【正文】 76。 ～，主要由片狀巖、碎性巖組成，構(gòu)造巖強(qiáng)風(fēng)化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽228m高程附近。E，NW66176。F22層間擠壓破碎帶：產(chǎn)狀N55176?！?，主要由片狀巖、石英脈組成，構(gòu)造巖強(qiáng)風(fēng)化，性狀較差，出露于左岸趾板齒槽260m高程附近。E，NW70176。（2）裂隙：壩址區(qū)巖石裂隙發(fā)育，巖石破碎，壩基開(kāi)挖后，對(duì)壩基巖石裂隙作了統(tǒng)計(jì)，主要有兩組發(fā)育方向：一是NE向?qū)用?，裂隙產(chǎn)狀N40176。E，NW38176。裂面稍扭，普遍見(jiàn)Fe、Mn質(zhì)浸染，表面張開(kāi)或微張，局部見(jiàn)次生泥充填，延伸長(zhǎng)，極發(fā)育；二是NW30176。W，SW或NE40176。裂面光滑平整，見(jiàn)Fe、Mn質(zhì)浸染，間距一般20cm，延伸較短，發(fā)育。E，NW38176。（4）巖體風(fēng)化壩區(qū)巖體風(fēng)化，主要受地形、巖性、構(gòu)造等因素影響，一般表現(xiàn)為表面的均勻風(fēng)化，沿?cái)鄬佑酗L(fēng)化加深現(xiàn)象。局部殘留有0～。鑒于本壩址的工程地質(zhì)條件差，適用于當(dāng)?shù)夭牧蠅巍?建基面巖體有關(guān)地質(zhì)參數(shù)建議值（1）與基面巖石接觸面之間的摩擦系數(shù)：強(qiáng)風(fēng)化千枚巖: f=～弱風(fēng)化千枚巖：f=～（2）壩基巖體結(jié)構(gòu)面之間的摩系：裂隙夾泥與含斷層泥的斷層：f=～一般裂隙、斷層：～（3）巖石的彈性模量：弱風(fēng)化千枚巖：E=(～)104MPa（4）巖石泊松比：弱風(fēng)化千枚巖：181。）C(KPa)ΦKnRfGFDA47680B60600 ② 復(fù)合土工膜試驗(yàn)參數(shù)（見(jiàn)表25）表25 復(fù)合土工膜試驗(yàn)參數(shù)表項(xiàng) 目單 位量 值備 注單位面積質(zhì)量g/m211001300350/350/膜 厚250m高程以上mm250m高程以下mm周邊縫等處mm周邊縫、水平縫、分縫處寬條縱向拉伸強(qiáng)度kN/m1518350/350/伸長(zhǎng)率%50窄條縱向拉伸強(qiáng)度kN/m1518350/350/伸長(zhǎng)率%50摩 擦 系 數(shù)與水泥砂漿與現(xiàn)澆砼粘 結(jié) 力kg/cm2滲 透 系 數(shù)cm/s11011 引水發(fā)電隧洞工程地質(zhì)條件引水發(fā)電隧洞通過(guò)地段屬低山地貌區(qū)，山頂高程300～400m相對(duì)高程100～200m，隧洞區(qū)沖溝發(fā)育，山體切割較深且較零亂，地表植被發(fā)育，未見(jiàn)有不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。絹云母千枚巖偶夾粉砂質(zhì)板巖及粉砂質(zhì)板巖等組成。絹云母千枚巖與凝灰質(zhì)千枚巖在洞線出露的長(zhǎng)度占洞線總長(zhǎng)的19%，說(shuō)明洞線圍巖大部分由絹云母千枚巖與凝灰質(zhì)千枚巖構(gòu)成。 氣象、地震及其他 氣象、地震流域內(nèi)氣候：℃，℃為最低，七月份平均氣溫28℃為最高，歷年極端最高氣溫41℃，極端最低氣溫11℃。地震烈度：壩址及庫(kù)區(qū)地震烈度屬Ⅵ度以下，設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮地震荷載。 天然建筑材料 砂礫石料壩址流域砂礫石料貧乏，但在江灣水和段莘水流域有梨苗場(chǎng)和古玩料場(chǎng)，距大壩約10～15km，有公路相通，運(yùn)輸方便。 堆石料壩址附近廣泛分布綠泥絹云母千枚巖，弱至微風(fēng)化巖石，巖性較堅(jiān)硬，力學(xué)強(qiáng)度較高，質(zhì)量較好，儲(chǔ)量豐富，可作為大壩堆石料。第三章 設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)任務(wù)在對(duì)原始材料進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，并結(jié)合本次設(shè)計(jì)的專題研究，要求：（1）根據(jù)防洪要求，對(duì)水庫(kù)進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，確定壩高程及岸坡溢洪道尺寸；（2）通過(guò)分析，對(duì)可能的方案進(jìn)行比較，確定樞紐組成建筑物型式，輪廓尺寸及水利樞紐布置方案；（3）詳細(xì)做出大壩設(shè)計(jì)，通過(guò)比較，確定壩的基本剖面與輪廓尺寸，擬定地基處理方案和壩身結(jié)構(gòu)，進(jìn)行水力、靜力計(jì)算；（4）進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)：決定樞紐的施工導(dǎo)流方案，安排施工的控制性進(jìn)度，大壩主體工程量的計(jì)算，編制施工投標(biāo)文件。