匯入口 。在中央西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略決策感召下，寶雞市各縣（區(qū)）、鄉(xiāng)各級(jí)政府，決心開(kāi)發(fā)當(dāng)?shù)刭Y源，把資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，確定新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，帶領(lǐng)群眾實(shí)現(xiàn)奔小康目標(biāo)。按長(zhǎng)系列分析確定的典型 年逐日計(jì)算出力和發(fā)電量，最終確定裝機(jī)容量 9600kw，多年平均發(fā)電量 3859 萬(wàn) kwh，年利用小時(shí)數(shù)為 3850h。 渭河發(fā)源于甘肅省渭源縣的烏鼠山，流經(jīng)甘肅、寧夏、陜西三省 26 個(gè) 縣（市），全長(zhǎng) 818km， 總流域面積 萬(wàn) km2。 林家村水位站控制流域面積 30661km2，渭河流經(jīng)甘肅、寧夏、陜西三?。▍^(qū)），甘肅省境內(nèi)流域面積占林家村以上總面積的 85%，寧夏占 %，陜西境內(nèi)占%。電站壩址以上控制流域面積 ，其下游 28Km處有林家村水文站，控制流域面積 30661km2，該區(qū)間流域面積 ，占林家村水文站以上流域面積的 %。 洪峰流量選樣的方法采用年最大值法，即每年只選取最大一次的瞬時(shí)洪峰流量作為頻率計(jì)算樣本。 根據(jù)林家村（ 1944～ 2020） 58 年系列洪水資料，加 1933 年歷史調(diào)查洪水Q=6890 m3/S，進(jìn)行頻率分析采用皮 Ⅲ型頻率曲線 目估適線，得出林家村水文站不同頻率的洪峰流量，再用面積比擬法換算到朱家灘水電站壩址處，其洪水成果詳見(jiàn)表。見(jiàn)圖 1— 1。 壩址區(qū)工程地質(zhì)概況 （ 1） 地形地貌 工程區(qū)位于秦嶺中低山區(qū)，渭河蛇曲發(fā)育，自西向東流經(jīng)本區(qū)，地面高度675m（渭河河谷） ~（強(qiáng)家山）。 （ 2）地層巖性 上壩址引水樞紐位于碼頭村東北渭河干流上，該段河谷部寬 150～ 300m，寬38～ 45m，河床高程 679～ 683m，河漫灘表面高程 ～ ，河床漫灘堆積的卵石層厚度 ～ 。 卵石層（ Q4a1+p1）：由石英巖、花崗巖碎塊組成，亞園形，一般粒徑 58cm，最大 30cm，充填沙 15%。 基巖層（ r5）：花崗巖，淺褐色，主要礦物為長(zhǎng)石，石英巖次之，或黑云母，中粒結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)，少量裂隙，中等風(fēng)化。 壩址基巖 物理力學(xué)參數(shù) 壩 基砂卵石層物理、力學(xué)指標(biāo)建議值表如下表 1— 2。 經(jīng)多方案比較，朱家灘水電站選擇樞紐布置在朱家灘村上游 300m 的渭河主干流上，上游距小水河匯入口 。 ，閘底板表面高程為 681m，閘孔寬為 ，設(shè)胸墻 頂部高程為 695m， 底部高程為 685m,胸墻高 10m。壩體內(nèi) 填充 漿砌石 ，表面為C15混凝土 。閘底板 頂面 高程 679m，閘關(guān)閉后閘門(mén)頂高程 684m。 有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范見(jiàn)表 51。 洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定 洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定：本次設(shè)計(jì)的溢流重力壩是Ⅴ級(jí)建筑物，根據(jù) GB50201— 94表采用 10 年一遇的洪 水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)， 50 年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)校核。 