鋒行水庫初設(shè)(代可研)

1、 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 1綜合說明1工程概況2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 工程地質(zhì)2工程布置及主要建筑物3 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 2水文42.2氣象42.3徑流54洪水65設(shè)計(jì)施工導(dǎo)流及度汛洪水66泥沙73工程地質(zhì)81區(qū)域構(gòu)造及其穩(wěn)定82水庫區(qū)工程地質(zhì)條件93壩址區(qū)工程地質(zhì)條件114建筑材料12 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 4工程任務(wù)和規(guī)模

2、15工程興建的必要性和迫切性15洪水調(diào)節(jié)16 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 5工程布置及建筑物191設(shè)計(jì)依據(jù)19主要建筑物型式，軸線選擇及工程總體布置19擋水建筑物20導(dǎo)流放水隧洞25 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 6施工組織設(shè)計(jì)312施工導(dǎo)流323主體工程施工345主要材料36謝辭36 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 參考文獻(xiàn)37 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 附錄A洪水調(diào)節(jié)計(jì)算39

3、 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 附錄B壩頂高程的確定51基本資料5151在靜水位以上的超高及壩頂高程的確定51 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 附錄C水力計(jì)算56C.1.過流能力的校核56C.2水面線的計(jì)算571綜合明說工程概況QA水庫位于新疆QA盆地以北，東部天山山脈哈爾里南坡，地理位置介于東經(jīng)90-57-94-19-,4降4302,43110水庫以工業(yè)供水和灌溉為主，兼有改善生態(tài)環(huán)境等綜合利用效益的中型水利工程。水庫總庫容為9.0X106m3,相應(yīng)的正常蓄水位為1994.7m,興利庫容

4、為8.48X10m3,死水位為1953.5m,相應(yīng)死庫容0.52X106m3o水文QA流域地處歐亞大陸腹地，屬典型的大陸性氣候，其特點(diǎn)是光照充足。QA河徑流來源于高山冰雪融水，夏季的直接降水和季節(jié)性的積雪融水，徑流的年際變化不大，但年內(nèi)分配不均，多年平均徑流量49.51x106m?,p=50%徑流量49.20X10P=75%徑流量40.81X10W,P=90%徑流量33.74X106m3,P=95%徑流量29.64X10Wo工程地質(zhì)工程區(qū)位于天山東段塊體內(nèi)，北部為巴里坤塔格一八大石隆起塊體，南部為QA盆地（沉降帶）。其北面是天山東西向構(gòu)造與阿爾泰北面構(gòu)造的交匯部位，除近東西向及北西一北西西構(gòu)造

5、較發(fā)育外，還見有少量的北北西向斷裂及北東東向斷裂，各種不同方向的斷裂將本區(qū)分割成大小不同的構(gòu)造塊體。壩庫區(qū)盡管附近有東溝斷裂存在，經(jīng)自治區(qū)地震局論證鑒定，活動量不大，它不是本區(qū)地震活動的控制性斷裂，因此，區(qū)域構(gòu)造環(huán)境較好，庫壩區(qū)處于較穩(wěn)定的塊體內(nèi)。據(jù)自治區(qū)地震局論證鑒定，區(qū)外達(dá)板果勒斷裂東端發(fā)生67級左右地震的可能性最大，但對庫區(qū)的最高影響烈度為7。壩址區(qū)位于QA河谷近出山口地段,屬低中山地貌，海拔14801883m,比高400m。壩址區(qū)出露巖層主要有粉砂質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖、大理巖、第四系沖積物及坡積物，沖積物厚度25m,坡積物厚度。14m。壩址區(qū)河谷兩岸不對稱，階地亦不對稱，河谷右岸較發(fā)

6、育，階地可見II、III、IV級，II級階地不發(fā)育，IH級階地在右岸呈帶狀分布，高出河水位30m左右，IV級階地高出河水位4050m。工程任務(wù)和規(guī)模QA灌區(qū)南北長30公里，東西寬27.5公里，QA市居灌區(qū)中部，為行政公署、兵團(tuán)農(nóng)場管理局、鐵路分局、吐一哈石油生產(chǎn)、科研、生活基地，QA市政府所在地,是QA地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心。根據(jù)灌區(qū)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，灌區(qū)內(nèi)的人口由現(xiàn)狀的人口18.84萬人發(fā)展到2010年27.8萬人，2020年的32.5萬人，農(nóng)業(yè)種植面積由現(xiàn)狀的17.4萬畝，發(fā)展到2000年的23.9萬畝，2020年的23.9萬畝；工業(yè)總產(chǎn)值由現(xiàn)在的2.1億元發(fā)展到2010年的25億元，

7、2020年的44.9億元。查水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL252-2000(以下簡稱SL252-2000)表2、1、1可知中型工程全年供水量(1.0-0.10)X108m3,本工程全年供水3972萬立方米(0.4X108m3),故該工程規(guī)模為中型工程。查SL252-2000表2.1.1可知該工程水庫等別為川等。查SL252-2000表2.2.1可知該工程主要水工建筑物級別為3級，次要建筑物為4級建筑物，臨時性水工建筑物為5級建筑物。工程布置及主要建筑物本工程采用瀝青混凝土心墻壩樞紐方案，大壩軸線選在位于QA河谷附近的出山口地段。壩高63.9m,壩軸線長205m,壩頂寬8m.右岸設(shè)有側(cè)槽溢洪

8、道，控制段溢流堰凈寬31m。左岸設(shè)有導(dǎo)流放水隧洞，凈寬3.5m,洞高5.2m,采用圓拱直墻洞型，全長325m,出口為挑流消能。施工組織設(shè)計(jì)施工組織設(shè)計(jì)是按現(xiàn)有的施工設(shè)備和施工組織水平進(jìn)行設(shè)計(jì)。圍堰和壩體分離，采用隧洞導(dǎo)流。根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范SL303-2004,表3.2.1查得導(dǎo)流建筑物級別為5級。依據(jù)工程實(shí)際情況，導(dǎo)流方式選擇用全年擋水圍堰。設(shè)計(jì)時將施工導(dǎo)流隧洞與輸水洞結(jié)合，即采用龍?zhí)ь^的型式將輸水洞與施工導(dǎo)流洞結(jié)合。所以洞的洞身和出口的尺寸按最大的要求來確定，即按施工期洪水過程線進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算，這樣即可以滿足施工期導(dǎo)流要求，也可以滿足供水的要求。2水文流域概況QA河位于QA盆地

9、以北，東部天山山脈哈爾里南坡，地理位置介于東經(jīng)9057,9419,，北緯43024311,流域內(nèi)地形大部屬中高山地形，地勢北高南低，由東北向西傾斜，海拔3600米以上為冰川和永久積雪覆蓋區(qū)，海拔25003600米區(qū)間為徑流形成區(qū)，海拔13002500米屬中低山區(qū)，河流全長34公里，壩址以上集水面積342平方公里，徑流來源于高山冰雪融水，夏季的直接降水和季節(jié)性積雪融水,河道縱坡25%。30%。氣象QA流域地處歐亞大陸腹地，屬典型的大陸性氣候，其特點(diǎn)是光照充足，夏季炎熱，冬季寒冷，干燥少雨，蒸發(fā)量大，春季多風(fēng)。流域內(nèi)盛行東北、東風(fēng)，全年大風(fēng)日數(shù)24天。庫區(qū)內(nèi)一般多出現(xiàn)順河向風(fēng)，多年平均年最大風(fēng)速1

