【文章內(nèi)容簡介】 12 1% 46 19 12 19 600 1240 1550 1210 670 390 23 37 2% 36 17 11 15 530 1120 1360 1090 600 310 23 33 5% 23 14 9 11 420 850 1100 830 480 250 16 28 10% 19 11 7 9 370 760 980 720 410 210 15 23 固體徑流 E 江為山區(qū)性河流，含沙量大小均隨降水強度及降水量的大小而變化，平均含沙量達(dá) ?？菟畼O少，河水清澈見底，初步估算 30 年后壩前淤積高程為2765m。 工程地質(zhì) 水庫地質(zhì) 庫區(qū)內(nèi)出露的地層有石灰?guī)r、玄武巖、火山角礫巖與凝灰?guī)r等。經(jīng)地質(zhì)勘探認(rèn)為庫區(qū)滲漏問題不大。但水庫蓄水后，兩岸的坡積與殘積等物質(zhì)的 坍岸是不可避免的，經(jīng)過勘測，估計可能坍方量約為 300 萬 m3。 壩址地質(zhì) 壩址位于 E 江中游地段的峽谷地帶，河床比較平緩，坡降不太大，兩邊高山聳立，構(gòu)成高山深谷的地貌特征。 壩址區(qū)地層以玄武巖為主，間有少量火山角礫巖和凝灰?guī)r穿構(gòu)，對其巖性分述如下： （ 1） 玄武巖：一般為深灰色、灰色，含有多量氣孔，為綠泥石、石英等充填，成為杏仁狀構(gòu)造，并間或有方解石脈，石英脈等貫穿其中，這些小脈都是后來沿裂E江水利樞紐工程設(shè)計說明書 12 隙充填進(jìn)來的。堅硬玄武巖應(yīng)為不透水層。但因節(jié)理裂縫較發(fā)育，透水性也會隨之增加，其礦物成份為普通輝石、檢長石，副成份 為綠泥石、石英、方解石等。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 ?？煞譃閳杂残鋷r 、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。 滲透性：經(jīng)試驗得出 k值為 ～ 米 /晝夜。 表 26 壩基巖石物理力學(xué)試驗表 巖石名稱 比重 Gs 容重 γ kn/m3 建議采用抗壓強度Mpa 半風(fēng)化玄武巖 50 破碎玄武巖 50～ 60 火山角礫巖 35～ 120 軟弱玄武巖 10～ 20 堅硬玄武巖 100～ 160 多氣孔玄武巖 70～ 180 表 27 全風(fēng)化玄武巖物理力學(xué)試驗表 天然含水量 w% 干容重γKn/m 3 比重 Gs 液限 WL 塑限 WF 塑性指數(shù) Wn 壓縮系數(shù) α 浸水固結(jié)塊剪 0～ cm3/kn 3～ 4 cm3/kn 內(nèi)磨擦角φ 凝緊力 kpa （ 2） 火山角礫巖：角礫為玄武巖，棱角往 往不明顯，直徑為 2～ 15cm，膠結(jié)物仍為玄武 巖質(zhì) ，膠結(jié)緊密者抗壓強度與堅硬玄武巖無異，其膠結(jié)程度 較 差者極限抗壓強度低至 350Mpa。 （ 3） 凝灰?guī)r：成土狀或頁片狀，巖性軟弱，與砂質(zhì)粘土近似，風(fēng)化后成為粘土碎屑的混合物；遇水崩解，透水性很小。 （ 4） 河床沖積層：主要為卵礫石類土，砂質(zhì)粘土與砂層均甚少，且多呈透鏡E江水利樞紐工程設(shè)計說明書 13 體狀，并有大漂石滲雜其中。卵礫石成分以玄武巖為主，石灰?guī)r和砂巖占極少數(shù)。沿河谷內(nèi)分布 ： 壩基部分沖積層厚度最大為 32m，一般為 20 m 左右?？堪哆呑钌贋閹酌?。顆粒組成以卵礫石為主，砂粒和細(xì)小顆粒為數(shù)很少。 卵石最小直徑一般為 10～100mm，礫石直徑一般為 2～ 10mm；砂粒直徑 ～ ；細(xì)小顆粒小于 。河床 沖積層剪力試驗成果見表 9。 表 28 沖積層剪力試驗成果表 土壤名稱 代號 項目 計算值 容重 (控制 )kN/m3 含水量(控制 ) 三軸剪力 (快剪 ) 應(yīng) 變 (浸水固結(jié)快剪 ) 內(nèi)摩擦角 凝聚力 kPa 內(nèi)摩擦 角 凝聚力 kPa 含粒中的量礫細(xì)石 次 數(shù) 17 12 8 8 2 2 最大值 47186。