【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ................................................... 65 溢流壩段細(xì)部設(shè)計(jì) ................................................................................................... 65 分 縫與止水 ............................................................................................................... 66 橫縫 .............................................................................................................. 66 止水 .............................................................................................................. 67 第八章 壩基處理設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 68 地基開挖與清理 ....................................................................................................... 68 帷幕灌漿 .................................................................................................................. 69 壩基排水 .................................................................................................................. 70 南昌工程學(xué)院本（專）科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 基本資料及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 工程流域概況 山湘水電站位于遠(yuǎn)水支流秋水的上游，壩址位于重慶市秀山縣山湘鎮(zhèn)北河橋上游約 處，上距設(shè)計(jì)中的酉酬水電站約 35km，下距在建的碗米坡水電站約 53km，距秀山縣城約 52km。水庫正常蓄水位 ，相應(yīng)庫容 億 m3，總庫容 億 m3，調(diào)節(jié)庫容 億 m3，為季調(diào)節(jié)水庫，電站 總 裝機(jī)容量 120MW，保證出力 ，年利用小時(shí)3283h，年 發(fā) 電量 億 kWh 。 工 程計(jì)劃工期 33 個(gè)月，首臺(tái)機(jī)組發(fā)電工期 31 個(gè)月，工程靜態(tài)投資 82830 萬元，總投資 87087 萬元。 秋水是遠(yuǎn)水的最大支流，流經(jīng)湖北來鳳，湖南龍山，重慶酉陽、秀山，貴州松桃，湖南花垣、保靖、永順、古丈、沅陵等縣。流域東接遠(yuǎn)水干流，西以大婁山與烏江相望，南與武水相鄰，北以武陵山與澧水相望。流域地理位置位于北緯 28176。~30176。 、東經(jīng)108176。~110176。 之間，流域呈西北高、東南低的三角形。 秋水有南北兩源。北源又稱北河，發(fā)源于湖北宣恩和鶴峰兩縣交界的酉源山；南源又稱秀山河、梅江河，發(fā)源于貴州省松桃縣的平溪，南、北兩源于重 慶 市 秀山 縣 山湘鎮(zhèn)匯合后，折流向東，經(jīng)隆頭、江口分別納入洗車河、花垣河，過保靖往東至沅陵注入遠(yuǎn)水。秋水干流全長 427km，河道平均坡降 ‰ ，流域面積 18530km2，多年平均徑流量170 億 m3，山湘壩址控制流域面積 5473km2，占秋水流域面積的 %。 2 秋水流域?yàn)槎嗌降貐^(qū)，上中游山高坡陡，屬山區(qū)性河流，壩址上、下游河段不通航，當(dāng)?shù)亟煌ㄒ怨窞橹?，目前壩址左岸有鄉(xiāng)村道路經(jīng)山湘鎮(zhèn)至龍池與 319 國道相連，全長 31km。其后經(jīng) 319 國道向西北經(jīng)酉陽、黔江、彭水、武隆、涪陵、長壽、可達(dá)重慶市，全長 743km。 電站建設(shè)的必要性和工程開發(fā)任務(wù) 電站建設(shè)的必要性 ； ，變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的需要； ； ，變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的需要。 工程開發(fā)任務(wù) 秋水干流重慶 河段河谷深切，水流湍急，兩岸山坡陡峭，山湘 上、下游已建、在建電站均不具備通航條件；干流河段耕地稀少，僅支流內(nèi)有耕地，且沿河分布，沒有灌溉、供水、航運(yùn)等綜合利用要求，下游 也沒有專門的防洪對(duì)象和要求。