【正文】 ，其種類有松、杉等，其余為荒山及草皮覆蓋。地表大部分為松軟沙巖、頁巖、玄武巖及石灰?guī)r的風(fēng)化層，汛期河流含沙量較大，沖積層較厚，兩岸有崩塌現(xiàn)象。 工程特性表表11 工 程 特 性 表序號項 目 名 稱單 位數(shù) 值備 注一水文特性1壩址以上流域面積km27802多年平均流量m3/s3代表性流量4P=%洪峰流量m3/s23205P=1%洪峰流量m3/s16806P=2%洪峰流量m3/s14207P=10%洪峰流量m3/s10408多年平均含沙量kg/ m3二水庫特性1校核洪水位（P=%）m2設(shè)計洪水位（P=1%）m3正常蓄水位m4汛期限制水位5死水位6庫容系數(shù)%7設(shè)計洪水位時最大下泄流量m3/s5848校核洪水位時最大下泄流量m3/s687三水能特性及電站指標(biāo)1電站下游最高尾水位m2電站下游正常尾水位m3電站最大水頭m4電站平均水頭m5電站最小水頭m6裝機容量MW247電站設(shè)計流量m3/s8多年平均發(fā)電量億千瓦時9裝機利用小時小時4375續(xù)上表 工 程 特 性 表分類項目名稱單位數(shù)值備 注四淹沒指標(biāo)1淹沒耕地畝2遷移人口人3房屋間五主要建筑物1大壩壩型：粘土斜心墻壩壩頂高程m最大壩高m79壩頂長度m風(fēng)浪墻高m1．22泄洪方式：隧洞泄洪隧洞型式城門洞型進口堰頂高程m2812隧洞斷面(進口)m28隧洞斷面(中部)m2811長度m3廠房地面式主廠房面積m23213副廠房m23664升壓站m23020六水電站主要設(shè)備1水輪機臺3單機容量kw84212發(fā)電機臺3單機容量kw80003主變壓器102 設(shè)計基本資料E江位于我國西南地區(qū)，流向自東向西北，全長約122km，流域面積2558km2，在壩址以上流域面積為780 km2。（3）詳細(xì)做出大壩設(shè)計，通過比較，確定壩的基本剖面與輪廓尺寸，擬定地基處理方案與壩身構(gòu)造，進行水力、靜力計算。 設(shè)計任務(wù)簡述（1）根據(jù)防洪要求，對水庫進行洪水調(diào)節(jié)計算，確定壩頂高程及泄水建筑物尺寸。 漁業(yè)正常蓄水位時，為發(fā)展養(yǎng)魚及其水產(chǎn)養(yǎng)殖創(chuàng)造了有利條件。 灌溉工程建成后將增加保灌面積10萬畝。副廠房平面尺寸36m6 m。電站裝機3臺8MW機組。本工程同時兼有發(fā)電、灌溉、防洪、漁業(yè)等綜合利用。根據(jù)E江河流規(guī)劃，擬建一水電站，壩址以上集雨面積780 km2，設(shè)計裝機24MW。E江水利樞紐工程設(shè)計說明書1 工程概況 工程概況E江位于我國西南地區(qū)，流向自東向西北，全長約122km，流域集雨面積2558km2，最大年降水量為1213mm，最小年降水量617mm，多年平均降水量為905mm。, ，正常蓄水位時， km2。增加保灌面積10萬畝，可減輕洪水對下游兩岸的威脅，安全泄量應(yīng)控制在Q900 m3/s以內(nèi)。 發(fā)電水電站裝機容量為24MW。廠房型式為引水式廠房，廠房面積尺寸為32m13 m，發(fā)電機層高程：2760m，尾水管度高程：2748m，廠房頂高程：2772m。開關(guān)站尺寸為30m20 m。 防洪為了減輕洪水對下游城鎮(zhèn)、廠房和農(nóng)村的威脅，根據(jù)防洪要求，設(shè)計洪水時最大下泄流量限制為900 m3/s。引水隧洞進口底高程2789m，；引水隧洞直徑4m，；。（2）通過分析，對可能的方案進行比較，確定樞紐組成建筑物的形式、輪廓尺寸及水利樞紐布景方案。（4）對泄洪隧洞進行設(shè)計；選擇建筑物的形式與輪廓尺寸，確定布置方案；擬定細(xì)部構(gòu)造，進行水力、靜力計算。本流域大部分為山嶺地帶，山脈和盆地相互交錯于其間，地形變化劇烈，流域內(nèi)支流很多，但多為小的山區(qū)性河流。本流域內(nèi)因山脈連綿，交通不便，故居民較少?！妫?，發(fā)生在7月份，最低氣溫53℃，發(fā)生在1月份。