【正文】 :00 6:00 8:00 19:54 20:00 11 日 0:00 4:00 8:00 17:12 20:00 21:3 12日 0:00 表 QA水庫施工期洪水過程線計算表 時間 P=5% P=10% 典型估量m3/s 放大倍比 放大流量 m3/s 修勻流量m3/s 典型估量m3/s 放大倍比 放大流量 m3/s 修勻流量m3/s 23 日 20:00 24 日 4:00 8:00 12:53 14:00 19 15:30 15:40 16:12 16:20 17:12 17:27 18:38 19:00 20:00 21:18 26 27 22:00 23:24 25 日 0:00 1:00 2:00 4:00 8:00 8:23 12:35 16:00 18:30 20:00 26 日 0:00 4:00 8:00 26 日 12:00 26 日 20:00 工程地質(zhì) 區(qū)域構(gòu)造及其穩(wěn)定 工程區(qū)位于天山東段塊體內(nèi)，北部為巴里坤塔格－八大石隆起塊體，南部為 QA 盆地（沉降帶）。 （ 2）南山口西斷裂 ： 走向 333176。 2. 活動斷裂與地震 （ 1）達板果勒斷裂 ： 達板果勒裂東端在未來 100 年內(nèi)發(fā)生 6～ 7 級左右地震的可能性最大，但其最近的可能震源距庫區(qū)在 20 公里以上，按地震影響場的衰減系數(shù)，對庫區(qū)的影響裂度也在 7176。 3. 區(qū)域穩(wěn)定評價 壩庫區(qū)位于天山東段構(gòu)造塊體內(nèi)，盡管附近有東溝斷裂存在，經(jīng)自治區(qū)地震局論證鑒定，活動量不大，它不是本區(qū)地震活動的控制性斷裂，因此，區(qū)域構(gòu)造環(huán)境較好，庫壩區(qū)處于較穩(wěn)定的塊體內(nèi)?！?46176。巖石呈灰色，風(fēng)化面黑色，板狀－層狀構(gòu)造，由正常碎屑和火山碎屑組成。 2. 構(gòu)造 庫區(qū)的內(nèi)共有大小斷層 20 條，最長達 公里，最短的僅幾十米，以走向 60176。中段 72176。中段傾角陡，破碎帶寬 6～ 10 米，破碎帶由內(nèi)向外依次有斷層泥、糜棱巖、角礫石和壓碎巖，斷層破碎帶連續(xù)，從壩址左壩肩穿過。 F18 斷層：位于壩址上游 公里處，接近南北走向。 3. 庫岸穩(wěn)定 水庫基底巖石為凝灰?guī)r，河谷及兩側(cè)岸坡為厚度不大的松散堆積物覆蓋，進入壩址附近因岸坡變陡，大部分范圍基巖裸露，基巖完整。 5. 水庫淹沒及浸沒 庫區(qū)內(nèi)無工礦企業(yè)、居民點，僅有 5 畝耕地， 萬余株野生喬灌木及 268 畝天然草場，故無大的淹沒損失，巖質(zhì)庫岸也不存在浸沒問題。 壩址區(qū)出露巖層主要有粉砂質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖、大理巖、第四系沖積物及坡積物，沖積物厚度 2～ 5m，坡積物厚度 0～ 14m?？傞L 公里，破碎帶寬度 6～10m，在左壩肩高出回水線以上 300m出露，距左壩肩水平距離 300m，對建壩影響不大。 F19 斷層：位于左壩肩，總長 50m，走向 62176。 第一組裂隙：傾向 258176。 第二級裂隙：傾向 320176。 兩組節(jié)理相交呈 “X”型，其中第一組裂隙位于右岸壩腳附近，長 20m，張開寬度約 10cm，因規(guī)模較小，易于處理?！?80176。