第四章 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算 洪水調(diào)洪演算 洪水調(diào)洪演算原理洪水在水庫(kù)中運(yùn)行時(shí)，水庫(kù)沿程的水位、流量、過(guò)水?dāng)嗝妗⒘魉俚染S時(shí)間而變化，其流態(tài)屬于明渠非恒定流。一般采用簡(jiǎn)化的近似解法，長(zhǎng)期以來(lái)，普遍采用瞬時(shí)法，即用有限差值來(lái)代替微分值，并加以簡(jiǎn)化，以近似地求解一系列瞬時(shí)流態(tài)。公式(43)表示為一個(gè)水量平衡方程式，表明：在一個(gè)計(jì)算時(shí)段內(nèi)，水庫(kù)水量與下泄水量之差即為該時(shí)段中水庫(kù)蓄水量的變化。當(dāng)已知水庫(kù)入庫(kù)洪水過(guò)程線時(shí)，Q1，Q2，均為已知，V1，q1，則是計(jì)算時(shí)段開(kāi)始時(shí)的初始條件。僅一個(gè)方程來(lái)求解V2，q2是不可能的，必須再有一個(gè)方程式q2=f(V2)，與式(43)聯(lián)立，才能同時(shí)解出V2，q2的確定值，假定暫不計(jì)及自水庫(kù)取水的興利部門瀉向下游的流量，則下瀉量q是泄水建筑物瀉流水頭H的函數(shù)，而當(dāng)泄洪建筑物的型式、尺寸等已確定時(shí) (44)式中：A — 系數(shù)，與泄洪建筑物的型式、尺寸、閘孔開(kāi)度及淹沒(méi)系數(shù)有關(guān)； B — 指數(shù)，對(duì)于堰流B一般等于3/2，對(duì)于閘孔出流一般B=1/2。若是堰流H即為庫(kù)水位Z與堰頂高程之差；若是閘孔出流H即為庫(kù)水位Z與閘孔中心線高程之差。當(dāng)水庫(kù)承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)，要求保持q不大于下游允許的最大下泄流量qmax時(shí)，就要利用閘門控制流量q，但計(jì)算的基本公式和方法與上面介紹的是一致的。采用閘門全開(kāi)式泄洪，故下泄流量是q=AH3/2，H即為庫(kù)水位Z與堰頂高程之差，%和2%的流量及其對(duì)應(yīng)的三日洪峰流量，無(wú)法描繪出洪水過(guò)程線，故采用三角形法擬畫出洪水過(guò)程線（）。進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算的方法很多，目前常用的是：列表試算法，半圖解法。 洪水標(biāo)準(zhǔn)分析設(shè)計(jì)情況，采用50年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。校核情況，采用千年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)。 洪水建筑物的型式選擇水利樞紐中的泄水建筑物一般包括設(shè)于河床的溢流壩、泄水閘、泄水孔，設(shè)于河岸的溢洪道、泄水隧洞等。下面根據(jù)本工程的地形、地質(zhì)條件，對(duì)正槽溢洪道、側(cè)槽溢洪道及泄水隧洞這三種泄水建筑物進(jìn)行比較選擇。洞線宜選擇在沿線地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、巖體完整穩(wěn)定、巖性堅(jiān)硬，上覆巖體厚度大，水文地質(zhì)條件有利和施工方便的地段。本工程壩址區(qū)地處華夏系及新華夏系構(gòu)造復(fù)合部位，壩址區(qū)斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，巖層坍塌和撓曲常見(jiàn)。，因此要避開(kāi)透水層而布置泄水隧洞，工程量顯然很大，而且本工程地質(zhì)條件不好，故不采用隧洞泄洪。正槽溢洪道——過(guò)堰水流方向與堰下泄槽縱軸線方向一致。再經(jīng)泄槽下泄。同時(shí)對(duì)于堆石壩而言，河岸溢洪道可與壩體相接，從而既可減少溢洪道的開(kāi)挖量，也可以減少壩體的填筑量。