【正文】 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。防浪墻采用L型鋼筋混凝土防浪墻，混凝土標(biāo)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。在滿足使用要求的前提下，壩頂寬度越小越經(jīng)濟(jì)。全高為3m。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。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%。故最終方案選用鋼筋混凝土面板堆石壩。對于抽水蓄能電站，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。所以選擇土石壩方案進(jìn)行下一步分析。設(shè)計(jì)中對兩條壩軸線進(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。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，對進(jìn)（出）水口的布置也有利。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。副廠房在主廠房西側(cè)，分地面和地下兩部分。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。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。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。~。上平段上設(shè)事故檢修閘門井，（寬高）。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)出水口及引水隧洞上平段與主壩正交。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。工程總體布置見設(shè)計(jì)圖紙（51）。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(shí)建筑物為Ⅴ級。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。本次設(shè)計(jì)中，對沙河水庫的調(diào)洪演算采用半圖解法。在水利規(guī)劃中，常需根據(jù)水工建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或下游防洪標(biāo)準(zhǔn)，按工程水文中所介紹的方法，去推求設(shè)計(jì)洪水流量過程線。表32 下水庫（沙河水庫）水位～面積、庫容關(guān)系表水庫水位（m）1314151617水庫面積（km2）4．555．556．657．859．00水庫庫容（108m2）0．1100．1570．2180．2950．383續(xù)表32 下水庫（沙河水庫）水位～面積、庫容關(guān)系表181920212222．410．2511．6012．9514．250．4860．5970．7250．8751．0151．033根據(jù)水庫多年運(yùn)行情況，該水庫工作特性如表33所示。3．2 水文特性3．2．1 下水庫水文特征值根據(jù)沙河水庫專用水文站34年實(shí)測資料的分析計(jì)算，該水庫有關(guān)水文特征值如表31所列。1979年7月9日溧陽市上興發(fā)生六級地震（震中距水庫約26km）。最大實(shí)灌面積曾達(dá)到9萬畝，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的變化，水電站正常年份可發(fā)電100萬kw(2) 尾水渠土堤邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)正常運(yùn)用：KC = 混凝土建筑物抗滑穩(wěn)定安全系數(shù):(1)下游事故檢修閘門井抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 基本組合:,特殊組合:(2)攔魚設(shè)施抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)基本組合:,特殊組合:第三章 下水庫調(diào)洪演算3．1 下水庫概況本蓄能電站利用已建沙河水庫作為下水庫。3)氣象A．降雨多年平均降水量： 多年平均降水天數(shù)： 最大24小時(shí)降水量：（1970年7月13日）B．氣溫多年平均氣溫：℃,極端最高氣溫：℃（1953年8月26日）,極端最低氣溫：17℃（1955年1月7日 1983年1月7日）.各月氣溫統(tǒng)計(jì)見表25.表25 月氣溫統(tǒng)計(jì)表月份項(xiàng)目1234567多年平均氣溫（℃）2．54．48．514．619．824．428．2極端最高氣溫（℃）22．925．231．234．736．236．938．5極端最低氣溫（℃)1714．25．60．74．712．516．2續(xù)表25 月氣溫統(tǒng)計(jì)表月份項(xiàng)目89101112年多年平均氣溫（℃）27．422．516．810．94．815．4極端最高氣溫（℃）39．237．032．328．623．239．2極端最低氣溫（℃)17．79．71．34．910．317C．風(fēng)速多年平均最大風(fēng)速：實(shí)測最大風(fēng)速：D．