厚 0～ 13m，結(jié)構(gòu)疏松，透水性強，需全部清除，在此之 上岸坡變陡，為 65176。左右，右壩肩未發(fā)現(xiàn)有大的不穩(wěn)定巖體和緩傾角滑移面，但在 1980～ 2055m高程范圍有一 段地層較破碎，產(chǎn)狀紊亂，風(fēng)化深度 20m左右，該段上部巖石破碎是由于表部風(fēng)化裂隙發(fā)育，較軟弱，風(fēng)化強烈現(xiàn)象造成。 根據(jù)洞探揭露，兩岸壩肩由河床岸邊深入巖體內(nèi)部 10m以后， 大部分巖石堅硬完整，節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖層走向與河流走向呈大交角，圍巖穩(wěn)定性較好，均可布置導(dǎo)流洞和放水洞。從 分布情況看，階地前沿多為沖、洪積堆積物，卵、礫石磨圓度好呈滾圓，夾有大量漂石，多數(shù)礫石直徑 500mm，個別有超過此粒徑的向階地后沿發(fā)展 ,主要是山前洪積堆積層，分選及磨圓度都較差，顆粒以棱角狀和次棱角狀為主，最大顆料直徑 250 至 350mm，山前個別漂礫大于 800mm。 C2 砂石料場 C2 砂石料場位于東溝村東南 300 米的沖溝溝口，距水庫大壩 公里，沖洪積沉積與堆積混合堆積，洪積扇地貌，堆積厚度大于 20m，扇軸長 400m，儲量約 萬立方米，此處山溝水量較小，搬運及沉積物以細顆粒居多，粗顆粒相對減少，卵礫石磨 圓度較好，砂子磨圓較差，砂子成分含量中以正長石為主。 C5 砂 石料場 C5 砂石料場位于 QA 溝口以西沖溝溝口，距水庫大壩約 公里，料場順溝底呈條帶分布，長約 1320m，寬約 200m，探坑深度 5m，儲量約 132 萬立方米。 鋼筋與木材 均可通過鐵路、公路運輸，滿足工程需要。 根據(jù)灌區(qū)國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，灌區(qū)內(nèi)的人口由現(xiàn)狀年的 萬人發(fā)展到 2020 年 萬人， 2020 年 萬人，農(nóng)業(yè)種植面積由現(xiàn)狀的 萬畝，發(fā)展到 2020 年的 萬畝，2020 年的 萬畝；工業(yè)總產(chǎn)值由現(xiàn)狀年的 億元發(fā)展到 2020 年 25 億元， 2020 年的 億元。因此，興建 QA 水庫工程非常必要，非常緊迫。經(jīng)水庫泥沙淤積計算，確定水庫死庫容 106m3，相應(yīng)死水位 。 水庫泥砂淤積 QA 河多年平均輸 沙 量為 104t，徑流含沙量 ， 屬少沙河流 ， 經(jīng)計算106 m3的淤積庫容淤積年限超過 55 年。 調(diào)洪演算 設(shè)計洪水過程線 根據(jù)資料現(xiàn)在設(shè)計洪峰流量和壩址處水文站的單位洪水流量過程線，故本次設(shè)計洪水過程線采用以洪峰控制的同倍比 放大法對典型洪水進行放大，分別得設(shè)計洪水過程線與校核洪水過程線。 聯(lián)合另一方程： q2=f(H)= () 式中 A系數(shù)，與建筑物形式和尺寸，閘孔開度以及淹沒系數(shù)有關(guān)系，A=(2g)1/2； m流量系數(shù)； B堰頂高度； b指數(shù)，對于堰流一般為 3/2 。 2. 基本數(shù)據(jù) 由于該溢流堰不設(shè)閘門，故 根據(jù)資料可知，該水庫的起調(diào)水位高程為 米，其相應(yīng)的庫容為 900 萬立方米。