【正文】 體和壩基材料的性質(zhì)、壩所承受以及施工和運(yùn)用條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。從建筑材料上來看，土石壩的形式采用心墻壩、斜墻壩及斜心墻壩均可以。臨時(shí)建筑物為4級建筑物，如導(dǎo)流泄洪洞、導(dǎo)流圍堰等。溢洪道：其主要考慮地質(zhì)情況和水流情況，不僅保證建筑物的安全，而且還盡量減小開挖施工的工程量。本工程計(jì)劃設(shè)置的建筑物為土石壩、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、灌溉發(fā)電洞及發(fā)電廠房等。溢洪道堰頂高程757m，沿建筑物軸線巖層傾向下游。河床寬約300m，便于布置建筑物，但工程量較大。需要考慮的地形方面的因素有：（1）河床的寬度是否便于布置建筑物和施工，兩種方案的工程量大小；（2）下壩線下游45104m3的塌滑體對工程施工不利，左岸山體較大的沖溝對壩體安全不利；（4）淹沒面積及移民的數(shù)量。住房問題也必須因地制宜解決。m3)飽和重度(kN)c(kPa)飽和固結(jié)快剪(25組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均快剪(82組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均快剪(18組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均算術(shù)平均算術(shù)小值平均算術(shù)平均算術(shù)小值平均快剪(8組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均算術(shù)平均算術(shù)小值平均三軸不排水剪(10組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均三軸不排水剪(6組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均三軸飽和固結(jié)不排水剪(6組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均野外自然坡度角(29組)算術(shù)平均算術(shù)小值平均室內(nèi)剪切試驗(yàn)算術(shù)平均算術(shù)小值平均算術(shù)平均算術(shù)小值平均砂礫料根據(jù)調(diào)查，砂礫料主要頒布在河灘上，儲量為205104m3，壩址附近的3個(gè)砂礫場，扣除漂石及圍堰淹沒部分，可利用的砂礫料約（100～151）104m3。（6）水庫工程特征值水庫工程特征值見表25表25 ZF水庫工程特征值序號名 稱單位數(shù)量備注1設(shè)計(jì)洪水時(shí)最大泄流量m3/s其中溢洪道815相應(yīng)下游水位m2校核洪水時(shí)最大泄流量m3/s其中溢洪道5600相應(yīng)下游水位m3水庫水位校核洪水位（P=%）m設(shè)計(jì)洪水位（P=1%）m興利水位m汛限水位m死水位m4水庫庫容總庫容m3108校核洪水位設(shè)計(jì)洪水位庫容m3108防洪庫容m3108興利庫容m3108其中共享庫容m3108死庫容m31085庫容系數(shù)%6調(diào)節(jié)特性多年7導(dǎo)流泄洪洞形式明流隧洞工作閘門前為有壓隧洞直徑m8城門洞型壓力隧洞8m消能方式挑流表25 ZF水庫工程特征值序號名 稱單位數(shù)量備注最大泄量（P=%）m3/s最大流速m3/s閘門尺寸mm7弧形門啟閉機(jī)t油壓啟閉機(jī)檢修門mm8斜拉門進(jìn)口底部高程m8灌溉發(fā)電隧洞形式壓力鋼管內(nèi)徑m灌溉支洞內(nèi)徑m最大流量m3/s進(jìn)口底部高程m9樞紐電站形式引水式廠房面積（長寬）mm39裝機(jī)容量kw51250每臺機(jī)組過水能力m3/s 建筑材料及筑壩材料技術(shù)指標(biāo)的選定庫區(qū)及壩址下游土石豐富，有利于修建當(dāng)?shù)夭牧蠅?。