【導讀】00水庫工程規(guī)劃專題論證報告

　　

【正文】 3之間，工程按庫容確定，工程等別為 Ⅲ 等，規(guī)模屬中型 。 考慮到本工程主要為 00 市和企沙工業(yè)區(qū) 供水的水源工程，是以供水為主，結合灌溉和發(fā)電的綜合水利 工程 。經(jīng)綜合考慮，確定本工程等別為 Ⅲ等，規(guī)模屬中型； 攔河壩、溢洪道、引水建筑物進水口 建筑物級別為 3 級，其他次要建筑物級別為 4 級。 00 水庫工程主要特征指標表如下表 213 所示。 工程總體布置和主要建筑物設計方案 1）工程總體布置 壩址位于 00 村下游約 450 米的河谷進口處，選定攔河壩壩型為均質(zhì)土壩。壩址處河谷為“ U”型谷，兩岸山坡較陡，坡頂高程在 200m 以上，無天然埡口，泄水建筑物較難布置，經(jīng)綜合比較分析，沿河道左岸岸坡開挖出溢洪道。 攔河壩布置占據(jù)整個河床，壩頂總長 350m，壩頂寬 7m，壩頂高程 196m，最大壩高 63m，上游壩坡分別在 180m 高程及 156m 高程處變坡，自壩頂向 26 下依次為 1： 、 1： 1： ，變坡處設置 馬道， 180m 高程馬道寬度為 2m， 156m 高程馬道寬度為 5m（采用上游圍堰與壩體結合的布置方式）；下游壩坡分別在 180m 高程及 160m 高程處變坡，自壩頂向下依次為 1： 、1： 、 1： 3，變坡處設置馬道，馬道寬度為 2m。在壩趾位于 高程以下設置堆石排水棱體，排水棱體頂高程為 ，頂寬 2m，下游坡為1： 。 溢洪道毗鄰左壩肩布置，其進水渠與大壩軸線呈 69176。交角，為岸坡式陡槽溢洪道，在左岸岸坡上開挖而成。溢洪道總長 ，由進水渠、控制段和泄槽段組成，其中進水渠長 ，采用等底寬梯形斷面渠道，底寬 28m；控制段長 12m，為等底寬矩形斷面，底寬 28m。在進水渠與控制段之間設置一長 15m 的漸變段?？刂贫尾捎闷降讓掜斞?，底板頂高程 188m，堰上設弧形閘門控制泄流，共設 3 孔，孔口尺寸 8 5m（寬高）；控制段與泄槽段之間設 的漸變段，為變底寬矩形斷面，底寬由進口的 28m 漸變?yōu)?25m。泄槽段由陡坡段和鼻坎段組成，軸線長分別為 和 6m，泄槽底寬 25m。溢洪道出口與下游河道夾角約 32176。，通過出口挑流消能工將下泄水流挑至下游河道中部。 根據(jù)壩址地形條件和樞紐建筑物 的布置情況，引水建筑物及發(fā)電廠房布置在右岸。進水口布置于攔河壩上游側(cè)右岸約 200m 處，引水隧洞穿過右岸山體，經(jīng)過兩處轉(zhuǎn)彎后用岔管接至壩下游約 200m 的地面廠房和錐形閥放水管。開關站設在廠房的上游側(cè)。 根據(jù)運行管理的需要，在攔河壩下游約 200m 處，沿右岸岸邊布置一條長約 80m 的進廠公路，采用 寬的混凝土路面；另外，由于大壩建設及庫區(qū)淹沒，需對原國防公路作部分改道，國防公路改道結合上壩公路布置，其中右壩頭以前的 730m 兼作上壩公路。 2）主要建筑物及布置 27 00 水庫 主要建筑物有： 攔河壩、岸坡閘控式溢洪道、導 流發(fā)電洞、引水式電站 等。 （ 1）攔河壩 ①攔河壩布置：均質(zhì)土壩壩軸線位于 00 村下游約 450m 處，呈直線布置。