論文泰安抽水蓄能電站水利樞紐上水庫庫盆及導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

摘要本次設(shè)計(jì)以壩工為重點(diǎn)，主要任務(wù)是泰安抽水蓄能電站上水庫擋水建筑物的設(shè)計(jì)。經(jīng)過綜合比較，確定了壩軸線位置，并選定壩型為鋼筋混凝土面板堆石壩。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容概括如下：（1）、通過分析，對(duì)可能的方案進(jìn)行比較，確定樞紐擋水建筑物的型式，輪廓尺寸以樞紐布置方案（2）通過壩型比選，選擇主壩和副壩的壩型。進(jìn)行工程總體布置，詳細(xì)進(jìn)行上水庫擋水建筑物的剖面設(shè)計(jì)，填筑材料設(shè)計(jì)以及一些細(xì)部構(gòu)造，如防浪墻、面板、趾板、分縫止水等的設(shè)計(jì)，并采取相應(yīng)的地基處理及防滲措施。（3）選擇折線法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析，運(yùn)用匯編語言程序，進(jìn)行了壩體抗滑穩(wěn)定分析，得出最危險(xiǎn)滑動(dòng)面及最小安全系數(shù)，通過相應(yīng)水工規(guī)范，確認(rèn)大壩是安全的。（4）簡單介紹上水庫自然條件以及庫盆開挖工程特性，進(jìn)行庫盆的排水和防滲設(shè)計(jì)。（5）導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)：導(dǎo)流建筑物的選型，體型設(shè)計(jì)包括進(jìn)水口、閘門型式及尺寸、斷面型式和尺寸（6）細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞：面板堆石壩；材料設(shè)計(jì)；邊坡穩(wěn)定；挖填平衡;折線法AbstractThisreportisaboutthedesignoftheconcretefacerock-filldaminShahepumpedstoragestation.Aftercomprehensivecomparison,thepositionofthedamischosenandaconcretefacerock-filldamisconsideredastheappropriatetypeoftheretainingstructure.thewavewall,face,stillblock,foundationprocessing,rock-filled,waterstopsinverticalandperimeterjoints(betweenfacingslabandtoeslab)andmeasureofimperiousarediscussed.Theanalysisofdamstabilityagainstslidingisveryimportantforthespecialtyofsuitabledamacrosssection.Methodofarbitrarilyshapeofbrokenlineisusedinanalysisofdamstabilityagainstsliding.Fortrancodeismadeupuseofcheckingthestabilityofsideslope.Theconcretefacedrockfilldamwhichisdesignedinthisreportisprovedtobesafe.And,theamountofreservoirexcavationiscalculatedtocometobalancewithfillingofthedam.Keywords:concretefacerock-filldam;designofmaterialsideslopestability;balancebetweenfillingofthedamandreservoirexcavation；Methodofarbitrarilyshapeofbrokenline目錄TOC\o"1-4"\h\u19662摘要 -1-19388Abstract -1-4900第一章概述 -5-90921．1前期工作 -5-258711．1．1工程概況 -5-54031．2地區(qū)經(jīng)濟(jì)及電力系統(tǒng)現(xiàn)狀 -8-2231．2．1地區(qū)經(jīng)濟(jì)情況 -8-317561．2．2電力系統(tǒng)現(xiàn)狀 -8-308501．3電站建設(shè)的必要性 -9-31962第二章設(shè)計(jì)依據(jù) -10-306182．1樞紐工程地質(zhì)資料 -10-207882．1．1區(qū)域地質(zhì)與地震 -10-8332．1．2工程區(qū)地質(zhì)概況 -11-69712．1．3上水庫壩址工程地質(zhì)條件 -12-186532.1.3.1堆石壩基 -13-80492.1.3.2趾板地基 -13-319322.1.3.3壩肩邊坡 -14-8932.1.3.4防滲帷幕 -14-36512．2工程水文氣象資料 -14-245782．2．1下水庫簡況 -14-263672．2．2下水庫水文特性 -15-97362．3設(shè)計(jì)資料 -16-212112．3．1工程等別及建筑物級(jí)別 -16-73702．3．2設(shè)計(jì)基本資料 -16-254002．3．3安全系數(shù) -21-8940第三章工程布置及第一主要建筑物設(shè)計(jì) -22-275973．