【正文】 .5 263.0 263.5 264.0 流量 (m3/s) 4160 4440 4750 5060 5380 5730 6140 6550 水位 (m) 264.5 265.0 265.5 266.0 266.5 267.0 267.5 268.0 流量 (m3/s) 6960 7390 7830 8270 8740 9240 9710 10200 水位 (m) 268.5 269.0 269.5 270.0 271.0 272.0 — — 流量 (m3/s) 10600 11100 11600 12100 13100 14200 — — 水工建筑物工程地質(zhì)條件 與評(píng)價(jià) 大壩 壩址處為一不對(duì)稱“箱”型河谷，上、下游 的范圍內(nèi)，河道順直，河床較開闊，水下地形整齊平坦，高程為 m~，河水位 時(shí)，河床寬，主河道位于左側(cè)，水深 m~。分期設(shè)計(jì)洪水成果見表 － 2。 山湘壩址與大溪水文站之間的區(qū)間面積為 74km2，只有壩址控制面積的 %，壩址設(shè)計(jì)洪水可直接采用大溪水文站計(jì)算成果。綜合各 次調(diào)查成果，秋水干流保靖至山湘河段調(diào)查到的大洪水年份有 1849 年、 8 1909 年、 1927 年、 1931 年、 1954 年和 1963 年等。 本流域徑流以降水補(bǔ)給為主，徑流的年內(nèi)分配與降水 的年內(nèi)分配基本一致，年內(nèi)變化較大，徑流年內(nèi)分配見表 － 1。在春夏之交本流域處于冷暖氣團(tuán)交綏地帶，鋒面和氣旋活動(dòng)頻繁， 6 月中旬 ~7 月下旬為梅雨期，往往形成歷時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度大、面積廣的暴雨。在山湘鎮(zhèn)上游約 10km 的大溪水文站，是我院于 1980 年 10 月設(shè)立的專用站。河水和地下水對(duì)混凝土均無侵蝕性。巖石以面狀風(fēng)化為主，少見全風(fēng)化巖石，強(qiáng)風(fēng)化下限埋深多在 以內(nèi)。~40176。~10176。 壩址處河床為一不對(duì)稱 “ 箱 ” 型河谷，河段平直，河床較開闊，水下地形整齊平坦，高程為 m~，河水位 時(shí) ，水面寬 左右，主河道位于左側(cè)，深度 m~。庫內(nèi)無大面積腹 地和人口集中的城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)，亦無具有工業(yè)價(jià)值的礦藏和重要文物分布，淹沒損失較小，基本無固體逕流來源和浸沒問題。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)較簡(jiǎn)單，褶皺以舒緩短軸狀為主，斷裂相對(duì)稀疏，褶皺軸向和主斷裂面均呈北北東或北東向展布，而相應(yīng)的北西向張性或張扭性斷裂發(fā)育較弱。 據(jù) GB183062020《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，地震動(dòng)峰值加速度小于 ，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 ，相應(yīng)地震基本列度小于 6 度。 地形、地質(zhì)概況 區(qū)域地質(zhì)與地震 南昌工程學(xué)院本（專）科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 秋水側(cè)面以大婁山脈與烏江相隔，南與武水相鄰，北以五陵山和澧水分流，流域形狀呈西北高、東南低的三角形，地貌上屬川東 — 湘西北巖溶化中低山區(qū)。其后經(jīng) 319 國(guó)道向西北經(jīng)酉陽、黔江、彭水、武隆、涪陵、長(zhǎng)壽、可達(dá)重慶市，全長(zhǎng) 743km。 秋水有南北兩源。~30176。 工 程計(jì)劃工期 33 個(gè)月，首臺(tái)機(jī)組發(fā)電工期 31 個(gè)月，工程靜態(tài)投資 82830 萬元，總投資 87087 萬元。 RCC。 關(guān)鍵詞 :山湘；山湘水利樞紐；碾壓混凝土；重力壩 II Abstract Shan Xiang is the tributaries of the Yuan water river, its total length of 427 km River b asin area of 18,530 square kilometers , the dam controls a drainage area of 5,473 square kil ometers , were percent of Shan Xiang River Valley area . Large hub genus ( 2 ) type projects to generate electricity, both to improve the reservoi r shipping, development of tourism and other prehensive benefits. Dam of dam, on the l eft bank of non overflow dam, diversion dam and dam floor plant , river Spillway dam bod y a nd the right bank of the non overflow dam . Hub designed by a 100year flood , a flood check for a thousand years . Normally, the reser voir meters , design flood level meters , check flood level m . Power p lant installed two 60MW, the total installed capacity 120MW. Dam crest elevation of the main building entity m , the maximum height of 55. 