【正文】 ～ 35 ～ 0 ～ ～ 3～ 4 4～ 5 1: 上壩址 弱 ～ 45～ 50 ～ 0 ～ ～ 8～10 7～ 8 1: 砂質(zhì)板巖 強(qiáng) ～ 8～ 10 ～ 0 ～ ～ 2～ 2～ 3 1:5 上壩址 弱 ～ 20～ 25 ～ 0 ～ ～ 6～ 8 4～ 5 1: 絹云母板巖 強(qiáng) ～ 6～ 8 ～ 0 ～ ～ 1～ 2 2～ 1:5 下壩 址 弱 ～ 15～ 20 ～ 0 ～ ～ 4～ 5 ～ 1: 引水發(fā)電隧洞及廠房工程地質(zhì)條件 引水發(fā)電隧洞 下壩址引水隧洞進(jìn)口位于壩線右岸上游，洞段穿越河間地塊，出口位于河灣下游 9沖溝口附近?！?60176。主要發(fā)育產(chǎn)狀 N70176。及 N10176。開挖坡比 i 臨 =1： ， i 永久 =1:。 E， SE∠ 64176。 W， SW∠ 85176?！?85176。 9 洞身段（ 110～ 350m）：上覆巖體厚 24～ 107m，圍巖為 Zaj2 Zaj22巖組灰綠色絹云母板巖夾中厚層長(zhǎng)石砂巖，圍巖呈弱～微風(fēng)化狀態(tài)，巖層產(chǎn)狀 N22176。 E， NW∠ 75176。 W 及 N10176。 出口段（ 350m 以后）：地形坡角 15176。巖層產(chǎn)狀 N15176。主要發(fā)育 N30176。 N15176。四組節(jié)理，面多閉合，延伸長(zhǎng) 1～ 5m。 E及 N80176。階地上部為灰褐色粉質(zhì)粘土，下部為砂礫石，厚 ～ ，基巖為 Zaj2 Zaj22 巖組灰綠色絹云母板巖夾灰白色長(zhǎng)石砂巖。～ 70176?！?36176。 土料 共調(diào)查了 7 個(gè)料場(chǎng)，總儲(chǔ)量 10 4 m3，均分布在團(tuán)河Ⅱ級(jí)階地，為黃褐色、紅棕色粘土、土層較密實(shí)，呈可塑～硬塑狀，中～ 低壓縮性。各料場(chǎng)距公路較近，運(yùn)輸方便，推薦料場(chǎng)土的物理力學(xué)指標(biāo)：天然含水量 26%，最優(yōu)含水量 22%，最大干密度 ～，壓縮系數(shù) Va12=，內(nèi)摩擦角 180，凝聚力 23KPa。質(zhì)量較好。沅水的料場(chǎng)單個(gè)儲(chǔ)量較大，一般 10～ 3010 4 ，可采厚度水上： ～ ,水下： ～ 。除三洲、高椅料場(chǎng)不通公路，運(yùn)輸不便外 ，其他料場(chǎng)距公路均較近，運(yùn)輸較方便。為 Zaj Zaj3的厚層砂巖、含礫砂質(zhì)板巖、含礫砂巖等，弱風(fēng)化巖石較堅(jiān)硬，飽和抗壓強(qiáng)度 Rg=25～ 50Mpa。獨(dú)巖灘料場(chǎng)遠(yuǎn)距較遠(yuǎn)，達(dá) ,可作為備用料場(chǎng)。 2）上壩址： 正常蓄水位： （ 190m）； 設(shè)計(jì)洪水 （ P=2%）：下泄流量 Q=5220m3/s，相應(yīng)下游水位 ； 11 校核洪水 （ P=%）：下泄流量 Q=8440m3/s，相應(yīng)下游水位 ； 水文氣象資料 見前。峽谷筑壩工程量相對(duì)較小，河流彎曲段下游，有利于引水發(fā)電隧洞及 發(fā)電廠房的布置，該壩址處有上、下兩條壩線可供選擇。當(dāng)蓄水位 192m 時(shí)，河谷寬 161m ，左岸沖溝較發(fā)育，壩軸線上、下游分別分布 2 及 3 沖溝，邊坡具下陡上緩特征，高程 227m 以下坡角 450，以上坡角 250，山頂高程 271m ；右岸地形較平順，上游有一小沖溝分布，邊坡較陡峻，坡角 350～ 450，山頂高程292m 下壩址位于上壩址下游 660m，基本為“ U”型橫向谷，河流流向2650，河床大部分為沖積砂礫石覆蓋，河床高程 182～ ，河床寬 202m，右河床為淺灘，水深 ～, 左河床為人工改造河槽，水深 ～ 。主要節(jié)理有四組。 壩區(qū)巖石風(fēng)化主要受巖性所控制，壩基及壩肩大部分為絹云母板巖，其抗風(fēng)化能力較弱，兩岸肩強(qiáng)風(fēng)化相對(duì)較深。