溢洪道凈?0m，分設(shè)5孔閘門，每孔閘門凈寬12m，堰頂高程757m。汛末可以多蓄水。（4）水文分析成果表水文分析成果表見表24表24 QH河水文分析成果序號名 稱單位數(shù)量備注1利用水文系列年限年222代表性流量多年平均流量m3/s調(diào)查歷史最大流量m3/s3980設(shè)計(jì)洪水洪峰流量（P=1%）m3/s4000校核洪水洪峰流量（P=%）m3/s6550保壩洪水洪峰流量（P=%）m3/s91003洪量設(shè)計(jì)洪水洪量（P=1%）m31085d校核洪水洪量（P=%）m31085d4多年平均徑流量m31085多年平均輸沙量t431104水利計(jì)算（1）死水位選擇為盡可能增加自流灌溉面積，并使電站水頭適當(dāng)增加，力求達(dá)到電源自給以及為今后水庫淤積留有余地，按20年淤積高程考慮，并根據(jù)今后運(yùn)用情況加以計(jì)算調(diào)整。s1）時(shí)間/h流量/（m3（1）氣溫資料ZF水庫壩址處沒有建立水文氣象站，根據(jù)附近氣象站1958年至1963年和1970年至1972年共9年資料統(tǒng)計(jì)分析，℃（6月），℃（1月），多年平均日氣溫4～24℃，多年年平均氣溫8～9℃。水庫樞紐處施工場地狹窄，樞紐建筑物全部布置在左岸，施工布置較為困難。下壩線溢洪道堰頂高程750m。壩址區(qū)其它建筑物地段的工程地質(zhì)條件壩址區(qū)其它建筑物包括導(dǎo)流泄洪洞、灌溉發(fā)電洞及樞紐電站。左岸單薄分水嶺巖層仍發(fā)屬于中強(qiáng)透水性，平均w=～30L/（s河床寬約300m，河床砂卵石覆蓋層平均厚度5m，滲透系數(shù)1102cm/s。壩段右岸為侵蝕河岸，岸坡較陡，基巖出露。建筑物級別根據(jù)本工程的等別及水工建筑物級別劃分的規(guī)定知，永久性主要建筑物為2級建筑物；永久性次要建筑物為3級建筑物；臨時(shí)建筑物為4級建筑物。防洪方面，水庫控制流域面積4990km2，占全流域面積的39%，對下流河道防洪、削減洪峰、減輕防汛負(fù)擔(dān)也有一定的作用，可將下游100年一遇的洪水流量6010m3/s削減到3360m3/s，相當(dāng)于17年一遇；可將50年一遇洪水流量6000m3/s削減到2890m3/s，相當(dāng)于12年一遇。灌區(qū)由一個(gè)引水流量45m3/s的總干渠和4條分干渠組成，在總干渠渠首及下游24km處分別修建樞紐電站和HZ電站，108kw（3）樞紐布置。通過對資料的了解和分析，初步掌握原始資料中對設(shè)計(jì)和施工有較大影響的主要因素和關(guān)鍵問題，為以后設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。僅作簡單的闡述。104畝，105畝。108kwQH河為山區(qū)河流，兩岸居民及耕地分散，除庫水位以下有一定淹沒外，浸沒問題不大，庫區(qū)也未發(fā)現(xiàn)重要礦產(chǎn)。壩址區(qū)左岸有一大塌滑體，體積約45104m3，對工程布置有一定的影響。m左岸基巖有一條寬200～250m呈北東方向的強(qiáng)透水帶，右岸Z溝單薄分水嶺的透水性亦很大，左右岸巖石中等透水帶下限均可達(dá)巖面下80m左右。為進(jìn)一步保證出口段巖體穩(wěn)定，免除由內(nèi)水壓力引起的后果，建議該段修建無壓洞。施工區(qū)地質(zhì)地形地質(zhì)條件ZF水庫的右岸坡較陡，坡度為30176。砂卵石層透水性不會很強(qiáng)，施工開挖排水作業(yè)估計(jì)不會很困難。一次洪水持續(xù)時(shí)間一般3～5d。輸沙量的年際變化很大，實(shí)測最大年輸沙量1240104t（1969年7月至1970年6月）。利用1949年7月至1971年6月共22年插補(bǔ)水文系列，采用“時(shí)歷法”進(jìn)行多年調(diào)節(jié)計(jì)算。