10、2m/s,風(fēng)向基本上與壩軸線正交，吹程D=2.12km。庫壩區(qū)多年平均降水量143.9mm,多年平均蒸發(fā)量1232.3mm,多年平均蒸發(fā)量見表2lo表2-1多年平均蒸發(fā)量月份123456789101112全年蒸發(fā)量26.42.102.19287.279.272.263.226.135.52.26.1905.(mm)4270539383846庫壩區(qū)多年平均溫度7.5C,一月平均氣溫-5.2C,7月平均氣溫2L1C,極端最高氣溫32.5（1986年7月15日），極端最低氣溫-22.5（1984年1月17日），年日照時數(shù)在3000小時以上。氣溫詳見表22。根據(jù)壩址處19551995年的冰情觀測資料，

11、最大河心冰厚0.44m,最大岸邊冰厚0.45m,最大凍土深度0.8m。表22多年平均氣溫（C）X123456789101112全年月平均-5.5-4.33.0915.319.421.120.213.53.4-0.8-4.47.5最高-10.1-8.018.722.925.729.732.530.126.120.18.07.132.5最低-22.5-13.9-6.69-3.4-0.49.813.84.84.7-9.4-7.5-16.3-22.5徑流QA河徑流來源于高山冰雪融水，夏季的直接降水和季節(jié)性的積雪融水，徑流的年際變化不大，但年內(nèi)分配不均，據(jù)庫址水文站18年（19892006）的實(shí)測資料,

12、再加上斷面上游引水渠引走的還原水量，年最大徑流量64.65X10m3（1990年，年最小徑流量36.27X10m3（1985）,汛期59月徑流量占全年徑流量的86.5%,其中68月徑流量占全年的68.6%,枯水期11月至次年3月徑流量占全年的7.4%多年平均徑流量49.51X10W,P=50%徑流量49.20X106m3,P=75%徑流量40.81X106m:P=90%徑流量33.74X10m3,P=95%徑流量29.64X106m3o表23多年平均流量頻率計(jì)算成果項(xiàng)目均值CvCs/Cv頻率p(%)計(jì)算采用25102050758090平均流量（m%）1.570.260.2622.462.262

13、.11.911.561.291.231.07表24P=10%每月最大來流流量表月份123456789101112QA(m3/s)0.650.510.4416.829.737.649.242.58.531.990.920.61洪水QA河的洪水可分為暴雨洪水、融雪洪水、降水和冰雪融水混合洪水三種類型的洪水，其中融雪洪水大多出現(xiàn)在4月中旬至5月份，洪水的大小取決于冬春季山區(qū)積雪面積和積雪深度以及春季氣溫輻射條件，這類洪水漲落緩慢，變幅較小，對水庫的威脅不及夏洪大。夏季暴雨洪水多發(fā)生在7月中下旬及8月上中旬，這類洪水主要有大降水生成，其中大范圍的暴雨洪水在QA流域出現(xiàn)頻次雖少，但量級并不低，1961年

14、7月21日測得日雨量93.4mm,調(diào)查最大洪峰流量199m/s,最大一日洪量12.94X,另外有雨水和冰雪融水混合形成的洪水在本流域內(nèi)也時有發(fā)生,這類洪水對水庫安全、運(yùn)用較為不利。因此，選擇1998年8月上、中旬的一次洪水過程線作用為QA水庫設(shè)計(jì)洪水的典型過程線（見表25）。設(shè)計(jì)施工導(dǎo)流及度汛洪水根據(jù)規(guī)范，施工導(dǎo)流洪水頻率為P=10%,攔洪度汛洪水頻率為P=5%,仍以1998年為典型年，洪水過程線見表2-6。截流設(shè)計(jì)流量可選用截流時期內(nèi)10%頻率的月平均流量，見表27。表2-6QA水庫施工期洪水過程線計(jì)算表時間P=5%P=10%典型估量m3/s放大倍比放大流量m3/s修勻流量m3/s典型估量m

15、3/s放大倍比放大流量m3/s修勻流量m3/s23日20:006.402.7217.417.41.7811.411.421.128.992.7224.524.51.7816.016.024日4:0010.602.7228.828.81.7818.918.98:0011.102.7230.230.21.7819.819.812:5313.002.72/2.0535.4/26.735.41.78/1.1623.1/15.123.114:0016.402.0533.639.51.161924.115:3024.202.0549.642.01.1628.124.515:4024.202.0549.64

16、2.51.1628.124.616:1221.402.0543.943.91.1624.824.816:2022.002.0545.145.11.1625.525.517:1228.202.05/2.3557.8/66.366.31.16/1.3232.7/37.237.217:2728.202.0557.865.51.1632.736.818:3825.302.0551.953.41.1629.330.619:0026.002.0553.353.31.1630.230.220:0024.402.0550.050.01.1628.328.321:1822.402.0545.947.81.162

17、62722:0024.602.0550.446.71.1628.526.423:2421.702.0544.544.51.1625.225.225日0:0023.102.0547.447.41.1626.826.81:0023.302.0548.848.81.1627.627.62:0023.802.0548.848.81.1627.627.64:0020.502.0542.042.01.1623.823.88:0016.502.72/2.0533.833.81.1619.122.08:2316.502.7233.833.81.1619.121.812:3513.402.7236.4/27.5

18、32.01.78/1.1623.9/15.520.016:0011.302.7230.730.71.7820.118.518:309.822.7226.726.71.7817.517.520:009.822.7226.726.71.7817.517.526日0:0010.302.7228.028.01.7818.318.34:009.822.7226.726.71.7817.517.58:008.502.7223.123.11.7815.115.112:006.712.7218.318.31.7811.911.920:005.592.7215.215.21.789.9510.0表27P=10%

19、每月平均來流量表月份123456789101112QA(m3/s)0.20.10.153.44.15.88.26.42.01.2().50.3泥沙QA河泥沙來源于融雪洪水和暴雨洪水對流域表面強(qiáng)烈的沖刷和侵蝕，根據(jù)實(shí)測資料（19962005年）分析，QA河輸沙量年際變化較大，年內(nèi)分配極不均勻，汛期58月輸沙量占年輸沙量的83.8%,49月占年輸沙量的100機(jī)最大年輸沙量2.10X10噸（2000年），最小年輸沙量0.3X年噸（2002年），最大年輸沙量是年最小年輸沙量的7倍。多年平均年輸沙量為L14X10,噸，其中，推移泥沙為0.17X10噸，懸移質(zhì)泥沙為0.97XIO,噸。3工程地質(zhì)區(qū)域構(gòu)造及