攔河壩占據(jù)整個河床，壩頂總長 350m，壩頂寬 7m，壩頂高程 196m，最大壩高 63m，上游壩坡分別于 180m、 156m 高程處變坡，自壩頂向下依次為 1：、 1： 1： ，變坡處設馬道， 180m 高程馬道寬度為 2m， 156m 高程馬道寬度為 5m（采用上游圍堰與壩體結合的布置方式）；下游壩坡分別在 180m、 160m 高程處變坡，自壩頂向下依次為 1： 、 1： 、 1： 3，變坡處設馬道，馬道寬度為 2m。在壩趾 高程以下設置堆石排水棱體，排水棱體頂高程為 ，頂寬 2m，下游坡為 1： ；壩體內(nèi)設褥墊式水平排水與下游排水棱體連接。 ②壩頂構造： 00 水庫大壩壩頂長 350m，最大壩高 63m，依據(jù)《碾壓式土石壩設計規(guī)范》（ SL274－ 2021），壩頂寬度采用 。壩頂公路設 厚的混凝土路面，路面橫向坡度為 2%，坡向下游，以便排除壩頂積水。壩頂上游側(cè)設寬 、高 （壩頂以上高 ）的 L 型鋼筋混凝土防浪墻，下游側(cè)設寬 、高 的混凝土路緣石。 ③壩坡設計：均質(zhì)土 壩上、下游壩坡，擬根據(jù)筑壩材料的物理力學指標，經(jīng)壩坡穩(wěn)定計算并結合工程類比綜合確定。擬定上游壩坡分別于 180m、156m 高程處變坡，自壩頂向下依次為 1： 、 1： 1： ，變坡處設置馬道， 180m 高程馬道寬度為 2m， 156m 高程馬道寬度為 5m（采用上游圍堰與壩體結合的布置方式）；下游壩坡分別于 180m、 160m 高程處變坡，自壩頂向下依次為 1： 、 1： 、 1： 3，變坡處設置馬道，馬道寬度為2m。在壩址 高程以下設堆石排水棱體，排水棱體頂高程為 ，頂寬 2m，下游坡為 1： 。 28 為節(jié)省投資并方便導流洞進口的布置，采用上游圍堰與壩體結合的布置方式，上游壩坡 156m 高程以下采用拋填厚 塊石護坡， 156m 高程以上部分則采用 ，下設 ；下游壩坡 高程以上采用草皮護坡， 高程以下為堆石排水棱體。為方便交通及檢修，在下游壩坡設置了一條由壩頂至壩腳排水棱體的漿砌石臺階便道。 ④壩體排水設計：壩體內(nèi)設褥墊式水平排水，于壩下游距壩腳約 1/3壩底寬度范圍設水平排水與下游排水棱體連接，排水帶用砂礫石填筑，厚度為 ，排水體兩側(cè) 各設一層反濾層，厚度為 。于水平排水體反濾層（粗砂）與混合土料間鋪設了一層無紡土工反濾布。堆石排水棱體頂高程為 ，頂寬 2m，上游面坡度為 1： 1，下游面坡度為 1： ；于棱體上游面及基礎底面均設置有 2 層反濾層，厚度均為 。 在壩體下游壩坡馬道、堆石棱體頂部均設置有縱向漿砌石排水溝，在壩中沿壩體下游坡面設置有橫向排水溝。此外，壩體與壩基周邊連接處均設置有排水溝。 ⑤壩基處理：壩基防滲擬借鑒該地區(qū)同屬花崗斑巖風化地層的 00 水庫，其除險加固主壩防滲采用“高壓旋噴灌漿（壩體、全風化巖體） +帷幕灌漿（強、弱風化巖體）”的方案。方法為在距上游壩腳約 1/3～ 1/2 壩底寬度處設置齒槽，在齒槽底部設高壓旋噴灌漿及帷幕灌漿。高壓旋噴灌漿底高程深入至巖體全風化下限，帷幕灌漿由巖體全風化下限至單位吸水率≤ 5Lu 線以下 5m。考慮本工程處于暴雨中心區(qū)，為減緩枯水期施工壓力，高壓旋噴灌漿及帷幕灌漿待大壩上升至渡汛高程后再行造孔完成。高壓旋噴灌漿孔距以確保鉆孔在規(guī)范允許孔斜范圍內(nèi)孔底灌漿能有效搭接，不發(fā)生“開褲叉”現(xiàn)象，以保證防滲效果初步選定為 ；帷幕灌漿孔距為 ，即每隔一個高壓旋噴灌漿孔布置一個帷幕灌漿孔 。灌漿孔距及各項技術參數(shù)指標應于灌漿前通過灌漿試驗確定，在施工初期進行調(diào)整和完善。