根據(jù)《秋水河流規(guī)劃報(bào)告》、《秋水山湘至塘口河段水電規(guī)劃復(fù)核報(bào)告》和山湘水電站的開發(fā)利用條件，山湘水電站的開發(fā)任務(wù)主要是發(fā)電，兼有改善庫區(qū)航運(yùn)、發(fā)展旅游等綜合效益。 地形、地質(zhì)概況 區(qū)域地質(zhì)與地震 南昌工程學(xué)院本（專）科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 秋水側(cè)面以大婁山脈與烏江相隔，南與武水相鄰，北以五陵山和澧水分流，流域形狀呈西北高、東南低的三角形，地貌上屬川東 — 湘西北巖溶化中低山區(qū)。 本區(qū)所處大地構(gòu)造單元為鄂黔臺(tái)向斜黔北臺(tái)凹的一部分，俗稱揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的東南緣— 川湘凹陷帶（亦稱川鄂湘黔隆起褶皺帶武陵褶皺束）內(nèi)。其 構(gòu)造體系屬我國東南部新華夏系一級(jí)構(gòu)造第三隆起帶 — 武陵山隆起帶南段，褶皺軸向和主斷裂面均呈北北東或北東向展布，而相應(yīng)的北西向張性或張扭性斷裂發(fā)育較弱。 本區(qū)第三紀(jì)以來，處于大面積間歇隆起上升階段，無發(fā)震的深大斷裂和活動(dòng)性斷裂分布，庫壩區(qū)為一剛度較大完整性較好的穩(wěn)定地塊，不具備產(chǎn)生中強(qiáng)地震的構(gòu)造條件，屬區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定地區(qū)。 據(jù) GB183062020《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，地震動(dòng)峰值加速度小于 ，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 ，相應(yīng)地震基本列度小于 6 度。 水庫工程地質(zhì) 山湘水電站水庫回水 至酉陽縣酉酬鎮(zhèn)，水庫全長約 35km。庫區(qū)山體雄厚，河谷深切。 庫區(qū)內(nèi)分布的地層主要為寒武系、奧陶系及志留系。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)較簡(jiǎn)單，褶皺以舒緩短軸狀為主，斷裂相對(duì)稀疏，褶皺軸向和主斷裂面均呈北北東或北東向展布，而相應(yīng)的北西向張性或張扭性斷裂發(fā)育較弱。 水庫環(huán)庫地形封閉良好，大部分地段存在有寬厚的志留系碎屑巖相對(duì)不透水地層；在無相對(duì)不透水地層分布的近壩區(qū)的河間地塊上，亦存在有高于正常蓄水位的地下水位。因此，本工程無水庫滲漏之虞。 4 庫區(qū)以基巖岸坡為主，不存在大規(guī)模的不穩(wěn)定巖體，岸坡總體穩(wěn)定較好。庫內(nèi)無大面積腹 地和人口集中的城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)，亦無具有工業(yè)價(jià)值的礦藏和重要文物分布，淹沒損失較小，基本無固體逕流來源和浸沒問題。 水庫除庫首外，大部分河段庫水壅高與天然洪水位接近，無高于本地區(qū)地震基本烈度的水庫誘發(fā)地震的可能。 樞紐工程地質(zhì) 山湘水電站壩址位于山湘鎮(zhèn)北河橋上游約 的河段內(nèi)，秋水由東向西流。壩址區(qū)位于宋農(nóng) — 山湘背斜北端的 NW 翼，背斜軸部從壩址下游穿過。 壩址處河床為一不對(duì)稱 “ 箱 ” 型河谷，河段平直，河床較開闊，水下地形整齊平坦，高程為 m~，河水位 時(shí) ，水面寬 左右，主河道位于左側(cè)，深度 m~。正常蓄水位 時(shí)，河谷寬 左右。河床往下游收窄進(jìn)入峽谷。 壩址左岸為秋水的河灣地塊，溶蝕峰叢地貌，山頂高程 m~，高程 以下地形陡峻，為懸崖或峻坡，以上為峰叢間的淺小沖溝或小型溶蝕洼地，地形較平緩；右岸發(fā)育有兩條沖溝，高程 以下地形陡峻，為懸崖或峻坡，地形略顯零亂；以上為山前緩坡地，臺(tái)地寬 m~，地形坡度 5176。~10176。 ，往后地形逐漸變陡，其后緣山體雄厚， 最高點(diǎn)為亥時(shí)坡，高程在 以上；河床大部分基巖裸露，僅河槽中有少量砂卵礫石及崩塌堆積的碎塊石。 南昌工程學(xué)院本（專）科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 出露的地層為寒武系上統(tǒng)灰色、灰黑色厚至巨厚層白云巖、灰質(zhì)白云巖夾少量薄層白云巖，巖性均一，巖體的強(qiáng)度和剛度均較高。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖層走向與河床斜交，傾向上游，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，為 30176。~40176。/NW ∠ 15176。~20176。未發(fā)現(xiàn)有較大的斷層通過壩址區(qū)，實(shí)測(cè)的斷層規(guī)模小，破碎帶膠結(jié)良好。巖石以面狀風(fēng)化為主，少見全風(fēng)化巖石，強(qiáng)風(fēng)化下限埋深多在 以內(nèi)。 