1工程總體布置 -22-303033．1．1上水庫 -22-285313．1．2輸水系統(tǒng)及引水系統(tǒng) -23-83293．1．4廠房及變電站 -26-174733．2壩軸線布置 -27-205753．3壩型選擇 -28-127133．4大壩斷面設(shè)計(jì) -29-313753．4．1壩頂高程及寬度確定 -29-83163．4．1．1防浪墻設(shè)計(jì) -29-61473．4．1．2壩頂高程 -31-296893．4．1．3壩頂寬度 -31-238503．4．2壩坡的設(shè)計(jì) -31-72443．4．3壩體分區(qū) -32-227743．4．4鋼筋混凝土面板設(shè)計(jì) -32-138773．4．5趾板及連接板的設(shè)計(jì) -33-83103．4．6防浪墻、面板、趾板的分縫與止水 -35-26791第四章壩體填筑材料設(shè)計(jì) -37-52234．1填筑料設(shè)計(jì) -37-30880第五章壩體穩(wěn)定與變形分析 -39-307775．1邊坡穩(wěn)定分析原理 -39-36775．2邊坡穩(wěn)定分析 -42-92065．2．1主壩邊坡穩(wěn)定分析 -42-194095．3壩體變形分析 -43-11576第六章上水庫庫盆設(shè)計(jì) -45-13546．1上水庫庫盆自然條件 -46-129736．1．1地形條件 -46-190516．1．2地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件 -46-85576．3上水庫防滲防護(hù)設(shè)計(jì) -49-20206．3．1庫盆防滲系統(tǒng)布置 -49-326356．3．2水庫滲漏條件 -49-39586．3．3庫區(qū)防滲帷幕 -50-215526．3．4右岸防滲面板 -51-238566.3.4.1面板邊坡 -51-238326.3.4.2趾板地基 -51-274806．3．5庫底土工膜 -51-150096.3.5.1設(shè)計(jì)指標(biāo) -51-130236.3.5.2土工膜與周邊結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì) -52-233656．4環(huán)庫公路設(shè)計(jì) -52-9311第七章導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì) -52-248657．1導(dǎo)流洞的選線與總體布置 -52-15027．2導(dǎo)流洞的設(shè)計(jì) -53-238217．2．1導(dǎo)流明渠 -53-174027．2．2進(jìn)水口段設(shè)計(jì) -53-214307.2.2.1進(jìn)口建筑物的型式比較 -54-310177.2.1.2進(jìn)水口的布置 -54-260337．2．3洞身段設(shè)計(jì) -56-38087.3隧洞的細(xì)部構(gòu)造 -58-139327.3.1洞身襯砌 -58-125947.3.1.1襯砌型式 -58-73117.3.1.2襯砌厚度 -58-306207.3.2襯砌分縫、止水 -58-159907.3.3灌漿、防滲與排水 -59-50147.3.4摻氣槽 -60-169267.3.5錨筋加固 -61-276517．4導(dǎo)流洞封堵體的設(shè)計(jì) -62-20553第八章總結(jié) -63-13891參考文獻(xiàn) -63-第一章概述1．1前期工作1．1．1工程概況泰安抽水蓄能電站工程位于泰山西南麓，距泰安市5km，距濟(jì)南市約70km，京滬鐵路和104國道從工程區(qū)附近通過。該電站為日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站，主要擔(dān)負(fù)山東電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷任務(wù)，兼有調(diào)頻、調(diào)相及事故備用等功能。電站總裝機(jī)容量1000MW，以二回220kV出線接入山東電網(wǎng)。泰安抽水蓄能電站上水庫布置在泰山南麓橫嶺北側(cè)的櫻桃園溝內(nèi)，由混凝土面板堆石壩、庫盆及其防滲設(shè)施構(gòu)成。上水庫正常蓄水位410.0m，死水位386.0m，總庫容1168.1萬m3，發(fā)電庫容895.11萬m3。泰安抽水蓄能電站以加固改建后的大河水庫作為下水庫。大河水庫于1960年建成，位于泮汶河中游，為不完全多年調(diào)節(jié)水庫。大河水庫加固改建后正常蓄水位165.0m，死水位154.0m，總庫容2993.0萬m3，調(diào)節(jié)庫容2031萬m3，其中泰安抽水蓄能電站發(fā)電庫容890.6萬m3。泰安抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)和地下廠房系統(tǒng)布置在上水庫右岸的橫嶺山體內(nèi)。輸水系統(tǒng)由引水系統(tǒng)和尾水系統(tǒng)組成，引水系統(tǒng)采用兩洞四機(jī)布置，尾水系統(tǒng)采用四機(jī)兩洞布置。地下廠房系統(tǒng)由主副廠房洞、母線洞、主變洞、尾水閘門洞、進(jìn)廠交通洞、通風(fēng)兼安全洞及電纜出線豎井等組成。