【正文】 低；3) 施工方法選擇靈活性大。土石壩的優(yōu)點(diǎn)：1) 筑壩材料就地取材，節(jié)省大量鋼材、水泥、木材等建筑材料。對(duì)于本工程，地質(zhì)條件差，地基承載能力較低，且弱風(fēng)化巖與混凝土之間的摩擦系數(shù)f=～，為達(dá)到穩(wěn)定要求必然增加斷面面積，增加工程量，而且，用來(lái)拌和混凝土的砂礫石料只有在離壩址10～15km處才有料場(chǎng)，這樣會(huì)大大增加工程造價(jià)，不合理，故不宜選用重力壩。（3）重力壩重力壩工作原理：一是依靠自重在壩基面上產(chǎn)生摩阻力來(lái)抵抗水平水壓力以達(dá)到穩(wěn)定要求；二是利用壩體自重在水平面上產(chǎn)生壓應(yīng)力來(lái)抵消由于水壓所引起的拉應(yīng)力以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。（2）支墩壩支墩壩是由一系列支墩和其支承的上游擋水蓋板所組成，庫(kù)水壓力泥沙壓力等由蓋板傳給支墩，再由支墩傳給地基。根據(jù)拱壩的特點(diǎn)，要求建造于狹窄河谷上；對(duì)地質(zhì)較理想的條件是巖石盡量密致，質(zhì)地均勻，有足夠的強(qiáng)度、不透水性和耐久性；兩岸拱座基巖堅(jiān)固而完整，邊坡穩(wěn)定，沒(méi)有大的斷裂構(gòu)造和軟弱夾層。拱壩的工作原理：一是依靠拱的作用，將荷載傳給拱座；二是依靠懸臂梁的作用將荷載傳給基巖。下面根據(jù)本工程的地形、地質(zhì)條件和材料儲(chǔ)備情況對(duì)以上壩型進(jìn)行比較，選擇適合的壩型。壩高、筑壩材料、地形、地質(zhì)、氣候、施工和運(yùn)行條件等都是影響壩型選擇的主要因素。B江水利樞紐工程：工程等別為三等； 主要建筑物級(jí)別：3級(jí)； 次要建筑物級(jí)別：4級(jí)； 臨時(shí)建筑物級(jí)別：5級(jí)。再根據(jù)《水利水電鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL7495）中推薦的露頂式閘門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，最終確定閘門(mén)寬10m，高6m。 閘門(mén)設(shè)計(jì)因?yàn)锽=10m，不是很寬，采用單扇閘門(mén)擋水，選用平板閘門(mén)。預(yù)留沉陷（－）（％～％）＝～，在施工過(guò)程中應(yīng)考慮到預(yù)留沉陷量。 計(jì)算結(jié)果為：表43 波浪超高計(jì)算結(jié)果 　h2%hmh1%Lmhz正常水位下設(shè)計(jì)水位下校核水位下 擋墻頂高程的確定根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001），堰頂上游L型擋墻在水庫(kù)靜水位以上高度按下式確定：y=R+e+A （49）式中：y——壩頂超高； R——最大波浪在壩坡上的爬高，按h1%算；e——最大風(fēng)雍水面高度，按hz算；A——安全超高。按上述公式算出的為，再根據(jù)頻率法按下表可得出。 V0為水面以上10m處的風(fēng)速，正常運(yùn)用條件下III級(jí)壩，；非常運(yùn)用條件下的各級(jí)土石壩，采用多年平均最大風(fēng)速。 波浪要素計(jì)算 由于大壩所在地區(qū)為丘陵地區(qū)，所以根據(jù)《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL 50771997），波浪要素宜采用鶴地水庫(kù)公式計(jì)算（適用于庫(kù)水較深，V0）。相應(yīng)其主要建筑物級(jí)別為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)。