【正文】 灌溉面積，并使電站水頭適當增加，力求達到電源自給以及為今后水庫淤積留有余地，按20年淤積高程考慮，并根據(jù)今后運用情況加以計算調(diào)整。按上述原則，104畝進行水庫調(diào)節(jié)計算。故確定本水庫為多年調(diào)節(jié)性能水庫。（3）興利水位的確定原則和指標根據(jù)QH河洪水特性，汛期限制水位在汛末可以多蓄水。電站的主要任務是滿足本灌區(qū)提灌用電的要求。（4）防洪運用原則及設計洪水的確定本水庫屬二級工程。由于采用的洪水計算數(shù)值中未考慮歷史特大洪水的影響，故用萬年一遇洪水作為非常保壩標準對水工建筑物進行復核。溢洪道凈寬60m，分設5孔閘門，每孔閘門凈寬12m，堰頂高程757m。調(diào)洪運用原則：當入庫洪水為20年一遇時，為滿足下游河道保灘淤地的要求，水庫控制下泄流量為600m3/s；當入庫洪水為百年一遇時，為提高下游河道的電站、橋梁等建筑物的防洪標準，水庫控制下泄流量為2000m3/s；當入庫洪水為千年一遇時，溢洪道單寬流量以70m3/s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。QH河泥沙年內(nèi)的83%集中在8兩個月，顆粒較細。在蓄水過程中，只能用灌溉和發(fā)電的剩余水進行排沙。（6）水庫工程特征值水庫工程特征值見表25表25 ZF水庫工程特征值序號名 稱單位數(shù)量備注1設計洪水時最大泄流量m3/s其中溢洪道815相應下游水位m2校核洪水時最大泄流量m3/s其中溢洪道5600相應下游水位m3水庫水位校核洪水位（P=%）m設計洪水位（P=1%）m興利水位m汛限水位m死水位m4水庫庫容總庫容m3108校核洪水位設計洪水位庫容m3108防洪庫容m3108興利庫容m3108其中共享庫容m3108死庫容m31085庫容系數(shù)%6調(diào)節(jié)特性多年7導流泄洪洞形式明流隧洞工作閘門前為有壓隧洞直徑m8城門洞型壓力隧洞8m消能方式挑流表25 ZF水庫工程特征值序號名 稱單位數(shù)量備注最大泄量（P=%）m3/s最大流速m3/s閘門尺寸mm7弧形門啟閉機t油壓啟閉機檢修門mm8斜拉門進口底部高程m8灌溉發(fā)電隧洞形式壓力鋼管內(nèi)徑m灌溉支洞內(nèi)徑m最大流量m3/s進口底部高程m9樞紐電站形式引水式廠房面積（長寬）mm39裝機容量kw51250每臺機組過水能力m3/s 建筑材料及筑壩材料技術指標的選定庫區(qū)及壩址下游土石豐富，有利于修建當?shù)夭牧蠅?。根?jù)試井和鉆孔情況，從1︰104m3，為需要量的4倍多。表26 各土料場的儲量土場南坪溝川坡上山大河灘合計高程(m)746～805720～760710～749722～778儲量(104m3)根據(jù)155組試驗成果統(tǒng)計，%，%，%，其中25%屬粉質(zhì)黏土，%屬重粉質(zhì)壤土，%屬中粉質(zhì)壤土。具有中等壓縮性，強度特性見表27。)c(kPa)飽和固結快剪(25組)算術平均算術小值平均快剪(82組)算術平均算術小值平均快剪(18組)算術平均算術小值平均算術平均算術小值平均算術平均算術小值平均快剪(8組)算術平均算術小值平均算術平均算術小值平均三軸不排水剪(10組)算術平均算術小值平均三軸不排水剪(6組)算術平均算術小值平均三軸飽和固結不排水剪(6組)算術平均算術小值平均野外自然坡度角(29組)算術平均算術小值平均室內(nèi)剪切試驗算術平均算術小值平均算術平均算術小值平均砂礫料根據(jù)調(diào)查，砂礫料主要頒布在河灘上，儲量為205104m3，壩址附近的3個砂礫場，扣除漂石及圍堰淹沒部分，可利用的砂礫料約（100～151）104m3。顆粒組成見表28。石料壩址石料較多，運距均在1km以內(nèi)，為厚層砂巖，儲量可滿足需要。筑壩材料技術指標的選定經(jīng)過試驗，并參考有關文獻數(shù)據(jù)及其它工程的經(jīng)驗，最后選定其筑壩材料和各項技術指標，見29。m3)飽和重度(kNm3)孔隙率n內(nèi)摩擦角施工期總應力1031403120有效應力22穩(wěn)定滲流期有效應力23水位降落有效應力23黏聚力c(kPa)20滲透系數(shù)K(cm水庫附近沒有較大的電源。水庫開工后，應要求有關部門予以解決。