地下廠房內(nèi)安裝4臺(tái)額定容量為250MW的單級(jí)立軸混流可逆式抽水蓄能機(jī)組及其附屬設(shè)備、4臺(tái)額定容量為300MVA的220kV主變壓器，以及水力機(jī)械輔助設(shè)備、起重設(shè)備和其它機(jī)電設(shè)備。尾水閘門洞內(nèi)設(shè)有4扇尾水事故閘門。泰安抽水蓄能電站地面開關(guān)站位于橫嶺山坡上，室內(nèi)設(shè)有3個(gè)220kV氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）間隔，室外設(shè)有二回220kV出線及相應(yīng)設(shè)備。泰安抽水蓄能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)按無人值班（少人職守）原則設(shè)計(jì)，調(diào)度端控制系統(tǒng)設(shè)在位于濟(jì)南市的山東電力調(diào)度中心，專用于本電站的遠(yuǎn)方監(jiān)控。電站中央控制室設(shè)在位于進(jìn)廠交通洞洞口附近的生產(chǎn)管理辦公大樓內(nèi)。1．1．2工程勘測設(shè)計(jì)與建設(shè)概況中國水利水電建設(shè)工程咨詢公司承擔(dān)了泰安抽水蓄能電站預(yù)可行性和可行性研究階段的設(shè)計(jì)工作，北京勘測設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)了相應(yīng)的勘測工作。1994年6月，中國水利水電建設(shè)工程咨詢公司編制完成了《泰安一級(jí)抽水蓄能電站預(yù)可行性研究報(bào)告》并通過審查。1997年12月，原國家計(jì)委批復(fù)了工程項(xiàng)目建議書，同意工程立項(xiàng)。1997年11月，中國水利水電建設(shè)工程咨詢公司編制完成了《泰安一級(jí)抽水蓄能電站可行性研究報(bào)告》；1998年8月編制完成《泰安一級(jí)抽水蓄能電站可行性研究補(bǔ)充設(shè)計(jì)報(bào)告》和《泰安一級(jí)抽水蓄能電站可行性研究1000MW專題設(shè)計(jì)報(bào)告》，并經(jīng)原電力工業(yè)部審查和批復(fù)。1999年4月，泰安抽水蓄能電站可行性研究報(bào)告通過中國國際工程公司組織的評(píng)估。1999年12月30日，原國家計(jì)委以計(jì)基礎(chǔ)[1999]2387號(hào)文批復(fù)了利用外資建設(shè)泰安抽水蓄能電站可行性研究報(bào)告。2002年1月23日，國務(wù)院總理辦公會(huì)批復(fù)了泰安抽水蓄能電站工程主體開工報(bào)告。2002年2月7日，原國家計(jì)委下達(dá)了泰安抽水蓄能電站開工計(jì)劃。1998年8月，通過工程設(shè)計(jì)投標(biāo)，華東勘測設(shè)計(jì)研究院中標(biāo)承擔(dān)了泰安抽水蓄能電站工程招標(biāo)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段的勘測設(shè)計(jì)任務(wù)，其中上水庫工程由華東勘測設(shè)計(jì)研究院同中國水利水電工程咨詢公司合作設(shè)計(jì)，華東勘測設(shè)計(jì)研究院為責(zé)任方。2000年2月23日，泰安抽水蓄能電站前期準(zhǔn)備工程開工。2005年4月，上水庫混凝土面板堆石壩、庫盆防滲、進(jìn)/出水口結(jié)構(gòu)混凝土、金屬結(jié)構(gòu)調(diào)試和導(dǎo)流洞封堵等工程全部完成，大壩趾板和進(jìn)/出水口的監(jiān)測設(shè)備安裝完畢。2005年1月，下水庫進(jìn)/出水口工程完成最高水位以下土建工程和金屬結(jié)構(gòu)調(diào)試工作；2005年4月30日，下水庫進(jìn)/出水口基坑充水。至此，涉及泰安蓄能工程初期蓄水安全的主體工程全部完工。2005年5月，中國水電工程顧問集團(tuán)公司組成的蓄水安全鑒定專家組編制完成并提交了《泰安抽水蓄能電站蓄水安全鑒定報(bào)告》。2005年5月29日至30日，受國家發(fā)改委委托，山東省發(fā)改委主持召開了山東泰安抽水蓄能電站上水庫工程蓄水驗(yàn)收會(huì)議，確認(rèn)上水庫已具備蓄水條件。2005年5月31日上水庫開始蓄水。2003年11月，地下廠房土建工程開始施工，橋式起重機(jī)開始安裝。2004年1月，首臺(tái)機(jī)組開始安裝。電站1＃機(jī)組于2006年7月12日、2＃機(jī)組于2006年10月12日、3＃和4＃機(jī)組于2007年6月29日投入商業(yè)運(yùn)行。此前，四臺(tái)機(jī)組在調(diào)試及運(yùn)行試驗(yàn)基礎(chǔ)上完成了30天考核試運(yùn)行。山東電力集團(tuán)公司組建的泰安抽水蓄能電站工程啟動(dòng)驗(yàn)收委員會(huì)出具了1＃機(jī)組啟動(dòng)驗(yàn)收鑒定書；國網(wǎng)新源控股有限公司分別組建的泰安抽水蓄能電站2＃、3＃、4＃機(jī)組啟動(dòng)驗(yàn)收委員會(huì)出具了2＃、3＃、4＃機(jī)組啟動(dòng)驗(yàn)收鑒定書。2007年8月28日，泰安抽水蓄能電站所有單位工程完成驗(yàn)收。泰安抽水蓄能電站工程建設(shè)單位：山東泰山抽水蓄能電站有限責(zé)任公司。泰安抽水蓄能電站工程設(shè)計(jì)單位：華東勘測設(shè)計(jì)研究院（責(zé)任方）、中國水利水電建設(shè)工程咨詢公司。