【正文】 壩基的滲流量，以便估計(jì)水庫滲漏損失和確定壩體排水設(shè)備的尺寸。 根據(jù)以上條件及本工程的實(shí)際工程情況，棱體排水的斷面尺寸如下： 頂部寬度為 ， 頂部高程為 710m， 棱體的邊坡設(shè)為 1:。它的主要作用為能 夠降低壩體浸潤(rùn)線防止?jié)B透變形，而且還可以支撐壩體，增加壩體的穩(wěn)定性和保護(hù)下游壩腳免遭淘刷。若需要降低壩體內(nèi)的孔隙壓力 ，可在上、下游坡不同高度設(shè)置壩體水平排水層。 排水設(shè)計(jì) （ 1）排水形式的選擇 23 排水形式的選擇必須結(jié)合壩基 排水的需要及形式，同時(shí)根據(jù)下列情況，以技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定： 1）壩型、壩體填土和壩基土的性質(zhì)，以及壩基的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件； 2）下游有水、無水、下游水位高低和持續(xù)時(shí)間，以及泥沙淤積影響； 3）施工情況及排水設(shè)備的材料； 4）筑壩地區(qū)的氣候條件。同時(shí)由于有一部分巖基具有中等透水帶，因此需對(duì)此巖基做帷幕灌漿，灌漿深度深入巖基中等透水帶下限 。墻厚 ，嵌入基巖 ， 頂部插入斜 心 墻 。 地基處理 對(duì)于表層的腐殖土，以及可能造成集中滲流和可能發(fā)生滑動(dòng)的表層土石，如草皮、稀泥等先行清理。 防滲墻的斷面設(shè)計(jì)為自上而下逐漸加厚，頂部的水平寬度設(shè)為 4m，底部厚度18m。 防滲墻的頂部高程，由于大壩壩頂設(shè)有防浪墻時(shí)，防滲體頂部高程不得低于正常運(yùn)用的靜水位。斜墻上游保護(hù)層的填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)和壩體相同，其坡度應(yīng)滿足穩(wěn)定要求。但當(dāng)防滲體頂部設(shè)有防浪墻時(shí)，防滲體頂部調(diào)和可不受上述限制，但不得低于正常運(yùn)用的靜水位。 土質(zhì)防滲體頂部在正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位以上的超高，斜墻為 ～ ，心墻為 ～ 。設(shè)計(jì)地震烈度 8 度、9 度的地區(qū)可適當(dāng)加厚。作為為壩的防滲體的材料有土質(zhì)防滲體和人工材料防滲體，其中用的最多的是土質(zhì)防滲體。馬道的寬度設(shè)置為 2m。 根據(jù)以上要求， 上游壩坡在上游壩坡變坡處設(shè)置 1 道馬道 ，高程設(shè)在 740m處。 驗(yàn)算：壩頂高程（ ）＞設(shè)計(jì)洪水位 +，（ +=） ＞校核洪水位（ ） 滿足了壩頂高程的規(guī)范要求，因此取壩頂高程 為 。 壩頂高程 由于土石壩是不允許漫項(xiàng)溢流的，因此壩頂高程由水庫靜水位加上風(fēng)浪壅水增加高度、壩面波浪爬高及安全超高確定 ，同時(shí)壩頂高程的計(jì)算，應(yīng)同時(shí)考慮以下 3種情況： （ 1）設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用情況的壩頂超高； （ 2）校核洪水位加非常運(yùn)用 情況的壩頂超高； （ 3）正常高水位加非常運(yùn)用情況的壩頂超高再加地震區(qū)安全超高。 壩坡 壩坡的確定應(yīng)根據(jù)壩型、壩高、壩的等級(jí)、壩體和壩基材料的性質(zhì)、壩所承受以及施工和運(yùn)用條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 20 第三章 壩工設(shè)計(jì) 第一節(jié) 土石壩 斷面設(shè)計(jì) 土石壩斷面設(shè)計(jì)的基本尺寸主要包括：壩頂高程、壩頂寬、上下游坡度、防滲結(jié)構(gòu)、排水設(shè)備的形式及基本尺寸。斜心墻是指心墻設(shè)在壩體中央向上游傾斜，斜心墻即克服了心墻壩的施工干擾大 和可能產(chǎn)生的拱效應(yīng)；又克服了斜墻壩對(duì)變形敏感等問題。 