【正文】 析和比較，泄洪洞洞徑確定為8米。m）；控制泄流；當入庫洪水為萬年一遇時，按下述原則操作：即庫水位接近校核水位時，若水庫水位仍持續(xù)上漲，為確保大壩安全，溢洪道敞開泄洪，允許溢洪道局部破壞。ZF水庫回水長25km，河道彎曲，河床寬300米左右，%，是個典型的河道型水庫。雖然本水庫有可能利用異重流排沙，但由于流域的水文特性和下游工農(nóng)業(yè)對水源的要求，決定了本水庫只能高水頭蓄水運用。經(jīng)計算，%，其余大部分的泥沙都淤積在水庫中，從而減少了興利庫容。土料壩址上、下游均有土料場，儲量豐富。%，105cm/s。土料的強度特性試驗方法統(tǒng)計方法抗剪強度指標φ/（o）C/(KN其顆粒級配不連續(xù)，缺少中間粒徑，根據(jù)野外29組自然坡度角試驗和34組室內(nèi)試驗分析，統(tǒng)計成果如下：，%。砂礫料顆粒組成表粒徑＜200　　?。?0＜40＜20＜5＜2＜1＜＜＜含量砂的儲量很少，且石英顆粒少，細度模數(shù)很低，不宜作混凝土骨料，砂（D＜2mm）。溢洪道、導流洞的出渣也可利用。104畝，遠期發(fā)展到104104畝。h，除滿足農(nóng)業(yè)提水澆灌用電外，還剩余５0％的電力供工農(nóng)業(yè)用電。由于庫區(qū)沿岸山峰重疊，村莊零散，耕地不多，淹沒損失較小。八、施工條件施工區(qū)地質(zhì)地形條件ZF水庫的右岸坡較陡，坡度為30度左右，大部分基巖出漏高程在770810m，主河槽在右岸，河寬約100米左右；左岸為堆積岸，臺地寬200米左右，山嶺高程在775米左右，岸坡較平緩，大都為土層覆蓋。壩區(qū)為上二疊系石千峰組的紫紅色、紫灰色細砂巖，間夾同色礫巖及砂質(zhì)頁巖等巖層。覆蓋層厚度約5m，高漫灘表層亞砂土厚515m，左岸728m高程以下為基巖。砂卵石層透水性不會很強，施工開挖排水作業(yè)估計不會很困難。歷年各月氣溫特征值見下表各月氣溫特征值 (單位：℃)月份1月23456789101112多年平均氣溫多年最高氣溫多年最低氣溫根據(jù)以上的氣象資料統(tǒng)計分析，得出多年的平均各月降雨天數(shù)及各種頻率的設(shè)計洪水過程線分見下兩表多年平均各月降雨天數(shù) 項目月份平均日降雨5～10mm天數(shù)平均日降雨5～10mm天數(shù)平均日降雨5～10mm天數(shù)平均日降雨5～10mm天數(shù)平均日降雨10mm天數(shù)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月各種頻率的設(shè)計洪水過程線時間/h流量/ （m3s1）P=1%P=5%P=5%(10月)P=1%P=5%P=5%(10月)1222133394516701002330218142471520912534020451491500900750030055511400830970042066531280768118475038155122013950550105571160159756501055910806481713508101746110201917601060220639802122701362202659202329001740178679005402540002360160698752733502010148718492929601770138738004803126701602130757803324701380101777603523001380101797203721601290988170042039202012108183676411930115076854318201090當?shù)亟ㄖ牧希?）土料。根據(jù)試井和鉆孔情況，從1：104m3，為需要量的4倍多。根據(jù)調(diào)查，壩址附近的三個砂礫場，開采總量約（100151）104m3(水上部分)不夠使用。未進行石場儲量的調(diào)查試驗工作。石場空間不夠開闊，運輸困難。沿河調(diào)查，本地砂只能用于漿砌石和混凝土，其它用砂需外運。水庫附近沒有較大的電源。水庫開工后，應(yīng)要求有關(guān)部門予以解決。住房問題也必須因地制宜解決。水庫樞紐包括土石混和壩、導流泄洪洞、溢洪道、灌溉發(fā)電洞及樞紐電站5項；渠道工程包括總干渠、一干渠、二干渠、三干渠、四干渠、揚水站6項；另有HZ電站工程。要求工程盡快受益以改變QH河灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本條件。本次我們主要設(shè)計土石壩、導流泄洪洞工程。上壩址：位于壩區(qū)中部背斜的西北，巖層傾向QH 河上游。