【正文】 =、（V/＋）=和，參見表34。其中，即是水位下泄流量關(guān)系曲線，其余兩曲線是半圖解法中必需的兩根輔助曲線。表34 曲線和的計算水位（m）下泄量Q(m3/s)v/△t(m3/s)v/△t+q/2(m3/s)v/△tq/2(m3/s)180045004500450018551901952004020578210133215200875088508650220225230計算結(jié)果見表35至表36表35 P=1% 調(diào)洪演算半圖解法時段t水位(m)來水量 Q(m3/s)平均量Q(m3/s)V1/△tq1/2(m3/s)V2/△t+q2/2(m3/s)下瀉流量(m3/s)0180　450045000123456749214925850219101112711713141583391617　　　　18　　　　19　　　　20　　　　表36 P=% 調(diào)洪演算半圖解法時段t水位(m)來水量 Q(m3/s)平均量(m3/s)V1/△tq1/2(m3/s)V2/△t+q2/2(m3/s)下瀉流量(m3/s)0180　4500　01234475056789554510116414121314151617189196199214208741　　　　　 結(jié)論通過上述半圖解法對下水庫的調(diào)洪演算，得出下水庫設(shè)計洪水位（P=1%）,校核洪水位（P=%）。第四章 工程布置及建筑物沙河抽水蓄能電站裝機容量為100MW，建成后在電網(wǎng)中起調(diào)峰填谷作用。下水庫利用已運行30年的沙河水庫。本工程規(guī)模屬中型；其主要建筑物如上水庫的主副壩、輸水系統(tǒng)、電站廠房及高壓出線系統(tǒng)為Ⅲ級建筑物，次要建筑物為Ⅳ級，臨時建筑物為Ⅴ級。上水庫主、副壩防洪標準為百年一遇設(shè)計，二百年一遇校核；廠房防洪標準依據(jù)下水庫（沙河水庫）資料按百年一遇設(shè)計，二百年一遇校核。本設(shè)計主要設(shè)計上水庫的內(nèi)容。 工程總體布置沙河抽水蓄能電站利用已建成的沙河水庫作為下水庫，需另建上水庫。工程總體布置見設(shè)計圖紙（51）。 上水庫上水庫位于龍芥溝上游溝源，由主壩，東副壩，～～，主壩壩址橫跨龍芥溝及荒田沖，中經(jīng)水竹溝山,東副壩建在庫盆東岸糞桶崗上,。正常蓄水位136m，死水位116m，死庫容32萬m3，水庫正常工作深度16 m。根據(jù)庫區(qū)地質(zhì)地形條件，為獲得必需的庫容，要在庫區(qū)的北岸、東北岸及南岸進行較大規(guī)模開挖。為了充分利用開挖的石料，主壩，東副壩壩型均采用面板堆石壩。，，壩頂寬度為6m，壩頂長度為512m，最大壩高43m，上游壩坡1：，下游壩坡1：（下游坡設(shè)置2組馬道）；（最大斷面處高出地面15m），壩頂長度219m，上游壩坡1：，下游壩坡1：。北副壩的功能除在地面以上適當(dāng)加高、加寬作為擋浪和交通作用之外，主要在于截斷地面以下約17m深度范圍內(nèi)的滲漏層，其措施是進行帷幕灌漿。 輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng)布置在水竹溝山到龍興亭山脊線位置，主要由一個側(cè)式上進出水口，一條引水隧洞和壓力鋼管，兩條鋼支管及兩條尾水隧洞，兩個側(cè)式下進出水口組成。上進出水口及引水隧洞上平段與主壩正交。