【正文】 。此處河床寬 40～ 42 m。 壩址選擇與地形地質(zhì)條件、壩型樞紐布置及施工導(dǎo)流等因素有關(guān)，在滿足樞紐布置和施工導(dǎo)流要求的前提下，壩軸線應(yīng)盡可能短，以節(jié)省工程量。右岸下游形成半島狀，因河流側(cè)向侵蝕，使右岸形成陡壁，近于直立，已查明的小段層有 67 條，軟弱夾層有 13 條；左岸山坡平緩，覆蓋著 31m厚的山麓堆積物，有斷層一條。壩址區(qū)為剝蝕 —— 中低山地形，河流經(jīng)壩址處急轉(zhuǎn)彎向北流向下游，由于受喬麥嶺背斜控制，巖層傾向上游，呈單斜構(gòu)造狀。河床寬約 300 米，河床地面高程 85m，河床砂卵石本區(qū)地震覆蓋層平均厚度 5— 7 米，滲透系 數(shù) K=1 102 厘米 /秒。河床壩基巖石構(gòu)造較為發(fā)育，開挖揭露出斷層 40 余條，其中相對較大的有 10 多條。 壩線區(qū)河谷呈不對稱“ U”字形，較開闊。 水庫壩址選在青龍河下游的山谷河段上，共選出 2 條壩線，經(jīng)過比較，確定第一壩線，出露巖性為大紅峪組石英砂巖與板狀粉細(xì)砂巖互層，巖石堅(jiān)硬、滲透性小。 位于壩區(qū)中部背斜的西北，巖層傾向青龍河上游，兩岸山體較厚。 青龍河為山區(qū)性河流，兩岸居民及耕地分散，除庫水位以下有一定淹 沒外，浸沒問題不大，庫區(qū)亦未發(fā)現(xiàn)重要礦產(chǎn)。經(jīng)過對庫區(qū)斷層的分析，水庫向外流域及下游滲漏的可能性很小。透水性較小，也沒有發(fā)現(xiàn)溝通庫內(nèi)外的大斷層。河道蜿蜒曲折，河谷寬度 400~100m不等，河道比降 1/400~1/600。青龍河侵蝕能力較強(qiáng)，沿河形成不對稱河谷，由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，河流不斷下切，形成岸邊階地、陡岸。 淤沙高程為 ，堆沙庫容為 108m3。 水庫利用異重流排沙。 當(dāng)入庫洪水為萬年一遇時(shí)，按上述原則操作，即庫水位接近校核水位時(shí)，水庫水位仍繼續(xù)上漲，為確保大壩安全，溢洪道敞開洪，允許溢洪道局部破壞。 調(diào)洪運(yùn)用原則： 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)，水庫控制下流量為 2021 秒立米。水庫大壩建筑物按千年一遇洪水設(shè)計(jì)，萬年一遇洪水校核。 4 電站的主要任務(wù)是滿足本灌區(qū)提灌用電的要求，因此在保證灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用水的基礎(chǔ)上，確定電站的運(yùn)用原則是灌溉季節(jié)多引水發(fā)電，非灌溉季節(jié)少引水發(fā)電，遇豐水年則充分利用棄水多發(fā)電，提高年水量的利用系數(shù)。七、八月以后可重復(fù)利用一部分防洪庫容蓄水興利以不降工程防洪標(biāo)準(zhǔn)，以防洪興利兼顧為原則，確定九、十月限制水位，提高為 米汛末可以多蓄水。故確定該水庫為多年調(diào)節(jié)性能水庫。按二十年淤積高程，選定死水位 104m。從泥沙的組成情況來看，泥沙顆粒較粗，中值粒徑為 ，淤沙浮容重 ，內(nèi)摩擦角為 12 度。年際間泥沙量的變化懸殊。 根據(jù)徑流年內(nèi)和年際變化特征，分別選擇 1986 年， 2021 年和 2020 年為設(shè)計(jì)水平年， (Ⅲ )年輸沙量 青龍河流域植被較好，泥沙來源在地區(qū)分布和洪水分布上 一致。 實(shí)測徑流資料如表 1 所示。 一次洪水持續(xù)時(shí)間一般 3— 5 天。多年平均最大風(fēng)速 ，水庫吹程為 3km。多年平均降雨量為 700mm，且多集中在夏季七、八月份。 