巖基未發(fā)現(xiàn)大范圍的夾層，基巖的透水性不大。應(yīng)適當進行防滲處理，排水，增加巖體穩(wěn)定。巖性主要為堅硬的細砂巖，其中軟弱層多為透鏡體，溢洪道整個部分的抗滑穩(wěn)定條件好。應(yīng)對滲漏及土體坍塌采取必要的工程措施。下游發(fā)現(xiàn)呈壓水，二、三級階地礫石層透水性于上壩線相同，左岸壩腳靠近塌滑體。灌溉發(fā)電洞及樞紐電站沿線全為基巖，工程安全比較可靠。上下兩條壩線的比較 方案因素上壩線下壩線地形條件位于壩區(qū)中部背斜的西北，巖層傾向QH 河上游；河床寬約300米；筑壩工程量相對較大；淹沒面積相對較小。筑壩工程量相對較??；淹沒面積相對較大。巖基未發(fā)現(xiàn)大范圍的夾層，基巖的透水性不大。左岸基巖中有一條200500米呈北東方向的透水帶，右岸單薄分水嶺的透水性很大，左右?guī)r石中等透水帶下限均可達巖面下80米左右。樞紐布置比較簡單相對較復雜比較結(jié)果優(yōu)先選用不宜選用綜上所述，雖然下壩址的工程量比較小，但考慮地質(zhì)方面的因素及塌滑體對大壩安全的影響。第二節(jié) 樞紐布置及工程等級樞紐布置應(yīng)滿足以下原則： 樞紐中的泄水建筑物應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范的運用條件和要求。泄水引水建筑物進口附近的岸坡應(yīng)有可靠的防護措施，當有平行壩坡方向的水流可能會沖刷壩坡時，壩坡也應(yīng)有防護措施。當泄水建筑物出口消能后的水流從刷下游壩坡時，應(yīng)比較調(diào)整尾水渠和采取工程措施保護壩坡腳的可靠性和經(jīng)濟性，可采取其中一種措施，也可同時采用兩種措施。導流泄洪洞：避開塌滑體，保證出口和進口的穩(wěn)定以及洞身圍巖的穩(wěn)定。為進一步保證出口段巖體的穩(wěn)定，免除由內(nèi)水壓力引起的不良后果，我們采取修建無壓洞。溢洪道：溢洪道應(yīng)選擇在地形開闊、岸坡穩(wěn)定、巖土堅實和地下水位較低的地點，宜選用地質(zhì)條件好良好的天然地基。從地質(zhì)地形圖可知壩體右岸有天然的埡口，地質(zhì)條件好，且有天然的石料廠，上下游均有較緩的灘地，兩岸巖體較陡，巖體條件好，施工起來更快捷更經(jīng)濟合理。型式：由于閘址段地形條件好，所以采用正槽式溢洪道。灌溉發(fā)電隧洞：其布置原則與導流泄洪洞基本相同。樞紐電站采用引水式，裝機容量5*1250kw。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對于具有綜合利用效益的水利水電工程，各效益指標分屬不同等別時，整個工程的等別應(yīng)按其最高的等別確定，因此本工程為Ⅱ等工程。第三章 壩工設(shè)計第一節(jié) 壩型確定根據(jù)所給資料，選擇大壩型式，還應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、建筑材料、工程量以及施工條件等方面綜合考慮確定壩型。由基本資料可知，庫區(qū)土料豐富，料場距壩址較近，運輸條件良好。通過以上幾方面的綜合分析比較，所以選用土石壩方案。根據(jù)防滲結(jié)構(gòu)的類型，常見土石壩型式有：心墻土石壩、斜墻土石壩、面板堆石壩、均質(zhì)壩等，我擬采用斜墻土石壩。綜合考慮，最終確定采用碾壓式斜墻土石壩。第二節(jié) 擋水壩體斷面設(shè)計一、壩頂高程確定壩頂高程時，應(yīng)考慮正常蓄水情況和校核洪水情況，取其高值作為壩頂高程。Y=R+e+A 《水利水電工程建筑物》(245) Y—壩頂在水庫靜水位以上的超高，m；R—最大波浪在壩坡上的爬高，m；e—最大風雍水面高度，m。設(shè)計洪水位+正常運用情況設(shè)計任務(wù)書中，屬正常運行情況二級建筑物，取A=，多年平均最大風速9m/s，在設(shè)計蓄水位時，~2倍。則e=（查《水利水電工程建筑物》246）e=1821/2/由于D≤10km，且v=10~20m/s，（查《土壩設(shè)計》612） 上游壩坡較緩初步采用1：，則tayθ=1/=外層上游壩殼為砌石 取k=（查《水利水電工程建筑物》表214）R=2htanθ==《水利水電工程建筑物》247Y=R+e+A=++1=壩頂高程=設(shè)計靜水位+波浪超高=+=%~%，%，%=則壩頂防浪墻高程為Y設(shè)計=+=。土石壩壩頂安全超高值A(chǔ)=多年最大風速v=9m/s 吹程D=壩前水深H==當β=0度時，cosβ取最大值1。