【正文】 ? 末的水庫蓄水量， m3/s； t? —— 計(jì)算時(shí)段， 。根據(jù)規(guī)范 SL2522020，本工程等級(jí)為三等工程，主要建筑物級(jí)別為 3 級(jí)，臨時(shí)建筑物為 5 級(jí)。 灌區(qū)具有優(yōu)越的土地、光熱資源優(yōu)勢(shì)，發(fā)展農(nóng)業(yè)有廣闊的前景，同時(shí)灌區(qū)內(nèi)又有發(fā)展鹽化工、石油化工、煤炭、電力等工業(yè)的基本條件和優(yōu)勢(shì)，僅擬建的石油化工提出的用水申請(qǐng) ,即要求年供水量 2500 萬噸。 C7 石料場(chǎng) 石料場(chǎng)位于 QA 溝口河漫灘，距水庫大壩約 5 公里，該處 200mm 至 600mm 漂石儲(chǔ)量豐富，收集方便，運(yùn)距較近，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量 5 萬立方米，并且卵石、漂石磨圓度好，石質(zhì)堅(jiān)硬，主要成分為花崗巖，是很好的砌石材料。該料場(chǎng)物理力學(xué)指標(biāo)見表 、 表 。 若在右岸布置溢洪道，應(yīng)考慮清除破碎巖石及坡積物。兩岸及壩基工程地 質(zhì)條件分述如下： 左壩肩 現(xiàn)代河床陡崖高 13m，陡崖之上為 Ⅱ 級(jí)階地， Ⅱ 級(jí)階地之上為坡積碎石覆蓋，南北向分布寬度 70m，坡度 25176。傾角 58176。 傾角直立。 壩址區(qū)內(nèi)無大的斷裂構(gòu)造發(fā)育，只發(fā)育有幾條規(guī)模較小的斷層和兩級(jí)裂隙，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下： F1 斷層：位于左岸，走向 43176。出露在庫區(qū)回水標(biāo)高范圍以上，水庫建成蓄 水后不存在滑動(dòng)、坍塌問題。傾角80176。的最發(fā)育，主要斷層有 F F1 F18。～ 80176。以下。 1. 主要構(gòu)造形跡 （ 1）巴里坤塔格 —天山廟大斷裂 ： 該斷裂總長 300 公里以上，西段走向近東西較平直，天山廟以東走向北西西，再往東轉(zhuǎn)北東東，形成往南突出的弧形，斷裂北傾，傾角 70176。因此，選擇 1998 年 8 月上、中旬的一次洪水過程線作用為 QA 水庫設(shè)計(jì)洪水的典型過程線（見表）。 庫壩區(qū)多年平均降水量 毫米，多年平均蒸發(fā)量 毫米，多年平均蒸發(fā)量見表 表 多年平均蒸發(fā)量 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年 蒸發(fā)量(mm) 190 庫壩區(qū)多年平均溫度 ℃ ，一月平均氣溫 ℃ ， 7 月平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ （ 1986 年 7 月 15 日），極端最低氣溫 ℃ （ 1984 年 1 月 17 日），年日照時(shí)數(shù)在 3000 小時(shí)以上。 第二章 設(shè)計(jì)的基本資料 水文氣象 流域概況 QA 河位于 新 疆 QA 盆地以北，東部天山山脈哈爾里南坡，地理位置介于東經(jīng) 90176。 水庫以灌溉和工業(yè)供水為主，兼顧防洪，工程興建后可以灌溉面積 104 畝。 水庫 水利 樞紐 工程 施工組織設(shè)計(jì) 摘 要 QA水庫位于新疆 某 地區(qū) QA河 河 谷出山口地段， ，水庫控制流域面積 714 平方公里， 庫容 900104m3。 QA 水庫的主要任務(wù)是，保證石油化工用水，改善灌區(qū)的灌溉條件，調(diào)劑生態(tài)用水，減少流域內(nèi)地下水的開采量，兼顧防洪。57′～94176。氣溫詳見表 。 設(shè)計(jì)施工導(dǎo)流及度汛洪水 根據(jù)規(guī)范，施工導(dǎo)流洪水頻率為 P=10%，攔洪度汛洪水頻率為 5%，仍以 1998 年為典型年，洪水過程線見表 。~76176。 （ 2）東溝斷裂 ： 該斷裂長約 25 公里，歷史上很少有地震活動(dòng)，活動(dòng)量也不大，本區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)北東東向斷裂發(fā)生過 Ms≥5 級(jí)地震的先例，因而估計(jì)未來百年內(nèi)發(fā)生 Ms≥6 級(jí)地震的可能性很小，按照新疆地區(qū)斷層長度與發(fā)生最大地震的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，該斷裂可能發(fā)生的最大震級(jí) Ms=，即使發(fā)生 級(jí)地震，其烈度也只有 7176。 ③ 凝灰質(zhì)粉砂巖：出露于壩址以東，面積 平方公里，由于斷層與小褶曲的影響，產(chǎn)狀變化較大。 F1 斷層：縱貫整個(gè)庫區(qū)，屬逆斷層，長 公里，斷層?xùn)|段走向 43176。破碎帶 寬 ～ 1 米，可見斷層角礫巖。 4. 庫區(qū)滲漏 庫區(qū)處于高山峽谷區(qū)，兩岸山勢(shì)陡峻，山體雄厚，河谷深切， 10 公里范圍內(nèi)為最低侵蝕基準(zhǔn)面，庫區(qū)巖性由花崗巖和凝灰?guī)r組成，除發(fā)育有近東西，近南北向兩級(jí)小規(guī)模斷裂外，無規(guī)模較大的區(qū)域性斷裂通過，故水庫不會(huì)產(chǎn)生鄰谷滲漏。傾向南東，傾角 82176。在左壩肩高出回水線以上 100m出露，距左壩肩水平距離 120m，對(duì)建壩影響不大?！?89176?！?30176。 壩基工程地質(zhì)條件 壩基位于現(xiàn)代河槽，寬度 27m左右，根據(jù)鉆孔及探坑揭露，壩軸線附近覆蓋層厚 2m，之下基巖完整、堅(jiān)硬，河流基本下切至新鮮巖面，基礎(chǔ)處理較易。 C1 砂石料場(chǎng) C1 砂石料場(chǎng)位于 QA 溝口河灘，距水庫大壩 公里 ,此處 沉積較厚 ,為沖、洪積沉積物，分布成扇形，半徑 244m，堆積厚度 2 至 17m，儲(chǔ)量約 萬立方米 ,料場(chǎng)緊鄰基巖山坡有部分坡積物混合堆積 ,分選較差 ,其中卵、礫石磨圓度較好 ,呈滾圓狀 ,砂子有大部分因?yàn)榘徇\(yùn)距離不遠(yuǎn)，磨圓較差，呈次棱角狀，砂子成分中正長石含量較大。 三材 水泥 QA 地區(qū)當(dāng)?shù)赜袛?shù)家水泥生產(chǎn)廠 ，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可滿足工程需要。 根據(jù) QA 流域規(guī)劃中賦予 QA 水庫的任務(wù)， QA 水庫工程是滿足灌區(qū)內(nèi)城市工業(yè)供水、灌溉、生態(tài)、防洪等綜合利用要求的整個(gè)系統(tǒng)中起著極為重要和不可替代的作用。 整個(gè)樞紐主要由攔河大壩、導(dǎo)流兼放水洞、溢洪道三大建筑物組成。 根據(jù)水庫入庫洪水過程線，式中 Q1， Q2均為已知， V q1 則是計(jì) 算時(shí)段△ t 開始時(shí)的初始條件，未知數(shù)有兩個(gè)（ V q2） ，對(duì) V q2進(jìn)行試算 。 重力壩的工作原理 重力壩的工作原理是在水壓力及其他荷載的作用下 ,主要依靠壩體自身重量在滑動(dòng)面上產(chǎn)生的抗滑力來抵消壩前水壓力 ,以滿足穩(wěn)定的要求 ,同時(shí) ,也靠壩體自重在水平載面上產(chǎn)生的壓重力來抵消由于水壓力所引起的拉重力 ,以滿足強(qiáng)度的要求。 但是，重力壩也有下面一些缺點(diǎn)： a． 壩體剖面尺寸大，水泥用量 多； b． 壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮 ； c． 壩體與地基接觸面積大，因而壩底的 揚(yáng)壓力較大，對(duì)穩(wěn)定不利。 (2)缺點(diǎn)： 幾何形狀復(fù)雜，施工難度大。 ，便于維修和加高﹑擴(kuò)建。 均質(zhì)壩材料單一，工序簡(jiǎn)單，但壩坡較緩，剖面大，工程量大，施工易受氣候影響，冬季施工較為不便，壩體空隙水壓力大。 