正槽溢洪道在水力學(xué)上的特點(diǎn)是，泄流能力完全由堰的型式、尺寸以及堰頂水頭決定，過(guò)堰流量穩(wěn)定于某一值后，泄槽各斷面的流量也隨之都達(dá)到同一值，故水流平順?lè)€(wěn)定，運(yùn)用安全可靠，另外，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便。與正槽溢洪道相比，側(cè)槽溢洪道前緣可少受地形限制，而向上游庫(kù)岸延伸，由增加溢流前緣寬度而引起開(kāi)挖量增加較少，從而可以以較長(zhǎng)的溢流前緣寬度換取較低的調(diào)洪水位，或換取較高的堰頂高程。再順槽軸線下泄，對(duì)每一個(gè)不同的側(cè)槽斷面，其所通過(guò)的流量是不相同的，然而，側(cè)槽內(nèi)的水流現(xiàn)象的復(fù)雜性，并不僅僅表現(xiàn)在流量的沿程的變化上，水流自堰跌入側(cè)槽后，在慣性的作用下，沖向側(cè)槽對(duì)岸壁，并向上翻騰，然后再重力作用下轉(zhuǎn)向下游流去，在槽中形成一個(gè)橫軸螺旋流。綜上所述，結(jié)合本工程的地形、地質(zhì)條件，泄水建筑物采用正槽溢洪道，布置于左岸與壩體相接。 洪水過(guò)程線的模擬由于本設(shè)計(jì)中資料有限，僅有p=2%、p=%的流量及相應(yīng)的三日洪水總量，無(wú)法準(zhǔn)確畫出洪水過(guò)程線。根據(jù)洪峰流量和三日洪水總量，可作出一個(gè)三角形（如圖中虛線），根據(jù)水量相等原則，對(duì)三角形進(jìn)行修正，得到一條模擬的洪水過(guò)程線（如圖中的實(shí)線）。起調(diào)流量式中H為堰前水頭。 方案選擇以上方案的選擇需通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選定。一般，應(yīng)盡量選擇下泄流量小且相應(yīng)水位較低的方案，經(jīng)比較112方案較好。則選擇第12方案。 壩頂高程的確定 工程等別及建筑物級(jí)別和洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定，查《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252—2000)得本工程等別為III等，工程規(guī)模為中型。水工建筑物為3級(jí)的洪水標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)下洪水重現(xiàn)期為100～50年，校核下洪水重現(xiàn)期為2000～1000年。 （46） （47）式中——累積頻率為2%的波高(m)； Lm——平均波長(zhǎng)(m)。設(shè)計(jì)波浪爬高值根據(jù)工程等級(jí)確定，3級(jí)壩采用累積頻率為1%的爬高值。表42 不同累積頻率下的波高與平均波高比值(hp/hm)hm/Hm12451014205090～ 波浪中心線高出計(jì)算靜水位hz按下式計(jì)算： （48）式中：H為水深；h1%為累積頻率1%的波高。表44 土壩壩頂安全超高值(m)運(yùn)用情況壩 的 級(jí) 別IIIIIIIV、V正常非常L型防浪墻高程=max （410）通過(guò)計(jì)算：則 設(shè)計(jì)洪水位+=+= 校核洪水位+=+= 正常蓄水位+=+=∴取防浪墻頂高程=。 根據(jù)《混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL22898）要求，防浪墻頂要高出壩頂1～。閘門的高度由擋正常蓄水位（或設(shè)計(jì)洪水位）+～，即H=（）+～=～。第五章 主要建筑物型式選擇及樞紐布置 樞紐等別及組成建筑物級(jí)別由上一章經(jīng)過(guò)調(diào)洪演算得，水電站裝機(jī)容量為6400kW，10 8 m3，根據(jù)我國(guó)水利部頒發(fā)的現(xiàn)行規(guī)范——《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL2522000），本工程等別為三等。 壩型選擇 壩型選擇是壩工設(shè)計(jì)中首先要解決的一個(gè)重要問(wèn)題，因?yàn)樗P(guān)系到整個(gè)樞紐的工程量、投資和工期。 定性分析 各種常見(jiàn)壩型比較水利樞紐中的擋水建筑物攔河壩常見(jiàn)的主要型式有：重力壩、拱壩、支墩壩、土石壩及新型壩型如碾壓混凝土壩、面板堆石壩等。（1）拱壩拱壩是在平面上呈凸向上游的擋水建筑物，借助拱的作用將上游水壓力的全部或部分傳給河谷兩岸的基巖。其主要特點(diǎn)：1) 受力條件好，河谷形狀深窄較好；2) 壩體積小，主要依靠拱作用維持穩(wěn)定，自重作用影響不大；3) 超載能力強(qiáng)，安全度高；4) 抗震性能好；5) 施工技術(shù)要求高，地基處理要求嚴(yán)格。