【正文】 工程以旅游開發(fā)為主。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有大壩樞紐建筑物。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522000，確定工程等別為Ⅴ等，工程規(guī)模為?。?）型，主要建筑物和次要建筑物為5級(jí)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇。 (1) 永久性擋水和泄水建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)： 漿砌石拱壩級(jí)別 五級(jí) 設(shè)計(jì)正常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期(年) 30年 校核非常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期(年) 200年(2)次要建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)： 建筑物級(jí)別 五級(jí) 設(shè)計(jì)正常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期(年) 20年 校核非常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期(年) 50年 水文、氣象龍?zhí)梁髩慰刂屏饔騼?nèi)無(wú)水文觀測(cè)資料。由于本工程控制流域面積太小，臨近流域無(wú)自然地理?xiàng)l件相似的參證站的水文資料可以通過(guò)水文比擬的方法移置到設(shè)計(jì)流域上來(lái)。本階段設(shè)計(jì)采用三都?xì)庀笳举Y料及結(jié)合有關(guān)水文圖集做龍?zhí)梁髩喂こ坛醪皆O(shè)計(jì)。三都縣屬中亞熱帶濕潤(rùn)氣候，夏長(zhǎng)冬短，春秋分明，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑。根據(jù)三都縣氣象站資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫18℃，最冷月 (1月)℃，最熱月(7月)℃，℃，℃。平均年無(wú)霜期332天，相對(duì)濕度80%。，降水年內(nèi)分配不均，4～%，%。主要自然災(zāi)害有旱災(zāi)、暴雨及洪災(zāi)，此外，還有倒春寒、冰雹及秋綿雨等災(zāi)害。大壩所在河流巫檢溝，為都柳江一級(jí)支流，河源高程1243m，流域面積20km2。龍?zhí)梁髩螇沃泛哟哺叱?70m，‰，流域形狀扇形。流域內(nèi)地貌多為山和山地，植被好，覆蓋率高，水土保持良好。表 51 水文氣象參數(shù)表 序號(hào)項(xiàng) 目 名 稱單 位數(shù) 量備 注1多年平均最大風(fēng)速m/s102設(shè)計(jì)情況計(jì)算風(fēng)速m/s153校核情況計(jì)算風(fēng)速m/s104吹程km5多年平均輸沙量萬(wàn)t6多年平均年徑流量萬(wàn)m37多年平均流量m3/s8正常蓄水位m9設(shè)計(jì)洪水位（P=%）m10設(shè)計(jì)洪水位最大下泄流量m3/s11相應(yīng)下游水位m12校核洪水位（P=%）m13校核洪水位最大下泄流量m3/s14相應(yīng)下游水位m15正常蓄水位以下庫(kù)容萬(wàn)m316總庫(kù)容萬(wàn)m317死水位m18死水位以下庫(kù)容萬(wàn)m319淤沙高程m 地形、地質(zhì) 擋水壩壩址區(qū)地形為近橫向基本對(duì)稱“U”型谷，兩岸山嶺標(biāo)高674～，兩岸地形坡度約30176?！?0176。，‰。壩區(qū)出露地層為第四系（Q）、上板溪群隆里組第一段（Ptbnbl1），現(xiàn)由新到老分述如下：第四系殘坡積層（Qel+dl）：為亞粘土、粘土夾碎石及塊石等。厚0～。第四系沖洪積層（Qal+pl）：主要為砂卵礫石。厚度0～。上板溪群隆里組（Ptbnbl13）：灰至灰綠色，局部帶褐紅及黑色中厚層至厚層含鐵質(zhì)變余石英砂巖。厚度。上板溪群隆里組（Ptbnbl12）：灰至灰綠色薄至中厚層變余石英砂巖，層面具有波紋。