其基本剖面為上游近于垂直的三角形剖面 ,眼垂直軸線方向常沒永久伸縮縫 ,將壩體分成若干獨立工作的壩段 ,壩體剖面較大。樞紐布置方便一般不需要另設(shè)河岸溢洪道或洪隧洞。 d． 壩體體積大，施工期混凝土的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力較大，在施工期對混凝土溫度控制的要求較高。因此，是一種經(jīng)濟性和安全性都很好的壩型。 施工導(dǎo)流需一次斷流，工另開導(dǎo)流隧洞。理想的地質(zhì)條件是基巖均勻單一、完整穩(wěn)定、強度高、剛度大、透水性小和耐風(fēng)化。 c． 壩身是土石散粒體結(jié)構(gòu)，有適應(yīng)變形的良好性能，因此對地基的要求低。 土石壩按其施工方法可分為碾壓式土石壩、拋填式堆石壩、定向爆破堆 石壩、水中倒土壩和水力沖填壩。因此考慮均質(zhì)壩方案是不宜采用的。 斜墻壩土質(zhì)防滲體設(shè)在上游或接近上游面，該壩型斜墻與壩體施工干擾小，但其抗震性和適應(yīng)不均勻沉降的性能不如 斜心墻 壩。 由上述比較可以看出， 斜心墻 壩綜合了 斜心墻 壩與斜墻壩的優(yōu)缺點， 斜心墻 有足夠的斜度，能減弱壩殼對 斜心墻 的拱效應(yīng)作用； 斜心墻 壩對下游支承棱體的沉陷不如斜墻那樣敏感，斜心墻 壩的應(yīng)力狀態(tài)較好，因而最終采用 斜心墻 壩的方案。 。 最終計算成果 見下表 ： 表 各種工況下的壩頂高程 計算情況 計算項目 正常運用情況 非常運用情況 正常蓄水位 設(shè)計洪水位 正常蓄水位 校核洪水位 上游靜水位（ m） 河底高程（ m） 壩前水深（ m） 吹程 （ km） 風(fēng)向與壩軸線夾角 （ ?） 0 風(fēng)浪引起壩前雍高 （ m） 風(fēng)速 V（ m/s） 18 12 波高 hm (m) 護坡粗糙系數(shù) 上游壩面坡腳 arctg1/ 波浪沿壩面爬高（ m） 安全超高（ m） 地震安全加高（ m） 0 0 壩頂高程（ m） 綜上所述，此大壩壩頂高程為 ，壩高為 68m。 壩坡與馬道 土石壩壩坡的選擇取決于壩型、壩高、壩的等級、壩體及壩基材料材料的性質(zhì)、承受的荷載、施工和運行等主要因素。 在壩坡改變處，尤其在下游坡，通常設(shè)置 ～ 的馬道以使匯集壩面的雨水，防止沖刷壩坡，并同時兼作交通、觀測、檢修之用，綜合上述等各方面的因素取其寬度為 。 壩體棱體排水選用 常用壩體排水有以下幾種： 棱體排水 ：可降低浸潤線，防止壩坡凍脹，保護下游壩腳不受尾水淘刷，且有支持壩 體增加穩(wěn)定性的作用，工作可靠，便于觀測和檢修，適宜下游有水的情況。 貼坡排水能防止?jié)B流逸出處土體發(fā)生滲流破壞，構(gòu)造簡單，用料簡單，施工方便，易于檢修，但不能降低浸潤線。褥墊排水周圍應(yīng)有反濾層，以保護壩體和壩基的土體。棱體頂寬根據(jù)需要確定，但不小于 ，取為 。在上游側(cè)設(shè)防浪墻，高度為 ，下游側(cè)設(shè)置欄桿。根據(jù)： 其使用目的相適應(yīng)的工程性質(zhì)，并具有長期穩(wěn)定性。 其中： C1 料場距水庫大壩 公里，儲量約 萬 m3， C2 料場距水庫大壩 公里，儲量約 萬 m3， C5 料場距水庫大壩 公里，儲量約 132 萬 m3， C6 料場距水庫大壩 5公里，儲量約 100 萬 m3， C3 料場距水庫大壩 3 公里，儲量約 萬 m3， C4 料場距水庫大壩 公里，儲量約 萬 m3。 