而本工程地形河谷較寬，特別是地質(zhì)條件較差：斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，強(qiáng)度低，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，相對(duì)不透水層埋藏較深，透水層屬中等—嚴(yán)重透水層，若建造拱壩，則開(kāi)挖量必然巨大，且大壩的安全性不高，故不宜建拱壩。支墩壩結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且對(duì)地質(zhì)條件和拱壩一樣高，故對(duì)本工程，不宜采用支墩壩的型式。重力壩的主要特點(diǎn)：1) 抗沖刷能力強(qiáng)；2) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3) 對(duì)地形地質(zhì)條件適應(yīng)性能好；4) 壩體與地基的接觸面積大，受揚(yáng)壓力影響大；5) 重力壩的剖面尺寸較大；6) 壩體體積大，水泥用量多，混凝土水化熱高，散熱條件差。（4）土石壩通過(guò)以上幾種壩型分析，并結(jié)合本工程壩址附近具有儲(chǔ)量豐富且質(zhì)量較好的堆石料的情況，建議采用土石壩（又稱為當(dāng)?shù)夭牧蠅危┑男褪健?) 適應(yīng)地形變形能力強(qiáng)。能適應(yīng)不同的施工方法，且工序簡(jiǎn)單、施工速度快，質(zhì)量容易保證。不足之處：1) 壩頂不能溢流，常需另開(kāi)溢洪道；2) 施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便，因而相應(yīng)也增加了工程造價(jià)；3) 壩體斷面大，土料填筑的質(zhì)量易受氣候影響。在壩型選擇中，不應(yīng)拘泥于現(xiàn)存觀點(diǎn)。土石壩設(shè)計(jì)中的許多問(wèn)題，不少是偏經(jīng)驗(yàn)性的，在很大程度上需要依靠分析和判斷。（1）均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體的心墻壩和斜墻壩均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體的心墻壩和斜墻壩可以適應(yīng)任意的地形、地質(zhì)條件；對(duì)筑壩土料的要求逐漸放寬；既可采用先進(jìn)的施工機(jī)械進(jìn)行建造，在條件不具備時(shí)，也可采用比較簡(jiǎn)單的施工機(jī)械修筑，因而對(duì)我國(guó)的中小型工程是值得優(yōu)先考慮的壩型。這種壩所用的土料的滲透系數(shù)較小，施工期壩體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生孔隙水壓力，影響土料的抗剪強(qiáng)度，所以，壩坡較緩，工程量大。心墻壩和斜墻壩的土質(zhì)心墻和斜墻便于與壩基內(nèi)的垂直和水平防滲體系相連接，心墻和斜墻壩可以在深厚的覆蓋層上修建。斜墻壩的壩殼可以超前于防滲體提前進(jìn)行填筑，而且不受氣候條件限制，也不依賴于地基灌漿施工的進(jìn)度，施工干擾小。斜墻對(duì)壩體的沉降變形也較為敏感，與陡峻河岸的連接較困難，故高壩中斜墻壩所占的比例較心墻壩為小。目前世界上已建的高200～300m級(jí)的土石壩幾乎都是心墻壩。心墻的坡度超過(guò)1:，會(huì)影響壩坡的穩(wěn)定，需將壩坡放緩。心墻土料的壓縮性較壩殼料高，易產(chǎn)生拱效應(yīng)，對(duì)防止水力劈裂不利，對(duì)壩的安全有影響。高的心墻壩和斜墻壩多做成分區(qū)壩或多種土質(zhì)壩，從防滲體到壩殼料，顆粒由細(xì)到粗逐步過(guò)渡，這對(duì)于充分利用土石料，增加壩的穩(wěn)定性和抗震能力都是有利的。壩址上下游有一定的粘土分布，但都是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民耕地，要利用這些粘土，則必須把當(dāng)?shù)剞r(nóng)民遷移，增加工程中移民費(fèi)用，在經(jīng)濟(jì)比較中不合算，故也不采用均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體的心墻壩和斜墻壩型式。堆石壩的壩型可按防滲材料、防滲體位置、堆石施工方法以及壩頂是否過(guò)水進(jìn)行劃分：1) 按防滲體材料分類：堆石壩防滲材料最常見(jiàn)的是土料、瀝青混凝土、鋼筋混凝土及新興的復(fù)合土工膜；2) 按防滲體位置分類：心墻堆石壩，斜墻堆石壩，斜心墻堆石壩，混凝土（或復(fù)合土工膜防滲）面板堆石壩；3) 按堆石施工方法分類：有堆石、砌石、定向爆破等；4) 按壩體是否過(guò)水分類：絕大多數(shù)堆石壩是不過(guò)水的，中小