【文章內(nèi)容簡介】 濟上有可比性，兩壩址均以正常蓄水位、死水位 、采用右岸引水的方案進行設計布置。 上壩址樞紐布置：大壩采用碾壓砼雙曲拱壩，為一變圓心、變半徑等厚的雙曲拱壩，壩頂高程 ，最大壩高 94m，壩頂寬度 6m，壩底寬 28m。壩頂設 3孔泄洪表孔 ， 尺寸為 35 6m（寬高），采用挑流消能；壩身 2230m高程設 1 孔泄洪排沙底孔，尺寸為 3 3m； 壩身右側(cè) 2235m 高程設電站進水口，壩后經(jīng)砼明涵進入引水隧洞。施工期導流隧洞布置在右岸。 下壩址樞紐布置：大壩采用砼面板堆石壩，壩頂高程 ，最大壩高 67m，壩頂寬度 8m，上游壩坡 1： ，下游壩坡 1： （綜合）；河床部位趾板底部設 m 厚的砼防滲墻伸入基巖，最大深度 23m。溢洪道為岸邊開敞式，布置在左岸壩肩，消能方式為混合消能；發(fā)電引水隧洞進水塔設在右岸，相鄰布置泄洪排沙洞，施工期作為導流洞，進口高程 ，洞徑 。 141 (2)上、下壩址比較 上、下壩址相距 400m左右 ，兩壩址地質(zhì)條件基本相同，均未發(fā)現(xiàn)大規(guī)模構(gòu)造出露。也未發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的不穩(wěn)定變形巖體，均具備修建中等規(guī)模擋水壩的工程地質(zhì)條件。 上壩址地形適合修建砼拱壩，但左岸上游側(cè)Ⅰ 崩塌堆積體，距壩線較近，在拱壩基礎及壩肩開挖中將觸及Ⅰ 崩塌堆積體下游側(cè)緣，需結(jié)合壩肩開挖，進行一定的防護處理，開挖處理量較大；上壩址河床覆蓋層厚 35m 左右，修建砼拱壩基礎開挖量較大，同等規(guī)模工程壩高增加較大，也增加了工程設計、施工的技術(shù)難度。 下壩址地形地質(zhì)條件，適合修建當?shù)夭牧蠅?。下壩址河床覆蓋層厚度 20m左右，較上壩址覆蓋層淺，河床防滲體 工程量??；上游庫區(qū)Ⅰ 崩塌堆積體距壩線較遠，對庫岸穩(wěn)定影響較??；左岸壩肩山梁較單薄，利用左岸山梁可布置溢洪道，下壩址滿足修建混凝土面板壩要求。 上壩址兩岸地形地質(zhì)條件好，樞紐布置簡單緊湊，砼拱壩超載能力強，安全度高，但施工技術(shù)要求高，受氣候條件制約影響工期，需要人工骨料和人工制砂且運距遠（壩址下游約 15km），費用較高。 下壩址砼面板堆石壩施工工藝簡單，不受氣候條件的影響，風區(qū)長度約為 （壩前風向到對岸的距離），計算風向與壩軸線法線的夾角為 60176。，相應季節(jié) 50 年重現(xiàn)期的最大風速為 ，相應 洪水期最大風速的多年平均值為 15m/s。工期有保證，堆石料場在壩址下游 5km處，運距相對較近，且還可利用開挖料，費用較低。 綜上所述，下壩址砼面板堆石壩具有施工簡單、工期有保證、投資小等優(yōu)點，經(jīng)綜合比較后，選定下壩址為推薦壩址。 壩型選擇 根據(jù)選定下壩址的地形地質(zhì)條件，設計上進行壩型選擇。由于下壩址左壩肩巖體比較單薄，故不宜修建砼拱壩；且天然建材缺乏，宜采用當?shù)夭牧蠅?，在當?shù)夭牧蠅沃?，又因粘土料缺乏。因此，在同一壩線上設計進行瀝青砼心墻土石壩與砼面板堆石壩的比較。 壩型比較 （ 1）兩種壩型用同 一壩線，地形條件及場內(nèi)外交通條件基本相同； （ 2）壩體防滲：砼面板壩優(yōu)于瀝青心墻壩，瀝青砼施工工藝要求高，兩岸插入 142 岸坡巖石，施工復雜；面板位于堆石體的表面，面板與趾板連接，形成壩體防滲體系，施工質(zhì)量易保證。 (3)筑壩材料：筑壩材料均為堆石料，主堆石為開采石料，次堆石為利用開挖石料。面板壩工程量小，還可以充分利用溢洪道開挖料。所以，砼面板壩優(yōu)于瀝青心墻壩。 (4)施工條件：面板壩優(yōu)于瀝青心墻壩，砼面板壩的壩體填筑與砼面板、趾板、基礎砼防滲墻、帷幕灌漿的施工，干擾小或不存在干擾。瀝青心墻壩，瀝青心墻與兩側(cè)過渡 料一起同時上升，瀝青心墻與基礎灌漿的施工相互干擾、壩體填筑與基礎砼防滲墻的施工工期存在干擾。 (5)運行條件：砼面板壩水荷載直接作用于面板上，壩體為整體受力結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，壩體無孔隙水壓力，抗震性能好。砼面板位于壩體上游表面，維護和檢修比較方便。 上述比較可以看出，砼面板壩工程量小，費用低，安全性好，施工進度有保證等優(yōu)點。因此，綜合比較后，選定砼面板堆石壩作為推薦壩型。 5 擋水建筑物設計 設計依據(jù) 工程等別及建筑物級別 達拉河口水電站工程開發(fā)以發(fā)電為主，正常蓄水位 ，裝機容量 ，水庫總庫容 1506 萬 m3，根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522021）規(guī)定，樞紐工程屬中型Ⅲ等工程。 