正常蓄水位+非常運用情況+地震安全超高，本區(qū)地震烈度為6度，按7度設(shè)防，；++=%~%，%，%=這種情況下壩頂防浪墻頂高程應(yīng)為Y正常=+=。二、壩頂寬度壩頂寬度應(yīng)考慮構(gòu)造、交通要求和人防條件，同時還要考慮防汛搶險、抗震、人防需要。圖31 壩頂結(jié)構(gòu)圖三、壩坡上下游邊坡比見表32。下游壩坡：1:。分別在高程767m、752m、737m、722m和棱體排水頂面，高程為707m；馬道寬2m。五、壩底寬度推算最大底寬為:（+3）+12+10=。+=；上游坡度均為1:，下游坡度為1:，則底寬為3+（）（）=，滿足斜墻底寬不小于H/5=（）247。因此，本壩防滲體采用碾壓式粘土斜墻，頂寬3m。 （1）上游反濾層本壩將防滲體向下延伸至不透水層形成截水槽，邊坡取1:1，底寬11，深5。第二層：小卵石或碎石，粒徑15~75mm。斜墻反濾層：下游設(shè)一層反濾層：粗砂，粒徑≥15mm。七、排水體本設(shè)計采用棱體排水。頂寬為馬道寬2米。壩頂設(shè)壩頂面向下游設(shè)2%斜坡。第二層：小卵石或碎石，粒徑15~75mm。上游下部分為干砌塊石護坡，厚度50cm。第三節(jié) 壩體滲流計算一、土壩滲流計算的目的（1）確定壩體浸潤線和下游逸出點位置，繪制壩體及地基內(nèi)的等勢線分布圖或流網(wǎng)圖，為壩體穩(wěn)定核算、應(yīng)力應(yīng)變分析和排水設(shè)備的選擇提供依據(jù)。（2）計算壩體與壩基的滲流量，以便估計水庫滲漏損失和確定壩體、排水設(shè)備尺寸。（4）確定庫水位降落時下游壩殼內(nèi)自由水面的位置，估算由此處產(chǎn)生的孔隙壓力，供上游壩坡穩(wěn)定分析之用。三、計算組合方式按下列水位組合情況計算：（1）上游采用正常高水位與下游相應(yīng)的最低水位；（2）上游設(shè)計洪水位與下游相應(yīng)的最高水位；（3）上游校核洪水位與下游相應(yīng)的最高水位；四、計算壩體做有防滲墻以攔截透水地基上的滲流。（一）最大斷面0+220：?；A(chǔ)采用防滲處理，視為基礎(chǔ)不透水。基礎(chǔ)采用防滲處理，視為基礎(chǔ)不透水?；A(chǔ)采用防滲處理，視為基礎(chǔ)不透水。上游采用正常高水位與下游相應(yīng)的最低水位。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過斜墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm/s； H1=； δ=（3+）/2= ； sinα=； δ1=； T=0②心墻后的滲流量計算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計算結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h= q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤線方程計算公式：式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=則由上式簡化得：y2 +=也即：y=√ x/m050150300y/m上游設(shè)計洪水位與下游相應(yīng)的最高水位。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過心墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα=； δ1=； T=0②斜墻后的滲流量計算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計算結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h= q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤線方程計算公式： 式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=簡化得： y2 +=從而得:x/m050150300y/m上游校核洪水位與下游相應(yīng)的最高水位。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過斜墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα= δ1=； T=0②斜墻后的滲流量計算公式：式中：K=1102cm/s； H2=