水面蒸發(fā)多年平均水面蒸發(fā)量：年最大蒸發(fā)量： 年最小蒸發(fā)量： （2） 水庫特性1）上水庫：設(shè)計(jì)洪水位（P=1%） 校核洪水位（P=%） 正常蓄水位： 相應(yīng)總庫容：正常消落水位：120m 相應(yīng)庫容： 53萬m3死水位：116m 相應(yīng)死庫容：32萬m32）下水庫設(shè)計(jì)洪水位（P=1%） 校核洪水位（P=%） 本電站設(shè)計(jì)洪水位（P=1%） 本電站校核洪水位（P=%）本電站正常蓄水位： 相應(yīng)庫容5970萬m3本電站死水位： 相應(yīng)死庫容1100萬m3（3） 電站動(dòng)能指標(biāo)1）水輪機(jī)工況最大水頭（凈水頭，下）：額定水頭：最小水頭：最大水頭時(shí)流量：2額定水頭時(shí)流量：2最小水頭時(shí)流量：22）水泵工況最大揚(yáng)程：最小揚(yáng)程：最小揚(yáng)程時(shí)流量：2最大揚(yáng)程時(shí)流量：2水泵最大輸入功率：260MW吸出高度：21m3）最大揚(yáng)程與最小水頭比值：（4） 地震烈度根據(jù)1：400萬地震烈度區(qū)劃圖，本工程區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度,確定上水庫壩Ⅶ度設(shè)計(jì)，其他按Ⅵ度設(shè)防。（4）水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)養(yǎng)魚水面積為 萬平方公里，為發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)提供了有利條件。上庫正常蓄水位136米，；死水位 116 米，相應(yīng)死庫容 32 萬立方米。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)等為三級建筑物，次要建筑物為4級，臨時(shí)建筑物為5級。 設(shè)計(jì)資料 工程等別及建筑物級別沙河抽水蓄能電站裝機(jī)容量為100MW，建成后在電網(wǎng)中起填谷調(diào)峰作用。序號名 稱單 位數(shù) 量備 注1壩址以上流域面積Km22多年平均年降水量mm3多年平均年徑流量104m34設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)（P）%(原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))5設(shè)計(jì)洪峰流量m3/s11336設(shè)計(jì)洪量（三天）104m365457校核洪水標(biāo)準(zhǔn)（P）%(原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))8校核洪峰流量m3/s13499校核洪量（三天）104m37906表22 下水庫水文特性表 水庫特性沙河水庫原設(shè)計(jì)提供的水庫面積、庫容特性分別見表23。該水庫已被溧陽市政府確定為天目湖風(fēng)景旅游開發(fā)區(qū)。從遠(yuǎn)景規(guī)劃來看，水庫功能將以防洪、供水為主，其次是灌溉、水力發(fā)電和水產(chǎn)養(yǎng)殖等。根據(jù)水庫三十多年來的運(yùn)行資料，經(jīng)過分析并于1992年經(jīng)專家論證，最后得到省防汛指揮部批準(zhǔn)，該庫汛期控制水位由17m提高至18m，興利水位由18m提高至19m。上水庫北、東、南三面均為山地，山頂高程多在143m～，西面為沖溝，溝底地勢較平坦，高程在93m左右。電站利用沙河水庫作下水庫，在其東側(cè)的龍岕溝上，糞桶崗以西的箕形地段筑壩興建上水庫。1982年起增加了向戴埠鎮(zhèn)供應(yīng)生活用水任務(wù)，1994年起又增加了向溧陽市供水的任務(wù)。地面高程大部分在218m以下，最高為548m，山坡坡度在20176。 工程水文氣象資料 流域概況沙河發(fā)源于江蘇、安徽兩省交界的觀音山、青峰山一帶，由中田舍河、徐家園河、平橋河等12條支流匯集而成。溝寬約150米，溝內(nèi)洪積沙礫石夾壤土厚8~11米，較密實(shí)，重型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)6~7擊。 尾水渠及圍堰工程地質(zhì)條件（1） 尾水渠尾水渠沿開闊的龍芥溝布設(shè)，溝寬80~150米，溝內(nèi)分布厚8~10米的洪積沙礫石夾壤土，~，下伏基巖為第層灰白色熔結(jié)凝灰?guī)r，其頂板高程2~8米，向下游微傾，渠底基礎(chǔ)全部座落在洪積層上,兩岸邊坡20~30o，~，個(gè)別處可達(dá)2米，山坡下部基巖多以裸露，無崩塌，滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。廠房東側(cè)（上游）坡，由堅(jiān)硬的熔結(jié)凝灰?guī)r組成，地形坡度約為30o，無順坡向緩傾斷裂切割，雖有多組節(jié)理，裂隙發(fā)育，但延伸短小，多為陡傾角，對邊坡穩(wěn)定不起控制作用。（3） 工程地質(zhì)基本條件評價(jià)廠房所處地段西有斷層F5，東為由熔結(jié)凝灰?guī)r組成的斜坡，南北兩端為巖石走向呈“S”型扭曲的轉(zhuǎn)折部位，其基礎(chǔ)又處在力學(xué)性質(zhì)相差懸殊的層熔結(jié)凝灰?guī)r和層沉凝灰?guī)r組成的軟硬相間的地皮上。