表21 月平均氣溫統(tǒng)計表（℃）123456789101112平均表22 平 均 溫 度 日 數(shù)月份日數(shù)平均溫度123456789101112＜0℃6000000000℃～30℃253031303131303130＞30℃000000000000本區(qū)域氣候特征是冬干夏濕，每年11月至次年4月特別干燥，其相對濕度在51%～73%之間，夏季因降雨日數(shù)較多，相對濕度隨之增大，一般變化范圍為67～86%。表23 各月降雨日數(shù)統(tǒng)計表月份日數(shù)平均降雨量1234567891011125mm5～10mm.210～30mm30mm000000000000一般1～4月份風(fēng)力較大，相當(dāng)于8級風(fēng)力，風(fēng)向為西北偏西。 水文特性E江徑流的主要來源為降水，在此山區(qū)流域內(nèi)無湖泊調(diào)節(jié)徑流。E江洪水形狀陡漲猛落，峰高而瘦，具有山區(qū)河流的特性，實測最大流量為700m3/s， m3/s。經(jīng)頻率分析，求得不同頻率的洪峰流量見表5，各月不同頻率洪峰流量見表6?？菟畼O少，河水清澈見底，初步估算30年后壩前淤積高程為2765m。經(jīng)地質(zhì)勘探認(rèn)為庫區(qū)滲漏問題不大。壩址位于E江中游地段的峽谷地帶，河床比較平緩，坡降不太大，兩邊高山聳立，構(gòu)成高山深谷的地貌特征。堅硬玄武巖應(yīng)為不透水層。由于玄武巖成份不甚一致，風(fēng)化程度不同，力學(xué)性質(zhì)亦不同。滲透性：～。（3）凝灰?guī)r：成土狀或頁片狀，巖性軟弱，與砂質(zhì)粘土近似，風(fēng)化后成為粘土碎屑的混合物；遇水崩解，透水性很小。卵礫石成分以玄武巖為主，石灰?guī)r和砂巖占極少數(shù)?？堪哆呑钌贋閹酌?。卵石最小直徑一般為10～100mm，礫石直徑一般為2～10mm；～；。表28 沖積層剪力試驗成果表土壤名稱代號項目計算值容重(控制)kN/m3含水量(控制)三軸剪力(快剪)應(yīng) 變(浸水固結(jié)快剪)內(nèi)摩擦角凝聚力kPa內(nèi)摩擦角凝聚力kPa含粒中的量礫細(xì)石次 數(shù)17128822最大值47186。43最小值35186。550平均值40186。25小 值平均值37186。試驗時土樣的容重為控制容重。以上兩種試驗的土樣系擾動的。（5）坡積層：在水庫區(qū)及壩址區(qū)山麓地帶均可見到，為經(jīng)短距離搬運后，形成粘土與碎石的混合物質(zhì)。傾角一般都較大，近于垂直，裂隙清晰，且為鈣質(zhì)泥質(zhì)物所充填。上述節(jié)理主要在砂巖、泥灰?guī)r與玄武巖之類的巖石內(nèi)產(chǎn)生。根據(jù)壓水試驗資料，玄武巖中透水性不同，裂隙少、堅硬完整的玄武巖為不透水層，(min夾于玄武巖中的凝灰?guī)r，以及裂隙甚少的火山角礫巖都為不透水性良好的巖層。正因為這些隔水的與透水的玄武巖的存在，使玄武巖區(qū)產(chǎn)生許多互不連貫的地下水。石灰?guī)r地區(qū)外圍巖石多為不透水層。本地區(qū)地震烈度定為7度。河床部位沖積層主要為碎石和礫石，砂質(zhì)粘土與砂層均甚少，且多呈透鏡體狀，并有大漂石摻雜其中。在壩址上下游各有四個砂礫料料場，儲量比較豐富，總量達1850萬m3。料場離壩址均在2km左右。物理力學(xué)性質(zhì)：（1）土料：土料料場的物理力學(xué)性質(zhì)見表10～表13。,。庫內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有價值可開采的礦產(chǎn)，淹沒情況見表14。3 工程等別及建筑物級別 工程等級根據(jù)水利部發(fā)布的《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522000的規(guī)定，綜合考慮水庫總庫容，防洪效益，灌溉面積，電站裝機容量，工程規(guī)模等控制。 建筑物級別水庫庫容屬大（2）型,工程等別為Ⅱ等工程,主要建筑物為2級，次要建筑物為3級，臨時建筑物為4級。4 調(diào)洪演算 設(shè)計洪水與校核洪水本河流屬典型山區(qū)河流，洪水暴漲暴落。采用以峰控制的同倍比放大法對典型洪水單位過程線進行放大，得設(shè)計洪水與校核洪水過程線分別見附圖2。 調(diào)洪演算與方案選擇泄洪方式及水庫運用方式本樞紐攔河大壩初定為土石壩，需另設(shè)壩外泄水建筑物。