此外， 29 為保證灌漿效果，并防止可能出現(xiàn)壩體與壩基接觸部位出現(xiàn)超量滲流帶走粘土顆粒的現(xiàn)象，在河床段壩基齒槽的表面澆筑一層厚 1m 的壓漿板；兩側(cè)岸坡不設壓漿板，但高壓旋噴灌漿延伸至壩體 2m 范圍。 （ 2）溢洪道 ①溢洪道控制閘孔口尺寸方案比選：溢洪道采用岸坡閘控式平底寬頂堰，溢洪道僅進行控制閘不同孔口尺寸的方案比較。 從溢洪道寬度、孔數(shù)等方面進行綜合比較分析后，選擇控制閘閘室凈寬3 6m、 3 8m、 3 10m 三個方案進行比選，結果為 3 8m 方案工程投資最小，故寬頂堰控制閘選擇 3 8m 方案為推薦方案。 ②溢洪道設計：溢洪道毗鄰左壩肩布置，其進水渠與大壩軸線呈 69176。交角，出口與下游河道夾角約 32176。，為岸坡閘控式陡槽溢洪道，在左岸岸坡上開挖而成。溢洪道閘孔凈寬 3 8m，最大泄量 883m3/s，設計泄量651m3/s，全長 ，由進水渠段、閘室控制段、泄槽段、挑流鼻坎段組成。 引渠段長 （樁號溢 ～溢 0+），平底，底高程 188m，采用等底寬梯形斷面，底寬 28m。其中樁號溢 ～溢 設為轉(zhuǎn)彎段，轉(zhuǎn)彎半徑 130m；樁號溢 m～溢。 樁號溢 0+ m～溢 0+ 為閘室控制段，閘室控制段座落于凝灰熔巖強風化的上部。閘孔凈寬 3 8m，進口為無坎寬頂堰，堰頂高程188m，堰上設 3 扇 8 5m 弧型鋼閘門?？紤]水庫每年均存在較長時間低于188m 高程運行的情況，為節(jié)省投資，不設置檢修閘門；在閘墩頂部溢0+ 設交通橋連接兩岸交通，橋面高程與大壩防浪墻頂同高為 197m，橋面寬 。 樁號溢 0+～溢 0+ 布置泄槽段，包括出口平段、拋物 30 線連接段、陡坡段、緩坡段以及圓弧連接段。樁號溢 0+～溢0+ 為拋物線連接段，由拋物線 y＝ ，同時將槽底寬度由 28m 漸變至 25m；樁號溢 0+～溢 0+ 為陡坡段，底坡為 1/；樁號溢 0+～溢 0+ m 為緩坡段，底坡為 1/30；于陡坡段與緩坡段間采用半徑為 150m、長 的圓弧段連接。緩坡段下游接挑流鼻坎段。 樁號溢 0+～溢 0+ 為挑流鼻坎，坎長 6m，反弧半徑 12m，挑角 20176。，鼻坎頂高程 。 （ 3）導流發(fā)電洞 ①工程布置：發(fā)電引水建筑物布置于右岸，由進水口、導流發(fā)電隧洞、壓力鋼管、岔管等組成。發(fā)電引水設計流量為 。 豎井式進水口位于壩軸線上游約 200m 處，進水渠底板高程主要受水庫淤沙高程控制，淤沙高程為 ，故進水渠底板高程取為 。隧洞進水口底高程與進水渠底板高程相同為 ，隧洞中心高程 ，進口至豎井中心長 ，其中隧洞進口及漸變段總長 ；圓形洞段長 ；圓變方洞段長 10m。豎井后緊接一方變圓洞段，長 10m。豎井進水口底板高程 ，頂高程 197m，井高 。豎井直徑 ，布置有檢修閘門及工作閘門各一道，孔口尺寸 。塔頂 197m 高程以上設閘門檢修室及啟閉機室，啟閉機室地面高程為 ，屋頂高程 208m。閘門檢修室面積 ，大門設于上壩公路側(cè)。工作閘門井后塔內(nèi)設有一直徑為 的通氣孔。 攔污柵布置于隧洞進口處，孔口尺寸 。 導流發(fā)電隧洞緊接豎井進水塔從右 壩肩穿過，于樁號引 0+ 處匯入下游河道，出口設一長寬深（ 5m ）的消力池。發(fā)電岔管布置于導流發(fā)電洞樁號引 0+ 處，向左分出，長 ，岔管與 31 主洞夾角為 60176。