泰安抽水蓄能電站工程監(jiān)理單位：北京勘測設(shè)計(jì)研究院。泰安抽水蓄能電站工程主要施工（安裝）單位：泰能水電聯(lián)營公司（中國水利水電第十二工程局與江南水利水電工程公司組成的聯(lián)營體，負(fù)責(zé)上水庫工程）；中國水利水電第四工程局（負(fù)責(zé)地下廠房工程和機(jī)電安裝工程）；中國水利水電第一工程局（負(fù)責(zé)引水系統(tǒng)工程）；中鐵十四局集團(tuán)有限公司（負(fù)責(zé)尾水系統(tǒng)工程）；北京振沖工程股份有限公司（負(fù)責(zé)監(jiān)測工程）。泰安抽水蓄能電站運(yùn)行單位：山東泰山抽水蓄能電站有限責(zé)任公司。泰安抽水蓄能電站金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制作單位：水電水總機(jī)械工程有限公司、江蘇水力機(jī)械制造總廠、博世力士樂（常州）有限公司。德國VoithSiemensHydro公司負(fù)責(zé)泰安抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)、進(jìn)水球閥、調(diào)速器的設(shè)計(jì)和關(guān)鍵部件制造，以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造；日本VoithFujiHydro公司負(fù)責(zé)發(fā)電電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和關(guān)鍵部件制造；發(fā)電電動(dòng)機(jī)和主變壓器的繼電保護(hù)設(shè)備由德國Siemens公司制造；發(fā)電機(jī)出口斷路器由日本AE-Power公司制造；變頻起動(dòng)裝置（SFC）和勵(lì)磁系統(tǒng)由瑞士ABB公司制造；主變壓器由常州東芝變壓器有限公司制造；220kV氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）由河南平高東芝高壓開關(guān)有限公司制造；220kV高壓電纜由瑞士Brugg公司制造；主廠房橋式起重機(jī)由四川夾江水工機(jī)械廠制造。1．1．3樞紐工程竣工安全鑒定工作概況國家發(fā)展和改革委員會(huì)辦公廳文件《國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于水電站基本建設(shè)工程驗(yàn)收管理有關(guān)事項(xiàng)的通知》（發(fā)改辦能源[2003]1311號(hào)）明確，“水電工程安全鑒定是水電工程蓄水驗(yàn)收和樞紐工程專項(xiàng)驗(yàn)收的重要條件，也是確保工程安全的重要措施”。中國水電工程顧問集團(tuán)公司受山東泰山抽水蓄能電站有限責(zé)任公司委托，承擔(dān)了山東泰安抽水蓄能電站樞紐工程竣工安全鑒定工作。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，并經(jīng)與山東泰山抽水蓄能電站有限責(zé)任公司商討，工程竣工安全鑒定工作范圍包括：上水庫、上水庫進(jìn)出水口、下水庫進(jìn)出水口、輸水系統(tǒng)、地下廠房系統(tǒng)、地面開關(guān)站、邊坡處理工程等部位有關(guān)的土建工程、金屬結(jié)構(gòu)工程、安全監(jiān)測工程和機(jī)電工程；涵蓋設(shè)計(jì)、施工（制造、安裝）質(zhì)量以及建筑物和機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況評(píng)價(jià)諸方面。蓄水驗(yàn)收以后完成的土建工程、金屬結(jié)構(gòu)工程、機(jī)電工程、安全監(jiān)測工程是樞紐工程竣工安全鑒定的重點(diǎn)。中國水電工程顧問集團(tuán)公司組織山東泰安抽水蓄能電站樞紐工程竣工安全鑒定專家組開展工作。安全鑒定工作依據(jù)國家有關(guān)部門關(guān)于水電建設(shè)工程驗(yàn)收及安全鑒定的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，并以國家及行業(yè)有關(guān)的技術(shù)規(guī)范和規(guī)程、工程建設(shè)的有關(guān)合同文件作為評(píng)價(jià)的依據(jù)。安全鑒定專家組在工程建設(shè)單位的支持下，在設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工（制造、安裝）等各參建單位及運(yùn)行單位的配合下，獨(dú)立地開展工作。安全鑒定專家組在現(xiàn)場調(diào)研、閱讀和研究參建各方及運(yùn)行單位的自檢報(bào)告、查閱施工和檢測資料、與建設(shè)有關(guān)各方充分交換意見的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析、討論和必要的研究工作，提出客觀、公正、科學(xué)的安全鑒定報(bào)告，并對(duì)報(bào)告的結(jié)論負(fù)責(zé)。為了便于開展工作，安全鑒定專家組分為防洪、地質(zhì)、水工、施工、安全監(jiān)測、金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)電工程等7個(gè)專業(yè)組。