水庫運用方式：洪水來臨時用閘門控制下泄洪量等于來水流量，水庫保持汛前限制水位不變；當(dāng)來水流量繼續(xù)加大，則閘門全開，下泄流量隨水位的升高而加大，流態(tài)為自由泄流。這是防洪庫容與興利庫容完全不結(jié)合的情況。調(diào)洪演算設(shè)計、校核洪水過程線推求：本設(shè)計擬定四組方案進行比較，調(diào)洪演算成果見表15，具體演算過程見計算書二 ——《調(diào)洪演算計算表》。方案選擇以上方案均能滿足泄流量Q900m3/s的要求，同時考慮上游水位限制水位（按照庫區(qū)淹沒情況考慮，選定為2825m，因為超高2825m后，淹沒損失為快速增加）。一般說來△Z大，壩增高，大壩工程量加大；B大則增加隧洞的開挖及其他工程量；而Q/B越大消能越困難，襯砌要求也高。（2）第二、四兩種方案比較，兩者的△Z、Q基本相同，第二方案的Q/B比第四方案大13%，第二方案的B比第四方案小13%，同上所述考慮將第二種方案排除在外。第三方案的水頭較小，可降低閘門及啟閉設(shè)備的造價，而且淹沒損失及壩體工程量比第四方案小。設(shè)計泄洪量584m3/s；。從地質(zhì)剖面圖上可以看出：ⅠⅠ剖面，河床覆蓋層厚平均為20m，河床中部最大達32m，壩肩除10m左右范圍的風(fēng)化巖外，還有數(shù)十條的破碎帶，其余為堅硬玄武巖，地質(zhì)構(gòu)造總體良好(對土石壩而言)。壩型選擇所選壩軸線處河床沖積層較深，兩岸風(fēng)化巖透水性強，基巖強度低，且不完整。支墩壩本身應(yīng)力較高，對地基的要求也很高，在這種地質(zhì)條件下修建支墩壩也是不可行的。通過對各種不同的壩型進行定性分析，綜合考慮地形、地質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、綜合效益等因素，最終選擇土石壩方案。泄水建筑物：包括泄洪隧洞和放空洞，均與導(dǎo)流隧洞綜合。 樞紐總體布置擋水建筑物—土石壩，按直線布置在河灣地段，ⅠⅠ壩址處?？紤]到引水發(fā)電洞也布置在凸岸，泄洪隧洞布置以遠離壩腳和廠房為宜。水電站建筑物引水隧洞、電站廠房布置于凸岸，在泄洪隧洞與大壩之間，由于風(fēng)化巖層較深，廠房布置在開挖后的堅硬玄武巖上，開關(guān)站布置在廠房旁邊。6第一主要建筑物——大壩設(shè)計 土石壩壩型選擇影響土石壩壩型選擇的因素很多，最主要的是壩址附近的筑壩材料，還有地形地質(zhì)條件、氣候條件、施工條件、壩基處理、抗震要求等。本次設(shè)計只作定性分析確定土石壩壩型選擇。堆石壩壩坡較陡，工程量減小。壩址附近有堅硬玄武巖石料場一處，儲量達450萬m3，開采條件較好，可作為堆石壩石料，從材料角度可以考慮堆石壩方案。塑性斜墻壩（用砂礫料作為壩殼，以粘土料作防滲體設(shè)在壩體的上游做斜墻）的斜墻與壩殼兩者施工干擾相對較小，工期較短，但對壩體、壩基的沉降比較敏感，抗震性能較差，易產(chǎn)生裂縫。從筑壩材料來看，由于壩址上下游5km內(nèi)有可供筑壩的土料190萬m3作為防滲體之用，又有1250萬m3的砂礫料作壩殼，心墻壩和斜墻壩都是可行的。由于本地區(qū)粘性土料自然含水量較高，不宜大量采用粘性土料，以薄心墻、薄斜墻較有利，又因壩基條件復(fù)雜、處理工程量大、工期長，以采用斜墻為宜。斜心墻壩綜合了心墻壩與斜墻壩的優(yōu)點：斜心墻有足夠的斜度，壩殼對心墻的拱效應(yīng)作用減弱；斜心墻對下游支承棱體的沉降不如斜墻那樣敏感，斜心墻應(yīng)力狀態(tài)較好，因而最終選擇斜心墻壩方案。壩頂寬度根據(jù)交通要求及施工條件、防汛搶險的需要及以往工程的統(tǒng)計資料，本設(shè)計壩頂寬度采用10m。設(shè)置馬道有利壩坡穩(wěn)定，便于觀測和檢修、設(shè)置排水設(shè)備，也可作為交通之用。壩頂高程由設(shè)計情況控制， m。)20206風(fēng)速V(m)7平均波高h m (m)1．480．968平均波長Lm（m）45．629．59護坡糙率系數(shù)0．90．910上游平均壩坡系數(shù)2．732．7311風(fēng)浪引起壩前壅高e(m)0．0212平均波浪沿壩坡爬高(m)2．551．6513設(shè)計波浪沿壩坡爬高(m)5．693．6814安全超高A(m)15壩項高程加風(fēng)浪墻高(m)2829．712828．3416%沉陷再加風(fēng)浪墻高 (m)