水庫建筑物按百年一遇洪水設(shè)計(jì)，千年一遇洪水校核。雖然本水庫有可能利用異重流排沙，但由于流域的水文特性和下游工農(nóng)業(yè)對水源的要求，決定了本水庫只能高水頭蓄水運(yùn)用。%，104cm/s。溢洪道、導(dǎo)流洞出碴也可利用。最近的電源設(shè)備容量不大，只能供水庫1000kw，電量不足。工程預(yù)期8年基本建成受益，要求第5年汛前樞紐電站發(fā)電，總干渠受益。（3）上下兩條壩線左岸均有單薄分水嶺，分水嶺的透水性較強(qiáng)，需要進(jìn)行灌漿處理。下游發(fā)現(xiàn)承壓水，二、三級階地礫石層透水性與上壩線相同筑壩材料庫區(qū)及壩址下游筑壩材料豐富庫區(qū)及壩址下游筑壩材料豐富施工條件施工區(qū)狹窄，施工布置較為困難，施工地區(qū)的對外交通、供電、通訊及房屋等條件都非常差。比較結(jié)果采用上壩線不采用由以上各個(gè)方面的比較，上、下游壩線雖然各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，但經(jīng)過綜合比較及分析，最后選擇上壩線作為壩軸線。樞紐布置根據(jù)以上選定的壩軸線從地形、地質(zhì)、施工、運(yùn)用等方面大致確定了建筑物（包括大壩、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、灌溉發(fā)電洞等）的相對位置和建筑物形式，并定性分析和論述，確定了樞紐工程的等級及建筑物等級。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，參照《水利水電樞紐工程等級劃分》SL2522000的規(guī)定，本工程等別為II等工程。壩址上、下游及兩岸灘地又有大量的砂礫料，可作為壩殼材料，同時(shí)其它開挖棄料亦可作為壩殼材料。通過以上各方面的比較，選定斜心墻作為此工程的大壩的防滲體。馬道設(shè)置根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）的要求，土質(zhì)防滲體分區(qū)壩和均質(zhì)壩上游壩坡宜少設(shè)馬道；且馬道寬度應(yīng)根據(jù)用途確定。土質(zhì)防滲體斷面應(yīng)滿足滲透比降、下游浸潤線和滲透流量的要求，應(yīng)自上而下逐漸加厚，；底部厚度，斜墻不宜小于水頭的1/5，心墻不宜小于水頭的1/4。防滲墻的斷面設(shè)計(jì)為自上而下逐漸加厚，頂部的水平寬度設(shè)為4m，底部厚度18m。均質(zhì)壩和下游壩殼用弱透水材料填筑的土石壩，宜優(yōu)先選用豎式排水，基底部可用褥墊排水將滲水引出。（3）確定壩坡出逸段和下游地基表面的出逸坡降，以及不同土層之間的滲透比降，以判斷該處的滲透穩(wěn)定性。（1）上游正常高水位與下游相應(yīng)最低情況其結(jié)果列于表32。表39 左斷面設(shè)計(jì)洪水位情況下浸潤線圖35 設(shè)計(jì)洪水位左岸斷面的浸潤線右岸斷面處：浸潤線方程為：y = x∈(,)，計(jì)算結(jié)果列于下表310。按照伊斯托明娜的建議，根據(jù)砂礫料顆粒組成知Pz=%，壩體可能發(fā)生流土。對于被保護(hù)土為粘性土的反濾料，其尺寸可用D15=，對非分散性粘土反濾料可以粗些；對分散性粘土或粘性較小的砂壤土則要細(xì)些?？刂品€(wěn)定的有施工期（包括竣工期）、穩(wěn)定滲流期、水庫水位降落期和正常運(yùn)用遇地震四種工況，應(yīng)計(jì)算的的內(nèi)容如下：（1）施工期的上、下游壩坡；（2）穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡；（3）水庫水位降落期的上游壩坡；（4）正常運(yùn)用遇地震的上、下游壩坡。本設(shè)計(jì)只計(jì)算設(shè)計(jì)洪水位時(shí)下游壩坡的穩(wěn)定。而非圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算是摩根斯頓—普賴斯法和滑楔法。