同時(shí)心墻可能產(chǎn)生拱效應(yīng)。 從建筑材料上來看，土石壩的形式采用心墻壩、斜墻壩及斜心墻壩均可以。因此 大壩壩型將選用土石壩。 壩型選擇 根據(jù)所給出的基本資料， 在壩址附近有豐富的土料，且大部分為重、中粉質(zhì)壤土，可作為防滲材料。壩型選擇應(yīng)綜合考慮以下因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 臨時(shí)建筑物為 4 級(jí)建筑物 ，如導(dǎo)流泄洪洞、導(dǎo)流圍堰等。 建筑物級(jí)別 則 根據(jù)本工程的等別及水工建筑物級(jí)別劃分的規(guī)定知，永久性主要建筑物為 2 級(jí)建筑物 ，如土石壩。而電站廠房處巖石風(fēng)化層厚度約 5～ 6m，對(duì)其產(chǎn)生的滲漏及土體坍塌采取必要的處理措施。巖性主要為堅(jiān)硬的細(xì)砂巖，其中軟弱層多為透鏡體，各部分的抗滑穩(wěn)定條件非常好。 溢洪道：其主要考慮地質(zhì)情況和水 流情況，不僅保證建筑物的安全，而且還盡量減小開挖施工的工程量。 18 導(dǎo)流泄洪洞：其布置主要考慮地質(zhì)情況，避開可能的塌滑體，并保證出口和進(jìn)口的穩(wěn)定以及洞身圍巖的穩(wěn)定，此外還應(yīng)考慮巖體的破碎程度及其對(duì)巖體滲漏的影響。低壩采用非巖石地基上的壩下埋管時(shí)，必須對(duì)埋管周圍填土的壓實(shí)方法、可能達(dá)到的壓實(shí)密度及其抵抗?jié)B透破壞的能力能否滿足要求進(jìn)行論證； （ 8）樞紐布置應(yīng)考慮建筑物開挖料的利 用。應(yīng)選擇多種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從而選出最優(yōu)方案。 本工程計(jì)劃設(shè)置的建筑物為土石壩、導(dǎo)流泄洪洞、 溢洪道、灌溉發(fā)電洞 及發(fā)電廠房等。 17 第二節(jié) 樞紐布置 樞紐組成 樞紐建筑物以土石壩為主體，并包括有泄洪建筑物、發(fā)電引水建筑物、水電廠房、排砂建筑物、工業(yè)用水引水建筑物、放空水庫的泄水建筑物及施工導(dǎo)流建筑物等，其中這些建筑物有的可以合并結(jié)合使用，如發(fā)電引水和灌溉引水建筑物可合并或部分合并。灌溉發(fā)電洞沿線全為基巖，工程安全比較可靠。 溢洪道堰頂高程 750m。 溢洪道堰頂高程757m，沿建筑物軸線巖層傾向下游。 施工區(qū)狹窄，施工布置較為困難，施工地區(qū)的對(duì)外交通、供電、通訊及房屋等條件都非常差； 下游塌滑體對(duì)工程施工不利 。河床地段基巖透水性與中等透水帶厚度具有從上游向下游逐漸變小的趨勢(shì)。 地質(zhì)條件 巖基未發(fā)現(xiàn)大范圍的夾層，基巖的透水性不大 ；左岸臺(tái)地黃土與基巖交界處的礫巖（最大厚度 6m）透水性強(qiáng)；左岸單薄分水嶺巖層仍發(fā)屬于中強(qiáng)透水性；河床中段及近右岸地段在巖面下 21～47m 深度范圍內(nèi)，有一強(qiáng)透水帶下限最深至基巖下約 80m。河床寬約 300m，便于布置建筑物，但工程量較大。（ 4）塌滑體對(duì)大壩的影響。但如果黃土的重度小于 kN/m3時(shí)，黃土的濕陷性和壓縮性較大，需要清除。（ 2）黃土處理問題。 需要考慮的地形方面的因素有：（ 1）河床的寬度是否便于布置建筑物和施工，兩種方案的工程量大??；（ 2）下壩線下游 45 104m3的塌滑體 對(duì) 工 程施工不利，左岸山體 較 大的 沖溝對(duì)壩 體安全不利；（ 4）淹 沒面積 及移民的 數(shù) 量。 15 第二章 樞紐布置 第一節(jié) 壩軸線選擇 根據(jù)壩址的地質(zhì)、地形、樞紐布置、施工條件等，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析確定壩軸線位置。 要求工程盡快受益以改變 QH 河灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本條件。水庫樞紐包括土石混合壩、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、灌溉發(fā)電洞及樞紐電站 5 項(xiàng)；管道工程包括總干渠、一干渠、二干渠、三干渠、四干渠、揚(yáng)水站 6 項(xiàng)；另有 HZ 電站工程。