【文章內(nèi)容簡介】 00年一遇校核，水電站廠房防洪標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇設(shè)計(jì)，500年一遇校核。臨時(shí)性建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)洪水 設(shè)計(jì)洪峰流量本河流屬典型山區(qū)河流，洪水暴漲暴落，根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)分析得100年一遇設(shè)計(jì)洪峰流量為=1680m3/s，2000年一遇校核洪峰流量為=2320m3/s。 設(shè)計(jì)洪水過程線根據(jù)資料現(xiàn)有設(shè)計(jì)洪峰流量和壩址處水文站的單位洪水流量過程線，故本次設(shè)計(jì)洪水過程線采用以洪峰控制的同倍比放大法對(duì)典型洪水進(jìn)行放大，分別得設(shè)計(jì)洪水與校核洪水過程線。 E江水利樞紐工程壩址處設(shè)計(jì)洪水過程線時(shí)段（Δt=3）典型洪水設(shè)計(jì)洪水校核洪水時(shí)段（Δt=3）典型洪水設(shè)計(jì)洪水校核洪水10 17 2 18 3 19 4 20 5 21 6 22 7 23 8 24 9 25 10 26 11 27 12 28 13 29 14 max（m3/s） 15 洪量（萬m3）786 11092 15318 16 倍比KQ　 調(diào)洪演算 庫容曲線該水庫庫容曲線根據(jù)提供的曲線圖量算得高程~容積~。 E江水庫高程~容積~面積表高程H（m）庫容V（萬m3）面積A（km2）高程H（m）庫容V（萬m3）面積A（km2）27701000 282036700 27751400 38500 27802800 282342000 27854700 282546200 27906700 282750900 27959500 282957600 280012900 283364900 280517000 283570000 281022200 283775000 281528600 284081600 泄洪方式本樞紐攔河大壩初定為土石壩，故需另設(shè)壩外泄洪建筑物。根據(jù)地質(zhì)資料顯示壩址兩岸山坡陡峻，故開挖開敞溢洪道的將可能造成開挖量太大而不經(jīng)濟(jì)，因而可采用隧洞泄洪，并可以考慮與施工導(dǎo)流結(jié)合。泄洪隧洞采用無壓流，由于受地形條件影響，又需要滿足無壓要求，故避免閘門做大而不經(jīng)濟(jì)和方便運(yùn)行管理，進(jìn)口采用wes型實(shí)用堰。 防洪限制水位及水庫運(yùn)用方式，該水庫防洪限制水位取與正常水位重合。水庫運(yùn)用方式：洪水來臨之前用閘門控制關(guān)水，當(dāng)洪水來臨時(shí)，并且?guī)焖粷q到防洪限制水位時(shí)，開閘泄洪，起始由于來量較小，可以控制下泄流量等于來流量，水庫保持汛前限制水位不變，當(dāng)來水流量繼續(xù)加大，無法保持汛限水位不變時(shí)，則閘門全開，下泄流量隨水位的升高而加大，流態(tài)為自由泄流。 泄洪能力本次根據(jù)確定的泄洪方式，進(jìn)行泄流能力分析，根據(jù)無壓隧洞自由計(jì)算其過流能力，泄流公式按下式計(jì)算。m——自由出流系數(shù)，；b——溢流孔寬；H0——H0=H+αv2/2g，H堰上水頭，考慮上游堰前水域開闊，取H0=H。 調(diào)洪演算根據(jù)地形和地質(zhì)資料泄洪洞布置時(shí)進(jìn)口地高程為可取2800m，因此需要確定泄洪洞進(jìn)口堰頂高程，以滿足泄洪洞產(chǎn)生無壓過流以、工程經(jīng)濟(jì)性和下游防洪限制泄量的要求，本設(shè)計(jì)擬訂五組方案進(jìn)行比較。 調(diào)洪演算成果表方案堰頂高程△z（m）洞寬B（m）工況下泄流量Q（m3/s）庫容V（萬m3）庫水位Z（m）一2810m7m設(shè)計(jì)41123 校核43216 二2805m7m設(shè)計(jì)39475 校核41200 三2810m6m設(shè)計(jì)41566 校核43891 四2805m6m設(shè)計(jì)39848 校核41839 五2810m8m設(shè)計(jì)40704 校核42693 方案選擇根據(jù)以上方案只有一、五能滿足泄流量Q900m3/s，因而需對(duì)一、五方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比較，同時(shí)也應(yīng)結(jié)合導(dǎo)流問題。