為盡量使隧洞有較厚的上覆巖體厚度及減少鋼襯長度，隧洞下平段軸線向北轉(zhuǎn)42176。31′03′，繞過龍興亭東側(cè)山谷低點。為與廠房平順連接，隧洞下平段軸線在平面上于Y4點向南轉(zhuǎn)動30176。44′29′，鋼支管與廠房軸線斜交，兩條尾水隧洞的中心線與廠房軸線正交，并與尾水渠平順連接。，，上進出水口由三個分流隔墩分成4孔。首端設(shè)攔污柵及防渦梁。，上平段底坡8%，以避免上平段末端產(chǎn)生負壓。上平段上設(shè)事故檢修閘門井，（寬高）。上平段后接上彎段、豎井、下彎段及下平段。%，。，在平面上與廠房縱軸線成74o夾角進入廠房，與蝶閥相接。~。機組尾水管后接尾水隧洞，采用單機單洞。兩條隧洞中心線間距20m，，尾水隧洞末端為漸變段，與下游事故檢修閘門相連，事故檢修閘門設(shè)在豎井內(nèi)，（寬高），閘門段后為下進出水口擴散段。，，。各進出水口設(shè)兩個分流隔墩，分成3孔，首端設(shè)攔污柵及防渦梁。，再以邊坡1：5的斜坡段與尾水渠段相接。 尾水渠及排水溝本電站利用沙河水庫作為下水庫，下進出水口與下水庫之間由尾水渠連接，尾水渠基本沿開闊的龍芥溝布置，尾水渠采用梯形斷面，底寬50m，兩側(cè)坡坡度為1:2，為防止渠道沖刷，渠底和兩側(cè)邊坡均采用漿砌塊石保護，彎道段后因地形開闊，渠道不再作保護。尾水渠上布置的攔魚設(shè)施，沿尾水渠斷面布置，為建于土基上的鋼筋混凝土“┴”型結(jié)構(gòu)，兩個門槽墩之間為攔魚網(wǎng)。為使龍芥溝、北小溝暴雨形成的洪水在施工期間不進入尾水渠基坑，運行期也不直接進入尾水渠，在尾水渠兩側(cè)布置了排水暗溝。龍芥溝、北小溝排水暗溝的斷面尺寸（寬高），%。4．1．4 廠房及變電站廠房位于龍興亭西坡坡腳處，緊挨廠房的西側(cè)為變電站。廠房由主廠房和副廠房組成，采用半地下豎井式、一井兩機布置。豎井處于熔結(jié)凝灰?guī)r和凝灰?guī)r互層的軟硬相間的巖層內(nèi)，離近南北走向的F5斷層約35m。主副廠房地面平面尺寸為51m，豎井內(nèi)徑29m，井內(nèi)安裝2臺50 MW的水泵水輪機—發(fā)電電動機組，機組間距13m，主廠房地下分四層，分別為蝸殼層、水輪機層、中間母線層和發(fā)電機層，、。主廠房設(shè)跨度21m、最大起吊重量160t單小車橋吊一臺。，凈高17m , 布置在廠房北端，直接與外部公路連接。副廠房在主廠房西側(cè)，分地面和地下兩部分。地面以上部分為四層，、各層布置有發(fā)電機電壓設(shè)備室、透平油庫、動力控制電纜室、廠用變室、中控室、通信室、低壓配電室、變頻裝置室和直流配電盤室等；地下部分共分七層，、、布置有高壓空壓機室、制動壓氣室、檢修空壓機室、專用工具室、儀表檢驗室等。主副廠房自上而下布置有通風(fēng)井、吊物孔、電纜井等。變電站采用戶外敞開式布置，，布置兩臺63MVA主變壓器和開關(guān)設(shè)備。4．2 壩軸線布置4．2．1 主壩壩軸線布置根據(jù)所給資料，壩址選定龍界溝上游——荒田沖壩址。對上水庫主壩軸線的選擇，提出方案Ⅰ及方案Ⅰ’兩個方案進行比較，通過論證分析，推薦方案Ⅰ，左岸連接在龍界尖山北麓140m～，其間跨越荒田沖、水竹溝山及龍界主溝。為增加庫容，提高死水位，減少水位消落幅度，可考慮將主壩軸線適當(dāng)下移。