據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)資料表明，基巖的透水性與巖體風(fēng)化程度密切相關(guān)，強(qiáng)風(fēng)化帶及弱風(fēng)化帶上部巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體完整性較差，透水性較強(qiáng)，為中等透水帶，弱風(fēng)化帶中下部和微風(fēng)化巖體透水性較差，基本為弱透水或微透 水 帶 。 工程量： 由于下壩線河床要比上壩線寬，因此下壩線的工程量、包括：混凝土的 澆筑量、清基量、 開挖量等要比上壩線要工程量要大； 由于地下水深淺和巖層的透水性不同，上壩線的帷幕灌漿量要比下壩線的工程量要小。自動(dòng)翻板閘不需 要設(shè)置啟閉機(jī)和工作橋，有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、工程量少、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，并且閘室結(jié)構(gòu)輕矮，抗震性能好。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、造價(jià)低、節(jié)省三材和抗震性能好的優(yōu)點(diǎn)。兩者都能做到充分利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有材料，泄洪建筑物容易布置，施工導(dǎo)流方便。而實(shí)體重力壩雖工程量大些，但體型簡(jiǎn)單，機(jī)械化施工程度高，工期短，可提前發(fā)揮效益。樞紐建筑物由大壩、引水隧洞、廠房等組成，由于是引水式電站，樞紐主要建筑布置比較分散，施工相互干擾比較小，但管理不太方便。而閘門型式很多，各有特點(diǎn)（如下表），從材料、制造安裝水平、運(yùn)行維護(hù)及使用年限等多方面考慮，選用弧形鋼閘門比較經(jīng)濟(jì)合理。 弧形閘門門葉的梁格布置與平板閘門門葉相似 。閘墩厚度中墩取 ,邊墩取 ，上游側(cè)墩 頭為半圓形，下游側(cè)墩頭為半圓形 。 所有計(jì)算過程全部用 Excel 電子表格實(shí)現(xiàn)。 校核洪水重現(xiàn)期為 500 年（ P=%）， 下泄流量 8440 m3/s，相應(yīng)上游水位 ，尾水位為 26 4 WES 堰的尺寸擬定 WES 堰的尺寸擬定 堰頂最大水深為校 核洪水位與堰頂?shù)母卟? Hmax== 設(shè)計(jì)水頭取 Hd== 初步擬定： 上 游面坡度為 2H： 3V 的兩圓 WES 標(biāo)準(zhǔn)剖面 兩圓 WES 標(biāo)準(zhǔn)剖面的曲線方程為 : xn=kHdn1y (《 水力計(jì)算手冊(cè) 》 P131 頁公式 321) 上游面剖度為 3： 2的曲線方程參數(shù)為： k= n= R1= a= R2= b= (《 水力計(jì)算手冊(cè) 》 P132頁表 321) R1== a== R2== b== 對(duì)于底流銜接的反弧半徑 R R =10x/ x =（ +21H+16） /(+64) (《 水力計(jì)算手冊(cè) 》 P132 頁 ) H — 壩前水頭 v — 壩址處流速 x =（ +21H+16） /(+64) =（ +21 +16)/( +64) = R =10x/=(10^)/ = 27 5 水面線的確定 水面線計(jì)算 H ―― 校核洪水位的堰上水頭 X、 Y――堰頂最高點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)， X向右為正， Y向下為正的坐標(biāo)系 查《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第六卷《泄水與過壩建筑物》 P6182 頁 表 2726 低溢流堰的水面線坐標(biāo) 上游壩面為向下游傾斜 2H： 3V 的系數(shù) 計(jì)算得下表： 水面線計(jì)算表 H X/H Y/H X Y 2 1 0 0 28 H X/H Y/H X Y 1 2 3 29 H X/H Y/H X Y 4 5 水面線 250 200 150 100 50 0 50 100 50 0 50 100 150 30 6 壩頂高程確定 壩頂高程的確定 壩頂高程 =設(shè)計(jì)洪水位 +△ h 設(shè) 壩頂高程 =校核洪水位 +△ h 校 壩頂高于靜水位的超高值△ h, △ h= hl + hz + hc 式中 hl波浪高度 hz波浪中心線至靜水位的高度 hc安全加高 5 4 1 300 0166lh V D?? 2 2lz h Hh cthLL? ?? （《 水工建筑物》教材 P15 頁 官?gòu)d公式） ? ?lLh? L為波長(zhǎng) V0計(jì)算風(fēng)速 D吹程 H壩前水深 安全加高 hc 運(yùn)用情況 壩的級(jí)別 3 設(shè)計(jì)情況﹙基本情況﹚ 校核情況﹙特殊情況﹚ 設(shè)計(jì)洪水位 5 / 4 1 / V D? = 135/4 3^1/3= ( )lLh? = ^= 2 2lz h Hh cthLL? ??