05meters 。 主體建筑物實(shí)體重力壩壩頂高程 米，最大壩高 米；泄洪采用表孔， 共 5 孔，每孔寬 13 米，堰頂高程 米，下游消能采用底流消能；電站廠房布置 于引水壩段壩后，開關(guān)站布置于左岸山坡上。 大壩為碾壓混凝土壩，左岸非溢流重力壩、引水壩及壩后式地面廠房、河床壩身溢流 表孔和右岸非溢流重力壩。 樞紐屬大（ 2）型工程，以發(fā)電為主，兼有改善庫區(qū)航運(yùn)、發(fā)展旅游等綜合效益。電站裝機(jī) 2 臺(tái) 60MW，總裝機(jī) 120MW。同時(shí)對(duì)水電站和施工導(dǎo)流進(jìn)行 了簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)。 shanxiang Hydro Junction。h 。流域地理位置位于北緯 28176。 之間，流域呈西北高、東南低的三角形。 2 秋水流域?yàn)槎嗌降貐^(qū)，上中游山高坡陡，屬山區(qū)性河流，壩址上、下游河段不通航，當(dāng)?shù)亟煌ㄒ怨窞橹?，目前壩址左岸有鄉(xiāng)村道路經(jīng)山湘鎮(zhèn)至龍池與 319 國(guó)道相連，全長(zhǎng) 31km。根據(jù)《秋水河流規(guī)劃報(bào)告》、《秋水山湘至塘口河段水電規(guī)劃復(fù)核報(bào)告》和山湘水電站的開發(fā)利用條件，山湘水電站的開發(fā)任務(wù)主要是發(fā)電，兼有改善庫區(qū)航運(yùn)、發(fā)展旅游等綜合效益。 本區(qū)第三紀(jì)以來，處于大面積間歇隆起上升階段，無發(fā)震的深大斷裂和活動(dòng)性斷裂分布，庫壩區(qū)為一剛度較大完整性較好的穩(wěn)定地塊，不具備產(chǎn)生中強(qiáng)地震的構(gòu)造條件，屬區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定地區(qū)。 庫區(qū)內(nèi)分布的地層主要為寒武系、奧陶系及志留系。 4 庫區(qū)以基巖岸坡為主，不存在大規(guī)模的不穩(wěn)定巖體，岸坡總體穩(wěn)定較好。壩址區(qū)位于宋農(nóng) — 山湘背斜北端的 NW 翼，背斜軸部從壩址下游穿過。 壩址左岸為秋水的河灣地塊，溶蝕峰叢地貌，山頂高程 m~，高程 以下地形陡峻，為懸崖或峻坡，以上為峰叢間的淺小沖溝或小型溶蝕洼地，地形較平緩；右岸發(fā)育有兩條沖溝，高程 以下地形陡峻，為懸崖或峻坡，地形略顯零亂；以上為山前緩坡地，臺(tái)地寬 m~，地形坡度 5176。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖層走向與河床斜交，傾向上游，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，為 30176。未發(fā)現(xiàn)有較大的斷層通過壩址區(qū)，實(shí)測(cè)的斷層規(guī)模小，破碎帶膠結(jié)良好。地下水類型主要為巖溶裂隙水，普遍受大氣降水補(bǔ)給，向秋水河及其支流（溝）排泄。 水文、氣象 水文基本資料 秋水流域先后設(shè)立水文站 16 個(gè)，現(xiàn)有水文站 11 個(gè)，觀測(cè)項(xiàng)目有：水位、流量、泥沙、水溫、 岸溫等。夏季則為海洋暖濕氣團(tuán)所控制，溫高濕重。該站與壩址之間的區(qū)間面積為 74km2，只有壩址控制流域面積的 %，根據(jù)規(guī)范，壩址徑流可直接采用大溪水文站 1951~2020 年實(shí)測(cè)和插補(bǔ)徑流成果。 表 － 2 山湘壩址年平均流量頻率成果表 均值 (m3/s) Cv Cs/Cv P(%) 2 5 10 20 50 75 90 95 166 0.27 2.5 273 247 226 202 161 134 113 102 洪水 秋水流域自 1954 年起，“長(zhǎng)辦”、原長(zhǎng)勘院、中南院等單位先后多次進(jìn)行過歷史洪水調(diào)查。 壩址計(jì)算設(shè)計(jì)洪水的依據(jù)站為大溪水文站，上游卯洞水文站、來鳳水文站、下游山湘水文站作為山湘壩址設(shè) 計(jì)洪水分析計(jì)算的參證站?？芍苯硬捎么笙恼痉制诤樗挠?jì)算成果。成果見表 － 1。左岸高程 以下邊坡為懸崖，往上逐漸變緩，高程 左右為較寬緩的溶槽，地形平緩，槽內(nèi)分布?xì)埰路e含礫粉質(zhì)粘土層，厚度 ~。 南昌工程學(xué)院本（專）科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 出露地層為寒武系上統(tǒng)上組（? 323）和（? 324）的灰色、灰黑色厚至巨厚層白云巖、灰質(zhì)白云巖夾少量薄層白云巖，巖性均一，巖體的強(qiáng)度和剛度均較高。 ~20176。