角并相交于M2點(diǎn)，連接M1M2線，最危險(xiǎn)滑弧的圓心即位于M1M2的延長線附近；其次用方捷耶方法給出扇形bcdf，取下游坡中點(diǎn)a，過a點(diǎn)作鉛垂線ac，過a點(diǎn)作與壩坡成85角的線ad。Ko1==Ko2==Ko3==⑦按比例將Kc值標(biāo)在相應(yīng)的圓心上，連成曲線找出相應(yīng)最小Kc的圓心O4。具體計(jì)算步驟及過程見下表321至表325。因此土石壩在穩(wěn)定滲流期正常水位運(yùn)行的條件下下游壩坡是穩(wěn)定的。③通過O4作eg的垂線NN1，并在其上選OOO7為圓心，分別通過B點(diǎn)的滑弧。壩頂構(gòu)造壩頂上游側(cè)設(shè)置防浪墻，防浪墻采用鋼筋混凝土的形式，墻體底部埋入土石壩體的防滲體內(nèi)，使防浪墻與斜心墻防滲體形成一個(gè)整體，共同完成大壩擋水的任務(wù)。（1）上游護(hù)坡上游護(hù)坡的常用形式為堆石（拋石）、干砌石、漿砌石、預(yù)制或現(xiàn)澆的混凝土板、瀝青混凝土等。D==求得：D==；砌石護(hù)坡的厚度：t==因此上游護(hù)坡采用的塊石材料的厚度取35cm；上游砌石護(hù)坡厚度采用35cm。但應(yīng)注意做好坡面排水及灑水養(yǎng)護(hù)。但選擇第二層反濾料時(shí)，以第一層反濾料為被保護(hù)土；選擇第三層反濾料時(shí)，以第二層為被保護(hù)土。對于砌石護(hù)坡下部的反濾墊層的設(shè)計(jì)，采用30cm的碎石墊層。根據(jù)渠內(nèi)流速大小，求水庫水位與下泄流量關(guān)系曲線，校核泄流能力，求渠內(nèi)水面曲線。由于擋水建筑物為土石壩，不容許從壩身溢流，因此需要在岸邊修建溢洪道，即河岸溢洪道。進(jìn)水渠的布置和設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題：平面布置中應(yīng)選擇有利的地形、地質(zhì)條件，保證施工及運(yùn)行期的岸坡穩(wěn)定，選擇軸線方向應(yīng)使水流平順進(jìn)入控制段，避免出現(xiàn)橫向水流或漩渦，最好布置成直線，進(jìn)水渠底一般為等寬或順?biāo)鞣较蚴湛s，在與控制段連接處應(yīng)與溢流前緣等寬，；橫斷面一定大于控制段的過水?dāng)嗝妫诓恢略斐蛇^大挖方量的前提下，進(jìn)水渠內(nèi)流速一般控制在1～2m/s以內(nèi)，最大不宜超過4m/s，以減少水頭損失；縱斷面一般做成平底或具有不大的逆坡。溢流堰體型設(shè)計(jì)的要求是盡量增大流量系數(shù)，在泄流時(shí)不產(chǎn)生空蝕或誘發(fā)危險(xiǎn)振動(dòng)的負(fù)壓。溢流堰采用弧形閘門控制，閘門頂高程768m，以便使水庫水位保持在興利水位。彎曲段的轉(zhuǎn)彎半徑一般應(yīng)大于10倍槽底寬。襯砌材料能抵抗水流沖刷；在各種荷載作用下能保持穩(wěn)定；表面光滑，不致引起不利的負(fù)壓和空蝕；做好底板下排水，以減小作用在底板上的揚(yáng)壓力；同時(shí)做好止水，隔絕高速水流浸入底板下面，避免因脈動(dòng)壓力引起的破壞。目前常用的消能工的形式有：底流式消能、挑流式消能、面流式消能及消力戽或聯(lián)合式消能。為了使下游水位不影響挑流的效果，因此挑流鼻坎的高程要高出下游最高水位。選擇導(dǎo)流方案時(shí)應(yīng)考慮的主要因素有：（1）水文條件河流的流量大小、水位變化的幅度、傲氣流量的變化情況、枯水期的長短、汛期洪水的延續(xù)時(shí)間、冬季的流冰及冰凍的情況等，均直接影響導(dǎo)流方案的選擇。因此，為了更好地進(jìn)行導(dǎo)流方案的選擇，要對地質(zhì)和水文地質(zhì)勘測工作提出專門要求。此處，導(dǎo)流方案的選擇與施工場地的布置亦相互影響。第六章 地基處理土石壩地基處理的主要目的是為了滿足滲。本工程中由于主體工程為土石壩，不允許壩體過水，且上游已建成B電站，在一定程度上