上板溪群隆里組第一段（Ptbnbl11）：灰綠色厚層至塊狀變余石英砂巖。巖層總體傾向S，傾向上游偏右岸，傾角12～15176。壩區(qū)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，無(wú)區(qū)域性斷裂及褶皺發(fā)育，但節(jié)理裂隙較發(fā)育。主要節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)見下表52：龍?zhí)梁畮?kù)節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)表表52位 置編 號(hào)走向(176。)傾向(176。)傾角(176。)線密度(條/m)左壩肩135526546462260170651232509014右壩肩423832880345355265583462601701213。 地震烈度根據(jù)國(guó)家地震局、建設(shè)部1990年頒布的《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》，該區(qū)地震基本烈度小于Ⅵ 度；根據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2001年02月發(fā)布的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），測(cè)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期分區(qū)為1區(qū)，查圖表場(chǎng)地類型劃分為中硬。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》和《地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期表》測(cè)區(qū)地震為貧乏區(qū)。 泥沙資料多年平均輸沙模數(shù) 100t/km2 水庫(kù)設(shè)計(jì)運(yùn)行50年，淤沙高程 淤沙浮重度 10kN/m3 淤沙內(nèi)摩擦角 15176。 主要建筑材料設(shè)計(jì)參數(shù)水的容重 10kN/m3 砌體毛石材料標(biāo)號(hào) 500C15砼砌毛石的重度 23kN/m3 C15砼砌毛石的彈性模量 103MPaC15砼砌毛石的變形模量 103MPa C15砼砌毛石的泊松比u C15砼砌毛石的線膨脹系數(shù) 8106/℃ 主要技術(shù)規(guī)范DL 502193 《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》； GB5020194 《防洪標(biāo)準(zhǔn)》； SL2522000 《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 GBJ987 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》； SL2591 《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SDJ33689 《混凝土大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(試行)。DL/T50881999 《水利水電工程工程量計(jì)算規(guī)定》 壩線、壩型選擇及工程總體布置 壩線選擇 上壩線上壩線為原壩址選擇時(shí)的勘探線，上壩線位于巫檢溝中段收攏處，壩址區(qū)地形為近橫向基本對(duì)稱“U”型谷，兩岸山嶺標(biāo)高674～，兩岸地形坡度約30176?！?0176。，‰。河床寬18m，高程370m，谷寬58m。壩址區(qū)地形為近橫向基本對(duì)稱“U”型谷，兩岸山嶺標(biāo)高674～，兩岸地形坡度約30176。—40176。，兩岸多為巖質(zhì)邊坡，邊坡較穩(wěn)定，河床段覆蓋層厚約1—2m，主要為亞砂土夾巖屑、碎石、塊石，砂卵礫石層等沖積、洪積、殘坡積物。壩址兩岸巖層產(chǎn)狀170176。∠12176。,巖層傾上游偏右岸。壩區(qū)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，無(wú)區(qū)域性斷裂及褶皺發(fā)育，但節(jié)理裂隙較發(fā)育。