20、其穩(wěn)定工程區(qū)位于天山東段塊體內(nèi)，北部為巴里坤塔格一八大石隆起塊體，南部為QA盆地(沉降帶)。其北面是天山東西向構(gòu)造與阿爾泰北面構(gòu)造的交匯部位，除近東西向及北西一北西西構(gòu)造較發(fā)育外，還見有少量的北北西向斷裂及北東東向斷裂，各種不同方向的斷裂將本區(qū)分割成大小不同的構(gòu)造塊體。主要構(gòu)造形跡(1)巴里坤塔格一天山廟大斷裂該斷裂總長300公里以上，西段走向近東西較平直，天山廟以東走向北西西，再往東轉(zhuǎn)北東東，形成往南突出的弧形，斷裂北傾，傾角7076。(2)南山口西斷裂走向333,地表出露長度10公里，為具右旋特征的剪切斷裂，此組方向的斷層開成時間晚，截割了其他方向的斷裂，是第四紀(jì)以來的活斷層。(3)東溝斷

21、裂東溝斷裂是庫壩區(qū)附近的一條斷裂，是在花崗巖體中發(fā)育的一條北東東走向的斷裂，斷裂的東段沿QA河谷分布，成東西向延伸，東段在沿河谷南側(cè)不遠(yuǎn)的基巖中通過，總長度約25公里，斷裂傾角較陡，在75左右，且多朝南傾，為一條右旋走滑斷層，它對庫區(qū)地形及地質(zhì)構(gòu)造起到一定的影響?；顒訑嗔雅c地震(1)達(dá)板果勒斷裂達(dá)板果勒斷裂東端在未來100年內(nèi)發(fā)生67級左右地震可能性最大，但其最近的可能震源距庫區(qū)在20公里以上，按地震影響場的衰減系數(shù)，對庫區(qū)的影響裂度也在7或7以下。(2)東溝斷裂該斷裂長約25公里，歷史上很少有地震活動，活動量也不大，本區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)北東東向斷裂發(fā)生過級地震的先例，因而估計(jì)未來百年內(nèi)發(fā)生M,26級

22、地震的可能性很小，按照新疆地區(qū)斷層長度與發(fā)生最大地震的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，該斷裂可能發(fā)生的最大震級此=6.2,即使發(fā)生6.2級地震，其烈度也只有7。區(qū)域穩(wěn)定評價壩庫區(qū)位于天山東段構(gòu)造塊體內(nèi)，盡管附近有東溝斷裂存在，經(jīng)自治區(qū)地震局論證鑒定，活動量不大，它不是本區(qū)地震活動的控制性斷裂，因此，區(qū)域構(gòu)造環(huán)境較好，庫壩區(qū)處于較穩(wěn)定的塊體內(nèi)。據(jù)自治區(qū)地震局論證鑒定，區(qū)外達(dá)板果勒斷裂東端發(fā)生67級左右地震的可能性最大，但對庫區(qū)的最高影響烈度為7。水庫區(qū)工程地質(zhì)條件QA水庫在大地構(gòu)造單元上屬北天山地向斜褶皺帶，哈爾里克復(fù)背斜，出露的地層有泥盆系中統(tǒng)大南湖級第三亞組和不同成因類型的第四系地層?，F(xiàn)將庫區(qū)出露地層有老到新分

23、述如下：(1)泥盆系中統(tǒng)大南湖組第三亞組大理巖：出露于庫區(qū)西北部，為庫區(qū)最老地層，分布面積0.08平方公里，巖石呈白色、灰白色，花崗變晶結(jié)構(gòu)，產(chǎn)狀9646。灰?guī)r：出露于壩址區(qū)河流西側(cè)，分布面積0.4平方公里，巖石呈灰色、灰綠色，風(fēng)化面呈灰黑色，層狀構(gòu)造，由正常碎屑和膠結(jié)物組成，巖層產(chǎn)狀傾向東，傾角70。80o砂巖：出露于壩址以東，面積1.8平方公里，由于斷層與小褶曲的影響，產(chǎn)狀變化較大。巖石呈灰色，風(fēng)化面黑色，板狀一層狀構(gòu)造，由正常碎屑和火山碎屑組成。(2)第四系地層沖積層：由河流沖積作用形成的松散堆積物，分布在河床和河流形成的階地上，沿河帶狀分布，厚度變化于213.2m,在壩址附近厚約25m

24、。巖性為砂、卵石。坡積碎石土層：主要分布在壩址兩岸階地上，厚度013m,其成分為碎石和粉土，碎石含量60%左右，粉土含量40%左右。構(gòu)造庫區(qū)內(nèi)共有大小斷層20條，最長達(dá)5.5公里，最短的僅幾十米，以走向6070的最發(fā)育，主要斷層有Fl、F17、F18。F1斷層：縱貫整個庫區(qū)，屬逆斷層，長5.5公里，斷層?xùn)|段走向43,中段72,西段60,傾向南東，傾角6288,中段傾角陡，破碎帶寬610米,破碎帶由內(nèi)向外依次有斷層泥、糜棱巖、角礫石和壓碎巖，斷層破碎帶連續(xù)，從壩址左壩肩穿過。F17斷層：位于壩址右岸，為一正斷層，長1公里，斷層面傾向西南，走向62,傾角80,破碎帶寬0.51米，可見斷層角礫巖。F

25、18斷層：位于壩之上游0.7公里處，接近南北走向。壩址區(qū)主要裂隙有7條，以北東向?yàn)橹?，南北向次之，最長達(dá)300m,小的只有幾十米，裂隙傾角7080,裂隙張開寬度15cm,最大不超過10cm,裂隙面粗糙，有碎石、粘土物填充。庫岸穩(wěn)定水庫基底巖石為凝石巖，河谷及兩側(cè)岸坡為厚度不大的松散堆積物覆蓋，進(jìn)入壩址附近因岸坡變陡，大部分范圍基巖裸露，基巖完整未發(fā)現(xiàn)滑坡體，位于壩址南側(cè)的F1斷層，向南傾斜，在壩址附近傾角82,出露在庫區(qū)回水標(biāo)高范圍以上，水庫建成蓄水后不存在滑動、坍塌問題。庫區(qū)滲漏庫區(qū)處于高山峽谷區(qū)，兩岸山勢陡峻，山體雄厚，河谷深切，10公里范圍內(nèi)為最低侵蝕基準(zhǔn)面，庫區(qū)巖性由花崗巖和凝灰?guī)r組成

26、，除發(fā)育有近東西，近南北向兩級小規(guī)模斷裂外，無規(guī)模較大的區(qū)域性斷裂通過，故水庫不會產(chǎn)生鄰谷滲漏。庫區(qū)內(nèi)無工礦企業(yè)、居民點(diǎn)，僅有5畝耕地，1.3萬余株野生喬灌木及268畝天然草場，故無大的淹沒損失，巖質(zhì)庫岸也不存在浸沒問題。3.3壩址區(qū)工程地質(zhì)條件3.3.1地質(zhì)概況壩址區(qū)位于QA河谷近出山口地段，屬低中山地貌，海拔14801883m,比高400m。壩區(qū)河流呈近東西走向，河流以下切為主，河谷呈“V”字形，現(xiàn)代河床寬2750m,河流彎急，流速大。壩址區(qū)上下游兩岸沖溝發(fā)育，呈梳狀展布，以近南北向者居多，沖溝具有延伸長、兩岸陡立、切深大等特點(diǎn)，給選擇壩線帶來一定困難。壩址區(qū)出露巖層主要有粉砂質(zhì)凝灰?guī)r、凝