非土質(zhì)材料防滲體壩的防滲體一般有混凝土、瀝青 混凝土或土工膜等材料組成，而其余部分由土石料組成，因工程附近建筑材料豐富，為就地取材不宜采取該壩型。 波浪爬高 設(shè)計(jì)波浪爬高值應(yīng)根據(jù)工程等級(jí)確定， 3 級(jí)壩采用累積頻率為 1%的爬高值 . 平均波浪爬高可按下式或有關(guān)規(guī)定計(jì)算 : [引至水工建筑物 ] mmwm LhmKKR 21?? ? （ ） 式中： Rm —— 波浪的平均爬高； K△ —— 斜坡的糙率滲透性系數(shù)，護(hù)面類型選用砌石護(hù)坡，根據(jù)護(hù)面類型查規(guī)范得 ； Kw —— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，查規(guī)范得 ； m —— 單坡的坡度系數(shù)，若坡角為 ? ，即等于 ctg? ，本設(shè)計(jì)取 m=3 查規(guī)范 1%累積頻率下的爬高與平均爬高的比值為 ，故 R= Rm。 根據(jù)規(guī)范規(guī)定與實(shí)際結(jié)合，上游壩坡考慮在一半壩高處變坡一次，上部取 ，下部取，下游壩坡自上而下均取為 。貼坡排水是用一兩層堆石或砌石加反濾層直接鋪設(shè)在下游壩坡表面，不伸入壩體的排水設(shè)施，又稱表面排水。根據(jù)規(guī)范棱體排水頂面高程應(yīng)高出下游最高水位，超出高度應(yīng)大于波浪沿坡面的爬高，此壩為三級(jí)壩，故棱體頂部高程應(yīng)超出下游最高水位不小于 。 第七章 筑壩材料與填筑標(biāo)準(zhǔn) 筑壩材料選擇與填筑要求 筑壩土石料和土工試驗(yàn)分別按照 SL251－ 2020《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》和 SL267－ 1999《土工試驗(yàn)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，查明壩址附近各種天然古料的性質(zhì)，儲(chǔ)量和分布，以及樞紐建筑物開挖料的性質(zhì)和可利用性。 可以看出料場(chǎng)儲(chǔ)量大于設(shè)計(jì)填筑工程量 2 倍以上，筑壩材料貯備豐富。 經(jīng)分析， C6 料場(chǎng)級(jí)配 優(yōu)于 C C C5 料場(chǎng)，且儲(chǔ)量滿足壩殼填筑工程量，故選擇C6 料場(chǎng)做為壩殼填筑料場(chǎng)，做為主堆石區(qū)，其余 C2 料場(chǎng)的料填筑在兩側(cè)。在布置溢洪道有困難時(shí) ,也可以考慮利用隧洞泄洪。 正 槽 溢洪道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工和運(yùn)用方便。 ②從施工方面來說采用正槽施工經(jīng)驗(yàn)比較多。 控制段布置 溢洪道的控制段包括：溢流堰及兩側(cè)連接建筑。 岸邊溢洪道的泄槽段縱向底坡 1:，等底坡，無彎道，泄槽段總長 ，且由于開挖至巖基，泄槽較為穩(wěn)定，泄槽段設(shè)橫縫與縱縫。 挑流消能挑流很遠(yuǎn)，對(duì)建筑物安全，有保障，在空氣中摻氣。底板高程為 ，采用厚為 的 C25混凝土進(jìn)行襯砌。由于采用挑流，且挑流鼻坎建在巖基上，所以不設(shè)襯砌，僅在末端設(shè)置出口挑流結(jié)構(gòu)，將泄流挑入原河床。故泄槽的混 凝土采用 C25 等級(jí)。而下游堰面曲線可按下式計(jì)算： xn=KHdn1y （ ） 其中 Hd——堰面曲線定型設(shè)計(jì)水頭； x、 y——原點(diǎn)下游堰面曲線橫、縱坐標(biāo)； n——與上游堰坡有關(guān)的指數(shù)； k——當(dāng) p1/Hd 時(shí)， k 值見規(guī)范表 ；當(dāng) p1/hd≤ 時(shí)，取 k=～ 。 c— 上游堰坡影響系數(shù) ,經(jīng)下表取值，取為 ； ε — 閘墩側(cè)收縮系數(shù)； 表 流量系數(shù) m值 H0/Hd P1/Hd ? 