住房問題也必須因地制宜解決。水庫樞紐包括土石混合壩、導流泄洪洞、溢洪道、灌溉發(fā)電洞及樞紐電站5項；管道工程包括總干渠、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。第二章 樞紐布置第一節(jié) 壩軸線選擇根據(jù)壩址的地質(zhì)、地形、樞紐布置、施工條件等，通過技術經(jīng)濟比較分析確定壩軸線位置。需要考慮的地形方面的因素有：（1）河床的寬度是否便于布置建筑物和施工，兩種方案的工程量大??；（2）下壩線下游45104m3的塌滑體對工程施工不利，左岸山體較大的沖溝對壩體安全不利；（4）淹沒面積及移民的數(shù)量。（2）黃土處理問題。但如果黃土的重度小于kN/m3時，黃土的濕陷性和壓縮性較大，需要清除。（4）塌滑體對大壩的影響。河床寬約300m，便于布置建筑物，但工程量較大。地質(zhì)條件巖基未發(fā)現(xiàn)大范圍的夾層，基巖的透水性不大；左岸臺地黃土與基巖交界處的礫巖（最大厚度6m）透水性強；左岸單薄分水嶺巖層仍發(fā)屬于中強透水性；河床中段及近右岸地段在巖面下21～47m深度范圍內(nèi)，有一強透水帶下限最深至基巖下約80m。河床地段基巖透水性與中等透水帶厚度具有從上游向下游逐漸變小的趨勢。施工區(qū)狹窄，施工布置較為困難，施工地區(qū)的對外交通、供電、通訊及房屋等條件都非常差；下游塌滑體對工程施工不利。溢洪道堰頂高程757m，沿建筑物軸線巖層傾向下游。溢洪道堰頂高程750m。灌溉發(fā)電洞沿線全為基巖，工程安全比較可靠。第二節(jié) 樞紐布置樞紐組成樞紐建筑物以土石壩為主體，并包括有泄洪建筑物、發(fā)電引水建筑物、水電廠房、排砂建筑物、工業(yè)用水引水建筑物、放空水庫的泄水建筑物及施工導流建筑物等，其中這些建筑物有的可以合并結合使用，如發(fā)電引水和灌溉引水建筑物可合并或部分合并。本工程計劃設置的建筑物為土石壩、導流泄洪洞、溢洪道、灌溉發(fā)電洞及發(fā)電廠房等。應選擇多種方案進行技術經(jīng)濟比較，從而選出最優(yōu)方案。低壩采用非巖石地基上的壩下埋管時，必須對埋管周圍填土的壓實方法、可能達到的壓實密度及其抵抗?jié)B透破壞的能力能否滿足要求進行論證；（8）樞紐布置應考慮建筑物開挖料的利用。導流泄洪洞：其布置主要考慮地質(zhì)情況，避開可能的塌滑體，并保證出口和進口的穩(wěn)定以及洞身圍巖的穩(wěn)定，此外還應考慮巖體的破碎程度及其對巖體滲漏的影響。溢洪道：其主要考慮地質(zhì)情況和水流情況，不僅保證建筑物的安全，而且還盡量減小開挖施工的工程量。巖性主要為堅硬的細砂巖，其中軟弱層多為透鏡體，各部分的抗滑穩(wěn)定條件非常好。而電站廠房處巖石風化層厚度約5～6m，對其產(chǎn)生的滲漏及土體坍塌采取必要的處理措施。建筑物級別則根據(jù)本工程的等別及水工建筑物級別劃分的規(guī)定知，永久性主要建筑物為2級建筑物，如土石壩。臨時建筑物為4級建筑物，如導流泄洪洞、導流圍堰等。壩型選擇應綜合考慮以下因素，并經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。壩型選擇根據(jù)所給出的基本資料，在壩址附近有豐富的土料，且大部分為重、中粉質(zhì)壤土，可作為防滲材料。因此大壩壩型將選用土石壩。從建筑材料上來看，土石壩的形式采用心墻壩、斜墻壩及斜心墻壩均可以。同時心墻可能產(chǎn)生拱效應。斜心墻是指心墻設在壩體中央向上游傾斜，斜心墻即克服了心墻壩的施工干擾大和可能產(chǎn)生的拱效應；又克服了斜墻壩對變形敏感等問題。第三章 壩工設計第一節(jié) 土石壩斷面設計土石壩斷面設計的基本尺寸主要包括：壩頂高程、壩頂寬、上下游坡度、防滲結構、排水設備的形式及基本尺寸。壩坡壩坡的確定應根據(jù)壩型、壩高、壩的等級、壩體和壩基材料的性質(zhì)、壩所承受以及施工和運用條件等因素，經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。壩頂高程由于土石壩是不允許漫項溢流的，因此壩頂高程由水庫靜水位加上風浪壅水增加高度、壩面波浪爬高及安全超高確定，同時壩頂高程的計算，應同時考慮以下3種情況：（1）設計洪水位加正常運用情況的壩頂超高；（2）校核洪水位加非常運用情況的壩頂超高；（3）正常高水位加非常運用情況的壩頂超高再加地震區(qū)安全超高。