27、灰質(zhì)粉砂巖、大理巖、第四系沖積物及坡積物，沖積物厚度25m,坡積物厚度014m。壩址區(qū)河谷兩岸不對稱，階地亦不對稱，河谷右?guī)r較發(fā)育，階地可見H、III、IV級，II級階地不發(fā)育，IH級階地在右岸呈帶狀分布，高出河水位30m左右，IV級階地高出河水位4050m。壩址區(qū)內(nèi)無大的斷裂構(gòu)造發(fā)育，只發(fā)育有幾條規(guī)模較小的斷層和兩級裂隙，現(xiàn)簡述如下：F1斷層：位于左岸，走向43,傾向南東，傾角82,總長5.5公里，破碎帶寬度610m,在左壩肩高出回水線以上300m出露，距左壩肩水平距離300m,對建壩影響不大。F17斷層：位于右岸，走向62,傾向南西，傾角80,總長1公里，破碎帶寬度0.51米，在右壩肩高出

28、回水線以上100m出露，距右壩肩水平距離200m,對建壩影響不大。F19斷層：位于左壩肩，總長50m,走向6265,傾角直立。在左壩肩高出回水線以上100m出露，距左壩肩水平距離120m,對建壩影響不大。第一組裂隙：傾向258305,傾角6075。第二組裂隙：傾向3207,傾角5889。兩組節(jié)理相交呈“X”形，其中第一組裂隙位于右岸壩腳附近，長20m,張開寬度約10cm,因規(guī)模較小，易于處理。壩址區(qū)兩岸山體雄厚，相對高差大(約400m)基巖裸露，主要為粉砂質(zhì)凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)粉砂巖，巖石堅(jiān)硬較完整，巖層產(chǎn)狀35010,NE或SEN65。80,傾向上游對建壩有利。兩岸及壩基工程地質(zhì)條件分述如下：(1

29、)左壩肩現(xiàn)代河床陡崖高13m,陡崖之上為H級階地，II級階地之上為坡積碎石覆蓋，南北向分布寬度70m,坡度2530,厚013m,結(jié)構(gòu)疏松，透水性強(qiáng)，需全部清除，在此之上岸坡變陡，為6575,未發(fā)現(xiàn)有大的不穩(wěn)定體和緩傾角滑移面,出露巖石較完整，堅(jiān)硬，強(qiáng)風(fēng)化層厚度13m,弱風(fēng)化層厚度510m,工程地質(zhì)條件較好。(2)右壩肩右岸岸邊有2040m高的陡坡，在1985m高程以上地形坡度50左右，右壩肩未發(fā)現(xiàn)有大的不穩(wěn)定巖體和緩傾角滑移面，但在19802055m高程范圍有一段地層較破碎，產(chǎn)狀紊亂，風(fēng)化深度20m左右，該段上部巖石破碎是由于表面風(fēng)化裂隙發(fā)育，較軟弱，風(fēng)化強(qiáng)烈現(xiàn)象造成。右岸壩軸線上游，無第四系

30、坡積物覆蓋，壩軸線下游階地之上為第四系坡積物覆蓋，分布范圍南北向?qū)?00m,東西向長160m,最大厚度7m。若在右岸布置溢洪道應(yīng)考慮，清除破碎巖石及坡積物。(3)壩基工程地質(zhì)條件壩基位于現(xiàn)代河槽，寬度27m米左右，根據(jù)鉆孔及探坑揭露，壩軸線附近覆蓋層厚1.9m,之下基巖完整、堅(jiān)硬，河流基本下切至新鮮巖面，基礎(chǔ)處理較易。根據(jù)洞探揭露，兩岸壩肩由河床岸邊深入巖體內(nèi)部10m以后，大部分巖石堅(jiān)硬完整，節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖層走向與河流走向成大交角，圍巖穩(wěn)定性較好，均可布置導(dǎo)流洞和放水洞。3.4建筑材料3.4.1天然建筑材料QA水庫天然建筑材料位于壩址下游7公里范圍內(nèi)，主要巖性為第四系崩坡積物和沖洪積物。為

31、滿足設(shè)計(jì)要求，共選擇了7個料場，各料場情況如下：1.C6料場水庫大壩壩體填料料場，位于QA溝口右岸I級階地和該級階地質(zhì)沿相連接的山前堆積層，料場距大壩5公里，該處沉積層巨厚，儲量豐富，測算料場儲量在100萬立方米。顆粒級配良好，顆粒磨圓度由棱角狀、次棱角狀，直至滾圓狀都有。從分布情況看，階地前沿多為沖、洪積物堆積物，卵、礫石磨圓度好呈滾圓，夾有大量漂石，多數(shù)礫石直徑500mm,個別有超過此粒徑的向階地后沿發(fā)展,主要是山前洪積堆積層，分選及磨圓度均較差，顆粒以棱角狀和次棱角狀為主，最大顆粒直徑250至350mm,山前個別漂礫大于800mm。堆積物母巖成分以花崗巖、灰?guī)r為主，顆粒間充填物有砂、礫和

32、土組成，山前堆積物中土含量較大，而階地前沿沖、洪積堆積沖填物則以砂、礫為主。該料場物理力學(xué)指標(biāo)見表3-1、表32。0C1砂石料場C1砂石料場位于QA河口河灘，距水庫大壩4.5公里，此處沉積較厚，為沖、洪積沉積物，分布成扇形，半徑244m,堆積厚度2至17m,儲量約20.5萬立方米，料場緊鄰基巖山坡有部分坡積物混合堆積，分選較差，其中卵、礫石磨圓度較好，呈滾圓狀，砂子有大部分因?yàn)榘徇\(yùn)距離不遠(yuǎn)，磨圓較差，呈次棱角狀，砂子成分中正長石含量較大。C2砂石料場C2砂石料場位于東溝村東南300m的沖溝溝口，距水庫大壩5.5公里，沖洪積沉積與堆積混合堆積，洪積扇地貌，堆積厚度大于20m,扇軸長400m,儲量

33、約94.5萬立方米。此處山溝水量較小，搬運(yùn)及沉積物以細(xì)顆粒居多，粗顆粒相對減少，卵礫石磨圓度較好，砂子磨圓較差，砂子成分含量中以正長石為主。3m料場該料場位于水庫大壩上游，距大壩約3公里，料場沿溝底分布，長約1000m,寬約600m,儲量約88.2萬立方米。該料場土料的壓縮系數(shù)為0.226Mpa,屬中等壓縮性土，粘粒含量高，達(dá)48.1%,可塑性好，塑性指數(shù)為14.37,屬品質(zhì)較好的心墻土料。C4土料場C4土料場位于出山口以西沖溝溝口，距水庫約5.5公里，呈條帶分布，長約960m,寬約60m,儲量約28.8萬立方米，該料場土料物理力學(xué)指標(biāo)見表33、表34,a)C5沙石料場C5沙石料場位于QA溝口

