【正文】 的洪峰流量見 E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 12 12 月份 頻率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1% 46 19 12 19 600 1240 1550 1210 670 390 28 37 2% 36 17 11 15 530 1120 1360 1090 600 310 23 33 5% 23 14 9 11 420 850 1100 830 480 250 16 28 10% 19 11 7 9 370 760 980 720 410 210 15 23 固體徑流： E 江為山區(qū)性河流，含沙大小均歲降水強(qiáng)度量的大小而變化，平均年含沙量為 每立方，枯水極少，河水清澈見底，初不估算 30 年后壩前淤積高程為 2765m。 E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 13 13 、建筑材料 、各料場的位置與儲量見壩區(qū)地形圖。由于和谷內(nèi)地地形平坦，采用尚方便。 、物理學(xué)性質(zhì)土料見表 9表 12，石料：堅硬的玄武巖可作為堆石壩石料，儲量較為豐富，在壩址附近有石料場一處， 覆蓋層淺，開采條件較好。 、 經(jīng)濟(jì)資料 、 庫區(qū)經(jīng)濟(jì) 流域都為農(nóng)業(yè)人口，多種植稻米、玉米等。庫區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有價值可采的礦石， 表 13 各高程淹沒情況 高程（米） 2807 2812 2817 2822 2827 2832 淹沒人口（人） 3500 3640 3890 4060 5320 7140 淹沒土地（畝） 3000 3220 3410 3600 4600 6100 E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 14 14 、對外交通情況 壩址下游 120km 處有鐵路干線通過，已建成公路離壩址僅 20km。因此交通尚稱方便。 第二部分：主要建筑物 3 設(shè)計數(shù) 、工程等級 : 工程的灌溉面積為 10 萬畝 ,裝機(jī)容量 24MW ,多年平均發(fā)電量1,05 億度。 根據(jù) SDJ1278《水利水電工程樞紐等級劃分及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》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)模由庫容（正常蓄水位時 億 m179。， 永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)：永 久性擋水建筑和泄水建筑物正常洪水（設(shè)計時）的重現(xiàn)期為 100 年，非常運用洪水（校核時）的重現(xiàn) 期為 200 年；水電站廠房正常與非正常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)分別為 50 年 和 500 年；臨時性水工建筑物采用洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20－ 30 年。本河流屬典型山區(qū)河流，洪水暴漲暴落，設(shè)計洪峰流量取 100 年一遇，即 Q 設(shè)＝ 1680m3/S，（ p＝ 1%），校核洪峰流量取 2022 年一遇，即 Q 校＝ 2320m3/s，（ p＝ %）。采用以洪峰控制的同倍比放大法對典型洪水進(jìn)行放大，得設(shè)計洪水與校核洪水過程線。 E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 15 15 、其他建筑 主要建筑物：擋水壩，溢洪道，電 站廠房。 次要建筑物：筏道，導(dǎo)流洞（后改為瀉洪洞）。 該水庫正常蓄水位為 ，汛前限制水位取與正常蓄水位相等，死水位為 ，設(shè)計洪水位為 ，校洪水位為。死庫容為 1 億 m3，興利庫容為 億 m3，調(diào)洪庫容為 億 m3。 樞紐組成建筑物 大壩：布置在 1＃壩軸線上； 溢洪道：堰頂高程為 ； 水電站：裝機(jī)容量為 24MW，三臺機(jī)組，廠房尺寸為 30 9平方米； 灌溉：主要灌溉區(qū)位于河流右岸，渠首底 高程 102m，灌溉最大引用流量 m179。