【文章內(nèi)容簡介】 340 1050 800 590 20 2890 2210 1000 750 550 22 2753 2189 950 730 550 24 2604 2080 920 726 540 7 28 2 2552 1960 910 722 535 4 2451 1933 900 718 530 6 2309 1820 900 714 523 8 2214 1722 890 710 526 10 2145 1676 885 706 524 12 2030 1635 880 702 522 14 2021 1550 875 698 520 16 1926 1527 870 694 717 18 1827 1463 865 690 515 20 1818 1433 860 686 513 22 1723 1404 855 682 510 24 1689 1377 850 678 508 7 29 2 1655 1371 846 671 505 4 1622 1326 843 670 503 6 1616 1281 840 666 500 8 1567 1235 836 662 497 10 1516 1229 833 658 495 12 1455 1170 830 654 493 14 1379 1144 826 650 490 河北工程大學畢業(yè)設計 13 16 1348 1143 823 646 488 18 1290 1095 820 642 486 20 1260 1069 816 638 483 22 1229 1043 813 634 480 24 1198 1017 810 631 478 7 30 2 1168 991 806 628 475 4 1138 965 803 625 473 6 1107 939 800 622 470 8 1095 930 796 618 468 10 1083 930 793 615 466 12 1072 910 790 612 464 14 1061 900 785 609 462 16 1053 894 780 606 460 18 1107 939 775 603 458 20 1061 900 770 600 455 C、泥沙：青龍河流域植被較好，泥沙來源在地區(qū)上分布和洪水在地區(qū)上的分布是一致的。主要是土門子到桃林口區(qū)間。其間來沙量約占桃林口以上總輸沙量的 60~70%。本地區(qū)泥沙在年內(nèi)分配比徑流更集中，汛期輸沙量占年輸沙量的 95%以下，而汛期沙量又都集中在幾次大洪水。年際之間沙量變化懸殊。由統(tǒng)計分得知，桃林口站多年平均輸沙量為 386 噸，多年平均侵蝕模數(shù)為 762 噸 /平方公里 (7620kN/km2)，多年平均含沙量為400公斤 /立方米 (4kN/m3)。從泥沙的組成情況來看，泥沙顆粒較粗，中值粒徑為 0． 0375毫米，淤沙浮容重 9kN/m3/立方米，內(nèi)摩擦角為 12度。 D、氣象條件：全流域屬于季風大陸性氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，年平均降水量約 700 毫米，且多集中在夏季七、八兩個月。 E、流域多年平均氣溫為攝氏 10186。C 左右，日溫度變化較大。離壩址較近的遷安站實測最高氣溫 39186。C（青龍站）。全年無霜期約 130 天，結冰期約 120 天，河道一般 12月封凍，次年 3月上旬解凍，冰厚為 ~ 米，岸邊可達 1 米。多年平均最大風速為 米 /秒 ,水庫吹程為 3公里 . 工程地質 區(qū)域地質 桃林口水庫庫區(qū)屬于中高 山區(qū)，構造剝蝕地形。 青龍河在本區(qū)內(nèi)河曲發(fā)育，側蝕能力很強。沿河形成不對稱河谷，由于構造運動影響，河流不斷下切，于堆積岸形成階地，侵蝕岸形成陡崖，組成本區(qū)地層有：太古界、下元古界、震旦系、侏羅系及火成巖侵入體和第四紀等。其中分布最廣的為震旦系地層。河北工程大學畢業(yè)設計 14 其中以太古界、震旦系、侏羅系三者與工程關系密切，為庫區(qū)的主要巖層。 