；，；， m3/s。而方案12的設(shè)計(jì)洪水位較低，能降低壩高。本設(shè)計(jì)對(duì)此只做定性分析。 計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表41：表41 調(diào)洪方案匯總表方案堰頂高程(m)堰頂寬（m）設(shè)計(jì)洪水位(m)設(shè)計(jì)下泄流量(m3/s)校核洪水位(m)校核下泄流量(m3/s)12717 22718 32719 427110 52727 62728 72729 827210 92737 102738112739 1227310 注：超高△Z =校核洪水位正常蓄水位；發(fā)電引用最大流量5m3/s，相對(duì)較小，在計(jì)算時(shí)不予考慮。 圖41 三角形法圖43 調(diào)洪演算圖42 洪水過(guò)程線(xiàn) 計(jì)算公式計(jì)算采用公式： （46）式中：ε——側(cè)收縮系數(shù)；m——流量系數(shù)，m=； B——溢流孔口凈寬； H——堰上水頭； ——閘墩系數(shù)，取半圓形閘墩，=； ——邊墩系數(shù)，取圓弧形變墩，=。按照規(guī)范，洪水過(guò)程線(xiàn)應(yīng)用PIII型曲線(xiàn)擬合，但實(shí)際操作過(guò)程中較難，故本設(shè)計(jì)中采用三角形法模擬洪水過(guò)程線(xiàn)，并在曲線(xiàn)形狀上盡量擬合為PIII型。 調(diào)洪演算及泄水建筑物尺寸（孔口尺寸/堰頂高程）的確定 調(diào)洪演算過(guò)程通過(guò)洪水資料，作出設(shè)計(jì)情況和校核情況下的洪水過(guò)程線(xiàn)；假定堰高、堰寬，確定各情況下的起調(diào)流量；假定不同的下泄流量q，由洪水過(guò)程線(xiàn)求出庫(kù)容V，由庫(kù)容V，查水位庫(kù)容曲線(xiàn)，找出相應(yīng)的水位H，從而，對(duì)于每一組情況下可作出一條Q～H曲線(xiàn)；根據(jù)公式，又可作出一條Q～H曲線(xiàn)；對(duì)應(yīng)于每一種情況，可從Q～H圖中確定相應(yīng)交點(diǎn)的Q和H值。考慮到側(cè)槽溢洪道水流現(xiàn)象的復(fù)雜，而且，本工程地質(zhì)條件較差，建側(cè)槽溢洪道對(duì)結(jié)構(gòu)方面的要求會(huì)很高，危險(xiǎn)性大，同時(shí)由于本樞紐的壩體不是很高，正槽溢洪道的開(kāi)挖量不會(huì)增加很大。本工程的溢洪道布置在左岸（），岸坡較陡優(yōu)選側(cè)槽溢洪道，但是，溢洪道的興建需要注意和解決的問(wèn)題是，高水頭、大流量及不利地形地質(zhì)條件下，高速水流引起的一系列水力學(xué)和結(jié)構(gòu)問(wèn)題，而側(cè)槽溢洪道的水流現(xiàn)象復(fù)雜，進(jìn)槽水流須立即轉(zhuǎn)彎近90176。側(cè)槽溢洪道在當(dāng)水利樞紐的攔河壩難以本身溢流，且河岸陡峭，布置正槽溢洪道將導(dǎo)致巨大的開(kāi)挖量時(shí)，可能成為比較經(jīng)濟(jì)的泄水建筑物。因此，本工程泄水建筑物采用河岸溢洪道。從地質(zhì)條件上來(lái)說(shuō)，溢洪道應(yīng)力爭(zhēng)位于較堅(jiān)硬的巖基上，但較泄洪隧洞要求較低，但在地基條件差的基巖上，要注意襯砌和防沖的設(shè)計(jì)。側(cè)槽溢洪道——水流過(guò)堰后急轉(zhuǎn)近90176。河岸溢洪道是布置在攔河壩壩肩或攔河壩上游水庫(kù)庫(kù)岸的泄洪通道，水庫(kù)的多余的來(lái)洪經(jīng)此泄往下游河床，常以堰流方式泄水，有較大的超泄能力。壩址區(qū)巖石的透水性及相對(duì)不透水層經(jīng)先導(dǎo)孔壓水試驗(yàn)，左岸相對(duì)不透水層埋深10～24米，～，屬中等嚴(yán)重透水層。