樞紐主要建筑物有砼面板堆石壩、左岸側(cè)槽溢洪道、右岸泄洪排沙洞、引水建筑物及電站廠房。攔河壩為永久性主要建筑物，故屬于 3 級建筑物，廠房為 3 級建筑物，次要建筑物為 4 級，臨時建筑物為 5 級。 基本資料 基本資料 —— 氣象、水文、洪水標準及特征水位見 3 章。 壩體結(jié)構(gòu)布置 壩頂高程確定 根據(jù)《碾壓式土石壩設計規(guī)范》（ SL274— 2021）推薦的官廳公式計算風浪爬高 143 和風壅水面高度。 2Wgh= 121? (2WgD) 31 2WgLm= ? (2WgD) h—— 當 2WgD =20～ 250 時 ,為累積頻率 5%的波高 h %5 ,m。當 2WgD =250～1000 時，為累計頻率 10%的波高 h %10 ， m； W—— 計算風速， m/s； D—— 風區(qū)長度， m； Lm —— 平均波長， m； g—— 重力加速度，取 表 平均波高計算表 當 hm/Hm 時， p(%)＝ 5 的累積頻率下， hp/Hm＝ 。 波浪爬 高計算公式： 當 m=～ 時 Rm =mmW LhmKK 21 ?? Rm —— 平均波浪爬高， m； m—— 單坡的坡度系數(shù)； K? —— 斜坡的糙率參透性系數(shù)； K? = (混凝土或混凝土板 K? =) KW —— 經(jīng)驗系數(shù)。 Kw= 當 m? 時 運用情況 設計風速 w(m/s) 風區(qū)長度 (km) 風浪要素 平均波高 hm(m) 波高 hp(m) 波長 Lm(m) 正常蓄水 設計洪水 校核洪水 15 144 Rm =K? KW R0 hm R0 —— 無風情況下，平均波高 hm =，光滑不透水護面（ K? =1）的爬高值（ m= 時， R0＝ ）。 當 ＜ m＜ 時，可由 m＝ 和 m＝ 的計算值按內(nèi)插法確定。 表 波浪爬高計算表 當 hm/H＜ 時， p（ %）＝ 1 的累積頻率下， R/Rm=。 風壅水面高度計算公式 e=mgHDKW2 cos? 式中： e—— 計算點處的風壅水面高度， m； D—— 風區(qū)長度， m； K—— 綜合摩阻系數(shù)，取 ? 10 6? ； ? —— 計算風向與壩軸線法線的夾角，（ 60? ）。 安全加高： 本設計中，砼面板堆石壩為 3 級建筑物。 1．正常運行時（即正常蓄水和設計洪水時） 安全加高為 2．非常運行時（即校核洪水時） 安全加高為 壩頂高程計算公式： Y=R+e+A 運用情況 m= 時的平均波浪爬高 Rm(m) m= 時的平均波浪爬高 Rm(m) m= 時的平均波浪爬高 Rm(m) 波浪爬高 R(m) 正常蓄水 設計洪水 校核洪水 145 式中： Y—— 表示壩頂超高（ m）， R—— 最大波浪在壩坡的爬高（ m）， e—— 最大風壅水面高度（ m）， A—— 安全加高（ m）。 表 壩頂超高計算表 運用情況 庫水位(m) 壩前水深Hm(m) 設計風速w(m/s) 風區(qū)長度D(km) 波浪爬高R(m) 風壅水面高度 e(m) 安全加高 A(m) 壩頂超高 Y(m) 正常蓄水 2265 61 設計洪水 校核洪水 2268 64 15 表 壩頂高程計算表 運用情況 庫水位 (m) 壩頂超高 Y(m) 蓄水后附加沉降 (m) 壩頂高程 (m) 正常蓄水 2265 設計洪水 校核洪水 2268 經(jīng)計算分析，并考慮地震沉降值等因素，根據(jù)經(jīng)驗一般取 ～ 的附加沉降量，在本設計中取 ，確定壩頂高程 。 壩體材料分區(qū)設計 壩體材料分區(qū)原則 (1) 滿足壩體各部位的變形協(xié)調(diào)，盡量減小壩體上游部位變形量； (2) 從壩體上游區(qū)各料區(qū)向下游區(qū)的材料滲透系數(shù)依次遞增，并符合料區(qū)間的水力過渡要求； (3) 劃分應盡量簡單； (4) 利用樞紐開挖的石渣料。 壩料分區(qū) 考慮以上分區(qū)原則，依其工作性質(zhì)將壩體填筑體分成三個主要區(qū)域： 146 1 區(qū)：為防滲補強區(qū)，用防滲土料填筑而成，其目的是用于不透水土料去覆蓋周邊縫及高程較低處面板，當面板出現(xiàn)裂縫和板間縫、周遍縫張開時，防滲土料可以起輔助防滲作用， 而松散細料將隨水流進入縫中，并受面板下墊層料的反濾作用而淤堵裂縫使其自愈而恢復防滲性能。設置 1 區(qū)造價增加不多，對加強防滲十分有利。根據(jù)經(jīng)驗大約取在壩高 1/3 處。 1 區(qū)包括 1X—— 趾板。 1A 為面板上游防滲土料。 1B 為土料上游的石渣防護，對 1A 起保護作用。 2 區(qū)：為墊層區(qū)，直接位于面板下部，是混凝土面板堆石壩中最重要的部位之一，它既是防滲面板的基礎，又是壩體防滲的第二道防線。 2 區(qū)包括 2F—— 面板。 2A