34、以西沖溝溝口，距水庫大壩約6.5公里，料場順溝底呈條帶分布，長約1320m,寬約200m,探坑深度5m,儲量約132萬立方米。該料場主要為附近基巖分化堆積，成分以正長石為主，磨圓及分選較差，砂、礫均為次棱角狀。C7石料場石料料場位于QA溝口河漫灘，距水庫大壩約5公里，該處200mm至600mm漂石儲量豐富，收集方便，運(yùn)距較近，預(yù)測儲量5萬立方米，并且卵石、漂石磨圓度好，石質(zhì)堅(jiān)硬，主要成分為花崗巖，是很好的砌石材料。三材.水泥QA地區(qū)當(dāng)?shù)赜袛?shù)家水泥生產(chǎn)廠，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可滿足工程需要。.鋼筋與木材均可通過鐵路公路運(yùn)輸，滿足工程要求。其它材料新疆有豐富的石油資源，瀝青品質(zhì)優(yōu)良，鐵路運(yùn)輸直抵QA市，

35、是瀝青心墻堆石壩的競爭優(yōu)勢。4工程任務(wù)和規(guī)模地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展概況QA灌區(qū)南北長30公里，東西寬27.5公里，QA市居灌區(qū)中部，為行政公署、兵團(tuán)農(nóng)場管理局、鐵路分局、吐一哈石油生產(chǎn)、科研、生活基地，QA市政府所在地，是QA地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心。灌區(qū)內(nèi)2000年總?cè)丝?8.84萬人，其中城市人口15.4萬人，近郊區(qū)農(nóng)業(yè)人口3.44萬人，少數(shù)民族占23%,農(nóng)業(yè)種植面積15.27萬畝，社會總產(chǎn)值6.19億元，國民生產(chǎn)總值0.916億元，工業(yè)總產(chǎn)值0.57億元，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值0.42億元，國民人均收入825.24元。根據(jù)灌區(qū)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，灌區(qū)內(nèi)的人口由現(xiàn)狀的18.84萬人發(fā)展到2010年27.8萬

36、人,2020年32.5萬人，農(nóng)業(yè)種植面積由現(xiàn)狀的17.4萬畝，發(fā)展到2000年的23.9萬畝，2020年的23.9萬畝；工業(yè)總產(chǎn)值由現(xiàn)狀年的2.1億元發(fā)展到2010年的25億元，2020年的44.9億元。工程興建的必要性和迫切性QA盆地是新疆最缺水的地區(qū)，是干旱地區(qū)中的干旱地區(qū)，同時，QA盆地又是一個相對封閉的綠洲經(jīng)濟(jì)區(qū)，水資源貧乏，境內(nèi)調(diào)水又無可能，一方面是缺水,另一方面因建設(shè)資金缺乏，北部山區(qū)的山溪性河溝水資源開發(fā)利用不足，城市要發(fā)展，工業(yè)要發(fā)展，農(nóng)業(yè)要發(fā)展，各業(yè)的發(fā)展都需要水，長期以來缺水嚴(yán)重制約著QA盆地的發(fā)展，也是QA盆地的經(jīng)濟(jì)長期以來未能走出困境的關(guān)鍵所在。灌區(qū)具有優(yōu)越的土地、光熱

37、資源優(yōu)勢，發(fā)展農(nóng)業(yè)有廣闊的前景，同時灌區(qū)內(nèi)又有發(fā)展鹽化工、石油化工、煤炭、電力等工業(yè)的基本條件和優(yōu)勢，僅擬建的石油化工提出的用水申請，即要求年供水量2500萬噸。工程規(guī)模QA水庫的主要任務(wù)是，保證石油化工用水，改善灌區(qū)的灌溉條件，調(diào)劑生態(tài)用水，減少流域內(nèi)地下水的開采量，兼顧防洪。工程興建后可以向石油化工年提供水量20.00XIO,nr,向灌區(qū)年供水19.72X10n?,全年供水39.72X10,改善灌溉面積15.27X104畝。根據(jù)流域規(guī)劃中QA水庫承擔(dān)的主要任務(wù)，經(jīng)灌區(qū)水土平衡計(jì)算，確定水庫的興利庫容為8.48X10/。經(jīng)水庫泥沙淤積計(jì)算，確定水庫死庫容0.52X10*W,相應(yīng)死水位1953

38、.5mo則水庫庫容為9.0X106m3,相應(yīng)正常蓄水位1994.7m。根據(jù)規(guī)范SL252-2000,本工程等級為三等工程，主要建筑物級別為3級，臨時建筑物為5級。整個樞紐主要由攔河大壩、導(dǎo)流兼放水洞、溢洪道三大建筑物組成。4.4洪水調(diào)節(jié)洪水調(diào)節(jié)和防洪特征水位的選擇（1）根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL252-2000（以下簡稱SL252-2000）查知，水庫永久性建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年標(biāo)準(zhǔn)，校核洪水位標(biāo)準(zhǔn)為1000年標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)QA水庫樞紐工程設(shè)計(jì)資料選取設(shè)計(jì)洪水頻率為P=2%,P=0.設(shè)這兩條典型過程線。該水庫洪水由QA河洪水匯入，該河的洪水可分為：暴雨洪水、融雪洪水、降水和冰雪融水

39、混合洪水三種類型的洪水。（2）該水庫工程洪水主要以溢洪道泄水為主，為自由泄流，無閘門控制，保證了泄洪，確保了建筑物的安全。水庫以放水洞輸水，保證下游灌區(qū)用水，工業(yè)用水，城鎮(zhèn)用水的需要。洪水時期，水庫當(dāng)蓄到興利庫容后，多余洪水由溢洪道流入下游河道，從而起到自行調(diào)節(jié)作用。（3）水庫泄洪采用開敞式溢洪道，根據(jù)教學(xué)要求和設(shè)計(jì)方案溢流堰寬度取31m,溢洪道無閘控制，則水庫正常水位為1994.7m,水庫兼顧防洪作用，根據(jù)P=2%和P=0.1%兩個典型入庫洪水過程線，用雙輔助曲線計(jì)算設(shè)計(jì)情況下，求的校核情況下的最大下泄流量4nm和最高水位Zmax所對應(yīng)的特征水位。洪水調(diào)節(jié)過程計(jì)算原理水庫調(diào)洪計(jì)算的目的，確定

40、水庫在調(diào)洪蓄洪過程中，入庫洪水、下泄洪水、攔蓄洪水的庫容及水庫水位變化和泄洪建筑物尺寸，確定下游最大下泄流量，從而確定設(shè)計(jì)和校核時所對應(yīng)的水位和庫容，水庫永久性建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年標(biāo)準(zhǔn)，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1000年標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)洪演算原理，根據(jù)公式：(4-1)Q一一計(jì)算時段的平均入庫流量（m7s）,它等于gR:。、色分別為計(jì)算時段初、末的入庫流量（m7s）；qq2一一分別為計(jì)算時段初、末的下泄流量（nf/s）；匕、匕分別為計(jì)算時段初、末的水庫的蓄水量（mD；Ar一一計(jì)算時段，一般取16小時，需化為秒，本設(shè)計(jì)用2小時。根據(jù)溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范SL253-2000規(guī)定，無閘門的情況泄水能力按實(shí)用堰流計(jì)算，其

