【文章內(nèi)容簡介】 稠度 飽 和 度 顆粒級配， （成分 %，粒徑 d） 擊實(shí) 剪力 固結(jié)壓縮系數(shù) （ Cm2/kg） 有機(jī)含量灼燒法 （ %） 可溶鹽含量 （ %） 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 （186。） 凝聚力 Kpa 濕 干 粗中 細(xì) 粉 （ kN/m3） 2mm 2~ mm ~ mm ~ mm mm 1下 2下 1上 2上 3上 11 表 沙礫石的顆粒級配 300－100 100－60 60－20 20－ － － － － ＜ 1＃上 2＃上 3＃上 4＃上 1＃下 2＃下 3＃下 4＃下 表 砂 石料的物理性質(zhì) 名 稱 1＃ 上 2＃ 上 3＃ 上 4＃ 上 1＃ 下 2＃ 下 3＃ 下 4＃ 下 容 重 比 重 孔隙率 軟弱顆粒 % % % % % % % % 有機(jī)物含量 淡色 淡色 淡色 淡色 淡色 淡色 淡色 淡 色 表 各料場的天然休止角 料場名稱 最小值 最大值 平均值 1＃上 34176。 30′ 35176。 50′ 35176。 10′ 2＃上 35176。 00′ 37176。 10′ 36176。 00′ 3＃上 34176。 40′ 36176。 40′ 35176。 40′ 4＃上 35176。 10′ 37176。 40′ 36176。 30′ 1＃下 34176。 10′ 36176。 30′ 35176。 20′ 2＃下 35176。 20′ 38176。 00′ 36176。 40′ 3＃下 34176。 30′ 37176。 10′ 35176。 50′ 4＃下 36176。 00′ 38176。 20′ 37176。 10′ 經(jīng)濟(jì)資料 庫區(qū)經(jīng)濟(jì) 流域內(nèi)部為農(nóng)業(yè)人口，多種植水稻、玉米等。庫區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有價(jià)值可開采的礦產(chǎn)。淹沒情況見表 。 表 各高程淹沒情況 高程（ m） 2807 2812 2817 2822 2827 2832 淹沒人口（人） 3500 3640 3890 4060 5320 7140 交通運(yùn)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。 12 3 工程等別及建筑物級別 根據(jù) SDJ121978《水利水電樞紐工程等級劃分設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（山區(qū)，丘陵區(qū)部分）》之規(guī)定，水利水電樞紐工程根據(jù)其工程規(guī)模﹑效益及在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性劃分為五類，綜合考慮水庫的總庫容、防洪庫容、灌溉面積、電站的裝機(jī)容量等，工程規(guī)模由庫容決定，由于該工程正常蓄水位為 ，庫容約為 億 m3，估計(jì)校核情況下的庫容不會超過 10 億 m3，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（ SDJ121978），該工程等別為二等，工程規(guī)模屬于大（ 2）型，主要建筑物為 2 級，次要建筑物為 3 級，臨時(shí)性建筑物級別為 4 級。 13 4 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算 防洪標(biāo)準(zhǔn) 該工程主要建筑物級別為 2 級，根 據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5020194）規(guī)定 2 級建筑物土壩堆石壩的防洪標(biāo)準(zhǔn)采用 100 年一遇設(shè)計(jì)， 2020 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 設(shè)Q =1680m3/s， 2020 年一遇校核洪峰流量為 校Q =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。設(shè)計(jì)洪水過程線成果見表 。 表 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 1 0 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 14 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 ~面積表見表 。 表 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） 2770 1000 2820 36700 2775 1400 38500 2780 2800 2823 42020 2785 4700 2825 46200 2790 6700 2827 50900 2795 9500 2829 57600 2800 12900 2833 64900 2805 17000 2835 70000 2810 22200 2837 75000 2815 28600 2840 81600 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 根據(jù)資料分析計(jì)算該水庫正常蓄水位為 ，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。 2302 HgmbQ ? 15 m—— 自由出流系數(shù)，取 ； b—— 溢流孔寬； H0—— H0=H+α v2/2g， H 堰上水頭，考慮上游堰前水域開闊，取 H0=H。 E 江水庫泄洪設(shè)施不同方案的泄流能力曲線見表 。 表 E 江水庫泄洪設(shè)施不同方案的泄流能力曲線表 堰頂水頭 H(m) b=6m 泄流量 (m3/s) 堰頂水頭 H(m) b=7m 泄流量 (m3/s) 堰頂水頭 H(m) b=8m 泄流量 (m3/s) 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，而水庫汛限水位取等于正常蓄水位為 ，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)洪演算成果見表 。 表 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 2810m 7m 設(shè)計(jì) 41123 校核 43216 二 2805m 7m 設(shè)計(jì) 39475 校核 41200 三 2810m 6m 設(shè)計(jì) 41566 校 核 43891 四 2805m 6m 設(shè)計(jì) 39848 校核 41839 五 2810m 8m 設(shè)計(jì) 40704 校核 42693 16 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，第五方案庫水位較低，與第一方案相比相差甚小，洞 寬相對較大，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=8m,設(shè)計(jì)水位 ，校核水位 ，設(shè)計(jì)泄洪流量 ,校核泄洪流量 。 17 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加大，綜合考慮以上因素，壩軸線選擇 I— I 處。 777 754576591822900287528502825280027752750272527002675265026252900287528502825280027752750272527002675265026257454ⅠⅠ 壩址縱剖面圖 圖 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。 18 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)合對樞紐建筑物進(jìn)行了布置。樞紐平面布置見圖 。 19 泄洪隧洞2775280027901 :2 .51 :2 .51 :2 .51 :2 .51 :3287528