【正文】 不影響樞紐中其它建筑物的正常運(yùn)行，有靈活控制下泄水流的設(shè)備 。 1922 壩段為右岸擋水壩段，總長(zhǎng) 60m， 每段長(zhǎng) 15m。 16 壩段為過(guò)渡壩段，做成弧形的，以便壩體的穩(wěn)定，其長(zhǎng)度為 。 14 壩段為底孔排沙泄洪壩段，壩段長(zhǎng) 14m。 第三節(jié) 重力壩設(shè)計(jì)方案樞紐布置 一、總體布置 守口堡水利樞紐重力壩設(shè)計(jì)方案 ，樞紐壩頂全長(zhǎng) 350m，最大壩高 ，壩頂防浪墻高 ，最大壩底寬度 ，樞紐從左岸到右岸依次為： 111 壩段為左岸擋水壩段，總長(zhǎng) ，其中 1 壩段長(zhǎng) 15m， 11 壩段長(zhǎng) ，其余壩段均長(zhǎng) 15m。 缺點(diǎn)：壩體應(yīng)力較低 ，不能充分利用其材料強(qiáng)度，材料用量大，混 凝土冷卻工程量大，澆筑混凝土要求有嚴(yán)格的溫控設(shè)施。水泥、砂料運(yùn)輸不為困難。 5. 混泥土壩 優(yōu)點(diǎn)：水庫(kù)樞紐結(jié)構(gòu)布置緊湊，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、靈活。土壩 中粘土施工受氣候影響大。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加高方便。 通過(guò)比較可知，如果采用砌石壩也不合理。壩身過(guò)水泄洪問題好解決。 由上述可知，此方案有相當(dāng)難度，應(yīng)當(dāng)放棄。而且的首要任務(wù)是防洪，而此種壩型泄洪問題不易解決 。 2. 堆石壩 優(yōu)點(diǎn)：利用當(dāng)?shù)夭牧瞎?jié)省建材，河床 10 米覆蓋層可采用 混泥土防滲墻免于開挖，堆體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有利于機(jī)械化施工，抗爆、抗震性能好。 缺點(diǎn)：施工導(dǎo)流難以解決，壩身 不能泄洪而庫(kù)區(qū)有沒有合適的 埡口 做溢洪道，溢洪道開挖量較大 ，并且由于壩址附近土料儲(chǔ)量少且運(yùn)距較遠(yuǎn)，因此土料只可用作防滲材料。則可能經(jīng)濟(jì)合理的壩型有土壩、堆石壩、砌石壩、土石壩、混泥土重力壩。具體位置見地形圖。 綜合壩區(qū)的地質(zhì)、地形條件及一些客觀因素，壩軸線的選擇與壩型河床及右岸成一 19 直線與原截水墻上游線重合，即北偏東 78176。故壩軸線在河床左岸以原截水墻軸線方向?yàn)闇?zhǔn)，對(duì)原截水墻進(jìn)行必要的補(bǔ)強(qiáng)加固。有利于壩體與岸坡的連接，截水墻軸線與壩體軸線交角約 40176。否則就需重修截水墻或增加壩體防滲體與壩基截水墻之間連接的工程量?！?5176。 由樞紐的地質(zhì)條件，兩岸及河床巖基均為太古代花崗片麻巖，兩岸基巖風(fēng)化層厚 2～5 米裂隙發(fā)育 ，抗壓強(qiáng)度為 700～ 800kg/cm2?！?38176。/s，查水位流量曲線得下游 100m 處水位 。/s 泄洪底孔泄量 溢流堰泄量 總泄量 泄洪底孔 溢流堰 P=1% 998 0 0 P=% 1240 守口堡水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位 ， 相應(yīng)的下泄流量 179。/s 起調(diào)水位 m 上游最高水位 m 最大下泄流量 m179。/s； p=%時(shí)，消 減洪峰比 三種方案比較， 綜合各方面因素考慮， 方案一 消減洪峰量大 ，所以選擇方案一。 