A、地質構造與地震烈度 桃林口水庫處于燕山沉降的中部。地質構造復雜。全區(qū)地震頻繁，特別是壩址區(qū)南段尤為突出。 庫區(qū)及其周邊控制性的斷層有秦皇島 — 建昌營和灤南 — 盧龍斷裂。 秦皇島 — 建昌營大斷裂系層深大斷裂，在壩址下游小暖泉村穿過青龍河。沿線有泉群出現(xiàn)。從控制泉群、控制地貌及巖相作用分析，列為活動性斷裂較合適。 灤南 — 盧龍斷裂（又稱桃園斷裂），該斷層向北東方向延伸，在距桃林口庫區(qū) 6~7公里處尖滅，屬第四紀以來活動較強的斷裂。唐山地震以后，沿該斷層時有余震發(fā)生。 上述兩條活動性斷裂在三壩段以西 5公里處匯面不交。按斷層交匯部分易發(fā)震的原則，這種匯面不交是值得注意的。 近期壩地區(qū)未發(fā)生大于 4級以上地震，鄰區(qū)地震活動有一定影響， 1983 年 8 月河北省地震局在《桃林口水庫工程地震基本烈度鑒 定書》中確定，一、二壩段位于北 I 區(qū)，屬相對穩(wěn)定區(qū)，基本烈度為 6186。，考慮樞紐重要性和水庫激發(fā)地震，大壩設計烈度提高1186。按 7186。 計，三壩段位于 I區(qū)，基本烈度為 7186。鄰區(qū)強震的影響，烈度最高可達 6~7 度。 B、庫區(qū)共策劃能夠地質條件 地形地貌 構造剝蝕 — 中低山地形 ,不對稱 “U” 形峽谷，右岸較陡，左岸較緩，階地不發(fā)育。 壩線長 480 米 覆蓋層 河床 5~7 米砂石層，左岸山麓堆積 米 地層巖性 震旦系大紅峪組第一、二段 ,為中厚層石英砂巖與板巖互層 地層產(chǎn)狀 層面傾向上游 軟弱夾層 據(jù)平洞、豎井資料，右岸有軟弱夾層 13 條，系順層夾泥，左岸順層夾泥 6 條，切層泥 3 條，建議摩擦系數(shù)f=~ 風化情況 弱風化下限河床 18~28 米深 (高程左邊 75 米，右邊 55米 ).左岸弱風化下限為 115~105 米高程 ,右岸為120~90 米高程 . 地質構造 右岸小斷層 6~7 條 :左岸 F122斷層一條 .構造簡單 ,基本地震烈度為 6度 . 巖層透水性 壩基下部 80~100 米深的范圍內(nèi) W值均大于 升 /分 *米 ,均需灌漿處理 . 巖溶 I83壩線上游兩公里處 ,馬圈子電站附近見溶洞 穩(wěn)定性 右壩肩上、下游存在 Ⅰ,Ⅱ 號不穩(wěn)定巖體 石英砂巖單塊巖石室內(nèi)指標 :抗壓強度 134~338Mpa,彈性模量 E=5000~10000Mpa,泊桑比 μ=~, 各巖層層面摩擦系數(shù)的估計建議值 : 河北工程大學畢業(yè)設計 15 巖石力學指標 1)石英砂巖層面摩擦系數(shù)為 :~ 2 2)板巖層面摩擦系數(shù)為 :~ 3 3)層面夾泥摩擦系數(shù)為 :~ 4)切層夾泥層摩擦系數(shù)為 :~ 當?shù)亟ㄖ牧? 天然建筑材料分布于壩址區(qū)上、下游河灘及兩岸階地。起土料場主要有莊窩、土臺子等七處，地下水位以上儲量為 萬立米，沙礫卵石料場主要有南杖桃林口等八處，地下水位以上儲量為 萬立米，全部儲量有待進一步探查。個料場材料的物理性質，試驗指標等基本滿足技術要求，可作大壩混凝土骨料及公圍堰方量。如采用當?shù)夭牧蠅畏桨?，其黏性土料的儲量足以滿足施工要求。 交通條件 對外交通計劃從京秦路大橫河站接軌至工地。改建和新建灤縣經(jīng)遷安、灤縣經(jīng)盧龍到達工地的公路，壩頂無重交通要道。 施工條件 采用低圍堰、底孔導流、分期施工的導流方法進行施工。各項施工輔助企業(yè)、倉庫及生活用房等臨建設施布置在壩址下游兩岸?；炷凉橇先∽韵掠瘟蠄?，施工用電由劉田莊引接。 效益 以 1984 年價格水平及費用標準計算。水庫建成以后，除了滿足秦皇島市、冀東鋼鐵基地以及農(nóng)業(yè)用水外，還可獲得發(fā)電、防洪、養(yǎng)魚等效益，總效益是顯著的。 灌溉效益 （見表 ）。 