避開(kāi)圍巖破碎、地下水位高或滲水量很大的巖層和可能坍塌的不穩(wěn)定地帶，同時(shí)防止洞身離地表太淺。泄水隧洞布置得一般原則是：地質(zhì)條件好，路線(xiàn)短，水流順暢，與樞紐其他建筑無(wú)相互不良的影響。本設(shè)計(jì)采用壩型為復(fù)合土工膜防滲堆石壩（），因此泄水建筑物一般不布置在河床。p=% m3/s，三日洪量為1569萬(wàn)m3。P=2% m3/s，三日洪量為965萬(wàn)m3。本設(shè)計(jì)采用的是簡(jiǎn)化三角形法，也叫高切林法。本設(shè)計(jì)中調(diào)洪演算是為了定出設(shè)計(jì)、校核水位和相應(yīng)的下泄流量，已知下泄量與水頭的關(guān)系曲線(xiàn)（式44），通過(guò)假定下泄流量q，可利用洪水過(guò)程線(xiàn)計(jì)算出水庫(kù)蓄水量V，通過(guò)V=f(Z)可查出對(duì)應(yīng)的水位，得到q=f(Z)曲線(xiàn)，通過(guò)兩條qZ曲線(xiàn)即得到設(shè)計(jì)、校核水位及相應(yīng)流量。本設(shè)計(jì)泄水建筑物是正槽溢洪道。因此可以根據(jù)H與q的關(guān)系曲線(xiàn)求出Z與q的關(guān)系曲線(xiàn)q=f(Z)，并且，由庫(kù)水位Z，又可借助于水庫(kù)容積特性曲線(xiàn)V=f(Z)， 求出相應(yīng)的水庫(kù)蓄水容積V，則式(44)可用下泄流量q與庫(kù)容V的關(guān)系曲線(xiàn)代替，即q=f(V)，與式(43)聯(lián)立方程組，求解V2，q2。根據(jù)水力學(xué)公式，H與q的關(guān)系曲線(xiàn)可求。于是，式(43)中的未知數(shù)僅剩下V2，q2，當(dāng)前一時(shí)段的V2，q2求出后，其值即成為后一時(shí)段的V1，q1值，使計(jì)算能逐步地連續(xù)進(jìn)行下去。顯然，公式中并未計(jì)入洪水入庫(kù)處至泄洪建筑物間的行進(jìn)時(shí)間，也未計(jì)入沿程流速變化和動(dòng)庫(kù)容等影響，這些因素均是其近似性的一個(gè)方面。瞬時(shí)流態(tài)法將式(4—1)進(jìn)行簡(jiǎn)化而得出基本公式，再結(jié)合水庫(kù)的特有條件對(duì)基本公式進(jìn)行簡(jiǎn)化，得出用于水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的實(shí)用公式： (43)式中：，——分別為計(jì)算時(shí)段初、末的入庫(kù)流量(m3/s)； ——計(jì)算時(shí)段中的平均入庫(kù)流量(m3/s) =(+)/2；q1，q2 ——分別為計(jì)算時(shí)段初、末的下泄流量(m3/s)； ——計(jì)算時(shí)段中的平均下泄流量(m3/s) ； V1，V2 ——分別為計(jì)算時(shí)段初、末水庫(kù)的蓄水量(m3)； —— V1與V2之差； ——計(jì)算時(shí)段。根據(jù)水力學(xué)，明渠非恒定流的基本方程，即圣維南方程組為：連續(xù)性方程： （41）運(yùn)動(dòng)方程： （42）式中：——過(guò)水?dāng)嗝婷娣e(m2)； t ——時(shí)間（s）； Q ——流量（m3/s）； s ——沿水流方向距離（m）； Z ——水位（m）； g ——重力加速度(m/s2)； v ——斷面平均流速(m/s)； K ——流量系數(shù)(m3/s)。 設(shè)計(jì)依據(jù)包括相關(guān)參考文獻(xiàn)、主要設(shè)計(jì)規(guī)范以及上級(jí)機(jī)關(guān)批文。