方案三 p=1%時(shí)，最大泄量 m179。/s 小于下游允許下泄流量 450m179。/s； p=%時(shí)，消減洪峰比 。調(diào)洪計(jì)算方案的比較如下： 方案 1 方案 2 方案 3 泄 水 建 筑 物 溢 流 堰 凈 寬 m 30 28 26 堰頂 高程 m 排 尺 寸 ㎡ 4 4 4 4 4 4 方 案 項(xiàng) 目 17 沙 孔 底板高程 m 運(yùn) 行 方 式 溢 流 堰 自由泄流 自由泄流 自由泄流 泄 水 孔 閘門控制 閘門控制 閘門 控制 最 大 泄 量 P=1% P=% 最 高 水 位 P=1% P=% 以上三種方案的比較分析如下 方案一 P=1%時(shí)，最大泄量 179。/s 第 四 節(jié) 水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算方案的確定 水庫(kù)樞紐調(diào)洪計(jì)算利用程序包采用試算法進(jìn)行 計(jì)算。 水庫(kù)蓄泄方程： ? ?q f v? 式中： q 下泄流量， m179。/s； t? 計(jì)算時(shí)段， s，其長(zhǎng)短的選擇應(yīng)以能較準(zhǔn)確的反映洪水過(guò)程線的形狀為原則。/s； 1q ， 2q 時(shí)段 t? 始末的出庫(kù)流量 m179。調(diào)洪計(jì)算就是從起調(diào)開始，逐時(shí)段連續(xù)求解這兩個(gè)方程。 第三節(jié) 調(diào)洪計(jì)算的原理和方法 調(diào)洪計(jì)算的原理是在水量平衡和動(dòng)力平衡的支配下進(jìn)行的。根據(jù)《水工建筑物》表 61 即永久水工建筑物正常使用的洪水標(biāo)準(zhǔn)查得 3 級(jí)建筑物對(duì)應(yīng)的洪水的重現(xiàn)期為 50～ 100 年，由表 62即永久性水工建筑物非正常運(yùn)用的洪水標(biāo)準(zhǔn)下限值查得混泥土壩的洪水重現(xiàn)期為 500 年（ 3級(jí)水工建筑物）。一般水工建筑物 防洪標(biāo)準(zhǔn)要高于防護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榇髩我坏┦?，造成水體突然泄放，其后果相當(dāng)嚴(yán)重，有時(shí)當(dāng)防洪對(duì)象的防洪任務(wù)非常重要時(shí)，兩者也可能相等。故除要考慮水庫(kù)樞紐的水工建筑物自身的安全防洪標(biāo)準(zhǔn)外，還要考慮下游防護(hù)對(duì)象。通過(guò)調(diào)洪計(jì)算，推求出水庫(kù)出流過(guò)程、最大下泄流量、防洪庫(kù)容和水庫(kù)相應(yīng)的最高洪水位。 水庫(kù) 調(diào)洪主要是攔儲(chǔ)洪水、消減洪峰、延長(zhǎng)泄洪時(shí)間，使下泄流量能安全通過(guò)下游河道。同時(shí)可通過(guò)興利調(diào)節(jié)計(jì)算，可以 把 枯水年的徑流重新分配，滿足下游用水部門的要求，由于天然河流水資源存在著利弊兩重性，又由于該庫(kù)區(qū)下游京包電氣化鐵路。 ②淹沒通往內(nèi)蒙古的鄉(xiāng)級(jí)公路一條，需另開新路 3000 米。 7 月 1 日時(shí)灌溉要求水庫(kù)保證儲(chǔ)水量為 232 萬(wàn)立方米。 20～ 30年淤積量計(jì)算。 ，正常引水流量 ，加大引水流量 。 ，普工由當(dāng)?shù)亟鉀Q。壩址距陽(yáng)高縣城 10 公里。 壩址處有鄉(xiāng)級(jí)公路北 達(dá)內(nèi)蒙古自治區(qū)豐鎮(zhèn)縣，南抵陽(yáng)高縣。 ②木材：可自山西或內(nèi)蒙古自治區(qū)調(diào)入。 表 14 基巖物理力學(xué)特性 項(xiàng)目 單位 花崗片麻巖 粗?；◢弾r 13 比重 t/m3 孔隙率 % 容重 t/m3 吸水率 % 抗壓強(qiáng)度 干 kg/cm2 800 700 濕 625 590 軟化系數(shù) 摩擦系數(shù) 彈性系數(shù) kg/cm2 3 105 2 105 泊桑比 滲透系數(shù) 新鮮 cm/s 8 105 半風(fēng)化 3 103 抗剪強(qiáng)度 巖石 /混泥土 牢固系數(shù) 進(jìn)出口及斷層帶 2 其它 6～ 8 彈性抗力系數(shù) 進(jìn)出口及斷層帶 kg/cm2 40 其它 160～ 250 15。 13。 ⑤ 紅、白兩色優(yōu)質(zhì)粘土，分布在孤山廟溝和長(zhǎng)城相交處的東北 山坡上，估計(jì)可以出土 11 萬(wàn)立方米，運(yùn)距 1 公里左右。 ④ 以上四 羊圈溝以南的山坡上，一般黃土儲(chǔ)量 10萬(wàn)立方米，運(yùn)距 1公里。 ② 守口堡村西得北山坡，初估黃土儲(chǔ)量 5萬(wàn)立方米，土質(zhì)一般，運(yùn)距 500米。 表 12 鉆孔剖面柱狀圖 深度（米） 鉆孔剖面柱狀圖巖性描述 12 河床表面為粗砂及礫石，有少量的卵石，空口高程 1200 米 飽和灰黑色，一般直徑 5～ 60 毫米，最大直徑 105 毫米含有中細(xì)砂約占 30%及云母片（碎石） 飽和灰黑色，含有碎石約占 30%，直徑 3～ 85 毫米 飽和灰黑色，含有碎石，礫石和卵石，最大直徑 105毫米及含有少量的粘土 灰黑色，含有碎石約占 30%，中間夾有風(fēng) 化片麻巖（細(xì)砂） 棕深色，含有石英、長(zhǎng)石。 ，經(jīng)加工便可使用。 第三節(jié) 筑壩材料力學(xué)性質(zhì)及施工 件 一 、天然建筑材料 1．河卵石及砂礫石料 在壩址附近，河卵石及砂礫石料極為豐富。風(fēng)化巖厚度 3～ 6米。 庫(kù)區(qū)兩岸的巖石構(gòu)造與風(fēng)化程度，大致與壩址處相同。山頭及長(zhǎng)城以南均為風(fēng)化的花崗片麻巖，表層破碎比較嚴(yán)重，風(fēng)化層厚度約 2～ 5米。表層風(fēng)化比較嚴(yán)重，風(fēng)化層厚 2米左右。 三、 巖層產(chǎn)狀及構(gòu)造 壩址右岸為單斜構(gòu)造，走向東南 西北，傾向庫(kù)外，對(duì)儲(chǔ)水不利。軟弱巖層與堅(jiān)硬巖層一般呈互層?；◢徠閹r顏色為綠黃色、灰色，成份以石英為主含少量的長(zhǎng)石、云母片或角閃石，質(zhì)地異常堅(jiān)硬；還有以石英、長(zhǎng)石、云母片為主的一種花崗片麻巖，質(zhì)地軟且風(fēng)化嚴(yán)重。黃土成份以粉砂為主，用肉眼可以看出黃土特性，大 185 480 285 675 410 915 585 1170 850 1400 1120 1640 1390 1650 11 空隙，顏色為黃色。由于坡積物的成因是基巖風(fēng)化物借重力的作用及雨水的搬運(yùn)，而在山坡或山麓堆積下來(lái)，股微具棱角。中等者一般為豆?fàn)畲笮∏規(guī)Ю饨堑乃樾迹蛔钚≈鴦t為粘土及黃土一類，并以后者為主。 坡積層 :多分布于河流兩岸山坡山麓等近山地帶，成份和顏色等都與山體上方的 巖石性質(zhì)有密切的關(guān)系，以片麻巖碎屑及泥沙摻雜。砂的成份以石英、長(zhǎng)石為主，及少量的云母片。兩岸均夾有 4～ 5 條基本直立、致密而堅(jiān)硬的石英山脈。