41、計(jì)算公式：q=mcrB2gHl，2（4-2）式中：QA流量（it）3/s）；B溢流堰總凈寬（m）；Ho計(jì)入行進(jìn)流速水頭的堰上總水頭（m）；g重力加速度（m?/s）；m流量系數(shù)，查SL253-2000表A2.11得m=0.501。列水位一下泄流量關(guān)系表ZQA,見附錄A-1。由已知水位一庫容表得出相應(yīng)ZV關(guān)系表，見附錄A2o根據(jù)入庫流量與下泄流量相等時有最高水位，由雙輔助曲線法原理求得，見附錄A：圖一1、圖一2、圖一3o總上可得出調(diào)洪結(jié)果：防洪限制水位：1994.7m；防洪庫容:900萬小。設(shè)計(jì)情況，最高水位：1995.9m；最大下泄流量：90m7s；調(diào)洪庫容：953萬m3o校核情況，最高水位：1

42、997.4m；最大下泄流量：303m7s；最大庫容：1013萬m3o水庫的調(diào)度原則（1）大壩的泄洪方式為自由出流，因此大壩的安全第一；（2）當(dāng)壩前庫水位達(dá)到正常蓄水位時，水庫開始起調(diào)；（3）此期間流量不斷增大，水位不斷升高，在設(shè)計(jì)情況下，水位升高到1995.9m時流量達(dá)到最大為90m：/s；在校核情況下，水位升高到1997.4時流量達(dá)到最大為303m7so在此之后流量變小，水位不斷降低一直到正常蓄水位，完成一次調(diào)節(jié)。（4）當(dāng)水位高于正常蓄水位時開始第二次調(diào)節(jié)。5工程布置及建筑物設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)工程條件，以及當(dāng)?shù)夭牧?，新疆石油資源豐富，QA市交通便利，鐵路運(yùn)輸可直達(dá)QA市，結(jié)合工程造價及施工條件，初

43、選為瀝青混凝土心墻壩。工程等別及建筑物級別QA水庫以灌溉和工業(yè)兼顧防洪。根據(jù)工程規(guī)模及在國民經(jīng)濟(jì)中的作用，依據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL2522000規(guī)范，水庫死庫容為0.52XIOr,興利庫容為8.48XlCTii?,相應(yīng)的正常蓄水位1994.7m,屬中型工程，工程等別為川等。工程級別該工程主要水工建筑物級別為3級，次要建筑物為4級建筑物，臨時性水工建筑物為5級建筑物。主要建筑物型式，軸線選擇及工程總體布置壩型、壩軸線的選擇壩型的選擇（1）根據(jù)工程條件，以及當(dāng)?shù)夭牧?，新疆石油資源豐富，QA市交通又便利，再根據(jù)綜述所講到的瀝青的防滲，結(jié)合工程造價及施工條件，初選瀝青心墻碾壓式土石壩。由

44、于教學(xué)安排，本人仍采用瀝青心墻壩進(jìn)行設(shè)計(jì)。壩軸線的選擇壩軸線盡可能與等高線及來水方向垂直，盡量選在河谷較窄地質(zhì)條件較好的山谷處，這樣可以減小壩軸線長度，減小工程量。5.2.3工程總體布置根據(jù)教學(xué)要求，本設(shè)計(jì)采用瀝青混凝土心墻堆石壩樞紐方案，溢洪道凈寬取31m。本工程大壩軸線選在位于QA河谷附近的出山口地段。此地段兩岸山體較高,山體雄厚，河谷深切，壩體工程量比較小，填筑材料豐富，是良好的施工場地。從樞紐布置上考慮，軸線右岸有階地可以布置溢洪道，左岸山體險峻，可以布置引水隧洞。側(cè)槽溢洪道的溢流堰大致沿等高線布置，可在單寬開挖量增加不多的情況下，采用較大前緣長度，以較小的溢流水頭宣泄較大流量從而降低

45、水庫的洪水位。因此我采用側(cè)槽溢洪道。泄洪溢洪道進(jìn)口高程為1991.6m,出口高程為1950.2m,坡度為0.35,開挖邊坡為1：0.5。隧洞寬取3.5m,根據(jù)壩區(qū)地形及地質(zhì)構(gòu)造，溢洪道布置在右岸堰頂高程為1994.7m。隧洞布置在左岸，進(jìn)口處高程為1953.5m,出口處高程為1937.5m,縱坡為i=0.01。隧洞設(shè)有一個轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑為17.5m。詳見QA水庫樞紐總體布置圖。5.3擋水建筑物結(jié)構(gòu)布置本方案由于考慮到大壩與溢洪道，輸水洞的綜合布置，及相應(yīng)地質(zhì)地貌因素,壩軸線采用基本垂直于右岸等高線且與來水方向基本正交布置（如樞紐總布置圖所示）。壩體右岸壩角與溢洪道控制段擋土墻部分結(jié)合。初設(shè)壩軸

46、線長190米，壩高63.9米，壩頂寬度8米。其壩頂高程為1997.7米，防浪墻頂部高程為1998.9米，心墻頂部高程為1996米。下游壩坡設(shè)一馬道，其高程1967.7米，寬為2.0米。由于堆石壩本身排水性能良好，故壩體不用設(shè)排水層，在滲流出口處設(shè)排水棱體。壩體分區(qū)設(shè)計(jì)按規(guī)范要求壩體分區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)就地取材和挖填平衡的原則，經(jīng)技術(shù)比較確定。對于壩體各種不同材料應(yīng)進(jìn)行明確的分區(qū)。作為瀝青混凝土心墻堆石壩該工程應(yīng)將壩體分為瀝青混凝土心墻防滲體、過渡層、壩體堆石區(qū)、墊層、護(hù)坡、棱體排水，排水棱體進(jìn)水面設(shè)反濾層，上游圍堰與壩體采用分離的形式。壩坡設(shè)計(jì)根據(jù)本工程所確定的壩型、壩高、壩的等級、壩體和壩基材料的

47、性質(zhì)，以及壩體所承受的荷載和施工、運(yùn)用條件等因素，特別考慮該工程壩址區(qū)狹窄及壩體與溢洪道、導(dǎo)流引水隧洞整體布置要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定：上游壩坡坡度1：2.25,下游壩坡坡度1：2.0o考慮壩體下游壩面排水、壩體檢修、觀測、增加護(hù)坡和壩體的穩(wěn)定性等因素,本工程在下游設(shè)水平馬道，頂部高程為1967.7米，寬為2米。在馬道內(nèi)側(cè)設(shè)縱向排水溝。壩頂高程計(jì)算壩址兩岸的山體雄厚。巖石堅(jiān)硬完整，庫區(qū)處于高山峽谷區(qū)。多年平均最大風(fēng)速16m/s風(fēng)向多順向河道，基本上與壩軸線正交，吹程D=2.12Km。QA水庫樞紐工程的正常蓄水位為1994.7m,相應(yīng)庫容為9.OX10m3o死水位1953.5m,死庫容0.52