據(jù)此，結(jié)合該處地形地質(zhì)實際情況，經(jīng)反復(fù)研究和綜合分析，除原壩軸線方案Ⅰ以外，在原壩軸線Ⅰ方案基礎(chǔ)上，擬將主壩右岸及左岸兩壩端向下游方向移動10m，中間水竹溝山壩軸線轉(zhuǎn)折處向下游移動30m，作為主壩軸線方案Ⅱ進行比較，其布置見圖41。經(jīng)定性分析，在發(fā)電效益和正常蓄水位相同的情況下，Ⅱ壩軸線較之Ⅰ壩軸線優(yōu)點有①可使庫容增加，從而使發(fā)電水位消落幅度減小，對電站運行有利；②棄石方減少，可少壓占土地，有利于環(huán)境保護；③壩體工程量雖有增加，但由于棄方減少，所以投資仍可節(jié)?。虎苁箮炫柙龃?，可擴大施工場地，對進（出）水口的布置也有利。綜上，本設(shè)計選擇方案Ⅱ作為主壩軸線。圖41 壩軸線方案布置圖4．2．2 東副壩壩軸線布置東副壩位于上水庫東側(cè)糞桶崗上，根據(jù)該處的地形地質(zhì)條件，壩軸線布置的可能方案有兩條：一是依山脊走勢，壩軸線呈略凸向水庫的圓弧型布置，；二是盡量利用山脊地形呈直線布置。兩壩軸線布置見圖41。設(shè)計中對兩條壩軸線進行了比較，直線布置有利于施工，比圓弧布置節(jié)省投資，下游壩坡穩(wěn)定可利用擋墻提供保證，故采用直線型壩軸線。4．3 壩型選擇4．3．1 主壩壩型選擇考慮到拱壩與支墩壩對地址條件要求較高，不采用這兩種壩型。重力壩對地形地址條件適應(yīng)性較好，但綜合地形地質(zhì)條件、建筑材料等因素考慮，工程區(qū)附近缺乏天然砂石料場，骨料需人工軋制，由于熔結(jié)凝灰?guī)r石質(zhì)堅硬，人工軋制細骨料成本、難度大；而且重力壩壩體剖面尺寸較大、體積大、水泥用量多、投資大，故也不采用。而土石壩較之重力壩具有可就地取材，能節(jié)約大量鋼材、水泥、木材等建筑材料；適應(yīng)地基變形能力強；施工方法選擇靈活性大；結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。所以選擇土石壩方案進行下一步分析。影響土石壩壩型選擇的因素有很多，最主要的是壩址附近的筑壩材料，還有地形地質(zhì)條件、氣候條件、施工條件、壩基處理、抗震要求等，由于該工程位于山區(qū)，山區(qū)土少石多，且取土要破壞耕地，故不宜修建土壩，但可修建堆石壩。又因為堆石壩剖面小，工程量小，造價低，施工速度快，且抗震性能比細粒的土壩要好，在地震區(qū)猶為重要，故選擇堆石壩方案。 堆石壩中，心墻堆石壩在施工時要求心墻與壩體大體同時填筑，相互干擾大，且心墻不能維修；而面板壩可以根據(jù)施工和投資情況分期施工，堆石體填筑到一定高程澆筑面板，壩體可以先擋水，盡早發(fā)揮工程效益。對于抽水蓄能電站，由于面板既是防滲體又是一種護面，較能適應(yīng)抽蓄電站水庫水位晝夜交替大幅度漲落。故面板壩是較為優(yōu)越的方案。進一步分析認為瀝青混凝土面板對地基及壩體沉降性適應(yīng)較好，與庫岸等防滲結(jié)構(gòu)的連接也簡便易行，但由于本工程壩高不大，且壩體在巖基上，庫盆也無需全封閉防滲，所以上述瀝青混凝土面板的優(yōu)點在本工程具體條件下表現(xiàn)并不突出，且瀝青混凝土施工復(fù)雜，國內(nèi)也缺乏成熟經(jīng)驗。而鋼筋混凝土面板可以盡量采用機械化施工，需要勞動力較少，在壩高大于30米時是最容易施工和最經(jīng)濟的壩型之一。故最終方案選用鋼筋混凝土面板堆石壩。4．3．