【正文】 4 銅錢壩水庫調(diào)洪演算工作曲線 調(diào)洪演算工作曲線繪出后，先對百年一遇設(shè)計洪水進(jìn)行調(diào)洪演算。 取 1 3 6 0 0t? ? ?小 時 秒， 根據(jù)庫水位 ~下泄流量曲線，即可計算相應(yīng)工作曲線，計算步驟見表 24。如不符需重新假定下游水位，直至符合為止。淹沒出流的一般試算步驟是：首先假定上游水位，再假定下游水位，然后由流量公式求出各項流量。 溢洪道 3 22 2 22q B g h?? 其中 2? 取用 ， B=65m,h2= Z 上 — 597 本設(shè)計隧洞為非淹沒出流，其出流量和下游水位有關(guān)，而下游水位又決定于總下泄流量。 大壩庫水位庫容 Z— V關(guān)系曲線如圖 22，大壩下游河道水位流量 Z— Q關(guān)系曲線如 下圖所示： 5605705805906006106206306400 5000 10000 15000 20200 25000庫容( 萬m 3 )水位(m)湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 13 圖 22 銅錢壩水庫水位和庫容的關(guān)系曲線 圖2 下游水位與泄流量關(guān)系5705715725735745755765775785795805815825835845850 1000 2020 3000 4000 5000 6000 7000 8000流量q(m3)下游水位Z下(m)圖 23 銅錢壩水庫下游河道水位流量關(guān)系曲線 庫水位下泄流量關(guān)系曲線計算過程見表 23 表 23 銅錢壩水庫庫水位 — 下泄流量曲線計算表 Z 上 (m) Z 下 (m) 水頭 h1(m) 排沙洞 泄量 q1(m3/s) 水頭 h2(m) 溢洪道泄量 q2(m3/s) 2304 196 2555 209 湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 14 表 23中各流量分別由下列公式確定 : 隧洞 1 1 1 12q gh??? 其中流量系數(shù) 1? 取用 。 用歷時列表法，進(jìn)行代表年 P=25%， 50%， 75%， 97%年調(diào)節(jié)興利庫容的推求，從中選擇最大者作為采用年調(diào)節(jié)興利庫容，興利庫容為 3m萬 ，相應(yīng)的正常蓄水位為 605m. 調(diào)洪計算 初定大壩采用排沙隧洞和溢洪道聯(lián)合泄流，溢洪道堰頂設(shè)閘門高 10m，堰頂高程為 597 m,凈寬 65m。 根據(jù)當(dāng)?shù)厮?、用水變化特點，選取調(diào)節(jié)度從 9月初開始至次年 8月底結(jié)束，確定水庫運用方式為 10 月至次年 4 月為蓄水期， 5— 6 月為用水高峰期， 7— 9月為防汛排沙期。同時要求 8 四個月的河道天然徑流不納入水庫徑流調(diào)節(jié)。 湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 12 農(nóng)業(yè)上要求水庫補償灌溉用水年 33000 m萬 。根據(jù)水庫淤積計算和排沙要求，為了保證設(shè)計洪水時宣泄通暢，選取隧洞進(jìn)口高程 580m,進(jìn)口處閘門尺寸 3 3m，隧洞明流泄量為 330 /ms，兼顧水力發(fā)電最小工作水頭的要求，選取死水位（即興利下限水位）為 588m，由圖22 錢壩壩水庫水位和庫容關(guān)系曲線查得相應(yīng)死庫容為 31075m萬 。其曲線如 圖 21。選用鐵鎖關(guān)站 1964 年9 月 2— 4 日一次洪水過程線為典型：典型洪峰 31640 /Q m s? 。進(jìn)行頻率計算，求得不同頻率各時段的洪量，繪制最大洪量與流域面積關(guān)系圖，內(nèi)插得銅錢壩頻率為 1%時段的洪量。 湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 10 第二章 調(diào)洪演算 洪水分析計算 根據(jù)銅錢壩水庫設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)，頻率為 1℅， ℅所涉及洪峰、洪量及洪水過程線的有關(guān)資料如下： 設(shè)計洪峰 銅錢壩水庫采用值為： %P? ： 34550 /Q m s?洪 峰 1%P? ： 33100 /Q m s?洪 峰 設(shè)計洪量的推求 通過鐵鎖關(guān)站洪水資料分析，洪水過程線多呈單峰，洪水歷時為 3天，銅錢壩洪水歷時定為 3天。其曲線如圖 11。