【正文】 E 江水利樞紐工程設(shè)計(jì)說明書 9 體狀，并有大漂石滲雜其中。 應(yīng)變控制土樣的容重系篩去大于 顆粒后制備的。滲透問題也不存在。 E江水利樞紐工程 正常 庫容 億 m3， 總庫容 億 m3， 屬大 （ 2） 型，工程等別為Ⅱ 等 工程。從這個(gè)角度上看四種方案都是可行的，因而方案的選擇主要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定（這里只作定性分析），同時(shí)考慮與導(dǎo)流洞結(jié)合的問題。 樞紐組成建筑物 擋水建筑物：土石壩。但由于河床地質(zhì)條件較差，沖積層最大達(dá) 32m，平均也有20m，作堆石壩可能導(dǎo)致大量開挖，此方案也不予考慮。按規(guī)范棱體頂面高程高出下游最高水位 為原則。 設(shè)計(jì) 最優(yōu)含水量為 ω o=ω o 用下列公式計(jì)算設(shè)計(jì)干容重作為校核參考： γ max=△s(1 Va)/(1+△s ω ) 式中： △s —— 為土粒比重； ω —— 為填筑含水量，以小數(shù)計(jì)（ ω =ω =ω pILIp，液性指數(shù) IL=～）； Va 為壓實(shí)土的含氣量（粘土 Va=，砂質(zhì)粘土 Va=，砂質(zhì)壤土 Va=） 再用下式作校核： γ d≥ ～ (γ d)o (γ d)o—— 為土場(chǎng)自然干容重。10ˊ 0 2 48 5 2上 36186。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下。部分浸水的非粘土壩坡，由于水位上下的土料容重不同，有水時(shí) ψ 、 C值也有所降低，此時(shí)壩坡失穩(wěn)時(shí)最可能的滑動(dòng)面近乎折線。 混凝土防滲墻要求材料有足夠的抗?jié)B能力及耐久性，能防止環(huán)境水的侵蝕；有E 江水利樞紐工程設(shè)計(jì)說明書 及計(jì)算書 31 一定的強(qiáng)度，滿足壓應(yīng)力、拉應(yīng)力、剪應(yīng)力等各項(xiàng)強(qiáng)度要求有良好的流動(dòng)性、和易性以便在運(yùn)輸中不發(fā)生離析現(xiàn)象，而且能在水下施工。隧洞布置于凸岸（右岸），采取 “ 龍?zhí)ь^ ” 無壓泄洪的型式與施工導(dǎo)流洞結(jié)合。由于隧洞出口寬度小，單寬流量集中，因而在出口設(shè)置擴(kuò)散段。 E 江水利樞紐工程設(shè)計(jì)說明書 及計(jì)算書 36 表 72 摻氣后隧洞水面曲線計(jì)算成果表 計(jì)算斷面 0+000 (收縮斷面處 ) 0+100 0+200 0+300 0+430 L(m) 0 100 200 300 430 h(m) 摻氣前 V(m/s) R △ h ha(m) 摻氣后 V(m/s) 為保證洞內(nèi)為明流，水面線以上應(yīng)留有一定的凈空，按規(guī)范要求高流速泄洪隧洞摻氣水面以上的凈空為洞身面積的 15%～ 25%。 襯砌分縫、止水 為適應(yīng)施工能力、防止混凝土干縮和溫度應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫，沿洞軸線方向每隔 設(shè)置橫向永久伸縮縫，縫間設(shè)止水。此外，工程施工期間將產(chǎn)生許多垃圾，生活垃圾以有機(jī)物為主，主要分布于大壩、管理房附近。 施工期“三廢”處理及噪聲控制 （一）施工期間，對(duì)生產(chǎn)、生活廢（污）水要進(jìn)行集中 處理 —— 生活污水可設(shè)置化糞池進(jìn)行厭氧處理后達(dá)標(biāo)排放；生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵、隔油池、沉淀池處理達(dá)標(biāo)后排入河道。 第四階段： 2020 年 11 月 1 日 ~2017 年 7 月 31 日，為封孔后大壩填筑 期。 根據(jù)導(dǎo)流形式，結(jié)合施工控制性進(jìn)度安排，大壩工程導(dǎo)流方案及施工期臨時(shí)渡汛方案可分以下幾個(gè)階段： 第一階段： 2020 年 8 月 1 日 ~2020 年 10 月 31 日為導(dǎo)流洞及準(zhǔn)備施工階段，主要進(jìn)行導(dǎo)流隧洞工程施工，并做好截流準(zhǔn)備工作。