【正文】 壩后沿坡腳線設(shè)置排水溝，將壩體及壩基滲水集中引向下游，排水溝與原山間水溝相連接。（5）下游護(hù)坡和排水。 為充分利用擴(kuò)庫開挖石料，基面5～8m以上（次堆石B區(qū)）用微弱風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化混合料填筑；基面5～8m以內(nèi)（次堆石A區(qū)）仍用新鮮石料填筑，以保證形成順暢的排水通道。（4）次堆石區(qū)。（3）主堆石區(qū)。過渡層區(qū)水平寬4m ,要求石料新鮮堅(jiān)硬、滿足反濾料設(shè)計(jì)要求。 根據(jù)《混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》DL5016—1999，結(jié)合本工程具體情況，墊層區(qū)沿基巖接觸面在周邊縫的下游側(cè)設(shè)置薄層碾壓小區(qū)（或稱特殊墊層區(qū)），用與墊層相同的級(jí)配料， ,由輕便振動(dòng)設(shè)備壓實(shí)。, 咬合力C=（—）MPa。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，墊層一般按半透水層設(shè)計(jì)（滲透系數(shù)K=103—104cm/s），擬控制墊層區(qū)石料滲透系數(shù)不小于103 cm/s，以保證墊層有較好的排水性能。(1) 墊層區(qū)。然后在其上鋪填棄石渣，以防土料失穩(wěn)。為充分利用擴(kuò)庫開挖的石料，次堆石區(qū)采用微弱風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化石料混合填料，但靠基巖表面5～8米范圍內(nèi)的次堆石區(qū)仍用新鮮堅(jiān)硬石料填筑，其作用是保證形成順暢的排水通道，利于壩體自身排水。設(shè)計(jì)堆石體時(shí)要求：在水荷載作用下面板的撓度盡量小；在任何情況下滲透水流能安全地排往下游，施工方便，造價(jià)低。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。4．4．2 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。為壩頂排水需要，壩頂路面應(yīng)具有傾向下游的坡度。壩頂一般有高壓電纜溝或觀測電纜溝、燈柱和排水溝等。4．4．1．2 壩頂寬度壩頂寬度影響壩體工程量。上水庫無河溪匯入。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，,。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。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。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。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。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)。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。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。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。故面板壩是較為優(yōu)越的方案。 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。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。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)。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。兩壩軸線布置見圖41。綜上，本設(shè)計(jì)選擇方案Ⅱ作為主壩軸線。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。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。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。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。凈高17m , 布置在廠房北端，直接與外部公路連接。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，、。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。龍芥溝、北小溝排水暗溝的斷面尺寸（寬高），%。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)。再以邊坡1：5的斜坡段與尾水渠段相接。機(jī)組尾水管后接尾水隧洞，采用單機(jī)單洞。在平面上與廠房縱軸線成74o夾角進(jìn)入廠房，與蝶閥相接。上平段后接上彎段、豎井、下彎段及下平段。上平段底坡8%，以避免上平段末端產(chǎn)生負(fù)壓。，上進(jìn)出水口由三個(gè)分流隔墩分成4孔。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。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。 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。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：。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。 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,。 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。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。下水庫利用已運(yùn)行30年的沙河水庫。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=%）。因此，可根據(jù)選定的計(jì)算時(shí)段值、已知的水庫水位容積關(guān)系曲線，以及根據(jù)水力學(xué)公式算出的水位下泄流量關(guān)系曲線，事先計(jì)算并繪制曲線組：（V/－）=、（V/＋）=和，參見表34。 半圖解法的基本公式是：式中 ——計(jì)算時(shí)段中的平均入庫流量（）； ——分別為計(jì)算時(shí)段初、末的下泄流量（）； ——分別為計(jì)算時(shí)段初、末水庫的蓄水量（）； ——計(jì)算時(shí)段，一般取1～6小時(shí)，需化為秒數(shù)。于是，調(diào)洪演算就是在這些初始的已知條件下，推求下泄洪水過程線、攔蓄洪水的庫容和水庫水位的變化。因此，對(duì)調(diào)洪演算來說，入庫洪水過程及下游允許水庫下泄的最大流量均是已知的。3．3 調(diào)洪演算洪水在水庫中行進(jìn)時(shí)，水庫沿程的水位、流量、過水?dāng)嗝?、流速等均隨時(shí)間而變化，其流態(tài)屬于明渠非恒定流。表33 下水庫工作特性表序號(hào)名 稱單 位數(shù) 量備 注1調(diào)節(jié)性能年調(diào)節(jié)2設(shè)計(jì)洪水位M21．98P=%（原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）3校核洪水位M22．4P=%（原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）4冬春正常蓄水位M19．05汛期控制水位M18．06死水位M13．07總庫容104m310840其中：興利庫容104m34870興利與防洪 防洪庫容104m35970共用庫容 死庫容104m311001110萬m3注：現(xiàn)大壩安全鑒定設(shè)計(jì)洪水P=1%。表31 下水庫水文特性表序號(hào)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）104m379063．2．3 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32。3．2．2 下水庫泥沙根據(jù)沙河水庫管理處1996年7月經(jīng)重新核實(shí)后的沙河泥沙資料：。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)。沙河水庫溢洪閘、輸水涵洞、啟閉機(jī)房、水電站廠房和管理房等都產(chǎn)生了不同程度的裂縫，后均進(jìn)行了加固處理。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。h，此外，還興辦了一些工業(yè)和旅游設(shè)施。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。沙河水庫位于溧陽市南部丘陵山區(qū)，南河支流戴溪河上，1961年建成。非常運(yùn)用：KC≥(折線法)。（5） 巖土物理力學(xué)指標(biāo)1) 上水庫巖石物理力學(xué)指標(biāo)巖石物理力學(xué)指標(biāo)見表26：表26 上水庫巖石物理力學(xué)指標(biāo)項(xiàng)目類別容重巖石單軸抗壓強(qiáng)度軟化系數(shù)彈性模量泊松比抗剪斷強(qiáng)度干濕103MPafcKN/m3MPaMPaMPa①層灰白色熔結(jié)凝灰?guī)r25．0|26．0110|13070|800．65|0．7540|600．20|0．250．9|1． 03|5安山玢巖26．0|26．5110|14080|1000．65|0．8040|600．18|0．24花崗斑巖24．5|25．012070|900．65|0．7530|600．25|0．252）輸水系統(tǒng)及廠房巖石物理力學(xué)指標(biāo)巖石物理力學(xué)指標(biāo)見表