選用鐵鎖關(guān)站 1964 年9 月 2— 4 日一次洪水過程線為典型：典型洪峰 31640 /Q m s? 。進(jìn)行頻率計算，求得不同頻率各時段的洪量，繪制最大洪量與流域面積關(guān)系湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 7 圖，內(nèi)插得銅錢壩頻率為 1%時段的洪量。 表 11 各站水 文氣象資料系列情況 河流 水文站 雨量站 玉帶河 鐵鎖關(guān) F=433km2 1960~1974年 鐵鎖關(guān) 1960~1974 年 寧強(qiáng) 1958~1959 年 寧 強(qiáng) 1960~1974 年 漢江 武侯鎮(zhèn) F=3092km2 武侯鎮(zhèn) 193 1936~1974 年 1935~1941 年 1953~1974 年 大 安 1955~1970 年 沮水河 茶店子 F=1683km2 茶店子 1966~1974 年 1966~1974 年 茅 壩 1957~1970 年 觀音寺 1955~1970 年 根據(jù)銅錢壩水庫設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)，頻率為 1℅， ℅所涉及洪峰、洪量及洪水過程線的有關(guān)資料如下： 銅錢壩水庫采用值為： %P? ： 34550 /Q m s?洪 峰 1%P? ： 33100 /Q m s?洪 峰 壩洪水歷時定為 3天。集水區(qū)呈狹長形，流域平均高程為 1100m，多年平均降雨量 1000mm— 1100mm，由“陜西省年降雨量等值線圖”上可見，降水量分布由上游向下游遞減，且寧強(qiáng)、鐵鎖關(guān)一帶為暴雨中心。 湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 6 水文與氣象 玉帶河發(fā)源于寧強(qiáng)縣巴山箭竹嶺，流貫寧強(qiáng)縣境內(nèi)，由南向北，于勉縣銅錢壩處流入漢江，河道曲折，高山植被良好，海拔 1000m 以下墾荒坡地少，河道總長110 km，河床平均比降 3 ，下游河床比降為 1/600— 1/800。 ②、 Ⅱ — Ⅱ線：左壩肩小凹溝有 4F 斷層的壓碎巖寬約 8m，壩腳坐落在滑坡體上，不利壩肩穩(wěn)定，強(qiáng)風(fēng)化層厚 9m~12m，右壩肩正處硅化灰質(zhì)礫巖與炭質(zhì)硅質(zhì)板巖軟弱帶上，近北東北，東東向東向斷層發(fā)育，于此交會，構(gòu)成斷層交會帶，巖石強(qiáng)度低，穩(wěn)定性差，并為繞壩滲漏通道。 壩址工程地質(zhì)條件復(fù)雜各壩址地質(zhì)條件如下： ① 、 Ⅰ — Ⅰ 線：位于背斜軸部，巖石擠壓破碎，左壩肩坐落在滑坡體上，處理困難，右壩肩上方 16CH 孔附近斷層破碎帶密集 8余 m，其鉛直厚度達(dá) 48m，并有巖脈穿插，強(qiáng)風(fēng)化層深達(dá) ，巖石透水性較強(qiáng)，滲透途徑短，為繞壩滲漏主要通道。 河床砂粒層為極強(qiáng)透水層，厚度 4m— 。由于裂隙充填較多，其透水性較河床基巖透水性為小。 壩基及壩肩基巖含有微弱的裂隙水，由于巖層裂隙發(fā)育，連通性和巖石破碎程度不一，使巖石透水性變化很大，含水不均，局部有帶狀裂隙承壓水，兩岸基巖裂隙水由大氣降水補給。據(jù)水文二隊初步估算其方量達(dá) 10 萬 m3，為一基巖谷滑坡，目前處于穩(wěn)定，但坡腳破壞，仍有復(fù)活可能。 ⑷ 主要物理地質(zhì)現(xiàn)象及巖石風(fēng)化情況 規(guī)模較大的滑坡體有：左壩肩滑坡體、導(dǎo)流洞出口坍塌體、右壩肩坍塌體。 壩址斷層發(fā)育，按其發(fā)育方向，大致分為北西、北北東、北東東三組為主，北東東向為壓性斷層，北西與北東東為扭裂，南北向為壓性斷層。為一緊密同斜褶曲，西翼巖層產(chǎn)狀：北 20— 30西，傾南西，傾角 65176。 — 70176。 — 176。砂粒以石英長石巖屑為主，砂巖比為 4： 6。 ⑦、巖脈：花崗閃長巖巖脈數(shù)條，多沿破碎帶或順層侵入，出露寬度一般 1m— 2m 左右，最大厚度可達(dá) 7m，與圍巖接觸較好，質(zhì)堅，難風(fēng)化。所夾砂巖、竹葉狀灰?guī)r呈夾層或透鏡狀。 ⑤、青灰色千枚巖：具千枚狀構(gòu)造，片理明顯，質(zhì)軟，易風(fēng)化。 湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 4 ③、炭質(zhì)硅質(zhì)板巖：灰黑色、黑色，風(fēng)化后呈灰白色，以炭質(zhì)硅質(zhì)成分為主，板狀構(gòu)造、板理發(fā)育、單層厚 3cm~5cm，質(zhì)堅脆、易風(fēng)化。