層間錯(cuò)動(dòng)帶相對(duì)較發(fā)育，主要沿巖層層面（縫合面）展布，長(zhǎng)數(shù)十米，寬一般在 以內(nèi)，大多鈣質(zhì)膠結(jié)良好，局部有泥化現(xiàn)象。 壩基弱風(fēng) 化巖石飽和抗壓強(qiáng)度大于 45MPa，平均完整性系數(shù) KV 一般大于 ，屬巖體質(zhì)量較好的巖石。河床段進(jìn)入相對(duì)隔水層以下 ，幕深 ~。全風(fēng)化巖體分布于邊坡上部，厚度為 ~；強(qiáng)風(fēng)化下限在 以內(nèi)，河床僅 ~；弱風(fēng)化下限埋深 ~。地層亦為寒武系上統(tǒng)上組（? 323）的灰至灰黑色厚層白云巖夾少量薄層白云巖。 上、下游圍堰 上、下游圍堰處除兩岸坡腳分布有少量的崩積碎、塊石外，其它部位基巖裸露，巖性為寒武系上統(tǒng)上組（? 324）的灰色厚至巨厚層白云巖，巖體較完整，巖體質(zhì)量以Ⅲ級(jí)為主。邊坡坡角 30176。 出口邊坡右側(cè)為順向坡，巖層傾角約 20176。卸荷裂隙的發(fā)育深 左右。一般隧洞段圍巖為Ⅱ ~Ⅲ類。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，試驗(yàn) 6 表明：料場(chǎng)的巖石作為軋制混凝土粗細(xì)骨料和塊石料，物理力學(xué)特性滿足有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求； 總儲(chǔ)量大于 300萬 m3，無用層約 70 萬 m3，儲(chǔ)量滿足工程要求。 h。 水工建筑物級(jí)別 根據(jù) GB5020194《防洪標(biāo)準(zhǔn)》和 SL2522020《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》， 山湘 水電站工程等別屬Ⅱ等工程，水庫為大（ 2）型水庫，電站為中型電站。 南昌工程學(xué)院本（專）科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 ，起調(diào)水位。 m3 Δ t—— 計(jì)算時(shí)端， s。 （ 2）選取合適的計(jì)算時(shí)段，以秒為計(jì)算單位。先假定一個(gè)水位 2Z ，通過水位庫容曲線查出對(duì)應(yīng)的 V2，再由公式（ 32）查得對(duì)應(yīng)的下泄流量 q2。2Z ?？梢罁?jù)此值進(jìn)行下一時(shí)段的試算。 南昌工程學(xué)院本（專）科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 3） 調(diào)洪演算 根據(jù)基本資料和限制條件，利用列表試算法調(diào)洪演算（詳細(xì)計(jì)算見計(jì)算書第 1章），將計(jì)算成果列于表 ： 表 26 調(diào)洪成果表 方案 孔口尺寸（ m） 起調(diào)水位 工況 Qmax（ m3） Vmax （ m3） Zmax（ m） 方案一 12 18 290 校核 設(shè)計(jì) 方案二 13 17 290 校核 設(shè)計(jì) 方案三 14 16 290 校核 設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)取堰凈寬 B=65m，設(shè)計(jì)洪水位為 校核洪水位為 。 裝機(jī)規(guī)模為 60MW 2臺(tái)。根據(jù)上述審查意見，結(jié)合地形地質(zhì)條件和樞紐布置要求，將壩軸線比選范圍定在上壩址上下游 順直河道范圍內(nèi)。為避免丟失寶貴的水頭，充分利用水能資源 ,壩軸線向上 游不能超過右岸上游側(cè)小沖溝。 壩型選擇 溢流壩型選擇根據(jù)工程特點(diǎn)，經(jīng)比較分析，選擇開敞式有閘控制低堰型式，堰型為WES 實(shí)用堰。 基本剖面 重力壩的基本剖面是指壩體在重力、靜水壓力（水位與壩頂齊平）和揚(yáng)壓力 3 項(xiàng)主要荷載作用下，滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，并使工程量最小的三角形剖面。為防波浪漫過壩頂，在靜水位以上還 應(yīng)留有一定的超高。 6） 地震動(dòng)峰值加速度小于 ，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期 ，相應(yīng)地震基本列度小于 6度。防浪墻頂至設(shè)計(jì)洪水位或校核洪水位的高差 ?h，可按下式計(jì)算： ?h =h 1%+hz+hc （ 41） 式中： h 1%為累計(jì)頻率為 1%時(shí)的波浪高度， m。校核洪水位四宜用相應(yīng)洪水期的多年平均風(fēng)速 ,m/s； D—— 吹程。同時(shí)，為了滿足設(shè)備布置、運(yùn)行、交通及設(shè)施的需要，經(jīng)過分析選取山湘水電站非溢流壩的壩頂寬度為 6m，其中向上游側(cè)外挑 1m，向下游側(cè)外挑 2m（總寬度為 9m）。 上游壩坡采用鉛直型，下游起坡點(diǎn)位置的選擇應(yīng)根據(jù)壩的實(shí)用剖面型式、壩頂寬度，結(jié)合壩的基本剖面計(jì)算而來 .根據(jù)計(jì)算下游起坡點(diǎn)的高程為 . 壩底寬度 由下游起坡點(diǎn)高程、坡度、邊坡系數(shù)以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)等條件通過幾何關(guān)系可得壩底寬度為 ，在 ～ 倍