=( )247。促使水流在池內(nèi)產(chǎn)生一定淹沒度的水躍。 消能工計(jì)算公式如下： 211 ( 1 8 1)2h Frh?? ? ? ?? （《水力計(jì)算手冊(cè)》 P193 頁，公式 411） 2222Oc cqEh gh??? （《水力計(jì)算手冊(cè)》 P201 頁，公式 421） cth h S z? ?? ? ? ? ? （《水力計(jì)算手冊(cè)》 P203 頁，公式 423） 22 2 2 2 2112 tcQz g b h h????? ? ???? ???? （《水力計(jì)算手冊(cè)》 P203 頁，公式 424） ? 安全系數(shù) ,可取 ? =~ z? 消力池出口水面落差 . b 消力池寬度 ?? 水流自消力池出流的流速系數(shù) ,一般取 ?? = 消力池長(zhǎng) kL 的確定 ??0. 7 ~ 0. 8kjLL? （《水力計(jì)算手冊(cè)》 P193 頁，公式 411） jL 自由水躍的躍長(zhǎng) ,以池長(zhǎng)設(shè)計(jì)流量計(jì)算 . 躍后水深計(jì)算公式 2( 1 8 1)2ccchh Fr?? ? ? ? （《水力計(jì)算手冊(cè)》 P193 頁，公式 411） ch 收縮斷面水深 32 c ccqFr h gh?收縮斷面弗汝德數(shù) 。 37 消力池計(jì)算 消力池深的試算 P1=＜ = 故不能忽略行進(jìn)流速 H0=H+v2/2g q hk E0 0? 39。ch 選 q= 為設(shè)計(jì)流量 = 5 8.39。c? 139。 1 5 3c c khh?? ? ? ? ? 1139。 9 5 1c c k?? ? ? ? ? 水躍長(zhǎng)度 2 0. 5 0. 9330. 9311 [ ) 1] 46.(31)5j c rLmhF?? ??? ? 故消力池長(zhǎng)度為 kL = ( 0 .7 0 .8 ) 4 6 .5 6 = ( 3 2 .5 9 3 6 .4 5 )? 取消力池長(zhǎng)度為 35m 38 消力池構(gòu)造設(shè)計(jì) 該工程為了防止空蝕、漂流物的撞擊及泥沙磨損的原因的破壞，消力池底板采用標(biāo)號(hào)較高的 C50 的 高標(biāo)號(hào) 砼澆筑，砼厚 50cm，并配置 12200? 的一級(jí)鋼筋作構(gòu)造鋼筋，在 C50的硅粉砼下為 100cm厚的 C25 砼護(hù)坦底板，為了增強(qiáng)護(hù)坦板的抗滑穩(wěn)定性，在消力池的末端設(shè)置齒墻，墻深 ，為了減小作用在護(hù)坦底板上的揚(yáng)壓力，在護(hù)坦上設(shè)置排水孔，并在該部位的底面鋪設(shè)反濾層，排水孔孔徑為 20cm，間距為 2m，呈梅花狀排列。 該工程地質(zhì)條件較好，消力池后為抗沖性較好的巖石，因此不需要設(shè)海漫。 護(hù)坦溢流段與擋水壩段之間的導(dǎo)水墻寬 2m，高程為正常瀉流流量（ 3080m3/s）時(shí)對(duì)應(yīng)的下游水位加安全超高，下游水位為 ，加安全超高 1m，取導(dǎo)水墻的高程為 。 閘上公路橋設(shè)計(jì)基本要求與其他橋梁相似。 布置影響因素 閘底板的地基應(yīng)力分布 一般情況下，水閘閘門布置在閘室中部偏上游處，公路橋布置在閘門的下游側(cè)，高水頭時(shí)，水平推力大，此時(shí)地基應(yīng)力分布不均。 與兩岸的連接 若兩岸公路路面高程比較低，為避免車輛過橋爬高，宜將公路就低布置，閘門下游面的閘墩頂高程較低，布置易滿足要求，也可以將橋梁布置在閘門上游側(cè) 。公路橋上部結(jié)構(gòu)的底面高程，根據(jù)橋下凈空確定。 其他 有必要設(shè)置護(hù)攔，人行道，泄水管，路面要有一定坡度