工程在建施工道路時(shí)，要盡量采用挖填結(jié)合的方式，減少棄渣的產(chǎn)生（棄渣需運(yùn)至附近渣場(chǎng)堆放）；開挖區(qū)必須形成合適的坡度，防止崩塌和滑坡。生產(chǎn)廢水中含有大量的泥沙，機(jī)械設(shè)備維修及清洗廢水中含油量較高，生活污水中含有機(jī)物。 經(jīng)計(jì)算 ,得 tk=。 依次向下游計(jì)算得平洞段水面曲線，計(jì)算過程詳見計(jì)算書六，計(jì)算成果見表 22。 洞身斷面型式和尺寸 根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，本無壓隧洞采用門洞型斷面。下游設(shè) C15 砼馬道，每 5m分縫，采用瀝青橡膠填縫。按混凝土的允許坡降及水頭定出厚度為 。在計(jì)算中并考慮繞壩滲流及基巖透水，防滲墻滲透系數(shù)按理論取值可能偏 小按承受水力梯度抗?jié)B標(biāo)號(hào)取為 S8，滲透系數(shù)為 10 9m/s。如此， 3下 料場(chǎng)的含礫料比其它料場(chǎng)均高得多，不作為砂礫料場(chǎng)。 壩殼砂礫料填筑的設(shè)計(jì)指標(biāo)以相對(duì)密實(shí)度表示如下： Dr=(emaxe)/(emaxemin) 或 Dr=(γ dγ min) γ max /(γ maxγ min)γ d 式中： emax 最大孔隙比， emax =△ S/γ min1 emin 最小孔隙比， emin =△ S/γ max1 e 為填筑的砂、砂卵石或地基原狀砂、砂卵石的孔隙比 e =△ S/γ d1 △ S 為砂粒比重 γ min、γ max為最小、最大干容重，由試驗(yàn)求得 γ d 為填筑的砂、砂卵石或地基原狀砂、砂礫石的干容重。 粘性土料設(shè)計(jì) （ 1） 計(jì)算公式。 壩頂高程 壩頂高程分別按設(shè)計(jì)和校核 兩種 情況計(jì)算，取兩者之大者，并預(yù)留一定的沉降值，壩頂高 程計(jì)算成果見表 16，具體計(jì)算詳見計(jì)算書三 —— 壩頂高程計(jì)算書 。 均質(zhì)壩材料單一，施工簡(jiǎn)單，但壩身粘性較大，雨冬季施工較為不便，且無足夠適宜的土料來作均質(zhì)壩 （ 經(jīng)探時(shí)壩址附近可筑壩的土料只有 190 萬 m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求 ） ，故而均質(zhì)壩方案不可行。從地質(zhì)條件看不宜修建拱壩。因?yàn)樯絽^(qū)河流特點(diǎn)是暴漲暴落，整個(gè)汛期內(nèi)大洪水隨時(shí)都可能出現(xiàn)，任何時(shí)刻都預(yù)留一定的防洪庫容是必要的。 表 212 各料場(chǎng)天然休止角 料場(chǎng)名稱 最小值 最大 值 平均值 1上 34o30’ 35o50’ 35o10’ 2上 35o00’ 37o10’ 36o00’ 3上 34o40’ 36o40’ 35o40’ 4上 35o10’ 37o40’ 36o30’ 1下 34o10’ 36o30’ 35o20’ 2下 35o20’ 38o00’ 36o40’ 3下 34o30’ 37o10’ 35o50’ 4下 36o00’ 38o20’ 37o10’ E 江水利樞紐工程設(shè)計(jì)說明書 及計(jì)算書 13 經(jīng)濟(jì)資料 庫區(qū)經(jīng)濟(jì) 流域內(nèi)都為農(nóng)業(yè)人口，多種植稻米、玉米等。至于節(jié)理很發(fā)育的破碎玄武巖、半風(fēng)化與全風(fēng)化玄武巖都是透水性良好的巖層。34 25186?？煞譃閳?jiān)硬玄武巖 、多孔玄武巖、 破碎玄武巖、 軟弱玄武巖、半風(fēng)化玄武巖和全風(fēng)化玄武巖，其物理 力學(xué)性質(zhì)見表 表 8。水庫吹程為 15km。 漁業(yè) 正常蓄水位時(shí)，水庫面積為 ，為發(fā)展養(yǎng)魚及其水產(chǎn)養(yǎng)殖創(chuàng)造了有利條件。 