2 1 水文與水利規(guī)劃 氣象 根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，青龍河流域?qū)偌撅L(fēng)型大陸性氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨。 水電站為 3 級(jí)建筑物，正常運(yùn)用洪水為 30 年一遇，非常運(yùn)用洪水為 200 年一遇，電站裝機(jī)容量 20MW，多年平均發(fā)電量為 6275x104kwh.。溢流壩共 5 孔，孔寬 20m，裝設(shè) 8x8m 弧形鋼閘門。壩型為碾壓混凝土重力壩壩。輔助建筑物按Ⅲ級(jí)設(shè)計(jì)，臨時(shí)建筑物按Ⅳ級(jí)設(shè)計(jì)。壩后式電站裝機(jī)容量 20Mw。但由于降雨、徑流的年際年內(nèi)分配極不均勻，必須修建大型控制工程調(diào)節(jié)水量，豐富的水資源才能得以充分開發(fā)利用。該工程是以供水、灌溉、養(yǎng)殖等綜合利用為主的大型控制樞紐工程。 碾壓混重力壩設(shè)計(jì) 前言 某水庫工程是河北省和水利部“ 八 五”重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目之一。青龍河流域水量充沛，控制流域面積6340km2，多年平均徑流量 億 m3，是灤河流域較大的一條支流。 水庫按滿足秦皇島市生活、工業(yè)用水和灤河中下游農(nóng)業(yè)用水的需要設(shè)計(jì)，工程規(guī)模是：正常蓄水位 141 m，調(diào)節(jié)庫容 億 m3，水庫庫容系數(shù) ，水量利用系數(shù) 為 70%。 根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 SDJ1278 的規(guī)定，一期工程為二等工程，大壩為 2 級(jí)建筑物，正常應(yīng)用洪水為 100 年一遇，非常運(yùn)用洪水為 1000 年一遇。 樞紐建筑物包括電站壩段，溢流壩段、兩岸非溢流壩段。底孔壩塊兩個(gè)，孔口進(jìn)口后接 ,深式壓力管道，進(jìn)口底高程 ,最大單孔泄流量900m3/s。溢流面采用 WES 曲線，堰頂高程 130，最大泄 量 3200m3/s，下游防洪允許單寬流量 160m3/s，泄水建筑物按 100年一遇洪水設(shè)計(jì)，采用寬尾墩與消力池聯(lián)合消能方式，樞紐工程總泄量 5000m3/s。 水庫上游設(shè)計(jì)洪水位為 ，相應(yīng)下游水位為 ，庫容為 108m3，溢流壩相應(yīng)的泄量為 15243m3/s；上游校核洪水位為 ，相應(yīng)下游水位為 ，庫容為 108m3，溢流壩 相應(yīng)的泄量為 19857 m3/s；上游正常蓄水位為 141m（與汛限水位同高） ，相應(yīng)下游水位為 ；死水位為 ，相應(yīng)的庫容為 108m3。多年平均氣溫約 10℃，年絕對最低氣溫為 ℃，最高氣溫為 ℃，月平均溫度變化較大，離壩址較遠(yuǎn)的遷安站實(shí)測最高氣溫 39℃。全年無霜期約 180 天，結(jié)冰期約 120 天， 河道一般在 12 月封凍，次年三月上旬解凍，凍層厚 — ，岸邊可達(dá) 。 水文分析 (Ⅰ )洪水 青龍河洪水由暴雨形成，據(jù)統(tǒng)計(jì)七～八月發(fā)生最大洪峰流量的機(jī)會(huì)占 88%，而且年際變化很大，實(shí)測最大洪峰流量為 2200 秒立米 (1962 年 )，最小洪峰流量 184 秒立米 (1965年 )，相差 12 倍，流域洪水峰高、歷時(shí)短，陡漲陡落。 (Ⅱ )年來水量 青龍河流域年徑流由年降雨產(chǎn)生，年徑流在地區(qū)與時(shí)間上分布與年降雨量基本一致，但年 際間變化懸殊，實(shí)測徑流資料 1929— 1983 年共 35 年資料中豐水年 1961 年達(dá) 104m3，枯水年 1965 年僅 104m3，相似枯水年連續(xù)發(fā)生，多年平均徑流量 108m3?？