15 32186。43 最小值 35186。30 17186。55 0 平均值 40186。34 25186。25 小 值 平均值 37186。32 備注 三軸剪刀土樣系篩去大于 4mm顆粒后制備的。 試驗時土樣的容重為控制容重。 應(yīng)變控制土樣的容重系篩去大于 。 以上兩種試驗的土樣系擾動的。 沖積層的滲透性能：經(jīng)抽水試驗后得滲透系數(shù) K值為 310 2cm/s～ 110 2cm/s。 （ 5） 坡積層：在水庫區(qū)及壩址區(qū)山麓地帶均可見到，為經(jīng)短距離 搬運后，形成粘土與碎石的混合物質(zhì)。 地質(zhì)構(gòu)造 壩址附近無大的斷層，但兩岸露出的巖石，節(jié)理特別發(fā)育，可以分為兩組，一組走向與巖層走向幾乎一致，即北東方向，傾向西北；另一組的走向與巖層傾向大致相同。傾角一般都較大，近于垂直，裂隙清晰，且為鈣質(zhì)泥質(zhì)物所充填 。 節(jié)理間距密者 即有一條， 疏者 3～ 5m 即有一條， 所以沿岸常見有巖塊崩落的現(xiàn)象。上述節(jié)理主要在砂巖 、 泥灰?guī)r 與玄武巖 之類的巖石內(nèi)產(chǎn)生。 水文地質(zhì)條件 本區(qū)地形高差大，表流占去大半，缺乏強烈透水層，故地下水不甚豐富，對工E江水利樞紐工程設(shè)計說明書 14 程比較有利。根據(jù)壓水試 驗資料，玄武巖中透水性不同，裂隙少 、 堅硬完整的玄武巖為不透水層，其壓水試驗的單位吸水量小于 (minm) 。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 。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。 正因為這些隔水的與透水的玄武巖的存在，使玄武巖區(qū)產(chǎn)生許多互不連貫的地下水。一般砂巖也是細(xì)粒至微粒結(jié)構(gòu)，除因構(gòu)造節(jié)理裂隙較發(fā)育，上部裂隙水較多外，深處巖層因隔水層的層次多，難于形成泉水。石灰?guī)r地區(qū)外圍巖石多為不透水層。滲透問題也不存在。 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 。 建筑材料 料場位置和儲量 根據(jù)壩區(qū)地形、地質(zhì)剖面圖以及地質(zhì)勘測資料分析。河床部位沖積層主要為碎石和礫石，砂質(zhì)粘土與砂層均甚少，且多呈透鏡體狀，并有大漂石摻雜其中。碎礫石成分以玄武巖為主，石灰?guī)r和砂巖石占極少數(shù)，沿河谷內(nèi)分布，壩基附近最大沖積層厚度為 30 多 m，一般為 20m左右，靠岸邊厚度逐漸減少。在壩址上下游各有四個砂礫料料場，儲量比較豐富 ，總量達(dá) 1850 萬 m3。粘性土料料場上游有三個，下游有二個，有一定儲量 ，總量為 190 萬 m3。料場離 壩址均在 2km 左右。壩址上下游均有石料場 (堅硬玄武巖 )，離壩址較近，開采條件較好。 物理力學(xué)性質(zhì)： （ 1） 土料：土料料場的物理力學(xué)性質(zhì)見表 10～表 13。 （ 2） 石料 ： 堅硬玄武巖可作為堆石壩石料，儲量較豐富，在壩址附近有石料場一處，覆蓋層淺，開采條件好E江水利樞 紐工程設(shè)計說明書 及計算書 15 表 29 粘土的物理力學(xué)性質(zhì) 料場名稱 物 理 性 質(zhì) 滲 透 系 數(shù) （ 106cm/s） 力 學(xué) 性 質(zhì) 化學(xué)性 自 然 含 水 量 （ %） 自然容重 比重 孔 隙 率 孔 隙 比 稠 度 飽和度 顆粒級配（成分 %，粒徑 d） 擊實 剪力 固 結(jié) 壓 縮 系 數(shù) （ cm2/kg） 有 機 含 量 灼 熱 法 （ %） 可 溶 鹽 含 量 （ %） 濕 干 流 限 （ %） 塑 限 （ %） 塑 性 指 數(shù) 礫 砂 粘土 最 大 干 密 度 （ g/cm3） 最 優(yōu) 含 水 量 （ %） 內(nèi) 摩 擦 角 （ o） 凝 聚 力 KPa （ KN/m3） 粗中 細(xì) 粉 〉 2 mm 2 mm 0. 