【正文】 樞紐布置比較了四個方案：方案（1）左岸壩后廠房右岸地下廠房方案方案（2）兩岸壩后廠房方案方案（3）右岸壩后廠房方案右岸地下廠房方案方案（4）右岸壩后廠房方案方案（2）和方案（4）均為壩后廠房方案，兩方案在技術(shù)經(jīng)濟上沒有大的差別，不能提前發(fā)電，考慮到兩岸壩后廠房方案可以兼顧云南和四川兩省的利益，在方案（2）和方案（4）中選擇方案（2）。通過技術(shù)經(jīng)濟比較，最后選擇左岸地下廠房長尾水方案，見圖122。工程投資大于地下廠房短尾水方案。工程投資小于地下廠房長尾水方案。樞紐建筑物布置相對較集中，施工難度大，干擾大。引水發(fā)電系統(tǒng)尾水受泄洪隧洞影響。（2）左岸地下廠房短尾水方案能充分利用河灣的地形條件，左岸巖石完整、穩(wěn)定。引水發(fā)電系統(tǒng)尾水不受泄洪隧洞影響。 表13瀑布溝水電站樞紐布置方案比較樞紐布置方案地質(zhì)條件樞紐布置泄洪消能施工條件動能經(jīng)濟指標(biāo)工程量（1）右岸地面廠房方案避免了地下洞室群的開挖，但進水口處高邊坡開挖工程量大，存在高邊坡穩(wěn)定問題。 白龍江苗家壩水電站平面圖 水利水電樞紐工程樞紐布置方案選擇實例 樞紐布置方案比較與選擇實例： 瀑布溝水電站 瀑布溝水電站，大壩為土石壩，樞紐位于L形河灣的凹岸，初步擬定了三個樞紐布置方案：方案（1）右岸地面廠房方案方案（2）左岸地下廠房短尾水方案方案（3）左岸地下廠房長尾水方案。圖121如四川白龍江上的苗家壩水電站（圖122 ），引水式水電站布置左岸緊鄰壩趾，采用河岸溢洪道、泄洪洞泄洪方式。魯布革水電站（圖121），樞紐由心墻堆石壩、長9387 m的引水隧洞、左岸地下廠房、河岸溢洪道、泄布置在彎曲河段上的土石壩樞紐，可以利用河彎形成的河間地塊布置引水發(fā)電或泄水、導(dǎo)流建筑物。 土石壩樞紐按照所處河段位置分為順直河段上的樞紐和彎曲河段上的樞紐。當(dāng)下泄流量的功率很大時，河岸上又無其他合適的缺口時，就可在土壩的壩旁做陡槽式溢洪道。圖19 湖南東江雙曲拱壩平面布置圖圖110 廣東泉水拱壩樞紐 土石壩樞紐土石壩樞紐地址的選擇應(yīng)考慮地形和地質(zhì)條件有利于建壩和布置其他建筑物，特別是應(yīng)重視泄洪建筑物的布置。 湖南東江雙曲拱壩（圖19），采用兩岸潛孔滑雪道式大孔口泄洪，挑流消能，河床壩后式水電站，裝機容量4*150MW。當(dāng)壩基地質(zhì)不好、下游的尾水又淺時，要設(shè)置短護坦以保護壩址，或設(shè)二道壩以壅高尾水形成較好的消力池。最好能利用兩個泄水建筑物的下泄水流在空中相撞以消殺能量。當(dāng)河床較狹窄，但岸坡較平緩，河谷較寬時，可采用廠房布置在壩后河床中，溢流壩則布置在一岸或兩岸，以使水流通過較長的陡槽將洪水泄入下游河床中。永久通航建筑物均布置于左岸。圖16 云南大朝山水電站平面布置圖圖17 云南大朝山水電站上游立視圖（4）三峽水利樞紐（圖18）采用泄洪壩段位于河床中部，即原主河槽部位，兩側(cè)為電站壩段和非溢流壩段。根據(jù)地質(zhì)條件，壩軸線平面布置為由河床向兩岸延伸后向上游偏轉(zhuǎn)呈折線型。兩岸河床泄洪，右岸為基巖出露的河灘地形，布置導(dǎo)流明渠和表孔溢流壩，明渠底流消能，左岸為較緩的巖質(zhì)邊坡，布置泄洪中孔，泄槽挑流消能。圖14 黃河萬家寨水電站平面布置圖（2）四川白龍江上的寶珠寺水電站（圖15），裝機容量70萬KW。 泄洪建筑物與電站廠房分開布置方式 （1）位于較寬河谷中的水利水電樞紐工程，廣泛地采用泄洪與電站廠房分開布置的方式，這種布置形式結(jié)構(gòu)比較簡單，清晰明了，進口水流條件較好，出口情況也容易控制，可采用導(dǎo)水墻和合適的消能型式減少泄洪時沖淤下游河床及抬高尾水位的問題，電站廠房應(yīng)盡可能靠近壩體，以減少管道工程量和水頭損失以及開挖工程量。 