【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(jì)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(jì)算結(jié)果見表35至表36表35 P=1% 調(diào)洪演算半圖解法時(shí)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(shí)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(duì)下水庫的調(diào)洪演算，得出下水庫設(shè)計(jì)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(jī)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(yùn)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(jí)建筑物，次要建筑物為Ⅳ級(jí)，臨時(shí)建筑物為Ⅴ級(jí)。上水庫主、副壩防洪標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇設(shè)計(jì)，二百年一遇校核；廠房防洪標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)下水庫（沙河水庫）資料按百年一遇設(shè)計(jì)，二百年一遇校核。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)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(jì)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(jìn)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?cái)嗟孛嬉韵录s17m深度范圍內(nèi)的滲漏層，其措施是進(jìn)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(gè)側(cè)式上進(jìn)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(gè)側(cè)式下進(jìn)出水口組成。上進(jìn)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(diǎn)。為與廠房平順連接，隧洞下平段軸線在平面上于Y4點(diǎn)向南轉(zhuǎn)動(dòng)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(jìn)出水口由三個(gè)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(fù)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(jìn)入廠房，與蝶閥相接。~。機(jī)組尾水管后接尾水隧洞，采用單機(jī)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(jìn)出水口擴(kuò)散段。，，。各進(jìn)出水口設(shè)兩個(gè)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(jìn)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(hù)，彎道段后因地形開闊，渠道不再作保護(hù)。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(gè)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(jìn)入尾水渠基坑，運(yùn)行期也不直接進(jìn)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(jī)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(tái)50 MW的水泵水輪機(jī)—發(fā)電電動(dòng)機(jī)組，機(jī)組間距13m，主廠房地下分四層，分別為蝸殼層、水輪機(jī)層、中間母線層和發(fā)電機(jī)層，、。主廠房設(shè)跨度21m、最大起吊重量160t單小車橋吊一臺(tái)。，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(jī)電壓設(shè)備室、透平油庫、動(dòng)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(jī)室、制動(dòng)壓氣室、檢修空壓機(jī)室、專用工具室、儀表檢驗(yàn)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(tái)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(duì)上水庫主壩軸線的選擇，提出方案Ⅰ及方案Ⅰ’兩個(gè)方案進(jìn)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(shí)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(dòng)10m，中間水竹溝山壩軸線轉(zhuǎn)折處向下游移動(dòng)30m，作為主壩軸線方案Ⅱ進(jìn)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(diǎn)有①可使庫容增加，從而使發(fā)電水位消落幅度減小，對(duì)電站運(yùn)行有利；②棄石方減少，可少壓占土地，有利于環(huán)境保護(hù)；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)??；④使庫盆增大，可擴(kuò)大施工場地，對(duì)進(jìn)（出）水口的布置也有利。綜上，本設(shè)計(jì)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(shì)，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(jì)中對(duì)兩條壩軸線進(jìn)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(duì)地址條件要求較高，不采用這兩種壩型。重力壩對(duì)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(jiān)硬，人工軋制細(xì)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(qiáng)；施工方法選擇靈活性大；結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。所以選擇土石壩方案進(jìn)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?yàn)槎咽瘔纹拭嫘?，工程量小，造價(jià)低，施工速度快，且抗震性能比細(xì)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(shí)要求心墻與壩體大體同時(shí)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(duì)于抽水蓄能電站，由于面板既是防滲體又是一種護(hù)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(jìn)一步分析認(rèn)為瀝青混凝土面板對(duì)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(diǎn)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(yàn)。而鋼筋混凝土面板可以盡量采用機(jī)械化施工，需要?jiǎng)趧?dòng)力較少，在壩高大于30米時(shí)是最容易施工和最經(jīng)濟(jì)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)夭牧蠅危哂芯偷厝〔牡奶攸c(diǎn)。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(jià)看，復(fù)合土工膜防滲堆石壩造價(jià)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(yàn)。漿砌堆石壩對(duì)石料要求較高，難于進(jìn)行機(jī)械化施工，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，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(kuò)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(yùn)行管理角度看，這三個(gè)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(duì)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(hù)面板施工相對(duì)均比較復(fù)雜，施工工藝要求較嚴(yán)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(yàn)，保護(hù)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(jì)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(yùn)行調(diào)控來保證庫水值不致升高，特殊情況不能發(fā)電時(shí)，可打開連接機(jī)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(duì)電站運(yùn)行設(shè)置與水位觀測聯(lián)動(dòng)的修機(jī)保護(hù)裝置，即對(duì)抽水工況實(shí)行停機(jī)。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(jì)。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(shí)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(biāo)號(hào)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(jì)規(guī)劃面板壩的壩坡時(shí)，需要考慮壩基巖石強(qiáng)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(jì)參照國內(nèi)外實(shí)踐和《混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)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(jì)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(jiān)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(yùn)行的前提下，盡