次棱角狀及棱角狀，礫石大小不一，直徑一般為 3cm~5cm，偶見大者達(dá) 2m，膠結(jié)物為鈣質(zhì)、硅質(zhì)。元古界東房溝組： ①、含炭砂質(zhì)板巖：灰 ~深灰色，局部炭質(zhì)富集呈灰黑色，礦物成分以石英、絹云母為主，其次為炭 質(zhì)，含少許黃鐵礦小晶體，板理發(fā)育，易風(fēng)化，新鮮巖石較堅硬。河床覆蓋層厚為 4m~6m，河床及巖面略有起伏，但仍較平坦，未發(fā)現(xiàn)較大深槽。 ~60176。山坡上發(fā)育有小沖溝，左岸平洞上游岸邊河流側(cè)蝕沖刷，谷坡陡峭基巖裸露。壩址區(qū)河谷兩岸發(fā)育不對稱零星分布的階地，左岸地形較緩，坡度 35176。 ⑷ 固體徑流來流 庫區(qū)左家灣以上，河床固體徑流，主要漂石夾卵塊石，來源于上游寒武、奧陶系地層分布段，左家灣至南溪灣溝 段細(xì)碎物質(zhì)亦不多南溪溝以下，僅有部分溪谷出口處有小型碎塊石組成的洪積扇，輸沙量亦不大。曲尺溝口 30滑坡有可能阻塞河道。 — 30176。滑坡體及崩 塌體大部分分布在土車壩以下河段，尤以張家油房、魏其溝、南溪溝、石馬灘、黃家溝及許家流等地較多，一般長約 100m— 150m，高 50m— 100m，厚 20m— 30m。 ⑶ 水庫坍岸 庫岸基巖裸露，系堅硬巖石組成，河谷地區(qū)侵蝕剝蝕作用強(qiáng)烈，一般僅有厚度不大的強(qiáng)烈風(fēng)化層，甚至地表即位弱風(fēng)化巖層，不易產(chǎn)生塌滑體。 南溪溝以下，河谷開闊，兩岸分布一、二級階地，一級階地為庫區(qū)主要淹沒區(qū)，二級階地部分淹沒。 ⑵ 水庫的淹沒及浸沒 按正常高水位 605m，庫區(qū)集中淹沒范圍僅在南溪溝、白巖河以下，即沿河谷兩岸高漫灘及一、二級階地和各大溪溝出口段的相應(yīng)高程內(nèi)。 玉帶河下游四溝一帶與漢江分水嶺，按回水標(biāo)高計算直線距離有 2500m，燕幾溝一帶與漢江分水嶺山體單薄，寬度由 2400m 左右。 湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 2 震旦系燈影組硅質(zhì)白云巖有巖溶裂隙水，泉水流量不是很大，且高懸于 640m—— 720m 高程以上，不致產(chǎn)生滲漏，據(jù)水文二隊訪問，在七姐妹山東端玉帶河河床中偏左岸有水平溶洞，枯水季節(jié)可見從山里有一股泉水溢出，該處高程在600m 左右，是值得注意的低點。近期該區(qū)屬緩慢上升區(qū)，河床及河谷兩岸覆蓋少，見有明顯的三級階地，河曲多 ，比降小，宜于見庫。 主要褶曲有李家大山 — 陽平關(guān)背斜，陳家大梁 — 寬川鋪背斜、胡家壩 — 陳家壩背斜，主要斷裂有胡家垣 — 五月坪斷層、無墩溝 — 雙河寺斷層，李家大山 — 人長溝斷層和銅錢壩斷層等。所見巖層有東房溝組灰、深灰色砂質(zhì)極巖，絹云母千枚巖，白云質(zhì)灰?guī)r，砂巖，巖質(zhì)硅質(zhì)板巖。湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 1 第一章 基本資料 地形 、 地質(zhì)情況 區(qū)域地質(zhì)情況 本區(qū)位于大巴山旋扭構(gòu)造西段北緣，北與秦嶺緯向構(gòu)造相連 ，由陽勉大斷裂與之相隔，區(qū)域主要構(gòu)造線方向為北東東向，局部有近南北向受多期構(gòu)造運動影響。具體設(shè)計詳見設(shè)計說明書，另外除了設(shè)計說明書外 ，還有反映本次設(shè)計成果的 5張圖紙。設(shè)計的主要內(nèi)容有：壩址、壩型選擇和樞紐布置，調(diào)洪計算，粘土均質(zhì)壩設(shè)計，泄水建筑物設(shè)計，構(gòu)造設(shè)計，地基處理等。湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 0 湖 南 水 利 水 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power 畢業(yè)設(shè)計成果 設(shè)計項目 名稱 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 銅錢壩樞紐及溢洪道設(shè)計 1 目 錄 第一章 基本資料 .................................................................................