由該壩址區(qū)的地質(zhì)資料及工程地質(zhì)概況可知該壩址處基礎(chǔ)節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石軟弱，綜合樞紐的布置及下游的消能防沖要求，故可取單寬流量為 45m3/（ ）。設(shè)計(jì)要求：（ 1）有較高的流量系數(shù)，泄流能力大；（ 2）水流平順，不產(chǎn)生不利的負(fù)壓和空蝕破壞；（ 3）體型簡(jiǎn)單，造價(jià)低，便于施工等。 化簡(jiǎn)為 xxy ???????? 圖 3— 1 WES 堰堰面曲線 （ 2）堰頂曲線與堰下游面的連接點(diǎn)：堰頂曲線和下游壩面應(yīng)該是光滑連接，即下游壩面直線是堰頂曲線在交接點(diǎn)的切線。???????????? ???????? kxxy 反弧段設(shè)計(jì) 堰頂高程 ，壩基高程 ，溢流壩高度 14m。 由以上，試算得到收縮斷面水深： hc=。 確定上游水位 由上游水位流量關(guān)系，可以繪制上游水位流量關(guān)系曲線。 消能防沖設(shè)計(jì) 由于溢流壩下泄的水流具有很大的動(dòng)能，常高達(dá)幾百萬(wàn)甚至幾千萬(wàn) KW，如此巨大的能量，如不妥善處理，勢(shì)必導(dǎo)致下游河床被嚴(yán)重沖刷，甚至造成塌滑岸破和大壩失事。 （ 2）底流式消能 :底流消能是在壩址下游設(shè)消力池 ,消力坎等 ,促使水流在限定范圍內(nèi)產(chǎn)生水躍 ,通過(guò)水流內(nèi)部的旋渦、摩擦、摻氣和撞擊消耗能量 。 （ 3）面流式消能 :面流消能是在溢流壩下游面設(shè)低于下游水位、挑角不大的鼻坎，將主流挑至水面，在主流下面形成旋滾，其流速低于表面，且旋滾水體的底部流動(dòng)方向指向壩址，并使主流沿下游水面逐步擴(kuò)散，減小對(duì)河床的沖刷，達(dá)到消能防沖的目的。戽內(nèi)、外水流的旋滾可以消耗大量能量，因高速水流桃到表面，減輕了對(duì)河床的沖刷。 通過(guò)以上各種消能方式的優(yōu)缺點(diǎn)分析及綜合比較，以及考慮到該壩的自身情況及地質(zhì)情況，最終確定適合該壩體的最佳消能工形式為底流消能。 護(hù)坦的材料和細(xì)部構(gòu)造：校核情況下的臨界水深為 hk= ,收縮斷面水深 hc=,則 hkhc ,因此壩趾出的水流為急流，而河渠中的水流一般多屬緩流，其水深 ht大于臨界水深 hk，故此處必發(fā)生水躍，可利用水躍進(jìn)行消能。因?yàn)?hthc39。 淹沒(méi)度系數(shù)公式 因?yàn)榍耙雅忻鹘ㄖ锵掠嗡鳛檠蜎](méi)式水躍銜接， hthc39。39?；窘M合屬于設(shè)計(jì)情況或正常情況，由同時(shí)出現(xiàn)的基本荷載組成。；由于取 1m壩寬，可用斷面面積代替，面積可從斷面圖上量 ?。? c? — 壩體混凝土的重度（本設(shè)計(jì)中混凝土的重度為 25KN/m179。 a. 正常蓄水位： 上游水平水壓力： 1 2( 6 8 7 . 5 6 7 3 . 1 0 2 9 8 05)HP K N? ? ? ?? （→） 下游水平水壓力： 2 ( ( 6 8 0 6 7 8 ) 1 0 + ( 6 8 0 6 7 3 . 5 ) 1 0 ) ( 6 7 8 6 7 3 . 5 ) /2 = 1 9 1 . 3 K NHP ? ? ? ? （←） 上游垂直水壓力： 1 VP ? 下游垂直水壓力： 2 VP ? b. 設(shè)計(jì)洪水位： 上游水平水壓力：1 ( ( 6 9 1 .7 5 6 8 7 .5 ) 1 0 + ( 6 9 1 .7 5 6 7 3 .5 ) 1 0 ) ( 6 8 7 . 5 6 7 3 .5 ) /2 = 1 5 7 5 K NHP ? ? ? ??（ ） 下游水平水壓力： 2 ( ( 6 8 7 6 7 8 ) 1 0 + ( 6 8 7 6 7 3 .5 ) 1 0 ) ( 6 7 8 6 7 3 .5 ) /2 = 50 K NHP ? ? ? ??