裂隙多傾向上游，傾下游裂隙在右壩肩較為發(fā)育，產(chǎn)狀328176。∠80176。，線密度34條/m，對(duì)壩肩穩(wěn)定較為不利；此外在兩壩肩均發(fā)育有一組順河向的裂隙，但其裂面均傾向上游，對(duì)壩肩的穩(wěn)定影響較小。據(jù)Zk3鉆孔揭示,左岸巖體強(qiáng)風(fēng)化深度達(dá)9～22m (含覆蓋層)，巖體完整性較差。河床及右岸強(qiáng)風(fēng)化深度為7～10m (含覆蓋層)，巖體完整性相對(duì)較好。建議建基面深入強(qiáng)風(fēng)化下限。近壩區(qū)兩岸山體雄厚，無(wú)低矮鄰谷存在，壩區(qū)巖性以碎屑巖為主，壩肩、壩基巖體為Ptbnbl13及Ptbnbl12中厚層至厚層變余石英砂巖，為較理想的隔水層，無(wú)繞壩及深部基礎(chǔ)滲漏之憂，局部沿裂隙或開挖破碎帶滲漏，經(jīng)基礎(chǔ)固結(jié)后，能達(dá)到穩(wěn)定及防滲要求?？傊?，壩區(qū)地形、及水文地質(zhì)條件均較好，由于壩區(qū)地層較老，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化層較厚，工程地質(zhì)條件相對(duì)較差，建壩條件一般。為節(jié)約投資，推薦采用拱壩方案。壩后河床砂卵礫石厚12m，下伏地層為Ptbnbl11地層，出露巖石為灰綠色厚層至塊狀變余石英砂巖，巖層傾上游偏右岸，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,完整性較差，巖體強(qiáng)風(fēng)化，巖體垂直強(qiáng)風(fēng)化深 4～6m ，未見斷裂構(gòu)造發(fā)育。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)手冊(cè)》查得壩后巖屬于堅(jiān)硬巖(Ⅱ), 粒狀結(jié)構(gòu)(Ⅱ11), 鐵泥質(zhì)膠結(jié), 陸棚碎屑沉積, 軟化系數(shù)r=，抗沖系數(shù)k=, 屬抗沖能力中等巖體。 下壩線，河谷為不對(duì)稱的寬“U”型橫向谷，左岸邊坡較陡，左岸邊坡較緩。地形坡角30176?！?5176。，河床寬22m，高程368m，谷寬78m。上、下壩線均具有建壩條件，但綜合比較地形、地質(zhì)條件、抗滑穩(wěn)定及防滲工程量等，上壩線優(yōu)于下壩線。 壩線的布置上壩線的工程總體布置，推薦河中布置溢流壩，放空底孔布置大壩右岸。，最大壩高33m。溢洪道由3孔表孔組成，采用挑流消能。上、下壩線由于地形條件相似，工程總體布置形式基本一致，下壩線由于地形較寬，壩軸線較長(zhǎng)，地質(zhì)條件也較上壩線差，在進(jìn)行了拱壩布置后，壩體工程量近10000多方，各項(xiàng)工程量均大于上壩線。 結(jié) 論 上下壩線相距200m，兩壩線工程布置及施工條件基本一致，其中下壩線地形較寬，壩線較長(zhǎng)，地質(zhì)條件較上壩址差，擋水建筑物工程量、抗滑穩(wěn)定及防滲工程量均較上壩線大，經(jīng)兩條壩線的綜合比較，上壩線明顯優(yōu)于下壩線，本階段選定上壩線作為筑壩的壩軸線。 壩型選擇按本工程選定的壩址和壩軸線，根據(jù)其地形、地質(zhì)和建筑材料等條件，修建重力壩、拱壩都是可行的，現(xiàn)將上述壩型的布置方案比較如下。 漿砌石重力壩方案(1) 壩體結(jié)構(gòu)布置重力壩壩型具有寬縫重力壩、拱形重力壩、空腹重力壩和實(shí)體重力壩幾種壩型，從地形、地質(zhì)、工程總體布置的適應(yīng)性上分析，以實(shí)體重力壩較好，壩型比較時(shí)，以漿砌石實(shí)體重力壩為代表。重力壩最大壩高33m，壩頂高程396m，，其中：溢流壩段總長(zhǎng)23m。(2) 壩體斷面設(shè)計(jì)壩體的穩(wěn)定和應(yīng)力，按單壩段計(jì)算。壩體斷面基本三角形的選定，是以建基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求為準(zhǔn)則，壩踵正應(yīng)力大于零。選用不同的上、下游壩坡為變量，以工程量最小為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)斷面優(yōu)化，選出最佳斷面。溢流壩段斷面，結(jié)合布置及水力學(xué)條件的要求，進(jìn)行了局部修正。