土料場的選擇 根據(jù)規(guī)范《碾壓與土石壩設(shè)計規(guī)范》 SL274－ 2020 中 條規(guī)定：防滲土料應(yīng)滿足下列要求： 1 10－ 5cm/s 3% 1% 通過實驗防滲土料可選用 C3 料場。所以只有 C6 料場的級配是良好的。 填筑標準設(shè)計 根據(jù)《碾壓式土古壩設(shè)計規(guī)范》 SL274－ 2020 三級壩粘性土的壓實度應(yīng)符合 96%－ 98%的要求，取壓實度為 ，設(shè)計干密度指標見表 43。 第八章 泄水建筑物 方案比較 土石壩 樞紐布置通常是以大壩為主體，泄水建筑物為中心。本方案在進行經(jīng)濟技術(shù)比較后采用岸邊溢洪道為主要泄水建筑物， 以提高土壩樞紐的泄洪超載能力以及運行可靠性。 岸邊溢洪道修建在右壩肩 旁。側(cè) 槽 溢洪道適用于河谷狹窄的水利樞紐，不宜在土基上修建。 對于正槽 和側(cè)槽溢洪道可從樞紐布置、施工以及造價三方面來說：①正槽溢洪道軸線與水流方向平行，對于壩址處山體較低，岸坡較緩的地形大多采用正槽式，而對于側(cè)槽來說溢流堰大致沿等高線布置，水流經(jīng)過溢流堰泄入于堰大致平行的側(cè)槽后，經(jīng)過約 90176。施工質(zhì)量有保證。 進水渠布置： 進水渠的布置原則： ①選擇有利地形、地質(zhì)條件；②在選擇軸線方向時，應(yīng)使進水順暢；③進水去較長時，宜在控制段之前設(shè)置漸變段，其長度視流速等條件確定，不宜小 于 2 倍堰前水深；④渠道轉(zhuǎn)彎時，軸線的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于 4 倍渠底寬度，彎道至控制堰之間已有長度不小于 2 倍堰前水深。溢流堰是水庫下游泄洪的口 門，是控制溢洪道泄流能力的關(guān)鍵部位，因此必須合理選擇堰前控制段的形式和尺寸。中間設(shè)有一個中墩，墩厚 1 m，寬 m。為了適應(yīng)泄槽與其它建筑物的連接，采用滑動模板施工，以保證達到平整度的要求。泄槽分塊，縫間止水可詳見圖QA1 中的止水詳圖。 溢洪道消能防沖建筑物的設(shè)計洪水標準：本樞紐屬于 3 級建筑物，按 50 年一遇洪水設(shè)計溢洪道消防沖建筑物。這樣可以保證下游河床和岸坡遭受沖刷后不至于危及大壩和溢洪道自身的安全。邊墻采用重力式擋土墻，上寬為 ，底寬為 。 泄槽底板 泄槽底板厚度考慮溢洪道規(guī)模及其與壩的相對位置、沿線的工程地質(zhì)條件、水力特性、氣候提條件、水流中挾沙情況等因素，并根據(jù)類似工程經(jīng)驗類比確定，泄槽的底板厚度不應(yīng)小于 米，本工程泄槽地板厚度為 米。挑流消能的尺寸見圖 QX03 中挑流鼻坎詳圖。在控制段的基坑略向上游傾斜。 材料抗?jié)B性指標： 由于溢洪道有抗?jié)B要求，混凝土應(yīng)滿足有關(guān)抗?jié)B等級的規(guī)定，混凝土抗?jié)B等級按 28天齡期的標準試件測定，混凝土抗?jié)B等級分為： W W W W W W12六級。對于混凝土的抗凍指標可在《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》表中查得抗凍等級為 F300。 在《溢洪道設(shè)計規(guī)范》表 可查出 k=， n=。 H0— 計入行近流速的堰上總水頭， 。 式中 ε 0— 中墩形狀系數(shù)； ζ k— 邊墩形狀系數(shù)； σ s— 淹沒系數(shù)