（2） 關(guān)于F5斷層F5斷層是一條隱伏斷層，最初是1995年常州地區(qū)地質(zhì)工程勘察院由鉆孔ZK181（孔深20米）揭露的，（孔深30米），卻未遇此斷層。巖層產(chǎn)狀近南北，傾西，傾角80～85o，往北或向南延伸，巖層走向逐漸偏轉(zhuǎn)為NE15o左右，在平面上呈“S”型，在轉(zhuǎn)折部位層面裂隙較發(fā)育，有時(shí)可見層間錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。力學(xué)性質(zhì)好?！?，基巖零星出露。該洞段屬于Ⅲ類圍巖。建議f值4~6米，K0值400~600Kg。其中以γЛ9規(guī)模最大，寬28~32米。建議f值3～5米，K0值300～500Kg/cm3。（3）隧洞豎井段，深100米，上覆巖體厚度25米，圍巖為第層肉紅色夾灰白色熔結(jié)凝灰?guī)r，該層底部有凝灰角礫巖或集塊巖，致密堅(jiān)硬。 輸水系統(tǒng)工程地質(zhì)條件（1）上進(jìn)水口上進(jìn)水口位于水竹溝山東坡，主壩趾板線轉(zhuǎn)折部位，洞底部高程100米，洞臉處自然邊坡約為30度，邊坡走向與洞向正交，基巖為第層灰白色熔結(jié)凝灰?guī)r，巖性堅(jiān)硬，強(qiáng)風(fēng)化帶厚4～8米，無傾向斷裂切割，屬穩(wěn)定坡，但洞臉削坡度與該處趾板的位置綜合考慮。綜上所述，壩址處無影響建壩的重大工程地質(zhì)問題，修建壩高43米的面板堆石壩是允許的。左岸外延30～40米，右岸外延40～50米。左壩坡高程124米處（TC13探槽下部），需作工程處理。 壩址巖體透水性以弱水性為主，但基巖面以下3～7米多為強(qiáng)透水層。壩址處裂隙發(fā)育，可分為四組，見表21.表21 壩址處裂隙分組表組走向傾向傾角寬度（mm）簡要描述NNW330o~350oNE75o~85o~1面平直局部充填鈣膜方解石細(xì)脈，分布廣，個(gè)別處密集NE20o~45oSE75o~85o~面平直局部充填鈣膜分布廣NW300o~320oSW70o~85o~1面平直延伸短，有時(shí)閉合狀近東西NW SW75o~85o~面平直延伸較長，分布廣泛（其中以兩組最為發(fā)育，平行間距1～3米，有時(shí)可形成裂隙密集帶，切割密度達(dá)20條/米以上，但未見長大裂隙，多呈閉合狀，僅表面有時(shí)有泥質(zhì)充填）。γЛ2（NE15o NWL80o~85o）寬約8～10米，在水竹溝山北坡高程110米穿過壩軸線，延伸不長。熔結(jié)凝灰?guī)r：灰白色，灰黑色或青灰色，以凝灰質(zhì)為主組成，含有少量巖石、及暗色礦物，熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀結(jié)構(gòu)，是壩址區(qū)的主要基巖。兩溝岸坡約20度，是對稱形河谷。建議公路高程以下開挖邊坡取1：，對水位變動(dòng)帶進(jìn)行適當(dāng)襯護(hù)，裂隙發(fā)育巖體破碎地段加強(qiáng)襯護(hù)。(3) 比較發(fā)育的NNW和NE兩組陡傾節(jié)理，有時(shí)會(huì)形成節(jié)理密集帶，但延伸差，且傾角大于邊坡角，對岸邊坡整體穩(wěn)定不起控制作用，但局部岸庫，如探槽T12，鉆孔CK22附近的庫岸巖體完整性有影響。雖屬梁狀山脊，但山體較厚，且相對隔水層頂板高于正常蓄水位，鉆孔CK22終孔后初測水位高于正常蓄水位，且無貫通庫內(nèi)外的較大斷層通過，不存在庫外滲水問題。 南庫岸山體雄厚，山體厚度亦有100米，經(jīng)鉆孔CK18，CK17，CK16等驗(yàn)證，一般在地表下約20米即為相對隔水層，在分水嶺地段相對隔水層頂板遠(yuǎn)高于正常蓄水位，地下水理深亦在正常蓄水位以上。整個(gè)庫盆主要由灰白色夾紫紅色熔結(jié)凝灰?guī)r組成，局部有安山玢巖及花崗斑巖脈侵入?！?/400萬中國地震烈度規(guī)劃圖》劃定本區(qū)為6度區(qū)。震中地區(qū)地震烈度為8度，到達(dá)庫壩區(qū)為6度。南度—溧陽東西構(gòu)造帶附近有泓口。 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性及地震從區(qū)域地層?xùn)|系，統(tǒng)以至組之間多是不整合接觸關(guān)系可知本區(qū)曾經(jīng)經(jīng)歷多壩構(gòu)造變動(dòng)。它們互相交切組合，組成似網(wǎng)狀構(gòu)造架為本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的基本輪廓。本區(qū)所在大地結(jié)構(gòu)單元屬于揚(yáng)子拗陷區(qū)。工程區(qū)附近基巖屬侏羅系上統(tǒng)，由上而下可分為西橫山組，龍王山組，白云臺(tái)山組，大王山組：西橫山組為河湖相碎屑片，僅零三露，其他三組為一套酸性的火成巖系，各組均不完整接觸。沙河抽水蓄能電站在系統(tǒng)中的主要作用為調(diào)峰填谷，緩和系統(tǒng)高峰時(shí)供電不足，低谷時(shí)供電又有富裕的矛盾，改善電廠運(yùn)行條件，節(jié)省燃料消耗。經(jīng)2005年電力平衡，%,當(dāng)常州電網(wǎng)中午沙河抽水蓄能電站時(shí)，要求火電7月、%、%,大大超過系統(tǒng)火電可能調(diào)峰幅度范圍。開發(fā)后能很好地滿足溧陽市調(diào)峰填谷需要并可部分解決常州電網(wǎng)的峰谷差矛盾。h/d。同樣溧陽市亦存在，并更為嚴(yán)重，h