/s，相應(yīng)最大渠道水深 ，渠底寬為 ，渠道邊坡 1： 1 水庫放空遂洞：為便于檢修大壩和其他建筑物，擬利用導(dǎo)流遂洞做放空洞，洞底高程為 ，洞直徑為 ； 筏道：為干筏道，上游坡不陡于 1： 4，下游坡不陡于 1： 3，轉(zhuǎn)運平臺高程 ，平臺尺寸為 30 30m178。 E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 16 16 筑壩材料 ： 樞紐大壩采用當(dāng)?shù)夭牧现?，根?jù)初步勘察，土料可才用壩軸線下游 ～ 公里的丘陵區(qū)與平原地帶的土料，且儲量很多，一般土質(zhì)尚佳，可做筑壩之 用 。砂料可在壩軸線下游 1～ 3公里河灘范圍內(nèi)及平山河出口出兩岸河灘開采。石料可利用采石場開采，采石場可利用壩 22 下游左岸山溝較合適，其石質(zhì)為石灰?guī)r、砂巖，質(zhì)量較好，質(zhì)地堅硬，巖石出露，覆蓋淺，易開采。 土料：主要有粘土和壤土，可采用壩下游 ～ 公里丘陵區(qū)與平原地帶的土料，且儲量很多，一般土質(zhì)尚佳，可做筑壩之用。起性能見附表 1； 砂土：從壩下游 ～ 公里河灘上開采，儲量多，可供筑壩使用，其性能見附表 2； 石料：可在壩址下游附近開采，石質(zhì)為石灰?guī)r及砂巖，質(zhì)地堅硬，儲量豐富， 便于開采，其性能見附表 3。 附表 1 土料特性表 土 壤 類別 干容重 ? c （ KN/m179。） 最優(yōu)含 水率 （ %） 空隙率 n （ %） 內(nèi)摩擦角 Φ 粘著力 （ Kpa ） 滲透系數(shù) K （ cm/s） 粘土 25 40 18176。 30180。 37 1 106? E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 17 17 壤土 23176。 41180。 12 1 105? 坡土 22 176。（濕） 33 176。（干） （濕） 1 103? 附表 2 砂土特性表 土壤類別 干容重 ? c（ KN/m179。） 空隙率 n （ %） 內(nèi)摩擦角 Φ 滲透系數(shù) K （ cm/s） 浮容重 ? 180。 （ KN/m179。） 砂土 16 30176。 1 102? 附表 3 石料特性表 干容重 ? c （ KN/m179。） 空隙率 n（ %） 內(nèi)摩擦角Φ 38176。 5 樞紐布置 工程等別及建筑物級別 . 水庫樞紐建筑物組成 根據(jù)水庫樞紐的任務(wù)，該樞紐組成 建筑物包括：攔河大壩、溢洪道、水電站建筑物、灌溉渠道、水庫放空隧洞（擬利用導(dǎo)流洞作放空E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 18 18 洞）、筏道。 6 工程規(guī)模 根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》以及該工程的一些指標(biāo)確定工程規(guī)模如下： 、 各效益指標(biāo)等別：根據(jù)樞紐灌溉面積為 20 萬畝，屬Ⅲ等工程；根據(jù)電站裝機(jī)容量 9000 千瓦即 9MW，小于 10MW，屬Ⅴ等工程；根據(jù)總庫容為 億 m3，在 10～ 億 m3，屬Ⅱ等工程。 、 水庫樞紐等別：根據(jù)規(guī)范規(guī)定，對具有綜合利用效益的水電工程，各效益指標(biāo)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，故本水庫樞紐為Ⅱ等工程。 水工建筑物的級別：根據(jù)水工建筑物級別的劃分標(biāo)準(zhǔn)，Ⅱ等工程的主要建筑物為 2 級水工建筑物，所以本樞紐中的攔河大壩、溢洪道、水電站建筑物、灌溉渠道，水庫放空隧洞為 2 級水工建筑物；次要建筑物筏道為 3 級水工建筑物 E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 19 19 第三部分：壩型比選 。 7 各組成建筑物的選擇 . 擋水建筑物型式的選擇 在巖基上有三種類型：重力壩、拱壩、土石壩。 、 重力壩方案 從樞紐布置處地形地質(zhì)平面圖及 1壩軸線地質(zhì)剖面圖上可以看出，壩址基巖為上部為五通砂巖，下面為石英 砂巖和砂質(zhì)頁巖，覆蓋層沿壩軸線厚 ～ ，五通砂巖厚達(dá) 30～ 80m，若建重力壩清基開挖量大，目前 C城至壩址尚無鐵路、公路通行，修建重力壩所需水泥、鋼筋等材料運輸不方便，且不能利用當(dāng)?shù)刂尾牧?，故修建重力壩不?jīng)濟(jì)。 拱壩方案 修建拱壩理想的地形條件是左右岸地形對稱，岸坡平順無突變，在平面上向下游收縮的河谷段；而且壩端下游側(cè)要有足夠的巖體支撐，以保證壩體的穩(wěn)定。