在各專業(yè)安全評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，對(duì)有關(guān)樞紐建筑物和機(jī)電工程進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)，最終對(duì)樞紐工程是否具備竣工驗(yàn)收條件做出鑒定性結(jié)論。泰安抽水蓄能電站樞紐工程竣工安全鑒定工作過程分為四個(gè)階段，即：第1階段：2007年8月開始。組織和成立安全鑒定專家組。部分專家組成員赴現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研，了解工程設(shè)計(jì)、施工中的重點(diǎn)技術(shù)問題，提出樞紐工程竣工安全鑒定工作大綱（初稿）。在現(xiàn)場與有關(guān)各方討論、查閱資料，提出各單位供樞紐工程竣工安全鑒定所需資料和編寫自檢報(bào)告的要求，總體安排竣工安全鑒定工作。第2階段：2007年11月開始。部分專家組成員赴現(xiàn)場了解工程建設(shè)單位及各參建單位的樞紐工程竣工安全鑒定自檢工作進(jìn)展情況。在閱讀、研究各方自檢報(bào)告的基礎(chǔ)上，對(duì)自檢報(bào)告提出補(bǔ)充、修改意見。第3階段：2008年1月開始。專家組進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研、閱研各方自檢報(bào)告與有關(guān)資料，梳理問題，與有關(guān)方面交流、討論，經(jīng)過對(duì)有關(guān)資料的進(jìn)一步分析和必要的研究工作，編寫樞紐工程竣工安全鑒定報(bào)告（初稿），并征詢有關(guān)各方面意見。第4階段：2008年2月開始。修改審定、出版、印刷并提交山東泰安抽水蓄能電站樞紐工程竣工安全鑒定報(bào)告。1．2地區(qū)經(jīng)濟(jì)及電力系統(tǒng)現(xiàn)狀1．2．1地區(qū)經(jīng)濟(jì)情況江蘇省常州市包括市區(qū)及溧陽、武進(jìn)、金壇市，面積4375平方公里，人口334萬（1995年），是蘇南經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)之一，常州臨長江，境內(nèi)有大運(yùn)河、滬寧鐵路橫貫其中，公路四通八達(dá)，交通十分方便。農(nóng)業(yè)有較好的基礎(chǔ)，是蘇南地區(qū)重要的糧油基地。工業(yè)以輕工機(jī)械、紡織、電工等為主，其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)占有相當(dāng)大的比重。近年來第三產(chǎn)業(yè)有很大的發(fā)展，人民生活水平亦有了很大的提高，1995年國民生產(chǎn)總值（GDP）達(dá)400億元，預(yù)計(jì)2000年可達(dá)1000億元，人民生活水平進(jìn)入小康，到2010年跨入中等發(fā)達(dá)國家水平。溧陽市隸屬于江蘇省常州市，位于長江三角洲平原西南部蘇、浙、皖三省交界處，在華東電網(wǎng)末端，全市土地面積1535平方公里，人口78萬人。區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件優(yōu)越，是江蘇省糧油及副食品主要生產(chǎn)基地之一，地方工業(yè)主要有紡織、絲綢、化工、建材、電子、食品等。1995年全市國民生產(chǎn)總值（GDP）61．1億元，2010年達(dá)500億元。95年被評(píng)為全國綜合實(shí)力百強(qiáng)縣之一。1．2．2電力系統(tǒng)現(xiàn)狀1995年常州全社會(huì)用電量52.25億KW·h，最高負(fù)荷889MW，地區(qū)主要電源戚野堰電廠，裝機(jī)容量400MW，年發(fā)電量26億KW·h，通過四回220KV輸電線路供電。此外有容量140MW的小機(jī)組，自發(fā)自用，多于上網(wǎng)電量約3.8億KW·h。地區(qū)所缺電量均由省網(wǎng)輸入。常州市220KV網(wǎng)供電量43.3億KW·h，最高負(fù)荷765MW。由于地理及歷史原因，無錫市所屬宜興市的需電量均由常州網(wǎng)轉(zhuǎn)供。1995年宜興市面上網(wǎng)供最高負(fù)荷201KW，年電量12.5億KW·h。目前常州電網(wǎng)以220KV為主，市區(qū)已建成220KV環(huán)網(wǎng)。境內(nèi)有多條220KV線路及變電站9座，其中溧陽市1座。溧陽市1995年全社會(huì)用電量636億KWh，最高負(fù)荷122MW，最大峰谷差50MW。其中網(wǎng)供負(fù)荷107MW，市內(nèi)自供負(fù)荷15MW。市內(nèi)電源有12MW熱電廠一座，6MW小火電一座。市內(nèi)所缺電力、電量均由220KV網(wǎng)供。據(jù)常州電網(wǎng)規(guī)劃溧陽市2000年、2010年預(yù)測負(fù)荷分別為231MW及487～535MW，設(shè)計(jì)水平年2005年負(fù)荷約350MW，年電量17.16億KW·h。溧陽市現(xiàn)有220KV變電站一座，主變1×90MVA。220KV輸電線路二回，一回由諫壁電廠出線，經(jīng)丹陽、金壇至溧陽變，為溧陽市的主要供電源線。另一回由溧陽變出線與宜興相連，為聯(lián)絡(luò)線。溧陽狴犴有五回110KV線轉(zhuǎn)饋市內(nèi)各地區(qū)。