【正文】 、農(nóng)村、公路、鐵路以及旅游景點(diǎn)的威脅；可為發(fā)展養(yǎng)殖創(chuàng)造有利條件。E江水利樞紐工程設(shè)計(jì)說明書目錄1 工程概況 1 工程概況 1 設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)述 2 工程特性表 22 設(shè)計(jì)基本資料 5 5 5 水文特性 6 工程地質(zhì) 7 建筑材料 10 經(jīng)濟(jì)資料 133 工程等別及建筑物級(jí)別 14 工程等級(jí) 14 建筑物級(jí)別 14 永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn) 144 調(diào)洪演算 15 設(shè)計(jì)洪水與校核洪水 15 調(diào)洪演算與方案選擇 155 壩型選擇及樞紐布置 18 壩址及壩型選擇 18 樞紐組成建筑物 18 樞紐總體布置 186第一主要建筑物——大壩設(shè)計(jì) 20 土石壩壩型選擇 20 21 土料設(shè)計(jì) 23 滲流計(jì)算 25 穩(wěn)定分析計(jì)算 29 基礎(chǔ)處理 30 細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì) 317 泄水建筑物設(shè)計(jì) 33 泄水方案選擇 33 隧洞選線與布置 33 隧洞的體型設(shè)計(jì) 33 34 37 放空洞設(shè)計(jì) 388 水土保持及環(huán)境影響分析 39 主要環(huán)境影響 39 環(huán)境保護(hù)措施 39 綜合分析結(jié)論 409　施工導(dǎo)流 41 施工導(dǎo)流方式 41 41總結(jié) 42致謝 42參考文獻(xiàn) 42附錄 42計(jì)算書 43摘要適當(dāng)修建大壩可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)流域地區(qū)發(fā)電、防洪、灌溉的綜合效益E江位于我國西南部地區(qū)，通過對(duì)其地形地質(zhì)、水文資料、氣候特征的分析，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?，設(shè)計(jì)適合的樞紐工程來幫助流域地區(qū)實(shí)現(xiàn)很好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)防洪要求，對(duì)水庫進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，確定壩頂高程及泄洪建筑物尺寸；通過分析，對(duì)可能的方案進(jìn)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置方案；詳細(xì)作出大壩設(shè)計(jì)，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(jìn)行水力、靜力計(jì)算；對(duì)泄水建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇建筑物的形式、輪廓尺寸，確定布置方案，擬定細(xì)部構(gòu)造，進(jìn)行水力、靜力計(jì)算。關(guān)鍵字：壩型選擇 樞紐布置 大壩設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)處理SummaryProper construction of the dam can implement a prehensive benefits of watershed areas of power generation, flood control, irrigation e River is located in southwestern region of China, by its topographic analysis of geological, hydrological data, climate, local building materials, designed to fit the project to help watershed areas to achieve good economic efficiency. According to flood control requirements, on reservoir for flood regulation calculation, determines dam top elevation and the flood buildings size。 detailed made dam design, through parison, determines dam of basic profile and outlines size, developed Foundation processing programme and dam body constructed, for hydraulic, and static force calculation。 to increase the irrigation area is about 100,000 acres。, ，正常蓄水位時(shí)， km2。增加保灌面積10萬畝，可減輕洪水對(duì)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(jī)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(jī)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(duì)下游城鎮(zhèn)、廠房和農(nóng)村的威脅，根據(jù)防洪要求，設(shè)計(jì)洪水時(shí)最大下泄流量限制為900 m3/s。引水隧洞進(jìn)口底高程2789m，；引水隧洞直徑4m，；。（2）通過分析，對(duì)可能的方案進(jìn)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(duì)泄洪隧洞進(jìn)行設(shè)計(jì)；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(jìn)行水力、靜力計(jì)算。本流域大部分為山嶺地帶，山脈和盆地相互交錯(cuò)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。℃，℃，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(jì)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(duì)濕度在51%～73%之間，夏季因降雨日數(shù)較多，相對(duì)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(jì)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(jí)風(fēng)力，風(fēng)向?yàn)槲鞅逼鳌?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(shí)測(cè)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(jiān)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(yàn)成果表土壤名稱代號(hào)項(xiàng)目計(jì)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(yàn)時(shí)土樣的容重為控制容重。以上兩種試驗(yàn)的土樣系擾動(dòng)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(yùn)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(yàn)資料，玄武巖中透水性不同，裂隙少、堅(jiān)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?yàn)檫@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(gè)砂礫料料場(chǎng)，儲(chǔ)量比較豐富，總量達(dá)1850萬m3。料場(chǎng)離壩址均在2km左右。物理力學(xué)性質(zhì)：（1）土料：土料料場(chǎng)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(jià)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(jí)別 工程等級(jí)根據(jù)水利部發(fā)布的《水利水電工程等級(jí)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(jī)容量，工程規(guī)模等控制。 建筑物級(jí)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(jí)，次要建筑物為3級(jí)，臨時(shí)建筑物為4級(jí)。4 調(diào)洪演算 設(shè)計(jì)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(duì)典型洪水單位過程線進(jìn)行放大，得設(shè)計(jì)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(yùn)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(yùn)用方式：洪水來臨時(shí)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(jì)、校核洪水過程線推求：本設(shè)計(jì)擬定四組方案進(jìn)行比較，調(diào)洪演算成果見表15，具體演算過程見計(jì)算書二 ——《調(diào)洪演算計(jì)算表》。方案選擇以上方案均能滿足泄流量Q900m3/s的要求，同時(shí)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?yàn)槌?825m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(jià)，而且淹沒損失及壩體工程量比第四方案小。設(shè)計(jì)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(dá)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(jiān)硬玄武巖，地質(zhì)構(gòu)造總體良好(對(duì)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(qiáng)，基巖強(qiáng)度低，且不完整。支墩壩本身應(yīng)力較高，對(duì)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(duì)各種不同的壩型進(jìn)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。考慮到引水發(fā)電洞也布置在凸岸，泄洪隧洞布置以遠(yuǎn)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(jiān)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(jì) 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(jì)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(jiān)硬玄武巖石料場(chǎng)一處，儲(chǔ)量達(dá)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(duì)較小，工期較短，但對(duì)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(zhǎng)，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(diǎn)：斜心墻有足夠的斜度，壩殼對(duì)心墻的拱效應(yīng)作用減弱；斜心墻對(duì)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(xiǎn)的需要及以往工程的統(tǒng)計(jì)資料，本設(shè)計(jì)壩頂寬度采用10m。設(shè)置馬道有利壩坡穩(wěn)定，便于觀測(cè)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(jì)情況控制， m。)20206風(fēng)速V(m)7平均波高h(yuǎn) m (m)1．480．968平均波長(zhǎng)Lm（m）45．629．59護(hù)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(jì)波浪沿壩坡爬高(m)5．693．6814安全超高A(m)15壩項(xiàng)高程加風(fēng)浪墻高(m)2829．712828．3416%沉陷再加風(fēng)浪墻高 (m)