紤]到流域內(nèi)人類活動(dòng)對產(chǎn)流的影響，分別對未來規(guī)劃年 2021 年和 2020 年流域內(nèi)耗水量進(jìn)行了預(yù)測，得到個(gè)規(guī)劃年的徑流系列，如表 1 所示。主要是土門子與某之間，其間來沙量約占某以上總輸沙量的 95%以上，而汛期輸沙量又集中在幾次特大洪水上。由統(tǒng)計(jì)分析得知，某站多年平均淤沙量為 389t,多年平 3 均含沙量為 ，多年平均侵蝕模數(shù)為 。 (Ⅳ )水文分析成果表 表 1— 1 水文分析成果表 序號(hào) 姓 名 單 位 數(shù) 量 備 注 1 利用水文系列年限 35 2 代表性流量 多年平均流量 立米 /秒 調(diào)查歷史最大流量 立米 /秒 3400 設(shè)計(jì)洪水洪峰流量 (P=1%) 立米 /秒 3600 校核洪水洪峰流量 (P=%) 立米 /秒 5200 保壩洪水洪峰流量 (P=%) 立米 /秒 7600 3 洪量 設(shè)計(jì)洪水洪量 (P=1%) 億立米 五 天 校核洪水洪量 (P=%) 億立米 五 天 4 多年平均年徑流量 億立米 5 多年平均輸沙量 噸 431 水文規(guī)劃成果 (Ⅰ )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)加高，力求達(dá)到電源自給以及為今后水庫淤積留有余地。 (Ⅱ )調(diào)節(jié)性能的選定 灌溉保證率選取 P=75%，水庫上游來水，首先滿足灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用水，電站則利用余水發(fā)電，從年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)兩方案的水電量利用系數(shù)和壩高都相差不大，但是多年調(diào)節(jié)性能的水庫能提供的電量和裝機(jī)利用小時(shí)都較年調(diào)節(jié)性能水庫提高 20%。 (Ⅲ )興利水位的確定原則和指標(biāo) 根據(jù)青龍河洪水特性，汛 期限制水位在七、八月定為 米。但蓄水位按不超超過百年設(shè)計(jì)洪水位考慮，確定汛末興利水位為 141米。 (Ⅳ )防洪運(yùn)用原則及設(shè)計(jì)洪水的確定 某水庫屬一級(jí) 工程。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非常保壩標(biāo)準(zhǔn)對水工建筑物進(jìn)行復(fù)核。 當(dāng)入庫洪水為千年一遇時(shí)，溢洪道單寬流量以 70每秒立米控制泄流。 (Ⅴ )水庫排沙和淤沙計(jì)算 某水庫回水長 25 公里，河道彎曲，河床比降為 %，河床寬 300 米左右，是個(gè)典型的河道型水庫。在蓄水過程中，只能用灌溉、發(fā)電有盈余水進(jìn)行排沙，經(jīng)計(jì)算，多年平均排沙量只占 %， %的泥沙都要淤積在庫區(qū)內(nèi)侵占興利庫容。 (Ⅵ )水庫工程特征值 A. 樞紐下泄流量及相應(yīng)下游水位 水庫上游設(shè)計(jì)洪水位為 ，相應(yīng)下游水位為 ，庫容為 108m3，溢流壩相應(yīng)的泄量為 15243m3/s；上游校核洪水位為 ，相應(yīng)下游水位為 ，庫容為 108m3，溢流壩相應(yīng)的泄量為 19857 m3/s；上游正常蓄水位為 141m（與汛限水位同高），相應(yīng)下游水位為 ；死水位為 ，相應(yīng)的庫容為 108m3； 5 表 1— 2 水庫技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 