根據(jù) E 江河流規(guī)劃，擬建一水電站，壩址以上集雨面積 780 km2，設(shè)計(jì)裝機(jī) 24MW，多年平均發(fā)電量為 億度 ， 三臺(tái)機(jī)滿載時(shí)的流量 ，尾水位 。 （ 4） 對(duì)泄洪隧洞進(jìn)行設(shè)計(jì)；選擇建筑物的形式與輪廓尺寸，確定布置方案；擬定細(xì)部構(gòu)造，進(jìn)行水力、靜力計(jì)算。 E 江水利樞紐工程設(shè)計(jì)說明書 7 洪峰流量 經(jīng)頻率分析，求得不同頻率的洪峰流量 見表 5，各 月不同頻率洪峰流量見表 6。卵礫石成分以玄武巖為主，石灰?guī)r和砂巖占極少數(shù)。 以上兩種試驗(yàn)的土樣系擾動(dòng)的。 地震烈度 本地區(qū)地震烈度定為 7 度，基巖與混凝土之間磨擦系數(shù)取 。 建筑物級(jí)別 水庫庫容屬大 （ 2） 型 ,工程等別為 Ⅱ 等 工程 ,主要建筑物為 2 級(jí)，次要建筑物為 3級(jí)，臨時(shí)建筑物為 4級(jí)。一般說來 △Z 大，壩增高，大壩工程量加大； B 大則增加隧洞的開挖及其他工程量；而 Q/B 越大消能越困難，襯砌要求也高。 泄水建筑物：包括泄洪隧洞和放空洞，均與導(dǎo)流隧洞綜合。 塑性斜墻壩 （ 用砂礫料作為壩 殼，以粘土料作防滲體設(shè)在壩體的上游做斜墻 ）的斜墻與壩殼兩者施工干擾相對(duì)較小，工期較短，但對(duì)壩體、壩基的沉降比較敏感，抗震性能較差，易產(chǎn)生裂縫。下游校核洪水時(shí)下游水位 ，最后取為。 本工程攔河土石壩為二級(jí)建筑物，施工前 ,首先要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)進(jìn)行復(fù) 核，據(jù)以選定施工碾壓數(shù)，根據(jù)規(guī)范要求壓實(shí)度應(yīng)不小于 。00ˊ 0 2 46 5 3上 35186。 通過心墻及地基防滲墻的滲流量 ： qⅠ =K(H2H12)/(2Bsina)+K2(H1T1)T/D 通過下游壩殼和地基的滲流量 ： qⅡ =K1(H12T12)/(2L1)+KT(H1T1)T/（ L+） 式中： K—— 防滲體滲透系數(shù)， K=10 6cm/s； K1—— 砂礫料壩殼的滲透系數(shù)， K1=210 2cm/s； K2—— 砼防滲心墻的滲透系數(shù)，本工程按照 S8設(shè)計(jì)， K2=10 9cm/s； KT —— 地 基 的 滲 透 系 數(shù) ， 河 床 沖 積 層 KT=310 2cm/s ，岸坡風(fēng)化層KT=10 3cm/s； H—— 壩前水深； H1—— 逸出點(diǎn)水深； T—— 透水層高度； T1—— 下游水深； D—— 防滲體厚度； L—— 地基滲流長(zhǎng)度； L1—— 下游壩殼區(qū)的滲流長(zhǎng)度。 采用剛體極限平衡法計(jì)算時(shí)， 假定各滑塊體在滑動(dòng)面上抗剪強(qiáng)度的發(fā)揮是一樣的，安全系數(shù)的表示方式為： tgψ 1=tg(ψ 1)Kc ； tgψ 2=tg(ψ 2)Kc ； tgψ 3=tg(ψ 3)Kc 式中：（ ψ 1）、（ ψ 2）、（ ψ 3）為試驗(yàn)得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。 防滲墻布置于斜心墻之下，從防滲角度看偏上游為好，但從防裂角度看偏下游一點(diǎn)為好，綜合考慮布置于心墻底面中心偏上。為滿足水庫放空水位放至 高程 （ 放空水位根據(jù)發(fā)電引水水隧洞進(jìn)口底高程 2789m，同時(shí)考慮壩前 30年后淤積高程 2765m，水庫放空高程選擇在 ） ，放空洞布置考慮與導(dǎo)流洞相結(jié)合。 挑流參數(shù)：鼻坎高程按高于下游最高水位 ，定為 ；根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)挑角取 θ=25186。 25%的凈空是 ，隧洞總斷面積為 m2，最大過水面積為 m2，凈空面積為 ，因此洞身斷面滿足要求。 