（ ） 上游垂直水壓力： 1 VP ? 下游垂直水壓力： 2 615KNVP ? c. 校核洪水位： 上游水平水壓力：1 ( ( 6 9 3 .5 6 8 7 .5 ) 1 0 + ( 6 9 3 .5 6 7 3 .5 ) 1 0 ) ( 6 8 7 .5 6 7 3 .5 ) /2 = 1 7 2 1 .3 K NHP ? ? ? ??（ ） 下游水平水壓力： 2 ( ( 6 8 8 .4 6 7 8 ) 1 0 + ( 6 8 8 .4 6 7 3 .5 ) 1 0 ) ( 6 7 8 6 7 3 . 5 ) /2 = 5 4 0 .8 K NHP ? ? ? ??（ ） 上游垂直水壓力： 1 VP ? 下游垂直水壓力： 2 82 10=820K NVP ?? （ 3） 揚(yáng)壓力 U 根據(jù)規(guī)范，排水處揚(yáng)壓力折減系數(shù)取 =? ，揚(yáng)壓力的計(jì)算過(guò)程如下： a. 正常蓄水位 U = 0 . 3 1 0 2 1 5 . 3 + ( 1 0 ( 6 8 7 . 5 6 8 0 ) 1 . 2 4 / 2 ) +0 . 2 1 0 ( 6 8 7 . 5 6 8 0 ) ( 1 5 . 3 4 ) / 2 = 3 5 6 . 6 K N? ? ? ? ? ?? ? ? b. 設(shè)計(jì)洪水位 U = 0 . 3 1 0 ( 6 8 7 6 7 3 . 5 ) 1 5 . 3 + ( 1 0 ( 6 9 1 . 7 5 6 8 7 ) 1 .2 4 / 2 + 0 . 2 1 0 ( 6 9 1 . 7 5 6 8 7 ) ( 1 5 . 3 4 ) / 2 = 7 8 7 . 3 KN? ? ? ? ? ?? ? ? U = 0 . 3 1 0 ( 6 8 8 . 4 6 7 3 . 5 ) 1 5 . 3 + ( 1 0 ( 6 9 3 . 5 6 8 8 . 4) 1 . 24 / 2 ) + 0 . 2 1 0 ( 6 9 3 . 5 6 8 8 . 4 ) ( 1 5 . 3 4 ) / 2 = 2 2 4 . 7 KN? ? ? ? ?? ? ? ? （ 4） 泥沙壓力 PS 一般計(jì)算年限取 50~100 年，水平泥沙壓力 PS為： 221 4522 ss sb sP h tg ?? ???????? 式中： sb? — 泥沙的浮容重， KN/m179。本設(shè)計(jì)采用抗滑穩(wěn)定公式進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算時(shí)取單寬 1m，計(jì)算公式如下： ()s f W UK P??? ? 計(jì)算結(jié)果 見(jiàn) 表 ，驗(yàn)算均滿(mǎn)足抗滑穩(wěn)定要求。 本設(shè)計(jì)選用張瑞瑾泥沙啟動(dòng)流速公式： 0. 14 0. 50. 720. 140. 50. 7210( ) ( 000 605 ) 10( ) ( 036 7 036 7 1010 000 605 ) / 036 7spjpjhhU c dddms???? ????? ? ??? 則 止動(dòng)流速 Uz 為： 0 . 6 7 5 0 . 5 6 2 /1 . 2 1 . 2czUU m s? ? ? 沖沙流速的計(jì)算 (1)開(kāi)啟沖沙閘，要求沉沙槽斷面流速達(dá)到能夠沖洗槽內(nèi)全部淤泥以及隨沖沙水流帶入槽內(nèi)的群體泥沙，則 沖沙流速為： 113601136( 1 . 2 ~ 1 . 4 ) 4 . 6( 1 . 2 ~ 1 . 4 ) 4 . 6 0 . 0 0 0 0 3 6 7 8 . 50 . 2 6 2 ~ 0 . 3 0 5 /c p j iV d hms? ? ?? ? ?? 式中， d0沖沙流量相應(yīng)的河道運(yùn)動(dòng)推移質(zhì)泥沙的平均粒徑； h0i沉沙槽內(nèi)水位至底板面上的水深。 在正常引水條件下，沉沙槽進(jìn)口控制斷面寬度： 03 6 0 . 5 1 1 . 2 62 0 . 4 9 6 5 2 9 . 8 8 . 5QBme g h?? ? ?? ? ?