2 東副壩壩型選擇 根據(jù)東副壩壩軸線處的地形地址條件、建材分布，該副壩的可能壩型有碾壓式混凝土重力壩、漿砌石重力壩、混凝土面板堆石壩、復(fù)合土工膜防滲堆石壩等等。除碾壓混凝土重力壩外，其它壩型都屬于當(dāng)?shù)夭牧蠅?，具有就地取材的特點。經(jīng)過初步分析，擬訂碾壓式混凝土重力壩、漿砌石重力壩、復(fù)合土工膜防滲堆石壩三種壩型相比較。從造價看，復(fù)合土工膜防滲堆石壩造價分別比漿砌石壩及混凝土重力壩節(jié)省29%和49%。在施工方面，土工膜防滲堆石壩與混凝土面板堆石壩相同，目前已有成熟的技術(shù)。復(fù)合土工膜與邊界的連接，以及膜的搭接都已積累了一定的經(jīng)驗。漿砌堆石壩對石料要求較高，難于進行機械化施工，費工費時，混凝土重力壩施工工藝要求較前兩者為高。從節(jié)省三材看，混凝土重力壩耗用水泥量最大，不能充分利用因擴庫而開采出來的石料，而漿砌堆石壩耗用水泥量又大于土工膜防滲堆石壩。從運行管理角度看，這三個方案均能適應(yīng)上水庫水位升降頻繁和日水位變幅大的要求。綜上可以看出，土工膜防滲堆石壩較其它壩型為優(yōu)。但是，復(fù)合土工膜堆石壩方案壩坡相對較緩，防滲結(jié)構(gòu)、復(fù)合土工膜接縫處理及與兩岸和基礎(chǔ)接頭，以及混凝土護面板施工相對均比較復(fù)雜，施工工藝要求較嚴格，如有不慎，容易損壞土工膜引起漏水，且土工膜尚需研究老化問題。為提高工程可靠性，簡化施工，可考慮加入鋼筋混凝土面板堆石壩方案比較研究。復(fù)合土工膜防滲堆石壩與混凝土面板堆石壩相比，雖投資較省，止水處理簡便，但尚缺乏成熟經(jīng)驗，保護處理不慎易發(fā)生老化現(xiàn)象，影響使用壽命。另外，從工程總體安排考慮，為與主壩壩型一致，以簡便施工，東副壩最終也采用混凝土面板堆石壩方案。4．4 主壩斷面設(shè)計4．4．1 壩頂高程及寬度確定4．4．1．1 壩頂高程，,。，全高為3m。上水庫無河溪匯入?？赏ㄟ^電站運行調(diào)控來保證庫水值不致升高，特殊情況不能發(fā)電時，可打開連接機組碟閥上游壓力鋼管和下游底水管檢修排水管瀉放暴雨集水量，另外對電站運行設(shè)置與水位觀測聯(lián)動的修機保護裝置，即對抽水工況實行停機。4．4．1．2 壩頂寬度壩頂寬度影響壩體工程量。在滿足使用要求的前提下，壩頂寬度越小越經(jīng)濟。壩頂一般有高壓電纜溝或觀測電纜溝、燈柱和排水溝等。確定壩頂寬度時應(yīng)滿足布置他們的需要，以及考慮到旅游交通要求。為壩頂排水需要，壩頂路面應(yīng)具有傾向下游的坡度。防浪墻采用L型鋼筋混凝土防浪墻，混凝土標號為C25，全高為3m，可滿足鋼筋混凝土面板滑模施工操作的場地要求。4．4．2 壩坡的設(shè)計規(guī)劃面板壩的壩坡時，需要考慮壩基巖石強度和構(gòu)造、壩體的工程性質(zhì)以及坡面滾石的安全性等因素，主要采用工程類比法確定。本次設(shè)計參照國內(nèi)外實踐和《混凝土面板堆石壩設(shè)計規(guī)范》DL5016—1999，結(jié)合本壩地基為巖基，壩體全部用石料填筑和設(shè)計地震烈度為7度的自然條件，以及本工程堆石體的材料屬于堅硬巖石，地基地質(zhì)條件屬良好，偏于安全考慮最終擬定上、下游壩坡均采用1：。根據(jù)地形可見，東副壩下游坡較長，工程量及施工難度較大。4．4．3 壩體分區(qū)堆石壩體材料分區(qū)的目的是在保證大壩可靠運行的前提下，盡