隧洞通過斷層破碎帶部位，襯砌厚度加大一倍；為防止不均勻沉陷而開裂，襯砌突變處設(shè)置橫向沉降縫。 （三）施工噪聲對(duì)環(huán)境的影響。 （二）加強(qiáng)對(duì)施工汽車、挖掘機(jī)、推土機(jī)等燃油設(shè)備的維護(hù)；在開挖現(xiàn)場(chǎng)及多粉塵作業(yè)面及公路沿線，定期灑水抑塵。主要工作為大壩填筑到設(shè)計(jì)高程，并完成其他配套工程總結(jié) 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)到了很多水利工程建設(shè)相關(guān)的知識(shí)，比如增強(qiáng)了自已動(dòng)手查各種參考資料用于設(shè)計(jì)的能力，增強(qiáng)了繪圖與看圖的能力，學(xué)會(huì)了用計(jì)算機(jī)繪圖和輔助設(shè)計(jì)等等。 根據(jù)本工程水文特性，非汛期天然來水由圍堰擋水，導(dǎo)流洞過水，汛期天然來水則有壩體擋水，導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流。 （二）施工道路。工程施工期間，土石方開挖、填筑等均將產(chǎn)生大量的生產(chǎn)廢水，同時(shí)，施工人員在日常生活中也會(huì)產(chǎn)生部分生活污水。= m 3/； H 為上下游水頭差， H=– =； t 為下游水深， t==。(2+8)= ； C—— 謝才系數(shù)， C=R1/6/n，本工程經(jīng)計(jì)算 C=； I—— 坡降 ,本工程為 ； L—— 長(zhǎng)度。工作及檢修閘門均采用平板門，設(shè)在進(jìn)口處，閘門寬，高為 （ 正常水位 減堰頂高程 2812m 加浪高 ） 。 壩頂布置 壩頂設(shè)置 C15 砼路面，壩頂砼路面每 4m 設(shè)置一條橫向伸縮縫，砼澆筑中斷處應(yīng)設(shè)置橫向施工縫，采用瀝青橡膠填 縫 ； 壩頂設(shè) 2%橫坡以便匯集雨水，并設(shè)置縱向排水溝，經(jīng)坡面排水排至下游。沖擊鉆造孔筑混凝土防滲墻方案，施工快、材料省、防滲效果好，對(duì)于這種深度透水層是比較合適的，決定采用這種方案?？倽B流量在正常蓄水位時(shí)為 ，設(shè)計(jì)洪水位時(shí)為?？紤]到筑壩用砂礫料的均勻性，含礫石量控制在 40%左右。 壩殼砂礫料設(shè)計(jì) （ 1） 計(jì)算公式。土料設(shè)計(jì)主要任務(wù)是確定粘土的填筑干容重、含水量，礫質(zhì)土的礫石含量、干容重、含水量，砂礫料的相對(duì)密度和干容重等指標(biāo)。 設(shè)置馬道有利壩坡穩(wěn)定，便于觀測(cè)和檢修、設(shè)置排水設(shè)備，也可作為交通之用，考慮這些因素馬道寬度取 。本次設(shè)計(jì) 只作定性分析確定土石壩壩型選擇。 壩型選擇 所選壩軸線處河床沖積層較深，兩岸風(fēng)化巖透水性強(qiáng)，基巖強(qiáng)度低，且不完整。這是防洪庫容與興利庫容完全不結(jié)合的情況。最大孔隙率 ,最小孔隙率 。夾于玄武巖中的凝灰?guī)r，以及裂隙甚少的火山角礫巖都為不透水性良好的巖層 。55 0 平均值 40186。由于玄武巖成份不甚一致，風(fēng)化程度不同，力學(xué)性質(zhì)亦 不同 。 表 23 各月降雨日數(shù)統(tǒng)計(jì)表 月份 日數(shù) 平均 降雨 量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5mm 5～ 10mm .2 10～ 30mm 30mm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 風(fēng)力及風(fēng)向 一般 1～ 4月份風(fēng)力較大，實(shí)測(cè)最大風(fēng)速為 ，相當(dāng)于 8級(jí)風(fēng)力，風(fēng)向?yàn)槲鞅逼鳌? 防洪 為了減輕洪水對(duì)下游城鎮(zhèn)、廠房和農(nóng)村的威脅，根據(jù)防洪要求，設(shè)計(jì)洪水時(shí)最大下泄流量限制為 900 m3/s。增加保灌面積 10 萬畝，