1．3電站建設(shè)的必要性隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平提高，近年來用電負(fù)荷急劇增長，全高用電主要靠大電網(wǎng)供電，由于江蘇電網(wǎng)屬純火電系統(tǒng)，調(diào)峰一直是個(gè)非常嚴(yán)重的問題，電力部門只能采取核定高峰、低谷供電比例的行政手段，實(shí)行強(qiáng)制性調(diào)峰，盡管如此，高峰超用，低谷窩電的現(xiàn)象仍難避免，又是實(shí)行分片拉電，嚴(yán)重影響工農(nóng)業(yè)及人民生活。而且，隨著今后工農(nóng)業(yè)發(fā)展及人民生活用電的加大，峰谷差將會(huì)越來越大，為了解決這個(gè)問題，新建調(diào)峰電站勢在必行。目前，溧陽市已建有2×6MW抽凝機(jī)組小熱電廠一座，僅能在電網(wǎng)電力緊缺時(shí)起一定的補(bǔ)充作用。而真正解決調(diào)峰填谷，使電網(wǎng)運(yùn)行最有效的辦法是盡快新建抽水蓄能電站。溧陽市五十年代在丘陵山區(qū)修建了一批水利工程，經(jīng)過多年的使用加固和配套，均運(yùn)行正常。利用現(xiàn)有的水利設(shè)施和有利的地形條件，興建抽水蓄能電站以解決本地區(qū)電力負(fù)荷的調(diào)峰填谷問題，并充分發(fā)揮現(xiàn)有水利工程的經(jīng)濟(jì)效益，帶動(dòng)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是一個(gè)戰(zhàn)略性決策。本電站介入常州電網(wǎng)運(yùn)行。常州市改革開放以來，隨著第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與人民生活水品的提高，電力負(fù)荷的峰谷差值日益擴(kuò)大。以1995年為例，最大峰谷差達(dá)343MW，約占最高負(fù)荷的50%，區(qū)內(nèi)所缺電力均依賴省網(wǎng)供應(yīng)。省局計(jì)劃分配個(gè)地區(qū)的日電量，峰谷電量比為61：39，遠(yuǎn)不能適應(yīng)地區(qū)各用戶的電力負(fù)荷變化要求，給日常電力分配調(diào)度增加很多困難，亦給用戶帶來生產(chǎn)上的不方便及經(jīng)濟(jì)上的損失。除拉電、限電外，用戶還經(jīng)常由于峰荷時(shí)段超用電量，低谷時(shí)段超余電量而帶來經(jīng)濟(jì)上的負(fù)擔(dān)。如1995年，常州市峰超用電量15793萬KW·h，平均日超余用電量43.3萬KW·h，7月份日超用電量最大負(fù)荷134MW，短缺的尖峰容量占最高負(fù)荷的17.7%。谷超余用電量18199萬KW·h，平均日超余49.９萬KW·h。同樣溧陽市亦存在，并更為嚴(yán)重，1995年溧陽市超用電量2759.6萬KW·h，平均峰超用7.6萬KW·h/d，最大峰谷差日超用負(fù)荷34MW，占最高負(fù)荷27.6%谷超余用電量2260萬KW·h，平均日超余6.2萬KW·h/d。反映了電力負(fù)荷高峰容量不足，低谷電量有余，這一趨勢隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，用電量增加而日益嚴(yán)重。根據(jù)預(yù)測2005年常州地區(qū)負(fù)3100MW，溧陽為350MW時(shí)，其夏、冬季負(fù)荷峰谷差常州約1180～1340MW，溧陽為130～140MW，調(diào)峰填谷問題就更加突出，迫切需要有抽水蓄能電站以緩解調(diào)峰電源的短缺。沙河抽水蓄能電站位于溧陽市區(qū)18公里的沙河水庫東岸，以沙河水系為下水庫，利用山溝荒地為上水庫，電站地運(yùn)行水源有充分保證，而電站建設(shè)范圍內(nèi)無居民及耕地，淹沒損失甚小，建電站后對(duì)環(huán)境基本無影響，電站距負(fù)荷中心近只需架設(shè)22km、220kv線路及可接入大電網(wǎng)，是溧陽市乃至常州市比較好的中型抽水蓄能電站站址。開發(fā)后能很好地滿足溧陽市調(diào)峰填谷需要并可部分解決常州電網(wǎng)的峰谷差矛盾。在可行性研究階段前期，沙河抽水蓄能電站在選事實(shí)上壩址后，通過技術(shù)論證，從江蘇省的具體情況來看，該電站的建設(shè)條件比較好，亦予以充分開發(fā)，故電站裝機(jī)容量擬為100MW。根據(jù)電力發(fā)展預(yù)測，該裝機(jī)規(guī)模在溧陽市范圍內(nèi)，較長時(shí)間內(nèi)難以獲得充分利用，故需擴(kuò)大供電范圍，接入常州電網(wǎng)。按電站設(shè)計(jì)水平年2005年常電網(wǎng)峰谷差達(dá)1180～1340MW，屆時(shí)可充分利用電站電網(wǎng)調(diào)峰，并可為沙河電站提供充分的抽水電能。經(jīng)2005年電力平衡，系統(tǒng)火電可能調(diào)峰幅度34.6%,當(dāng)常州電網(wǎng)中午沙河抽水蓄能電站時(shí)，要求火電7月、12月調(diào)峰幅度分別為37.1%、43.4%,大大超過系統(tǒng)火電可能調(diào)峰幅度范圍。因此系統(tǒng)分別需有127MW、140MW火電容量改為二班制運(yùn)行。大幅度地減少了火電調(diào)峰幅度和二班制運(yùn)行機(jī)組的容量，改善了火電廠運(yùn)行條件，節(jié)約油量和燃料，降低生產(chǎn)成本，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益都較大。