【正文】 工程以旅游開發(fā)為主。本次設(shè)計內(nèi)容主要有大壩樞紐建筑物。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(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，設(shè)計洪水標(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)： 漿砌石拱壩級別 五級 設(shè)計正常運用洪水重現(xiàn)期(年) 30年 校核非常運用洪水重現(xiàn)期(年) 200年(2)次要建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)： 建筑物級別 五級 設(shè)計正常運用洪水重現(xiàn)期(年) 20年 校核非常運用洪水重現(xiàn)期(年) 50年 水文、氣象龍?zhí)梁髩慰刂屏饔騼?nèi)無水文觀測資料。由于本工程控制流域面積太小，臨近流域無自然地理條件相似的參證站的水文資料可以通過水文比擬的方法移置到設(shè)計流域上來。本階段設(shè)計采用三都?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。三都縣屬中亞熱帶濕潤氣候，夏長冬短，春秋分明，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑。根據(jù)三都縣氣象站資料統(tǒng)計，多年平均氣溫18℃，最冷月 (1月)℃，最熱月(7月)℃，℃，℃。平均年無霜期332天，相對濕度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 序號項 目 名 稱單 位數(shù) 量備 注1多年平均最大風(fēng)速m/s102設(shè)計情況計算風(fēng)速m/s153校核情況計算風(fēng)速m/s104吹程km5多年平均輸沙量萬t6多年平均年徑流量萬m37多年平均流量m3/s8正常蓄水位m9設(shè)計洪水位（P=%）m10設(shè)計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正常蓄水位以下庫容萬m316總庫容萬m317死水位m18死水位以下庫容萬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稱“U”型谷，兩岸山嶺標(biāo)高674～，兩岸地形坡度約30176。—40176。，‰。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)造較簡單，無區(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)計見下表52：龍?zhí)梁畮旃?jié)理裂隙統(tǒng)計表表52位 置編 號走向(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)國家地震局、建設(shè)部1990年頒布的《中國地震烈度區(qū)劃圖》，該區(qū)地震基本烈度小于Ⅵ 度；根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2001年02月發(fā)布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），測區(qū)地震動峰值加速度為，地震動反應(yīng)譜特征周期分區(qū)為1區(qū)，查圖表場地類型劃分為中硬。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》和《地震動反應(yīng)譜特征周期表》測區(qū)地震為貧乏區(qū)。 泥沙資料多年平均輸沙模數(shù) 100t/km2 水庫設(shè)計運行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)計參數(shù)水的容重 10kN/m3 砌體毛石材料標(biāo)號 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)計報告編制規(guī)程》； GB5020194 《防洪標(biāo)準(zhǔn)》； SL2522000 《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 GBJ987 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》； SL2591 《漿砌石壩設(shè)計規(guī)范》SDJ33689 《混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(試行)。DL/T50881999 《水利水電工程工程量計算規(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稱“U”型谷，兩岸山嶺標(biāo)高674～，兩岸地形坡度約30176。—40176。，‰。河床寬18m，高程370m，谷寬58m。壩址區(qū)地形為近橫向基本對稱“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?！?2176。,巖層傾上游偏右岸。壩區(qū)構(gòu)造較簡單，無區(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?！?0176。，線密度34條/m，對壩肩穩(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，對壩肩的穩(wěn)定影響較小。據(jù)Zk3鉆孔揭示,左岸巖體強風(fēng)化深度達9～22m (含覆蓋層)，巖體完整性較差。河床及右岸強風(fēng)化深度為7～10m (含覆蓋層)，巖體完整性相對較好。建議建基面深入強風(fēng)化下限。近壩區(qū)兩岸山體雄厚，無低矮鄰谷存在，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，能達到穩(wěn)定及防滲要求。總之，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，強風(fēng)化層較厚，工程地質(zhì)條件相對較差，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，巖體強風(fēng)化，巖體垂直強風(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》查得壩后巖屬于堅硬巖(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。～45176。，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，地質(zhì)條件也較上壩線差，在進行了拱壩布置后，壩體工程量近10000多方，各項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，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，以實體重力壩較好，壩型比較時，以漿砌石實體重力壩為代表。重力壩最大壩高33m，壩頂高程396m，，其中：溢流壩段總長23m。(2) 壩體斷面設(shè)計壩體的穩(wěn)定和應(yīng)力，按單壩段計算。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 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 根據(jù)本壩址河谷的特點，拱壩體型選用拋物線雙曲拱壩，，最大壩高33m。體型設(shè)計、優(yōu)化、應(yīng)力分析及壩肩穩(wěn)定計算，采用ADM86拱壩計算程序進行計算，采用浙江大學(xué)拱壩應(yīng)力計算程序ADAO進行復(fù)核（該程序通過電力部鑒定，并于95年被列入國家級科技成果重點推廣計劃，98年榮獲國家科技進步獎）。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 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)造較簡單，無區(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?！?0176。，線密度34條/m，對壩肩穩(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，對壩肩的穩(wěn)定影響較小。據(jù)Zk3鉆孔揭示,左岸巖體強風(fēng)化深度達9～22m (含覆蓋層)，巖體完整性較差。河床及右岸強風(fēng)化深度為7～10m (含覆蓋層)，巖體完整性相對較好。建議建基面深入強風(fēng)化下限。滲漏評價近壩區(qū)兩岸山體雄厚，無低矮鄰谷存在，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)條件評價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