壩址巖溶以表部的淺層巖溶為主，主要表現(xiàn)為溶溝、溶槽及溶蝕裂隙 ，溶蝕相對(duì)較弱。巖體透水性以弱 ~微透水為主。地下水類型主要為巖溶裂隙水，普遍受大氣降水補(bǔ)給，向秋水河及其支流（溝）排泄。河水和地下水對(duì)混凝土均無侵蝕性。 試驗(yàn)表明：作為持力層的白云巖、灰質(zhì)白云巖屬中硬 ~堅(jiān)硬巖石，巖體質(zhì)量較好，以較完整 ~完整巖體為主，壩址區(qū)的巖體質(zhì)量基本一致。河床與河谷兩岸的弱風(fēng)化巖體基本為 Ⅲ 級(jí)；一般強(qiáng)風(fēng)化巖體質(zhì)量在 Ⅲ ~Ⅳ 級(jí)之間；微風(fēng)化或新鮮巖體質(zhì)量為 Ⅱ 級(jí)。 水文、氣象 水文基本資料 秋水流域先后設(shè)立水文站 16 個(gè)，現(xiàn)有水文站 11 個(gè)，觀測(cè)項(xiàng)目有：水位、流量、泥沙、水溫、 岸溫等。在山湘鎮(zhèn)上游約 10km 的大溪水文站，是我院于 1980 年 10 月設(shè)立的專用站。山湘水電站水文分析計(jì)算依據(jù)站為壩址上游的大溪水文站。來鳳、山湘、宋農(nóng)、保靖等站為工程設(shè)計(jì)的主要參證站 氣 象 6 秋水流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，冬季受極地大陸氣團(tuán)控制，冷空氣頻頻南下，氣候干燥寒冷。夏季則為海洋暖濕氣團(tuán)所控制，溫高濕重。在春夏之交本流域處于冷暖氣團(tuán)交綏地帶，鋒面和氣旋活動(dòng)頻繁， 6 月中旬 ~7 月下旬為梅雨期，往往形成歷時(shí)長、強(qiáng)度大、面積廣的暴雨。 壩址處多年平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ ，極端最 低氣溫 ℃ ；多年平均降水量 ，年平均降水日數(shù) ；多年平均相對(duì)濕度 86%；多年平均水溫℃ ，最高水溫 ℃ ，最低水溫 3℃ ；多年平均年蒸發(fā)量 ；多年平均風(fēng)速，最大風(fēng)速 m/s，相應(yīng)風(fēng)向 NNE。 徑流 壩址計(jì)算徑流的依據(jù)站為大溪水文站。該站與壩址之間的區(qū)間面積為 74km2，只有壩址控制流域面積的 %，根據(jù)規(guī)范，壩址徑流可直接采用大溪水文站 1951~2020 年實(shí)測(cè)和插補(bǔ)徑流成果。 本流域徑流以降水補(bǔ)給為主，徑流的年內(nèi)分配與降水 的年內(nèi)分配基本一致，年內(nèi)變化較大，徑流年內(nèi)分配見表 － 1。 南昌工程學(xué)院本（專）科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 － 1 山湘壩址徑流年內(nèi)分配表 月份 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 年 平均流量 (m3/s) 181 292 356 359 217 152 131 9 4 3 4 82.5 166 百分比(%) 8.96 1 17.7 11.1 7.53 6.70 4.72 2.11 1.60 1.96 4.22 100 徑流年際變化較為穩(wěn)定，根據(jù) 1951~2020 年水文年資料統(tǒng)計(jì)，多年平均流量為166m3/s，最大年平均流量 294m3/s，最小年平均流量 102m3/s。壩址年徑流頻率計(jì)算成果見表 － 2。 表 － 2 山湘壩址年平均流量頻率成果表 均值 (m3/s) Cv Cs/Cv P(%) 2 5 10 20 50 75 90 95 166 0.27 2.5 273 247 226 202 161 134 113 102 洪水 秋水流域自 1954 年起，“長辦”、原長勘院、中南院等單位先后多次進(jìn)行過歷史洪水調(diào)查。綜合各 次調(diào)查成果，秋水干流保靖至山湘河段調(diào)查到的大洪水年份有 1849 年、 8 1909 年、 1927 年、 1931 年、 1954 年和 1963 年等。北源 (山湘至來鳳 )有 1849 年、 1909年、 1927 年、 1933 年、 1941 年、 1954 年、 1963 年、 1980 年、 1998 年和 2020 年等。 秋水流域是遠(yuǎn)水的主要暴雨區(qū)，本流域洪水系降雨形成， 4~9 月份為汛期，壩址年最大洪峰流量多出現(xiàn)在 5~9月份，其中 6~7 月份最集中，占全年的 63%。 壩址計(jì)算設(shè)計(jì)洪水的依據(jù)站為大溪水文站，上游卯洞水文站、來鳳水文站、下游山湘水文站作為山湘壩址設(shè) 計(jì)洪水分析計(jì)算的參證站。 山湘壩址與大溪水文站之間的區(qū)間面積為 74km2，只有壩址控制面積的 %，壩址設(shè)計(jì)洪水可直接采用大溪水文站計(jì)算成果。壩址設(shè)計(jì)洪水成果見表 － 1。 表 － 1 壩址洪水峰量頻率成果表 頻 率 Qm(m3/s) W24h(億 m3) W3d(億 m3) W5d(億 m3) % 15300 11 % 14000 28 % 13000 % 11900 % 10600 1% 9550 2% 8510 5% 7100 10% 6010 20% 4890 壩址的分期洪水計(jì)算方法與設(shè)計(jì)洪水相同?？芍苯硬捎么笙恼痉制诤樗挠?jì)算