河兩岸支溝溝口均有泥沙卵石形成的沖積堆。 表 11 下游水位 流量關(guān)系曲線 m3/s 1 1200 2 1205 3 1210 4 1215 5 1220 6 1225 7 1230 8 1235 9 1240 10 1245 11 1250 水位 m 斷面位置（壩軸線下游） 100m 200m 0 10 25 0 47 20 82 47 132 80 215 125 320 10 第二節(jié) 工程 地形 地質(zhì)條件 一 、地貌 庫(kù)區(qū)山坡多系由太古代的花崗片麻巖及第四紀(jì)的黃土覆蓋，山頂大部分為片麻巖組成，黃土覆蓋很薄甚至沒有，整個(gè)庫(kù)區(qū)皆為荒山野嶺。 水庫(kù)特性 根據(jù)萬(wàn)分之一地形圖求得守口堡水庫(kù)水位 — 庫(kù)容、面積曲線見表 10。水文分析報(bào)告借用下墊面產(chǎn)沙條件大體相似的唐峪河恒山水庫(kù)泥沙分析成果中龍蓬峪的侵蝕模數(shù)每平方公里 2455 噸，求得守口堡水庫(kù)年來(lái)沙量為 萬(wàn)噸，其中包括推移質(zhì) 萬(wàn)噸。洪水過(guò)程是：凌晨 4 時(shí)許（天剛蒙蒙亮）起漲， 8 時(shí)許（早飯時(shí)）最大，中午 12 時(shí)左右（午飯時(shí)）退去一半，洪水總 歷時(shí)約 8～ 10小時(shí)，三天后河上方能過(guò)人。根據(jù)洪水痕跡推算（河床糙率采用 n=）洪峰流量為 1085 秒立方米。 表 6 設(shè)計(jì)年來(lái)水量統(tǒng)計(jì)特征 表 單位：萬(wàn)立方米 統(tǒng)計(jì)參數(shù) 各種保證率世界年來(lái)水量 均值 CV CS/CV 20% 25% % 50% 75% 95% 1940 2275 2171 2031 1824 1584 1391 表 7 年 來(lái) 水 量 月 分 配 表 單位：萬(wàn)立方米 保證 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 25% 2171 50% 1824 75% 1584 設(shè) 計(jì)洪水 表 8 設(shè)計(jì)洪水成果表 單位：立米 /每秒 萬(wàn)立方米 項(xiàng) 目 統(tǒng)計(jì)參數(shù) 各種頻率設(shè)計(jì)值 均值 Cv Cs/Cv % % % 1% 2% 5% 10% 20% 洪峰 157 1609 1420 1176 998 816 591 429 280 1日洪量 254 1862 1649 1370 1176 985 724 538 363 3日洪量 295 2057 1825 1522 1304 1097 817 614 422 表 9 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 小時(shí) .秒 立方 序號(hào) 百年一遇洪水 p=1% 五百年一遇洪水 p=% 千年一遇洪水 p=% 時(shí)間 t 流量 Q 時(shí)間 t 流量 Q 時(shí)間 t 流量 Q 1 2 3 4 5 6 8 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 歷史洪水調(diào)查 據(jù)高陽(yáng)縣志記載和調(diào)查訪問，從 1529 年（明嘉靖七年）到 1917 年（明國(guó)六年）黑水河共發(fā)生四次大洪水 ： 1529 年、 1694 年（清康熙三十二年）、 1862 年（清同治六年）和 1917 年。 二、氣候特征 氣溫 5 多年平均氣溫 ℃ 極端最高溫度 ℃（ 1978