表 上游面坡度影響修正系數(shù) C值 上游壩面坡度（ :yx??） P1/Hd 3:1 3:2 3:3 ? ?? ? nbHnK ??? ???? （ ） 上式適用于 H0/b≤ ,當(dāng) H0/b＞ ， H0/b,仍取值 。 得：ε = 故可計(jì)算得 Q=＞ m3/s ， 可以滿足最大洪峰下泄流量。 則公式可寫為 : = 由此式可繪出下游曲線。而再根據(jù)所承受的水頭、水力梯度以及下游排水條件、水質(zhì)條件和滲透水的危害程度等因素，混凝土的抗?jié)B等級(jí)不得低于《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》表 所列數(shù)值。 邊墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 泄槽兩側(cè)的邊墻高由泄槽的水面曲線加上超高來確定，由于泄槽采用同一坡度，則其邊墻高度一致，取 3m。進(jìn)水段由于 受地形的限制，為了減小開挖量，則采用圓弧形導(dǎo)墻進(jìn)行引水，在靠近溢流堰處設(shè)置于直墻段，其長度 L=26 米。選定的消能設(shè)施，要保證能 宣泄設(shè)計(jì)洪水，在宣泄常遇洪水要使消能效果良好，結(jié)構(gòu)可靠，并能防空蝕，抗磨損和抗凍害?？p內(nèi)設(shè)銅片止水，以阻止水流進(jìn)入泄槽底板底下。為了使水流平順，本設(shè)計(jì)選擇控制段的長度為 26m。③在造價(jià)方面由于正槽的挖方量比側(cè)槽的稍大，所以初步的概算，正槽的要稍微大一些。 井式溢洪道要求地質(zhì)條件良好，在壩上游有適宜地形可布置喇叭口溢流堰進(jìn)口，且修建在堅(jiān)固的巖基上。本方案溢洪道通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，凈寬取 27 m，分 2 孔過水，每孔寬度 m，開敞式泄洪。 表 設(shè)計(jì)密度重指標(biāo) 料場(chǎng) 擊實(shí)最大干密度（ g/cm3） 設(shè)計(jì)干密度 （ g/cm3） 設(shè)計(jì)含水量（ %） 施工填筑含水 （ %） C4 18－ 23 設(shè)計(jì)干密度以擊實(shí)最大干密度乘以壓實(shí) 度求得，擊實(shí)最大干密度取各個(gè)土樣標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)的擊實(shí)最大干密度的算術(shù)平均值。 壩殼料場(chǎng)的選擇 由 C C C C6 料場(chǎng)的筑壩砂礫料顆粒級(jí)配匯總表及筑壩砂礫料物理力學(xué)試驗(yàn)成果表可以看出，各料場(chǎng)的φ值均達(dá)到 240 以上，可滿足要求。 、就近取材，減少棄料，少占或不占農(nóng)田，并優(yōu)先考慮樞紐建筑物開挖料的利用； 便于開采、運(yùn)輸和壓實(shí)三項(xiàng)原則選擇筑壩土石料。棱體內(nèi)坡根據(jù)施工條件決定，一般為 1:～ 1:,取為 1:，外坡一般 為 1:～ 1:，取為 1:。常用于中小型工程下游無水的均質(zhì)壩或是浸潤線位置較低的中等高度壩。 壩體排水 壩體排水的作用 壩體排水的作用是 :控制和引導(dǎo)滲流，降低浸潤線，加速孔隙水壓力消散，防止?jié)B流逸出處土的滲流破壞，增強(qiáng)壩的穩(wěn)定性，在寒冷 地區(qū)，可保護(hù)下游壩坡免遭凍脹破壞。 壩寬的確定 壩體寬度必須考慮 斜心墻 或斜墻頂部及反濾層布置的需要。 樞紐布置 根據(jù)樞紐工程功能以及滿足正常運(yùn)行管理要求，該樞紐工程由土石壩、溢洪道、隧洞、等組成，具體詳見水庫樞紐工程總布置圖。 土質(zhì)防滲體分區(qū)壩主要有 斜心墻 壩、斜 斜心墻 壩、斜墻壩和多種土質(zhì)壩等類型。 d． 施工技術(shù)簡(jiǎn)單，工序少，便于組合機(jī)械快速施工。 拱壩主要的缺點(diǎn)是對(duì)壩址河谷形狀及地基要求較高。 壩型二：拱壩 拱壩是在平面上呈凸向上游的拱形擋水建筑物，借助拱的作用 將水壓力 的全部或部分傳給河谷兩岸的基巖。 重力