該河道彎曲相當(dāng)厲害，尤其樞紐布置處更為顯著形成 S 形， 1壩址處沒有雄厚的山脊作為壩肩，左岸陡峭，右岸相對平緩，峽谷不對稱，成不 對稱的“ U”型，下游河床開闊，無建拱壩的可能。 E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 20 20 土石壩方案 土石壩對地形、地質(zhì)條件要求低，幾乎在所有的條件下都可以修建，且施工技術(shù)簡單，可實行機(jī)械化施工，也能充分利用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧?，覆蓋層也不必挖去，因此造價相對較低，所以采用土石壩方案。 泄水建筑物型式的選擇 土石壩最適合采用岸邊溢洪道進(jìn)行泄洪，在壩軸線下游 300m 處的兩岸河谷呈馬鞍形，右岸有馬鞍形埡口，采用正槽式溢洪道泄洪，泄水槽與堰上水流方向一致，水流平順，泄洪能力大，結(jié)構(gòu)簡單，運行安全可靠，適用于各種水頭和流量。 8 其它建筑型式的選擇 、 灌溉引水建筑物 采用有壓式引水隧洞與灌溉渠首連接。進(jìn)口設(shè)有攔污柵、進(jìn)水喇叭口、閘門室及漸變段；洞身采用鋼筋混凝土襯砌；出口段設(shè)有一彎曲段連接渠首，并采用設(shè)置擴(kuò)散段的底流消能方式。 主要灌區(qū)位于河流右岸，渠首底高程 102m，灌溉最大引用流量 ，相應(yīng)渠道最大水深 ，渠底寬 ，渠道邊坡 1∶ 1。 、 水電站建筑物 因為土石壩不宜采用壩式水電站，而宜采用引水式發(fā)電 ， 所以這E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 21 21 里用單元供水式引水發(fā)電。 過壩建筑物 主要是筏道，采用干筏道。起 運平臺高程 平臺尺寸為30 20m2， 上游坡不陡于 1∶ 4，下游坡不陡于 1∶ 3。 施工導(dǎo)流洞及水庫放空洞 施工導(dǎo)流洞及水庫放空洞，均采用有壓式。 為便于檢修大壩和其它建筑物，擬利用導(dǎo)流隧洞作放空洞，洞底高程為 ，洞直徑為 。 、 樞紐總體布置方案的確定 擋水建筑物 —— 土石壩（包括副壩在內(nèi)）按直線布置在河彎地段的 1壩址線上，泄水建筑物 —— 溢洪道布置在大壩右岸的天然埡口處；灌溉引水建筑物 —— 引水隧洞緊靠在溢洪道的右側(cè)布置；水電站建筑物 —— 引水隧洞、電站廠房、開關(guān) 站等布置在右岸（凸岸），在副壩和主壩之間，廠房布置在開挖的基巖上，開關(guān)站布置在廠房旁邊；施工導(dǎo)流洞及水庫放空洞布置 在左岸的山體內(nèi)。綜合考慮各方面因素，最后確定樞紐布置直接繪制在 圖 紙 上。 壩址選擇 經(jīng)過比較先擇地形圖所示河灣地段作為壩址，并選擇Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ兩條較有利的壩軸線，兩軸線河寬基本相近，從而大壩工程量基E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 22 22 本相近，從地質(zhì)剖面圖上可以看出： Ⅰ－Ⅰ剖面，河床覆蓋層厚平均 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)十要的破碎帶，其余為堅硬的玄武巖，地質(zhì)構(gòu)造總體良好（對土石壩而言），Ⅱ －Ⅱ剖面降與Ⅰ－Ⅰ剖面具有大致相同厚度的覆蓋層及風(fēng)化巖外，底部玄武巖破碎帶縱橫交錯，若將壩建于此，則繞壩滲流可能較大，進(jìn)行地基處理則工程量太大，綜合考慮以上因素，壩軸線選擇Ⅰ－Ⅰ處。 9 土壩設(shè)計 壩型選擇 影響土石壩壩型的因素有：壩高、建筑材料、 壩址區(qū)的地形地質(zhì)條件；施工導(dǎo)流、施工進(jìn)度與分期、填筑強(qiáng)度、氣象條件、施工場地、運輸條件、初期度汛等施工條件；樞紐布置、壩基處理型式、壩體與E 江 水 利 土 石 壩 樞 紐 工 程 設(shè) 計 23 23 泄水引水建筑物等的連接；樞紐開發(fā)目標(biāo)和運行條件；土石壩以及樞紐的總工程量、總工期和總造價 樞紐大壩采用當(dāng)?shù)夭牧?筑壩，據(jù)初步勘察，土料可以采用壩軸線下游 ~ 公里的丘陵 與平原地區(qū)的土料，且儲量特別多，一般質(zhì)量尚佳，可作筑壩之用 。砂料可在壩軸線下游 1~3 公里河灘范圍內(nèi)及平山河出口處兩岸河灘開采。石料利用采石場開采，采石場可用壩軸線下游左岸山溝較合適，其石質(zhì)為石灰?guī)r、砂巖、質(zhì)量良好，質(zhì)地堅硬、巖石出露、覆蓋淺，易開采。