壩址附近粘土很少，壩址上下游有一定的粘土分布，均為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民耕地。梨苗場(chǎng) 、古玩料場(chǎng)均為砂卵（礫）石混合料，砂卵（礫）石儲(chǔ)量豐富，質(zhì)量良好，滿(mǎn)足工程要求。降 雨 量：。風(fēng)速及吹程：。根據(jù)工程類(lèi)比可知：千枚巖的單軸飽和抗壓強(qiáng)度為16～40Mpa，～，屬半堅(jiān)硬—較軟化，抗水性較差的片狀（薄層狀）巖體。巖石層面裂隙極發(fā)育、褶皺、撓曲嚴(yán)重，斷層發(fā)育切規(guī)模大，性狀差，其中絹云母千枚巖、凝灰質(zhì)千枚巖水理性質(zhì)較差，且遇水易軟化，軟化系數(shù)低，凝灰質(zhì)千枚巖成分復(fù)雜，還易于風(fēng)化。隧洞圍巖由絹云母千枚巖、變質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)千枚巖與粉砂質(zhì)板巖?層。=～（5）試驗(yàn)參數(shù)① 堆石試驗(yàn)參數(shù)（見(jiàn)表24）軟化系數(shù)：微新巖石弱風(fēng)化巖石飽和抗壓強(qiáng)度：微新巖石40MPa弱風(fēng)化巖石25MPa表24 堆石試驗(yàn)參數(shù)表組別試驗(yàn)干密度（g/cm179。壩址區(qū)巖石的透水性及相對(duì)不透水埋深經(jīng)先導(dǎo)孔壓水試驗(yàn)，左岸山坡相對(duì)不透水層埋深10～24m，～，屬中等—嚴(yán)重透水層；河床部位相對(duì)不透水層埋深11～17m，上部透水巖層q值一般為7～，屬中等—嚴(yán)重透水層；右岸山坡相對(duì)不透水層埋深19～27m，～，屬中等—較嚴(yán)重透水層，中間夾嚴(yán)重透水層透鏡體。 水文地質(zhì)條件壩址區(qū)地下水類(lèi)型主要為第四系松散堆物孔隙潛水和基巖裂隙水，主要受大氣降水補(bǔ)給，排泄于河床及河谷，地下水動(dòng)態(tài)類(lèi)型屬降水徑流型。壩址左岸240m高程以上為強(qiáng)風(fēng)化中下部巖石，240m高程以下為弱風(fēng)化巖石，235～270m高程為強(qiáng)風(fēng)化巖石，270m高程以上為全風(fēng)化巖石。風(fēng)化夾層為強(qiáng)風(fēng)化巖石和強(qiáng)風(fēng)化至弱風(fēng)化上部巖石。（3）風(fēng)化夾層：壩基開(kāi)挖后，在河床右側(cè)趾板齒槽部位發(fā)現(xiàn)了兩條風(fēng)化夾層WJ1，WJ2，產(chǎn)狀N42176。～80176。～50176?！?0176?！?0176?！?，主要由碎裂巖組成，～，斷層間較平，構(gòu)造巖呈強(qiáng)風(fēng)化，性狀差，出露于河床趾板齒槽部位。F29壓扭性斷層：產(chǎn)狀N25176。E，NW55176?！饕善瑺顜r組成，構(gòu)造巖呈強(qiáng)風(fēng)化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽236m高程附近。F12壓扭性斷層：產(chǎn)狀N40176。NW80176。壩基開(kāi)挖后，在壩基部位新發(fā)現(xiàn)小斷層14條及兩條風(fēng)化夾層，但密度均較小。 地質(zhì)構(gòu)造壩址區(qū)地處華夏系及新華夏系構(gòu)造復(fù)合部位，出露的地層古老，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，壩址區(qū)斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，巖層褶皺和撓曲常見(jiàn)。