48、X106m:設(shè)計(jì)洪水位為1995.9m,設(shè)計(jì)洪水流量為90m7s,校核洪水位1998.9m,校核洪水流量為303m3/s。壩頂超高及壩頂高程的確定：壩頂在水庫靜水位以上的超高按下式計(jì)算：y=R+e+A(5-1)式中：y一壩頂超高(m)；R-最大風(fēng)浪在壩坡上的爬高(m)；e最大風(fēng)壅水面高度(m)；A安全加高(m)o壩頂高程等于水庫靜水位加壩頂超高之和。應(yīng)按以下運(yùn)用條件計(jì)算其最大值：計(jì)洪水位+正常運(yùn)用條件下的壩頂超高。核洪水位+非常運(yùn)用條件下的壩頂超高。根據(jù)中華人民共和國水利部發(fā)布的碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范A.1.7條，對于內(nèi)陸峽谷水庫當(dāng)W20m/s.D2000m時波浪的波高和平均波長可采用官廳水庫公

49、式計(jì)算：崢=0.3325(絲)(5-3)式中h-當(dāng)絲=20250時為累積頻率5%的波高h(yuǎn)5%當(dāng)絲=2501000時WW為累積頻率1%的波高h(yuǎn)io%g一重力加速度取9.81m/s2；w一計(jì)算風(fēng)速(m/s)；D風(fēng)區(qū)長度(m)；L一平均波長(m)。具體壩頂高程計(jì)算成果見下表:表54壩頂高程計(jì)算成果表情況運(yùn)行條件A(m)R(m)e(m)y(m)Z(m)1設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用條件下的壩0.42.00.0052.41998.32校核洪水位加非常運(yùn)用條件下的壩0.41.10.0051.51998.9結(jié)論：校核洪水位加非常運(yùn)用條件下的壩頂高程為最大，故取壩頂高程為1998.9mo壩頂構(gòu)造本工程最大壩高63.9

50、m,壩軸線長205m。根據(jù)規(guī)范要求，對于中壩，壩頂寬度為5m10m,本工程考慮實(shí)際壩體結(jié)構(gòu)、施工、運(yùn)行以及抗震等因素確定壩頂寬度為8m。對于壩頂蓋面型式及材料，考慮當(dāng)?shù)夭牧锨闆r及本工程采用瀝青混凝土防滲等因素，決定采用20cm密實(shí)的碎石墊層，上鋪厚度為10cm的瀝青混凝土作為壩頂路面，為保證排水將路面設(shè)為緩坡，坡度為i=0.02,并設(shè)排水孔，排水孔間距10m。壩頂上游一側(cè)設(shè)“L”型鋼筋混凝土防浪墻，墻頂高于壩頂路面1.2m。防浪墻路面以下埋深3.3m,其底部與瀝青混凝土防滲體緊密結(jié)合并做止水處理，沿壩軸線方向設(shè)置伸縮縫，做止水處理。反濾層設(shè)計(jì)根據(jù)規(guī)范要求，土石壩反濾層主要依據(jù)以下原則：.使被保

51、護(hù)土不發(fā)生滲透變形；.滲透性大于被保護(hù)土，能通暢地排出滲透水流；.不致被細(xì)粒土淤塞失效。土石壩防滲體包括心墻(斜墻、鋪蓋)，截水槽、帷幕灌漿。對于本工程，在瀝青混凝土心墻兩側(cè)只需設(shè)過渡層，不需要另設(shè)反濾層，只是在下游排水棱體與壩體及基礎(chǔ)接觸面處需設(shè)反濾層，具體設(shè)計(jì)如下：棱體排水與壩體及基礎(chǔ)接觸面的反濾層分為兩部分組成，總厚600mln,每層均厚300mm,第一層最大粒徑40mm,最小粒徑5mm；第二層最大粒徑80mm,最小粒徑40mm.要求用級配良好隧洞及溢洪道開挖料填筑。對于土石壩的過渡層應(yīng)具有協(xié)調(diào)相鄰兩側(cè)材料變形的功能，按規(guī)范要求本工程需在瀝青混凝土心墻兩側(cè)及壩面上下游護(hù)坡與壩體堆石料接觸

52、面設(shè)置過渡層，具體如下：.心墻與壩體堆石區(qū)之間設(shè)置厚度為3m的過渡層。.在上游干砌石護(hù)坡下設(shè)厚度為300mm的碎石墊層，下游護(hù)坡下設(shè)厚度為200mm的碎石墊層。5.3.1.6護(hù)坡設(shè)計(jì)本工程考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素及C7料場豐富的大粒徑卵石材料，設(shè)計(jì)上、下游護(hù)坡均采用干砌卵石護(hù)坡，上游護(hù)坡厚300mm,下游護(hù)坡厚200mm。上游面護(hù)坡上部自壩頂起與防浪墻連接，下部到死水位以下2.5m,并做穩(wěn)定處理，護(hù)坡與堆石區(qū)接觸面設(shè)300mm碎石墊層。下游面護(hù)坡由壩頂至排水棱體，其中馬道考慮壩面排水采用漿砌石，與堆石區(qū)接觸面設(shè)200mm碎石墊層。5.4泄水建筑物溢洪道軸線及其型式選擇溢洪道軸線的選擇大壩型式以選定為當(dāng)

53、地材料壩（瀝青混凝土心墻堆石壩），而當(dāng)?shù)夭牧蠅瓮捎冒哆吺叫顾ㄖ铮鶕?jù)地形圖大壩右岸地勢較緩，右岸下游有深溝地形,可大大減少溢洪道修建長度，故將溢流堰軸線布置在右岸。溢流堰軸線大致垂直于河道布置,水流經(jīng)過溢流堰泄入泄槽，經(jīng)泄槽末端的挑流消能挑入下游出水渠。溢洪道型式的選擇土石壩樞紐布置通常是以大壩為主體，泄水建筑物為中心。土石壩壩頂不易過水，所以為保證大壩安全，在樞紐布置中應(yīng)十分重視泄水建筑物的布置。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后采用岸邊溢洪道為主要泄水建筑物。由F側(cè)槽溢洪道的溢流堰大致沿等高線布置，可在單寬開挖量增加不多的情況下，采用較大前緣長度，以較小的溢流水頭宣泄較大流量從而降低水庫的洪水位