混凝土壩樞紐 混凝土壩樞紐壩身可布置泄水、發(fā)電進水口、沖沙孔等建筑物。（3）在滿足建筑物穩(wěn)定和強度的前提下，降低樞紐總造價和年運行費用。狹窄河谷中泄洪建筑物和電站建筑物布置之間的矛盾較為突出，因為泄洪的流速高、單寬流量較大、會加速對下游河床的沖刷和淤積，不僅對樞紐建筑物的安全會造成大的威脅，而且對電站尾水的干擾會影響發(fā)電的效益。出口需要設(shè)置合適的、可靠的和經(jīng)濟的消能設(shè)備，以使其對下游的淘刷作用不會影響樞紐建筑物的安全。應(yīng)保證泄洪建筑物進出口盡可能與河道主流方向一致，使其有足夠的泄水能力，進口的水頭損失最小。 壩址、壩型和樞紐布置是一項綜合性極強的復(fù)雜工作，需要在詳盡研究壩址處的自然條件、樞紐及各建筑物的施工條件、運用條件、綜合效益和發(fā)展遠(yuǎn)景及總投資造價等后，經(jīng)過全面論證、綜合比較后確定。水利水電樞紐工程的布置 水利水電樞紐工程的布置就是要合理地安排各個建筑物的相互位置。紅柳溝壩址天然材料運距、交通及施工場地條件優(yōu)越，比馬六溝壩址增加發(fā)電水頭9m，增加裝機容量20萬KW，發(fā)電效益好。馬六溝壩址河面窄，河床覆蓋層薄，壩址巖石堅硬完整，構(gòu)造裂隙簡單、巖石弱風(fēng)化深度淺，巖體透水性小，這些方面都優(yōu)于紅柳溝壩址，但交通及施工場地條件也較差，在同一正常蓄水時，發(fā)電水頭比紅柳溝壩址減少9m，庫容少9億m3，發(fā)電效益差。 表12 劉家峽水電站壩址選擇比較項目壩址名稱馬六溝姚河口蘇州崖紅柳溝河面寬度（m）495749河水深度（m）6~105~84~72~13覆蓋層深度（m）~5~2~13基礎(chǔ)巖石變質(zhì)結(jié)晶片巖，堅硬變質(zhì)結(jié)晶片巖，堅硬變質(zhì)結(jié)晶片巖，堅硬變質(zhì)結(jié)晶片巖，堅硬壩區(qū)巖體風(fēng)化深度（m）兩岸1~6，河床1~5兩岸2~18，河床3~8兩岸2~16，河床4~9兩岸1~8，河床1~5構(gòu)造斷裂情況斷層少，多橫切河床斷層多，斜切河床，岸坡切割深斷層多，斜切及平行河床有三條斷層斜切河床，上下游有橫河斷層裂隙發(fā)育情況層面裂隙較多，左岸有順坡裂隙岸坡剪切裂隙及構(gòu)造裂隙較多裂隙發(fā)育岸坡巖石受切割，較差裂隙發(fā)育較發(fā)育，以層面裂隙較多水文地質(zhì)情況兩岸基巖內(nèi)有裂隙承壓水，巖石透水性小河床基巖內(nèi)有裂隙承壓水，巖層透水性小河床基巖內(nèi)有裂隙承壓水，巖層透水性大河床基巖內(nèi)有裂隙承壓水，巖層透水性小地震基本烈度80808080天然材料運距、交通及施工場地條件最差較差差優(yōu)越　 評價：姚河口壩址地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖體完整性較差，岸邊有順河構(gòu)造裂隙，卸荷的岸邊剪切裂隙，對兩岸壩肩穩(wěn)定不利。、姚河口、蘇州崖、紅柳溝四個壩址進行了工程地質(zhì)勘察工作。單位千瓦靜態(tài)投資：綜合比較，X壩軸線稍優(yōu)于I壩軸線，選擇X壩軸線 劉家峽水電站壩址選擇劉家峽水電站是《黃河綜合利用規(guī)劃技術(shù)經(jīng)濟報告》（1954年）中列入第一期開發(fā)的工程之一。施工導(dǎo)流方面，X壩軸線約優(yōu)于I壩軸線。X壩軸線下移，距上游550m~650m高程之間宜布置電站進水口的緩坡臺地距離增加，但可以在大壩和電站進水口之間增設(shè)泄洪隧洞，縮短了泄洪隧洞的長度。樞紐建筑物布置同I壩軸線。壩體混凝土方量較X壩軸線多23萬m基礎(chǔ)開挖工程量較X壩軸線多52萬m3。建基面高程325m。X壩軸線位于I壩軸線下游約175 m，河谷相對狹窄，其他地形地質(zhì)條件與I壩軸線無明顯差異。 表11溪落渡壩軸線比較壩軸線I壩軸線X壩軸線地形地質(zhì)條件位于溪落渡峽谷中段，河道順直，地形完整、岸坡陡峻。