住房問題也必須因地制宜解決。水庫開工后，應(yīng)要求有關(guān)部門予以解決。 水庫附近沒有較大的電源。 m3) 孔隙率 n 內(nèi)摩擦角 施工期 總應(yīng)力 10 31 40 31 20 有效應(yīng)力 22 穩(wěn)定滲流期 有效應(yīng)力 23 水位降落 有效應(yīng)力 23 黏聚力 c(kPa) 20 滲透系數(shù) K(cm m3) 飽和重度 (kN 筑壩材料技術(shù)指標(biāo)的選定 經(jīng)過試驗(yàn)，并參考有關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)及其它工程的經(jīng)驗(yàn)，最后選定其筑壩材料和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，見 29。 石料 壩址石料較多，運(yùn)距均在 1km以內(nèi)，為厚層砂巖，儲(chǔ)量可滿足需要。顆粒組成見表 28。 ) c(kPa) 飽和固結(jié)快剪 (25 組 ) 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 快剪 (82 組 ) 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 快剪 (18 組 ) 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 快剪 (8 組 ) 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 三軸不排水剪 (10 組 ) 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 三軸不排水剪 (6 組 ) 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 三軸飽和固結(jié)不排水剪 (6組 ) 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 野外自然坡度角 (29 組 ) 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 室內(nèi)剪切試驗(yàn) 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 算術(shù)平均 算術(shù)小值平均 13 砂礫料 根據(jù)調(diào)查，砂礫料主要頒布在河灘上，儲(chǔ)量為 205104m3，壩址附近的 3 個(gè)砂礫場(chǎng)，扣除漂石及圍堰淹沒部分，可利用的砂礫料約（ 100～ 151） 104m3。具有中等壓縮性，強(qiáng)度特性見表 27。 表 26 各土料場(chǎng)的儲(chǔ)量 土場(chǎng) 南坪溝 川坡 上山 大河灘 合計(jì) 高程 (m) 746～ 805 720～ 760 710～ 749 722～ 778 儲(chǔ)量 (10 4m3) 根據(jù) 155組試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)，土料 平均黏粒含量為 %，粉粒 %，粉砂 %，其中 25%屬粉質(zhì)黏土， %屬重粉質(zhì)壤土， %屬中粉質(zhì)壤土。根據(jù)試井和鉆孔情況，從 1︰ 2021 地形圖初步計(jì)算 4 個(gè)土場(chǎng)的總儲(chǔ)量為 104m3， 為 需要量的 4 倍多。 （ 6）水庫工程特征值 水庫工程特征值見表 25 表 25 ZF 水庫工程特征值 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù)量 備注 1 設(shè)計(jì)洪水時(shí)最大泄流量 m3/s 其中溢洪道 815 相應(yīng)下游水位 m 2 校核洪水時(shí)最大泄流量 m3/s 其中溢洪道 5600 相應(yīng)下游水位 m 3 水庫水位 校核洪水位（ P=%） m 設(shè)計(jì)洪水位（ P=1%） m 興利水位 m 汛限水位 m 死水位 m 4 水庫庫容 總庫容 m3 108 校核洪水位 設(shè)計(jì)洪水位庫容 m3 108 防洪庫容 m3 108 興利庫容 m3 108 其中共享庫容 m3 108 死庫容 m3 108 5 庫容系數(shù) % 6 調(diào)節(jié)特性 多年 7 導(dǎo)流泄洪洞 形式 明流隧洞 工作閘門前為有壓 隧洞直徑 m 8 城門洞型壓力隧洞 8m 消能方式 挑流 表 25 ZF 水庫工程特征值 11 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù)量 備注 最大泄量（ P=%） m3/s 最大流速 m3/s 閘門尺寸 m m 7 弧形門 啟閉機(jī) t 油壓?jiǎn)㈤]機(jī) 檢修門 m m 8 斜拉門 進(jìn)口底部高程 m 8 灌溉發(fā)電隧洞 形式 壓力鋼管 內(nèi)徑 m 灌溉支洞內(nèi)徑 m 最大流量 m3/s 進(jìn)口底部高程 m 9 樞紐電站 形式 引水式 廠房面積（長(zhǎng)寬） m m 39 裝機(jī)容量 kw 5 1250 每臺(tái)機(jī)組過水能力 m3/s 建筑材料及筑壩材料技術(shù)指標(biāo)的選定 庫區(qū)及壩址下游土石豐富，有利于修建當(dāng)?shù)夭牧蠅巍Ｔ谛钏^程中，只能用灌溉和發(fā)電的剩余水進(jìn)行排沙。 QH 河泥沙年內(nèi)的 83%集中在 8 兩個(gè)月，平均含沙量為，泥沙多年平均 D50 粒徑為 ，顆粒較細(xì)。 調(diào)洪運(yùn)用原則：當(dāng)入庫洪水為 20 年一遇時(shí)，為滿足下游河道保灘淤地的要求，水庫控制下泄流量為 600m3/s；當(dāng)入庫洪水為百年一遇時(shí)，為提高下游河道的電站、橋梁等建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)，水庫 控制下泄流量為 2021m3/s；當(dāng)入庫洪水為千年一遇時(shí)，溢洪道單寬流量以 70m3/s 控制泄流；當(dāng)入庫洪水為萬年一遇時(shí)，按下述原則操作：即庫水位接近校核水位時(shí)，若水庫水位仍持續(xù)上漲，為確保大壩安全，溢洪道敞開泄洪，允許溢洪道局部破壞。溢洪道凈寬 60m，分設(shè) 5 孔閘門，每孔閘門凈寬 12m，堰頂高程 757m。由于采用的洪水計(jì)算數(shù)值中未 考慮歷史特大洪水的影響，故用萬年一遇洪水作為非常保壩標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水工建筑物進(jìn)行復(fù)核。 （ 4）防洪運(yùn)用原則及設(shè)計(jì)洪水的確定 本水庫屬二級(jí)工程。 電站的主要任務(wù)是滿足本灌區(qū)提灌用電的要求。汛末可以多蓄水。 （ 3）興利水位的確定原則和指標(biāo) 根據(jù) QH 河洪水特性，汛期限制水位在 8 月定為 。故確定本水 庫為多 年 調(diào)節(jié) 性能水 庫 。按上述原則，并按近期灌溉面積 104 畝進(jìn) 行水 庫調(diào)節(jié)計(jì) 算。 （ 4）水文分析成果表 水文分析成果表見表 24 表 24 QH 河水文分析成果 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù)量 備注 1 利用水文系列年限 年 22 2 代表性流量 多年平均流量 m3/s 調(diào)查歷史最大流量 m3/s 3980 設(shè)計(jì)洪水洪峰流量（ P=1%） m3/s 4000 校核洪水洪峰流量（ P=%） m3/s 6550 保壩洪水洪峰流量（ P=%） m3/s 9100 3 洪量 設(shè)計(jì)洪水洪量（ P=1%） m3 108 5d 校核洪水洪量（ P=%） m3 108 5d 4 多年平均徑流量 m3 108 5 多年平均輸沙量 t 431 104 水利計(jì)算 （ 1）死水位選擇 為盡可能增加自流灌溉面積，并使電站水頭適當(dāng)增加，力求達(dá)到電源自給以及為今后水庫淤積留有余地，按 20 年淤積高程考慮，并根據(jù)今