（3） 第四系松散堆積物主要為沖擊砂卵石，漂石，厚1～，分布于河床部位，殘坡積壤土、碎塊石土，厚1～6m，分布于兩岸山坡及沖溝部位?！?0176?！?0176。 地貌 壩址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，山頂高程為280～450m，壩區(qū)河床較寬，約20～50m，為一“U”型河谷，兩岸山坡不對(duì)稱(chēng)，左岸山體雄厚，山坡角30～40度，右岸山體較為單薄，山坡角20～30度，且在右岸有一低矮埡口，頂高程約276m，壩址區(qū)沖溝發(fā)育，且切割較深，未見(jiàn)滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，自然邊坡穩(wěn)定。庫(kù)區(qū)地下水類(lèi)型主要為第四系松散堆積物孔隙潛水和基巖裂隙水，受大氣降水補(bǔ)給，排泄于河谷與河床，庫(kù)岸山體地下水位較高，一般在300m高程以上，組成庫(kù)岸及庫(kù)盆的巖石表部透水性強(qiáng)，但深部巖石透水性微弱，屬相對(duì)不透水層。組成庫(kù)岸及庫(kù)盆的地層巖性主要為前震旦系板溪群的千枚狀綠泥絹云母板巖，千枚巖和變質(zhì)砂巖。）0壩址水位流量關(guān)系曲線(xiàn)（見(jiàn)表23）：水位(m)流量(m179。估計(jì)水庫(kù)淤積年限與高程關(guān)系（見(jiàn)表21）：表21 淤積年限與高程關(guān)系表淤積年限（年）泥沙淤積量（萬(wàn)m179。，對(duì)應(yīng)V死=179。/sec，三日洪量為965萬(wàn)m179。/s，三日洪量為1569萬(wàn)m179。/s，多年平均總徑流量4040萬(wàn)m179。曉港水在鐘呂村上游約300m處，由兩支水系匯合而成，其中東支發(fā)源于石耳山，南支發(fā)源于清灣頭尖，河流在曉港村匯入樂(lè)安河，本流域上游為中低山區(qū)，山勢(shì)陡峭，中下游為低山丘陵區(qū)，山體凌亂，沖溝發(fā)育。 漁業(yè)水庫(kù)蓄水后，為發(fā)展養(yǎng)魚(yú)等水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)造了有利條件。 供水供鐘呂村及其下游村民生活用水。廠(chǎng)房位于段莘水江灣湖山村左岸下游340m處，地面式，㎡，主廠(chǎng)房?jī)?nèi)安裝二臺(tái)HL110WJ76，配SFWJ30006/1480的水輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)組安裝高程為103m，開(kāi)關(guān)站位于廠(chǎng)房的左上側(cè)，㎡。h，保證出力為1461kW。水庫(kù)總庫(kù)容（校核洪水位以下的全部庫(kù)容）。㎡。 建設(shè)的條件建設(shè)資金基本到位，施工準(zhǔn)備工作已經(jīng)就緒。 the diversion。 slope stability。 rockfill dam。 construction organization design。Paselection， Impermeable posite geomembrane rockfill dam has been indentified。廣泛參考了堆石壩設(shè)計(jì)、施工等相關(guān)書(shū)籍，并在規(guī)范規(guī)定內(nèi)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了本設(shè)計(jì)的科學(xué)性、規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性。在專(zhuān)題的編寫(xiě)中參考其他工程的的投標(biāo)文件，按照規(guī)范對(duì)投標(biāo)報(bào)價(jià)書(shū)