因此，壩體最后擬定的斷面如下：非溢流壩段壩頂高程396m，下游壩坡1:，上游壩面折點(diǎn)高程385m以下為1:，河床部位建基面高程363m，；，下游壩坡1: ，上游壩面折點(diǎn)高程385m以下為1:，河床部位建基面高程363m。(3) 防滲與排水壩基防滲采用固結(jié)灌漿和帷幕灌漿相結(jié)合。 壩基排水，在灌漿廊道幕后設(shè)排水孔。(4) 重力壩方案的總體布置泄洪消能設(shè)施，布置于河床中部，采用3個(gè)表孔，挑流消能。(5) 漿砌石重力壩方案主要建筑物工程量見表53。表53 漿砌石重力壩主要工程量表項(xiàng) 目單 位數(shù) 量土方明挖m38000石方明挖m323370C15砼砌毛石m322850C25溢流堰鋼筋砼m3570m32000C15防滲墻m31450鋼筋t100固結(jié)灌漿m892 漿砌石拱壩方案 (1)拱壩布置與體型設(shè)計(jì) 根據(jù)本壩址河谷的特點(diǎn)，拱壩體型選用拋物線雙曲拱壩，，最大壩高33m。體型設(shè)計(jì)、優(yōu)化、應(yīng)力分析及壩肩穩(wěn)定計(jì)算，采用ADM86拱壩計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，采用浙江大學(xué)拱壩應(yīng)力計(jì)算程序ADAO進(jìn)行復(fù)核（該程序通過(guò)電力部鑒定，并于95年被列入國(guó)家級(jí)科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃，98年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)）。應(yīng)力分析方法，采用多拱梁靜力分析，分析方法為多拱梁分載法四向協(xié)調(diào)，壩體劃分成6拱13梁，拱圈線型采用拋物線，考慮設(shè)表孔溢洪道，并假定壩體自重由梁承擔(dān)，水壓力、泥沙壓力、溫度荷載及地震荷載，均參與拱梁荷載分配。(2) 防滲與排水壩基防滲采用固結(jié)灌漿和帷幕灌漿相結(jié)合的防滲方式。 壩基排水，在灌漿廊道幕后設(shè)排水孔。 (3)拱壩代表方案的總體布置泄洪建筑物由3個(gè)表孔組成，溢洪道布置于大壩中部，溢流前緣凈寬20m，采用挑流消能。(4)漿砌石拱壩方案主要建筑物工程量見表54。表54 漿砌石拱壩主要工程量表項(xiàng) 目單 位大 壩土方明挖m34000石方明挖m312000C15砼砌500＃毛石m36580C25溢流堰鋼筋砼m3420m32420C15砼防滲墻m32000鋼筋t70固結(jié)灌漿m892 壩型比較 根據(jù)兩岸的地形、地質(zhì)情況，針對(duì)不同壩型的適應(yīng)性比較如下： 重力壩壩址兩岸巖層產(chǎn)狀170176。∠12176。,巖層傾上游偏右岸。壩區(qū)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，無(wú)區(qū)域性斷裂及褶皺發(fā)育，但節(jié)理裂隙較發(fā)育。裂隙多傾向上游，傾下游裂隙在右壩肩較為發(fā)育，產(chǎn)狀328176。∠80176。，線密度34條/m，對(duì)壩肩穩(wěn)定較為不利；此外在兩壩肩均發(fā)育有一組順河向的裂隙，但其裂面均傾向上游，對(duì)壩肩的穩(wěn)定影響較小。據(jù)Zk3鉆孔揭示,左岸巖體強(qiáng)風(fēng)化深度達(dá)9～22m (含覆蓋層)，巖體完整性較差。河床及右岸強(qiáng)風(fēng)化深度為7～10m (含覆蓋層)，巖體完整性相對(duì)較好。建議建基面深入強(qiáng)風(fēng)化下限。滲漏評(píng)價(jià)近壩區(qū)兩岸山體雄厚，無(wú)低矮鄰谷存在，壩區(qū)巖性以碎屑巖為主，壩肩、壩基巖體為Ptbnbl13及Ptbnbl12中厚層至厚層變余石英砂巖，為較理想的隔水層，無(wú)繞壩及深部基礎(chǔ)滲漏之憂，局部沿裂隙或開挖破碎帶滲漏，經(jīng)基礎(chǔ)固結(jié)和帷幕后，能達(dá)到穩(wěn)定及防滲要求。重力壩壩后溢流沖刷區(qū)工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)壩后河床砂卵礫石厚12m，下伏地層為Ptbnbl11地層，出露巖石為灰綠色厚層至塊狀