一、五兩方案堰頂高程均為2810m，第五方案雖然庫水位較低，但是與第一方案相比相差甚小，而洞寬相對(duì)較大，會(huì)增大溢洪道開挖工程量，故選擇第一方案較為合適，即堰頂高程為△Z=2810m，溢流孔口凈寬B=7m,，,。5 壩型選擇與樞紐布置 壩址及壩型選擇 壩址選擇根據(jù)地質(zhì)資料，經(jīng)過比較選擇地形圖所示河彎地段作為壩址，并選擇I—I、II—II兩條較有利的壩軸線，兩軸線河寬基本相近，因而大壩工程量基本相近，由地質(zhì)剖面圖上可以看出：I—I剖面，河床覆蓋層厚平均20m,河床中部最大達(dá)32m，壩肩除10m左右范圍的風(fēng)化巖外，還有數(shù)十條的破碎帶，其余為堅(jiān)硬的玄武巖，地質(zhì)構(gòu)造總體良好（對(duì)土石壩而言），II—II剖面除與I—I剖面具有大致相同厚度的覆蓋層及風(fēng)化巖外，底部玄武巖破碎帶縱橫交錯(cuò)，若將壩建于此，則繞壩滲流可能較大，進(jìn)行地基處理工程量會(huì)加大，綜合考慮以上因素，壩軸線選擇I—I處。 沿壩軸線方向的大壩斷面地質(zhì)剖面圖 壩型選擇所選的壩軸線處河床沖積層較深，兩岸風(fēng)化巖石透水性大，基巖的強(qiáng)度較底，且不完整。從地質(zhì)條件看不宜建拱壩及支墩壩。較高的混凝土重力壩也要求修建在巖石基礎(chǔ)上，并且需要消耗大量水泥。土石壩適應(yīng)地基變形能力較強(qiáng)，對(duì)地基的要求較低，并能就地取材。通過各種不同的壩型進(jìn)行定性的分析比較，綜合考慮地形條件、地質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、綜合效益等因素，最終選擇土石壩的方案。 樞紐布置根據(jù)工程功能以及滿足正常運(yùn)行管理要求，該樞紐由土石壩、泄洪隧洞、沖沙放空洞、水電站（包括：引水隧洞、調(diào)壓井、壓力管道、電站廠房、開關(guān)站）等建筑物組成。 擋水建筑物─土壩擋水建筑物按直線布置，土壩布置在河彎地段上。 泄水建筑物—泄洪隧洞泄洪采用隧洞方案，為縮短長度、減小工程量，泄洪隧洞布置在凸岸（右岸），這樣對(duì)流態(tài)也較為有利，考慮到引水發(fā)電隧洞也布置在凸岸，泄洪隧洞布置以遠(yuǎn)離壩腳和廠房為宜，為減少泄洪時(shí)影響發(fā)電，進(jìn)出口相距80~100m以上，沖沙放空洞位于泄洪隧洞與水電站引水隧洞之間。 水電站建筑物引水隧洞、電站廠房布置于凸岸，在泄洪隧洞與大壩之間，由于風(fēng)化巖層較深，廠房布置在開挖后的堅(jiān)硬玄武巖上，開關(guān)站布置在廠房旁邊。本次根據(jù)工程經(jīng)濟(jì)性、正常運(yùn)行安全穩(wěn)定性以及地形地質(zhì)條件等各方面因素要求，并且將沖沙放空洞和泄洪隧洞與施工導(dǎo)流隧洞相結(jié)合對(duì)樞紐建筑物進(jìn)行了布置。 樞紐建筑物平面布置圖6 大壩設(shè)計(jì) 土石壩壩型的選型影響土石壩壩型選擇的因素很多，其主要影響因素有附近的筑壩材料、地形地質(zhì)條件、氣候條件、施工條件、壩基處理、抗震要求等。本次選擇幾種比較優(yōu)越的壩型，擬訂剖面輪廓尺寸，然后對(duì)工程量、工期、造價(jià)進(jìn)行比較，最后選定技術(shù)經(jīng)濟(jì)可靠合理的壩型。本設(shè)計(jì)限于資料只作定性的分析來確定土石壩壩型。土石壩按其施工方法可分為碾壓式土石壩、拋填式堆石壩、定向爆破堆石壩、水中倒土壩和水力沖填壩。從地形地質(zhì)條件以及附近建筑材料來看本次設(shè)計(jì)壩型應(yīng)選擇碾壓式土石壩。碾壓式土石壩根據(jù)土料配置的位置和防滲體所用材料種類的不同，又分為均質(zhì)壩和土質(zhì)防滲體分區(qū)壩、非土質(zhì)材料防滲體分區(qū)壩。均質(zhì)壩材料單一，工序簡單，但壩坡較緩，剖面大，工程量大，施工易受氣候影響，冬季施工較為不便，壩體空隙水壓力大。從本工程來看，經(jīng)探明壩址附近可筑壩的土料只有300萬m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足均質(zhì)壩填筑土料數(shù)量上的要求，因此從材料上考慮均質(zhì)壩方案是不宜采用的。土質(zhì)防滲體分區(qū)壩主要有心墻壩、斜心墻壩、斜墻壩和多種土質(zhì)壩等類型。心墻壩土質(zhì)防滲體設(shè)在壩體中部，兩側(cè)為透水性較好的砂石料，該壩型粘性土料所占比重不大，施工受季節(jié)影響較小，但施工時(shí)心墻與壩體同時(shí)填筑，相互干擾較大。斜心墻壩和心墻壩基本類似，并且可以改善壩體應(yīng)力狀態(tài)，能顯著減弱