5 mm 05 mm mm 1下 2下 1上 2上 3下 E江水利樞 紐工程設(shè)計說明書 及計算書 16 表 210 砂礫石的顆粒級配 直徑 顆粒含量 % 料場 300～100 (mm) 100～60 (mm) 60～20 (mm) 20～ (mm) ～ (mm) ～ (mm) ～ (mm) ～ (mm) (mm) 1上 2上 3上 4上 1下 2下 3下 4下 表 211 砂礫石的物理性質(zhì) 名稱 1上 2上 3上 4上 1下 2下 3下 4下 容重（ KN/m3） 比重 孔隙率（ %） 軟弱顆粒（ %） 有機物含量 淡色 淡色 淡色 淡色 淡色 淡色 淡色 淡色 注：各砂礫石料場滲透系數(shù) k值為 102cm/s左右。最大孔隙率 ,最小孔隙率 。 表 212 各料場天然休止角 料場名稱 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)計說明書 及計算書 17 經(jīng)濟資料 庫區(qū)經(jīng)濟 流域內(nèi)都為農(nóng)業(yè)人口，多種植稻米、玉米等。庫 內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有價值可開采的礦產(chǎn)，淹沒情況 見 表 14。 表 213 各高程淹沒情況 高 程 （米） 2807 2812 2817 2822 2827 2832 淹沒人口（人） 3500 3640 3890 4060 5320 7140 淹沒土地（畝） 3000 3220 3410 3600 4600 6100 交通運輸 壩址下游 120km 處有鐵路干線通過，已建成公路離壩址僅 20km，因此交通尚稱方便。 E江水利樞 紐工程設(shè)計說明書 及計算書 18 3 工程等別及建筑物級別 工程等級 根據(jù) 水利部發(fā)布 的《水利水電工程等級劃分及洪水 標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522021 的規(guī)定，綜合考慮水庫總庫容，防洪效益，灌溉面積，電站裝機容量，工程規(guī)模 等控制。 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。 建筑物級別 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，次要建筑物為 3級，臨時建筑物為 4 級。 永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù) 永久性水工建筑物 級別為 Ⅱ 等 工程，其 洪水標(biāo)準(zhǔn) 為 ：正常運用 (設(shè)計 )洪水重現(xiàn)期 100 年；非常運用 (校核 )洪水重現(xiàn)期 2021 年。 E江水利樞 紐工程設(shè)計說明書 及計算書 19 4 調(diào)洪演算 設(shè)計洪水與校核洪水 本河流屬典型山區(qū)河流，洪水暴漲暴落。根據(jù) 表 5 不同頻率洪峰流量表 及洪水標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計洪峰流量 Q 設(shè) =1680m3/s（ P=1%） ，校核洪峰流量 Q 校 = 2320m3/s（ P=%） 。采用以峰控制的同倍比放大法對典型洪水單位過程線進(jìn)行放大，得設(shè)計洪水與校核洪水過程線 分別見附圖 2。 具體計算見計算書一 —— 《設(shè)計洪水、校核洪水過程線推求計算表》。 調(diào)洪演算與方案選擇 泄洪方式及水庫運用方式 本樞紐攔河大壩初定為土石壩，需另設(shè)壩外泄水建筑物。由于壩址兩岸山坡陡峻，如采取開敞 溢洪道的方案，可能造成開挖量太大而不經(jīng)濟，因而采用隧洞泄洪，并考慮與施工導(dǎo)流洞結(jié)合。 水庫運用方式：洪水來臨時用閘門控制下泄洪量等于來水流量，水庫保持汛前限制水位不變；當(dāng)來水流量繼續(xù)加大，則閘門全開，下泄流量隨水位的升高而加大，流