水庫水位 校核洪水位 (P=%) 米 考慮淤積 20年 設(shè)計(jì)洪水位 (P=1%) 米 考慮淤積 20年 興利水位 米 考慮淤積 20年 汛限水位 米 考慮淤積 20年 死水位 米 考慮淤積 20年 2 水庫容積 總庫容 億立米 校核洪水位 設(shè)計(jì)洪水位庫容 億立米 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 防洪庫容 億立米 興利庫容 億立米 其中共用庫容 億立米 死庫容 億立米 3 庫容系數(shù) % 4 調(diào)節(jié)特性 多年 6 表 1— 3 主要建筑物尺寸 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 2 導(dǎo)流泄 洪洞 型式 明流隧洞 工作閘前 為壓力隧洞 隧洞內(nèi)徑 米 8 8 城門洞型 壓力隧洞 8米 消能方式 挑流 最大泄量 (P=%) 立米 /秒 22021 最大流速 米 /秒 閘門型式 ? ? 弧形門 11 扇 啟閉機(jī)型式 300噸油 壓啟閉機(jī) 檢修門 15 進(jìn)口底部高程 米 灌溉發(fā)電洞 型式 壓力鋼管 隧洞 內(nèi)徑 米 6 灌溉支洞內(nèi)徑 米 3 最大流量 立米 /秒 45 進(jìn)口底部高程 4 樞紐電站 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 型式 引水式 廠房面積 平方米 39 裝機(jī)容量 MW 3 10 每臺(tái)機(jī)組過水能力 立米 /秒 7 2 工程地質(zhì) 地形 見 1:2021 壩址地形圖 庫區(qū)工程地質(zhì)條件 水庫位于高山區(qū)，構(gòu)造剝蝕地形。 流域內(nèi)地形北高南低，平均高程與 500m，最高峰海拔 1680m。 庫區(qū)兩岸基巖出露高程大部分在 200 米左右，庫區(qū)左岸非可溶性巖層分布廣泛，其中主要由絹云母、千枚巖、石英、砂質(zhì)頁巖組成。庫區(qū)可溶性巖層分布于青龍河右岸，從隔水層分布、熔巖發(fā)育情況分析，水庫蓄水后向鄰近河流滲透的可能性很小。庫區(qū)外巖層抗風(fēng)化作用較強(qiáng)，庫岸基本上是穩(wěn)定的。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 基本裂度為六度，建筑物按七度設(shè)防。河床寬約 300 米，河床地面高程 85m，河床砂卵石本區(qū)地震覆蓋層平均厚度 5— 7 米，滲透系數(shù) K=1 102厘米 /秒。壩址區(qū)為剝蝕 —— 中低山地形，河流經(jīng)壩址處急轉(zhuǎn)彎向北流向下游，由于受喬麥嶺背斜控制，巖層 傾向上游，呈單斜構(gòu)造狀。右岸下游形成半島狀，因河流側(cè)向侵蝕，使右岸形成陡壁，已查明的小段層有 67 條；左岸山坡平緩，覆蓋著 31m厚的山麓堆積物，有斷層一條。 8 3 樞紐布置 壩址及壩型的選擇 壩址 根據(jù)地形和地質(zhì)剖面圖，位于壩區(qū)中部背斜的西北，巖層傾向青龍河上游，兩岸山體較厚。 水庫壩址選在青龍河下游的山谷河段上，共選出 2 條壩線，經(jīng)過比較，確定第一壩線，出露巖性為大紅峪組石英砂巖與板狀粉細(xì)砂巖互層，巖石堅(jiān)硬、構(gòu)造簡單、滲透性小。 壩線區(qū)河谷呈不對稱“ U”字形，較開闊。河床壩基巖石構(gòu)造較為 發(fā)育，開挖揭露出斷層 40 余條，其中相對較大的有 10 多條。 碾壓混凝土重力壩線選在靠近左岸分布河床深槽（深 54～ 56 m）處，靠近深槽的巖體邊坡近于直立，河谷兩岸不對稱。兩岸巖石堅(jiān)硬完整，耐分化，是壩址區(qū)比較理想的混凝土重力壩壩線。這里主要考慮的地質(zhì)條件有： 壩基全部坐落