54、，因此我采用側(cè)槽無閘溢洪道，以提高土石壩樞紐的泄洪能力以及運(yùn)行可靠性。根據(jù)教學(xué)要求，本方案溢流堰凈寬取31米，為開敞式泄洪。溢流堰形式采用WES實(shí)用堰，堰頂高程為1994.7m,出口段采用挑流鼻坎消能。5.4.3工程布置河岸式溢洪道布置可包括進(jìn)水渠、控制段、泄槽、消能設(shè)施及出水渠，現(xiàn)將其具體布置介紹如下：進(jìn)水渠布置進(jìn)水渠的布置原則：選擇有利地形、地質(zhì)條件；在選擇軸線方向時，應(yīng)使進(jìn)水順暢；進(jìn)水渠較長時，宜在控制段之前設(shè)置漸變段，其長度視流速等條件確定，不宜小于2倍堰前水深；渠道轉(zhuǎn)彎時，軸線的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于4倍渠底寬度，彎道至控制段之間已有長度不小于2倍堰前水深?？刂贫尾贾每刂贫屋S線的選定，應(yīng)滿

55、足下列要求：.統(tǒng)籌考慮進(jìn)水渠、泄槽、消能設(shè)施及水渠的總體布置要求。.建筑物對地巖的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、抗?jié)B性及耐久性的要求。.便于對外交通和兩側(cè)的建筑物的布置。.控制段與壩體結(jié)合時，應(yīng)與大壩布置協(xié)調(diào)一致。.便于防滲系統(tǒng)的布置，堰與兩岸的止水、防滲排水系統(tǒng)應(yīng)形成整體。根據(jù)QA水庫壩址的地形特點(diǎn)將溢洪道布置在右岸，泄槽凈寬度15m,等寬度布置，不收縮，不擴(kuò)散，防止高速水流帶來的不利影響。溢流堰采用圓弧與壩體上下邊坡相切的WES實(shí)用堰型，凈寬31m；校核洪水位時下泄流量Q303m7soo堰頂高程為1994.70m。堰體設(shè)置帷幕灌漿。帷幕灌漿采單排，灌漿孔距為2m,灌漿深度達(dá)7m。5.4.3,3泄槽布置泄槽

56、布置要求：泄槽縱坡宜大于水流的臨界坡。橫斷面宜采用矩形斷面，泄槽比降為0.35,泄槽段總長150m且由于開挖致巖基，泄槽較為穩(wěn)定，泄槽設(shè)橫縫和縱縫，并設(shè)止水?？p內(nèi)設(shè)橡膠止水，以阻止水流進(jìn)入泄槽底板底下。泄槽底部板縫下均設(shè)有橫向排水溝，在泄槽導(dǎo)墻與泄槽底板的連接處設(shè)置縱向排水溝，將橫向排水中的水經(jīng)過縱向排水溝排到下游，底板厚度為0.4m。泄槽兩側(cè)的邊墻高由泄槽的水面曲線加上超高來確定，由于泄槽采用同一坡度，則其邊墻高度一致，取3m。溢洪道的消能段，根據(jù)地形、地質(zhì)條件、泄流條件、運(yùn)行方式及河床抗沖能力，消能防沖要求，下游水流銜接及對其它建筑物影響等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選用挑流消能。5.4.3.

57、4消能設(shè)施布置溢洪道的消能段，根據(jù)地形、地質(zhì)條件、泄流條件、運(yùn)行方式及河床抗沖能力，消能防沖要求，下游水流銜接及對其它建筑物影響等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選用挑流消能。溢洪道消能防沖建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)：本樞紐屬于3級建筑物，按50年一遇洪水設(shè)計(jì)溢洪道消防沖建筑物。選定的消能設(shè)施，要保證能泄設(shè)計(jì)洪水，在泄常遇洪水要使消能效果良好，結(jié)構(gòu)可靠，并能防空蝕，抗磨損和抗凍害。挑流鼻壩可選用連續(xù)式，這樣可以保證下游河床和岸坡遭受沖刷后不至于危及大壩和溢洪道自身的安全。反弧半徑R可采用反弧最低點(diǎn)最大水深h,的612倍。由于采用挑流，在出口末端設(shè)置挑流鼻坎，將水流挑入原河床。5.5導(dǎo)流放水隧洞方案比較土石壩

58、土石壩樞紐布置通常是以大壩為主，泄水建筑物為中心。從某種意義上說，選擇土石壩壩址，壩軸線，主要是選擇合適的泄水建筑物的位置，并兼導(dǎo)流輸水隧洞，然后再進(jìn)行優(yōu)化。本方案在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后采用隧洞為輸水建筑物，本方案隧洞通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，凈寬3.5m,副5.2m,隧洞底板高程為1953.5m。5.5.2基本資料在水利樞紐中，為滿足灌溉，工業(yè)用水等的任務(wù)而設(shè)置的隧洞稱為水工隧洞。水工隧洞按洞內(nèi)水流狀態(tài)分為有壓和無壓洞，由于本設(shè)計(jì)中的隧洞要考慮，在施工期要用來導(dǎo)流，故本設(shè)計(jì)中的隧洞應(yīng)做成無壓隧洞。水工隧洞的線路的選擇隧洞選線關(guān)系到工程造價.施工難易，工程進(jìn)度，運(yùn)行可靠性等。影響因素多，如地質(zhì)，地形，施

59、工條件等。地質(zhì)條件隧洞路線應(yīng)選在地質(zhì)構(gòu)造簡單，巖體完整堅(jiān)硬的地區(qū)，盡量避開地下水位高,滲水嚴(yán)重地段，以減少隧洞襯砌上的外水壓力?！癚A”河樞紐工程庫區(qū)絕大多部分為“QA”河峽谷，在河谷左岸巖石均屬堅(jiān)硬巖石，巖性均一，地形較緩，有利于成洞。并且隧洞應(yīng)有足夠的覆蓋厚度，對于無壓隧洞，當(dāng)考慮彈性抗力時，圍巖的最小覆蓋厚度不小于3倍洞徑，對于左岸地形較緩，隧洞以上均能滿足要求，故本設(shè)計(jì)中的隧洞，本人選擇在左岸修隧洞。地形條件洞軸線應(yīng)盡量短直，如因地形，地質(zhì)等原因需要轉(zhuǎn)彎時，對于低流速的隧洞彎道曲率半徑不小于5倍洞徑，轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)角不宜大于60,彎道兩端的直線段長度也不宜小于5倍的洞徑。本隧洞的地形條件均滿足

60、。水流條件隧洞進(jìn)口應(yīng)力求水流順暢，出口水流應(yīng)與下游河道平順銜接，與土石壩下游.壩腳及其建筑物保持足夠的距離，防止出現(xiàn)沖刷,本隧洞滿足要求。隧洞形式的選擇本設(shè)計(jì)中的隧洞的主要任務(wù)是：施工期導(dǎo)流，運(yùn)用期可改建為輸水洞，屬于無壓遂洞。本人的設(shè)計(jì)采用圓拱直墻型的隧洞，該型式適用與地質(zhì)條件較好。圓拱直墻型的隧洞的頂為平拱或半圓拱。圓拱的中心角一般為90180,也可用小于90的中心角，這時拱端推力較大。斷面的高寬比一般為1.07.5,洞內(nèi)水位變化較大時取大值。本設(shè)計(jì)中的隧洞頂部采用180的圓拱，斷面的高寬比為L5,為了使下泄流量滿足各階段的要求，高取5.2m,寬取3.5m,直墻高取3.15m,圓拱半徑為2