11溪落渡壩軸線比較示意圖 壩址區(qū)河道順直，岸坡陡峻，壩基巖體多為玄武巖，整體塊狀結(jié)構(gòu)，強度高，風(fēng)化卸荷淺，工程具有“笮河谷、高拱壩、大泄量、多機組”的特點。 應(yīng)比較不同的壩軸線（壩址）位置對防洪、發(fā)電、灌溉、供水、航運等經(jīng)濟效益和社會效益的影響。 綜合效益綜合效益 施工條件 壩軸線的選擇還應(yīng)考慮下泄水流應(yīng)盡可能和原河道的主流方向一致，以免造成河道及兩岸的沖刷。不同的壩型對地形的要求不相同，應(yīng)該分別對待不能一概而論。 地形條件地形條件 一般在相同的地質(zhì)條件下，壩軸線選在河谷的狹窄段是較為有利的。拱壩對兩岸及壩基的地質(zhì)條件要求最高，支墩壩，重力壩次之，而當(dāng)?shù)夭牧系耐潦瘔蝿t要求最低。一般壩址區(qū)存在著地質(zhì)缺陷也是不可避免的，如果能通過地基處理后，達(dá)到一定的穩(wěn)定性和不透水性，仍屬于好的地質(zhì)條件。 其 他 當(dāng)?shù)氐纳鐣淖匀唤?jīng)濟情況、施工設(shè)備、技術(shù)力量以及地震等方面的有關(guān)資料等。氣象資料包括河流、壩址及庫區(qū)及鄰近地區(qū)氣象臺分布與觀測情況，如氣候、溫度、降雨、風(fēng)等氣象特性資料。（3）主要測站資料整編情況。 水文氣象資料 水文氣象資料包括（1）壩址地區(qū)附近的各種水文特性，如流域內(nèi)水文測站分布、觀測項目、觀測年限、主要水文站的控制特性和高程系統(tǒng)。圖上及有關(guān)文件要能說明當(dāng)?shù)氐膸r層、巖性、覆蓋層性質(zhì)和基巖中的斷層、節(jié)理、裂隙、其他缺陷的分布情況，以及基巖的透水情況，地下水等有關(guān)的資料，以便從宏觀上掌握庫、壩區(qū)的工程地質(zhì)特點。工程地質(zhì)資料包括壩址地區(qū)的地質(zhì)平面圖和剖面圖。地圖形的比例尺隨設(shè)計階段和工程的規(guī)模而有所不同，一般應(yīng)有壩址處1/2000~1/1000的地形圖，壩軸線處1/500~1/200的地形圖。壩軸線的選定，并不是單純的軸線本身和比較，而是與主要建筑物選型和樞紐平面布置緊密聯(lián)系在一起的，因此壩軸線、壩型選擇和水利水電樞紐工程的布置三者是相互聯(lián)系的。第三階段——技術(shù)設(shè)計階段。第二階段——初步設(shè)計階段。選擇壩軸線（壩址）的過程一般需要經(jīng)過以下幾個階段：第一階段——流域規(guī)劃的技術(shù)經(jīng)濟報告階段。特殊情況也會有可能發(fā)現(xiàn)原來所定的壩軸線（壩址）是不適合的，甚至也有在開工以后被迫放棄原來所定的壩軸線（壩址）的情況。這些壩軸線（壩址）的存在，意味著在這幾條軸線上或軸線附近，工程地質(zhì)人員已經(jīng)做了不少艱苦而又細(xì)致的工作，掌握了不少的資料的積累，認(rèn)為是可以布置以壩為主體的主要建筑物，這個軸線就是壩體的軸線。工程地質(zhì)勘測時也不是只在一條線上工作，而是在已有的初步工程布置方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要在其一定的范圍內(nèi)進行勘測，不過在所定的軸線上進行的勘測工作更多更細(xì)些，如進行鉆孔勘測等，并有地質(zhì)剖面圖等較詳細(xì)的資料。各種建筑物類型、特點的差異，以及不同的地形、地質(zhì)條件和不同的設(shè)計水頭要求的壩址寬度不一樣。水利工程設(shè)計要點第一章 壩軸線（壩址）選擇及樞紐布置一、壩軸線（壩址）的意義及選擇 壩軸線（壩址）的含義 在準(zhǔn)備修建水利水電樞紐工程的一定河段長度的地形平面圖上，通?？傄谄渖险?guī)讞l橫越河流的幾何線，以作為建壩的軸線（壩址）。