表 灌溉效益分析成果表 項目 旱地灌溉 旱改水稻 墾荒水稻 灌與不灌產(chǎn)值差 (元 /畝 ) 分攤系數(shù)法 畝效益 (元 /畝 ) 81 河北工程大學畢業(yè)設計 16 單方水效益元 /立米 ) 減去成本法 畝效益 (元 /畝 ) 單方水效益元 /立米 ) 城市及鋼鐵基地供水效益 按秦皇島市總產(chǎn)值中水的效益分 系數(shù)以 10%計，則每立方米水量的效益為 元/立米。 防洪效益： 防洪效益按建庫以后，與潘家口、大黑丁水庫聯(lián)合運用，在削峰、錯峰過程中減少灤河下游地區(qū)的洪水災害計算。水庫年平均效益為 萬元 /年。 發(fā)電效益 以水電的價格代替水電的效益，按 。 水庫規(guī)劃及建筑物特性指標 表 水庫規(guī)劃及建筑物特性指標 項目 單位 指標 備注 水 位 校核洪水位 設計洪水位 正常蓄水位 死水位 校核尾水位 設計尾水位 正常尾水位 壩前淤沙高程 米 米 米 米 米 米 米 米 P=% P=% 發(fā)電 庫 容 總庫容 調(diào)洪庫容 興利庫容 死庫容 淤沙庫容 億立米 億立米 億立米 億立米 億立米 0. 94 1. 壩型 實體重力壩 主 壩頂高程 最大壩高 壩頂長度 米 米 米 供設計參考 河北工程大學畢業(yè)設計 17 壩 壩頂溢流孔數(shù) 堰頂高程 每孔凈寬 工作閘門尺寸 啟閉機 (2?45T 固定式 ) 設計洪水位下泄能力 校核洪水下泄能力 孔 米 米 米 ?米 臺 立米 /秒 立米 /秒 15 15* 18276 24527 泄 水 孔 進口底高程 底孔數(shù)及尺寸 弧形工作閘門 工作門啟閉機 設計水位泄水能力 校核水位泄水能力 米 孔 米 ? 米 扇 米 ? 米 臺 立米 /秒 立米 /秒 45*6 45*6 4 3584 3663 電 站 ( 引 水 式 ) 隧洞進口高程 米 隧洞長度 米 隧洞洞徑 米 主廠房尺寸 (長 *寬 *高 ) 米 ? 米 ?米 水輪發(fā)電機組 臺 4 裝機容量 萬千瓦 4? ? 河北工程大學畢業(yè)設計 18 第二章 壩段壩線壩型的選擇 根據(jù)壩址的地質、地形條件，通過定性分析，確定壩軸線位置。先進行壩段比較，在此基礎上選擇壩線。 桃林口水庫壩址，從上游到下游分為 3 個壩段：上游第一壩段，位于高臺子村至三道河村之間，曾選有 I、 V、 II、 I83 四條壩線，河岸為串嶺溝板巖。其中 I83 壩線為大紅峪第一層的石英砂巖與板巖互層。中間第二段，位于二道河村與桃林口水文站之間，曾選有 III60、 III6 III83 及紅層線四條壩線，壩基為高于莊灰?guī)r地層，其中紅層線位于紅色的楊莊泥灰?guī)r之上。下游第三壩段位于桃林口舊村與新村之間，曾選有 VI、 VII、IV。其中 VI、 VII壩線河床為串嶺溝板巖， IV 壩線壩基為大紅峪石英砂巖夾沙頁巖。 3個壩段 11 條壩線的位置見圖 、 。 三個壩段壩基巖層的地質年代雖都屬于震旦系，但巖性不同。而其共同點卻是都存在有軟弱夾泥層?，F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的第一壩段 I83壩線基巖的夾泥層只是泥膜。厚度在3~5mm，位于基巖以下深 30m 以內(nèi)。切層的夾泥厚度 5cm 左右。二、三壩段夾泥層較多一些。 三個壩段地形、地質及交通條件等的比較見表 。 表 三 壩段地形、地質、交通等條件比較表 壩 類 段 別 第一壩段 第二壩段 第三壩段 地 形 條 件 河谷較窄，適于修建混凝土壩；溢流表孔、底孔等泄水建筑物可放在主河床。右岸還可采用引水式電站，增加 6 米發(fā)電水頭。不宜修建當?shù)夭牧蠅巍? 河谷不對稱，左岸坡緩，壩軸線較長，適于修建混凝土壩或當?shù)夭牧蠅巍Ｊw麥嶺處天然單薄分水嶺，是修建溢洪道或泄水洞的有利地形。無副壩，工程單一。 河谷較窄，適于修建混凝土或當?shù)夭牧蠅?。右岸山低脊薄，須修建二座副壩。工程項目多? 地 質 壩基為石英砂巖與板巖互層，右岸北西向大裂隙較多，壩基軟弱夾層為泥膜。切層的夾泥厚 3~5cm,且傾壩基為灰?guī)r，巖性不均一，左壩頭可能漏水，蕎麥嶺較單薄， III69壩基有斷層 F104通過，破壩基為石英砂巖夾砂質頁巖，巖性堅硬。壩基有斷層F8通過。壩址上游不遠處是幾個斷河北工程大學畢業(yè)設計 19 條 件