，管徑 。岔管后接非對稱 Y 形岔管，引出兩根管徑為 的壓力鋼管與水輪機進水閥相接。 ②進水口設計：豎井式進水口由隧洞進口和豎井式進水塔組成。 隧洞進口底板高程主要受水庫淤沙高程控制，淤沙高程為 ，故進水口底板高程取為 。進口采用頂板收縮，側(cè)墻及底板不收縮的體形布置，進水口的 頂部高程為 。攔污柵布置在隧洞進口處，孔口尺寸 。 豎井式進水塔布置在距隧洞進口約 83m 處的山體中，進水塔豎井為直徑 的圓形，塔內(nèi)布置一扇事故閘門和一扇檢修閘門，閘門孔口尺寸均為 。進水塔前后均采用長 10m 的由方變圓漸變段與引水隧洞相接。在塔內(nèi)下游側(cè)布置φ 的通氣孔。進水塔采用 C20 鋼筋混凝土結構。 塔身頂部 197m 高程（與壩頂同高）處設閘門檢修室，平面尺寸 ，采用活動鋼柵網(wǎng)覆蓋平臺上孔口；在 高程設啟閉機室，平面尺寸 ，啟閉機室頂面高程為 208m。啟閉機室與閘門檢修室之間設置 4 根鋼筋混凝土排架柱，排架柱高寬 = 。在檢修平臺和啟閉平臺之間設鋼梯。閘門檢修室的大門朝向上壩公路側(cè)布置。 （ 4） 電站設計 發(fā)電廠房布置于攔河壩 右岸下游約 200m 處，位于那鄧村附近， 為引水式地面廠房，平行河岸布置。電站裝機兩臺，采用兩機一洞供水方式。廠房由主機間、安裝間、副廠房和尾水段四部分組成。沿攔河壩右岸壩腳方向往下游依次布置副廠房、主機間和安裝間，尾水渠出水方向與原河道夾角基本垂直，在廠房的下游側(cè)布置一條長 80m 的進廠公 路與國防公路相接。主廠房長 23m，寬 ，凈 高 ；安裝間 長 ，寬 ， 地面高程 145m；副廠房 長 ，寬 ，地面高程 145m。主廠房內(nèi)安裝兩臺單機容量為 800kW 的水輪發(fā)電機組，機組安裝高程 。 廠房最大高 32 度為 ，屋頂高程為 。 尾水管底高程為 。尾水段底高程為 ，以 1： 5 反坡與尾水渠相接，尾水渠渠底高程為 140m，直接與下游 河道連接。 開關站布置在廠房上游側(cè)的開挖回填而成平臺上，地面高程為 145m，面積 ，為戶外開關站。 施工總布置及主要施工工藝 1）施工總布置 （ 1）施工交通 選定以公路運輸為主要的對外交通。本工程對外交通便利，施工不需新修進場道路。 場內(nèi)交通道路由左、右岸交通干線和跨河交通漫水橋組成。場內(nèi)施工道路總計 ，其中利用永久道路 。 （ 2）施工布置規(guī)劃 根據(jù)壩址地形條件，施工主要設施及生活福利設施均集中布置于壩址下游約 ～ 的河谷出口右岸階地。砂石料加工系統(tǒng)另外布置于三坡嶺料場附近。 施工工廠企業(yè)設施（不含砂石加工系統(tǒng)）布置占地面積約 萬 m2，倉庫布置占地面積約 萬 m2，生活福利設施布置占地面積約 萬 m2。砂石料加工系統(tǒng)布置占地面積約 萬 m2。 （ 3）棄渣場規(guī)劃 規(guī)劃 棄渣場兩個， 那鄧棄渣場布置于壩址左岸下游約 處，渣場容量 72 萬 m3，該渣場容納壩區(qū)樞紐工程施工產(chǎn)生的棄渣；三坡嶺棄碴場布置于距壩址約 處的三坡嶺堆石料場附近，渣場容量 25 萬 m3，該渣場容納三坡嶺石料場開挖無用層產(chǎn)生的棄渣。兩個棄渣場總?cè)萘?97 萬 m3，可滿足工程棄渣要求。 33 2）主要施工工藝 （ 1）施工導流 ①導流標準及時段：本工程為Ⅲ等工程，導流建筑物按 5 級設計， 導流標準采用枯水期 10 年一遇洪