實際上水利水電樞紐的壩址所占的位置實際并不是一條線，而是具有一定的寬度的，除了布置壩體以外，還要布置其他的主要建筑物。(所以在地形圖上所畫的一條線實際上只是象征的、或者是最具有代表性的位置。我們設(shè)計時就可在給定的幾條壩軸線上，按設(shè)計要求來布置各種建筑物，以便進一步進行設(shè)計、計算和方案比較。一般應(yīng)有相應(yīng)的幾個壩軸線比較的方案。)壩軸線（壩址）的選擇工作，隨著設(shè)計階段的不同而有不同的內(nèi)容，它也與工程地質(zhì)勘測工作的內(nèi)容和深度密切相關(guān)。該階段以整個河流流域為主要研究對象，確定河流開發(fā)的第一期工程和壩址地區(qū)，并初步選擇全河流上可能的和合理的壩軸線（壩址），定出梯級開發(fā)中的各個樞紐工程的相應(yīng)壩軸線（壩址）。根據(jù)流域規(guī)劃設(shè)計成果，對準(zhǔn)備要修建工程的地區(qū)，在原來選定的壩軸線（壩址）基礎(chǔ)上，地質(zhì)勘測及設(shè)計的工作面應(yīng)由寬到窄，由全面到深入，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，進一步選擇確定幾條具體的壩軸線。在技術(shù)經(jīng)濟比較的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計的深入和壩及其他主要建筑物的輪廓尺寸及合理布置，從地質(zhì)條件，河谷寬度，下游消能條件，施工場地布置，建筑材料的開采、運輸?shù)确矫孢M行比較，并進行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算和工程量的計算，最后通過技術(shù)經(jīng)濟的比較確定一條壩軸線和選定設(shè)計方案。 選擇壩軸線（壩址）所需要的基本資料 地形資料 地形資料包括該壩址地區(qū)的實測地形圖和河流地段的縱橫斷面圖。 工程地質(zhì)資料一般需要有1/50000的庫、壩區(qū)的路線地質(zhì)測繪圖、1/10000的壩址區(qū)工程地質(zhì)測繪圖。根據(jù)建筑物的規(guī)模和需要，應(yīng)有按巖體不同類型選取有代表性的巖樣進行物理力學(xué)試驗和一定數(shù)量的野外原位測試（如抗剪、彈模、彈性抗力等試驗）資料和巖體的滲水試驗（壓水、注水、抽水試驗）資料。（2）水位、流速、泥砂等測驗方法和測驗精度。（4）水位及流量的資料、降雨量、徑流、洪水（包括最大洪水）、枯水及河流泥砂的性質(zhì)和數(shù)量等。 建筑材料資料 壩址及其附近地區(qū)的各種建筑材料的類型、分布、儲量、運輸條件、質(zhì)量及物理力學(xué)性質(zhì)等方面的資料。 壩軸線（壩址）選擇應(yīng)考慮的問題 地質(zhì)條件良好的地質(zhì)條件是保證樞紐工程安全運行的基本條件。對壩基地質(zhì)的要求，也應(yīng)隨壩型和壩高而有所不同。設(shè)計者需要掌握各種壩型的關(guān)鍵性的特點，以便能因地制宜地選好壩軸線（壩址）。因為這樣可以使壩頂軸線短，壩的工程量會少，造價會較低，但有時狹窄的河谷對泄水建筑物布置，施工場地和導(dǎo)流建筑物布置不利，所以選擇壩軸線時，不但要考慮使工程量較小，還要考慮樞紐中各建筑物的布置和施工等條件。例如拱壩要求河谷則越窄越好，而當(dāng)?shù)夭牧献龅耐潦瘔蝿t要求河谷要有較寬的地方，而且要岸坡不太陡，附近有地勢較低的馬鞍形缺口，以便于布置溢洪道。 建筑材料建筑材料 應(yīng)查明當(dāng)?shù)夭牧系姆植己蛢α?，及開采條件，作為混凝土骨料的砂石料，應(yīng)盡可能就地取材，減少運輸費用。 選擇壩軸線（壩址）應(yīng)考慮施工導(dǎo)流建筑物布置，壩址下游附近應(yīng)有較開闊的場地，便于布置和安排施工場地和對外交通。4 壩軸線（壩址）選擇案例 溪落渡壩軸線選擇1