根據(jù)地區(qū)發(fā)展對(duì)電力的需求，系統(tǒng)缺乏調(diào)峰容量和網(wǎng)外受電的限制條件，為適應(yīng)電網(wǎng)調(diào)峰的迫切要求，改善電網(wǎng)和大機(jī)組的運(yùn)行條件，取得好的經(jīng)濟(jì)條件和社會(huì)條件，建設(shè)沙河抽水蓄能電站是十分必要的。沙河抽水蓄能電站在系統(tǒng)中的主要作用為調(diào)峰填谷，緩和系統(tǒng)高峰時(shí)供電不足，低谷時(shí)供電又有富裕的矛盾，改善或電廠運(yùn)行條件，節(jié)省燃料消耗。除調(diào)峰填谷時(shí)取得靜態(tài)效益外，根據(jù)機(jī)組特性，電網(wǎng)需要時(shí)還可擔(dān)任調(diào)頻、調(diào)相，和利用10%的備用庫容，擔(dān)任緊急事故備用，為電網(wǎng)取得動(dòng)態(tài)效益。第二章設(shè)計(jì)依據(jù)2．1樞紐工程地質(zhì)資料2．1．1區(qū)域地質(zhì)與地震工程區(qū)位于泰山山脈西南麓中低山區(qū)與低山丘陵區(qū)過渡地帶，相對(duì)高差約1300m。東北部中低山區(qū)以構(gòu)造侵蝕、剝蝕地貌為主，泰山主峰高程1545m；山前丘陵區(qū)地形起伏較小，發(fā)育自西北流向東南的泮汶河，兩岸地勢平緩，高程160m~200m。區(qū)內(nèi)出露地層主要為太古界泰山群和第四系。泰山群出露在北部山區(qū)及西南部低山丘陵，巖性主要為交代式花崗巖、斑紋狀混合巖、混合花崗巖、黑云斜長片麻巖夾斜長角閃巖，其間穿插閃長巖巖脈、輝綠巖脈、石英脈等。南部零星出露寒武系頁巖、灰?guī)r、砂巖和第三系紅層。第四系主要為沖積洪積和坡殘積物，分布于山前緩坡及溝谷內(nèi)。工程區(qū)位于華北斷塊區(qū)的魯西斷塊中部，東西邊界分別為沂沭斷裂帶和聊考斷裂帶，新構(gòu)造分區(qū)屬魯西隆起區(qū)中部。區(qū)域構(gòu)造格局受沂沭斷裂帶、聊考斷裂帶和北部的廣齊斷裂帶控制。沂沭斷裂帶位于工程區(qū)以東150km，由四條大致平行的北北東向斷裂組成，斷裂帶新構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)烈，地震活動(dòng)具有頻率低強(qiáng)度大的特點(diǎn)，全新世以來斷裂水平和垂直位移速率分別為2mm/a和0.5mm/a。聊考斷裂帶位于工程區(qū)以西130km，由一系列北北東和北東向斷裂組成，新構(gòu)造活動(dòng)南強(qiáng)北弱，沿?cái)嗔褞Оl(fā)生過多次中強(qiáng)地震。廣齊斷裂帶位于工程區(qū)以北約100km，北東東向延伸，兩端分別與沂沭斷裂帶、聊考斷裂帶相交，該斷裂帶在第四紀(jì)早期有過活動(dòng)，但全新世以來無明顯活動(dòng)。近場區(qū)的北西向汶口斷裂和北東東向泰山山前斷裂新活動(dòng)很弱，發(fā)生6級(jí)以上地震的可能性不大。工程區(qū)的櫻桃園~桃花峪斷裂、大鼓山斷裂、大官莊斷裂和上梨園~橫嶺后斷裂等晚更新世以來沒有活動(dòng)跡象。區(qū)域地震活動(dòng)主要分布在郯廬斷裂帶、河北平原和燕山~渤海斷裂帶上，近場區(qū)小震活動(dòng)水平較低且較平穩(wěn)，根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），工程區(qū)50年超越概率10%的地震動(dòng)峰值加速度為0.05g。在前期設(shè)計(jì)階段，由山東省地震工程研究院完成了本工程的地震安全性評(píng)價(jià)，并通過了山東省地震局地震烈度評(píng)定委員會(huì)審定。地震危險(xiǎn)性分析表明，工程區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度，50年超越概率10%的基巖地震動(dòng)峰值加速度為50cm/s2。不同概率水平的地震烈度和地震動(dòng)參數(shù)見表2-1。表2-1地震烈度及地震動(dòng)參數(shù)50年超越概率63%10%3%1%地震烈度ⅤⅥⅦⅦ基巖最大水平加速度Amax（cm/s2）16.750.075.195.0地震影響系數(shù)αmax（g）0.0340.1070.1760.242特征周期Tg（s）0.330.330.330.332．1．2工程區(qū)地質(zhì)概況工程區(qū)位于中低山區(qū)向低山丘陵區(qū)過渡地帶，橫嶺~泮汶河一帶，以侵蝕構(gòu)造地貌為主，相對(duì)高差約450m。櫻桃園溝呈北西向展布，兩側(cè)山脊高程在419m~600m以上，溝底高程160m~380m。橫嶺山脊平行于櫻桃園溝分布，從山脊向西南方的泮汶河地形緩慢下降，220m高程以上地形坡度15°~25°，以下地形坡度小于15°，地勢開闊平坦。櫻桃園溝口分布有范圍較大的洪積扇，泮汶河右岸小官莊公路橋頭至北大辛莊西南沖溝間發(fā)育有基座階地。工程區(qū)出露的主要地層為太古界泰山群及第四系。泰山群巖性主要有：交代式花崗巖厚度大于1500m，分布于上水庫北庫岸高程450m~460m以上；斑紋狀混合巖總厚度100m~300m，分為斜長角閃巖和條帶狀混合巖，前者分布于上水庫北庫岸環(huán)庫公路，后者分布于上水庫左岸；混合花崗巖總厚度大于3000m，分布于上水庫右岸、引水隧洞、地下廠房等部位；黑云斜長片麻巖夾斜長角閃巖主要分布于下水庫右岸及庫尾；主要巖脈包括閃長巖脈、輝綠巖脈、石英脈、偉晶巖脈等。