驗算：壩頂高程（）＞設計洪水位+，（+=）＞校核洪水位（）滿足了壩頂高程的規(guī)范要求。根據(jù)以上要求，上游壩坡在上游壩坡變坡處設置1道馬道，高程設在740m處。馬道的寬度設置為2m。作為為壩的防滲體的材料有土質(zhì)防滲體和人工材料防滲體，其中用的最多的是土質(zhì)防滲體。設計地震烈度8度、9度的地區(qū)可適當加厚。土質(zhì)防滲體頂部在正常蓄水位或設計洪水位以上的超高，～，～。但當防滲體頂部設有防浪墻時，防滲體頂部調(diào)和可不受上述限制，但不得低于正常運用的靜水位。斜墻上游保護層的填筑標準應和壩體相同，其坡度應滿足穩(wěn)定要求。防滲墻的頂部高程，由于大壩壩頂設有防浪墻時，防滲體頂部高程不得低于正常運用的靜水位。地基處理對于表層的腐殖土，以及可能造成集中滲流和可能發(fā)生滑動的表層土石，如草皮、稀泥等先行清理。嵌入基巖。同時由于有一部分巖基具有中等透水帶，因此需對此巖基做帷幕灌漿。排水設計（1）排水形式的選擇排水形式的選擇必須結合壩基排水的需要及形式，同時根據(jù)下列情況，以技術經(jīng)濟比較確定：1）壩型、壩體填土和壩基土的性質(zhì)，以及壩基的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；2）下游有水、無水、下游水位高低和持續(xù)時間，以及泥沙淤積影響；3）施工情況及排水設備的材料；4）筑壩地區(qū)的氣候條件。若需要降低壩體內(nèi)的孔隙壓力，可在上、下游坡不同高度設置壩體水平排水層。它的主要作用為能夠降低壩體浸潤線防止?jié)B透變形，而且還可以支撐壩體，增加壩體的穩(wěn)定性和保護下游壩腳免遭淘刷。根據(jù)以上條件及本工程的實際工程情況，棱體排水的斷面尺寸如下：，頂部高程為710m，棱體的邊坡設為1:。（2）確定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備的尺寸。（4）確定庫水位降落時上游壩殼內(nèi)自由水面的位置，估算由此產(chǎn)生的孔隙水壓力，供上游壩坡穩(wěn)定分析之用。本次設計中只考慮前三種情況，第四種情況暫不考慮。計算斷面及公式本次設計不僅對河槽處最大斷面進行滲流計算，而且還左、右岸各取一個斷面進行滲流計算。單寬滲流計算公式：通過斜心墻的滲流量為： q1 = 斜心墻后的滲流量為： q2 = 斜心墻后的浸潤線起點高度為： h0 = 式 中： A1’=+ A3’=+其中：K0—斜心墻粘土滲透系數(shù)；取1106cm/sK —土石壩壩殼料滲透系數(shù)；102cm/sa—斜心墻下游面角度；45176。表32 滲流單寬流量計算表（2）上游設計洪水位與下游相應最高水位；其結果列于表33。表34 滲流單寬流量計算表繪制浸潤線（1）上游正常高水位與下游相應最低情況最大斷面處：浸潤線方程為：y = x∈(,)，計算結果列于下表35。表36 左斷面正常高水位情況下浸潤線圖32 正常高水位左岸斷面的浸潤線右岸斷面處：浸潤線方程為：y = x∈(,)，計算結果列于下表37。表38 最大斷面設計洪水位情況下浸潤線圖34 設計洪水位最大斷面的浸潤線左岸斷面處：浸潤線方程為：y = x∈(,)，計算結果列于下表39。表310 右斷面設計洪水位情況下浸潤線圖36 設計洪水位右岸斷面的浸潤線（3）上游校核洪水位與下游相應的最高水位；最大斷面處：浸潤線方程為：y = x∈(,)，計算結果列于下表311。表312 左斷面校核洪水位情況下浸潤線圖38 校核洪水位左岸斷面的浸潤線右岸斷面處：浸潤線方程為：y = x∈(,)，計算結果列于下表313。滲透變形形式的判別由于滲透變形的形式主要與土類和土粒級配等因素有關。對于壩殼料，根據(jù)細顆粒含量判別，此法以土體中細顆粒（粒徑d＜2mm）含量Pz作為判別滲透變形的依據(jù)。由于在壩體滲流逸出處的滲透坡降小于容許坡降，因此壩體的滲透變形是安全的。防滲體下游和滲流逸出處的反濾層應滿足下列要求：（1）使被保護土不發(fā)生滲透變形；（2）滲透性大于被保護土，能通暢地排出滲透水流；（3）不致被細粒土淤塞失效；（4）在防