第四系主要為洪積漂卵礫石、沖積砂卵礫石、沖洪積碎石土夾砂礫石、坡殘積礫質(zhì)土碎石土及少量崩積碎塊石等。工程區(qū)位于傲徠山~大眾橋倒轉(zhuǎn)復(fù)式背斜南西翼，即正常翼。區(qū)內(nèi)發(fā)育有櫻桃園~桃花峪斷裂、大鼓山斷裂、大官莊斷裂、上梨園~橫嶺后斷裂等四條規(guī)模較大的斷裂，其中前三條斷裂呈北西向近平行分布。櫻桃園~桃花峪斷裂縱貫上水庫的庫壩區(qū)，產(chǎn)狀N45°~55°W/SW∠60°~80°，斷裂帶寬度50m~70m，由一系列北西向斷層組成，帶內(nèi)巖體破碎，斷層泥、角礫巖、碎塊巖發(fā)育，并分布有閃長巖脈、輝綠巖脈等。上梨園~橫嶺后斷裂出露于上水庫左岸，從山脊上的埡口延伸至上水庫庫盆與櫻桃園~桃花峪斷裂相交，產(chǎn)狀N85°E/SE∠60°~80°，斷裂帶寬度5m~10m，由碎裂巖，角礫巖、糜棱巖組成，并分布有石英脈、閃長巖脈和透鏡體。大鼓山斷裂露于橫嶺南坡坡腳，產(chǎn)狀N45°~55°W/SW∠75°，寬度2m~3.5m，由多條北西向小斷層組成，帶內(nèi)巖體破碎，斷層泥、角礫巖、碎塊巖發(fā)育，并分布有輝綠巖脈。大官莊斷裂帶從下水庫左岸通過，總體產(chǎn)狀N20°~60°W/SW∠45°~90°，斷裂帶寬約410m，由一系列北西向斷層組成，斷層破碎帶主要由角礫巖、壓碎巖組成，局部見斷層泥和侵入的輝綠巖脈。斷裂帶內(nèi)巖體破碎且風(fēng)化較深，部分為相對(duì)完整的弱風(fēng)化巖體。受上述北西向斷裂控制，其間巖體的裂隙發(fā)育程度和發(fā)育特征有一定區(qū)別。工程區(qū)巖體以物理風(fēng)化為主，自上而下具有一定的分帶性，全風(fēng)化帶厚度一般小于1.5m，強(qiáng)風(fēng)化帶下限埋深一般2m~20m，弱風(fēng)化帶下限埋深一般25m~60m。巖性和構(gòu)造對(duì)巖體風(fēng)化程度有顯著影響，一般在斷裂發(fā)育、巖體破碎部位風(fēng)化較深。工程區(qū)地形較緩，卸荷作用不明顯，卸荷裂隙不發(fā)育。工程區(qū)滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育，少量規(guī)模較小崩塌堆積分布在建筑物區(qū)外圍的陡坡部位。工程區(qū)地下水類型主要為孔隙水和裂隙水。孔隙水主要分布于櫻桃園溝內(nèi)及下水庫區(qū)的沖洪積層、坡洪積層中。裂隙水主要賦存在基巖裂隙及斷層破碎帶中，部分?jǐn)鄬雍土严睹芗瘞У叵滤^為豐富，少數(shù)脈狀或帶狀裂隙水有一定的承壓性。水質(zhì)分析成果表明，大河水庫庫水、櫻桃園溝地表水以及上庫壩址地下水對(duì)混凝土均無腐蝕性。2．1．3上水庫壩址工程地質(zhì)條件上水庫壩址位于櫻桃園溝與巴山溝交匯處上游約250m。溝谷呈不對(duì)稱“V”字形，溝底寬約130m，高程315m~350m，409.8m高程處谷寬約504m。左岸山脊高程450m，寬約140m~240m，地形坡度約20°。右岸山脊高程430m，地形坡度約30°。以F1斷裂為界，右側(cè)基巖巖性為混合花崗巖，左側(cè)為斑紋狀混合巖，巖層產(chǎn)狀N40°~60°W/SW∠60°~80°。閃長巖脈、輝綠巖脈、石英巖脈、偉晶巖脈發(fā)育。溝底分布的第四系沖洪積層厚度1.5m~3m，兩岸坡殘積層厚度小于1m。壩址F1斷裂帶規(guī)模較大，寬度70m左右，沿櫻桃園溝底分布，與壩軸線基本正交。斷裂帶由多條破碎帶寬2m~13m北西向斷層組成，斷層破碎帶為碎裂巖、角礫巖和少量糜棱巖、斷層泥等。斷層間的巖體裂隙發(fā)育、破碎，但擠壓緊密，巖塊嵌合較好。此外還兩岸還發(fā)育北西向的f101、fs4、fs5以及北東向fs3等斷層。壩址巖體全風(fēng)化底界埋深小于1.5m，強(qiáng)風(fēng)化底界埋深一般17m~20m，弱風(fēng)化底板埋深30m~50m。F1斷裂帶強(qiáng)風(fēng)化底界埋深30m~40m，弱風(fēng)化底界埋深70m。右岸橫嶺風(fēng)化程度較深，局部弱風(fēng)化底界埋深90m。2.1.3.1堆石壩基堆石壩基開挖后建基面為強(qiáng)風(fēng)化和弱風(fēng)化巖體，斷層破碎帶和巖脈風(fēng)化程度較深。F1斷裂帶巖體破碎且風(fēng)化程度相對(duì)較深，強(qiáng)度明顯低于兩盤巖體，壩基巖體均一性較差。根據(jù)庫盆及壩基開挖后對(duì)F1斷裂帶及其影響帶進(jìn)行的地震波測試，縱波速小于2000m/s的有兩段12m，占探測長度的7.5%，大部分在2000m/s~3000m/s之間，部分大于4000m/s，斷裂帶內(nèi)巖體強(qiáng)度也不均一，但能夠滿足地基承載能力的要求。表2-2F1斷裂帶及影響帶地震波測試成果表縱波波速（m/s）＜20002000~30003000~36003600~4000＞4000長度（m）1271292423比例（%）7.544.718.215.114.5巖體完整程度破碎較破碎完整性差較完整完整壩基、壩肩未見緩傾角的長大軟弱結(jié)構(gòu)面或夾層，不存在深層或淺層滑動(dòng)的邊界條件。兩岸壩肩地形較緩，壩基開挖僅清除表面覆蓋層和全風(fēng)化帶，壩肩邊坡的穩(wěn)定條件較好。2.1.3.2趾板地基庫底大壩面板經(jīng)連接板與土工膜連接，基礎(chǔ)為大壩填筑體，左右兩岸趾板基礎(chǔ)為基巖。1）左岸趾板左岸趾板建于386m高程平臺(tái)，地基巖性為斜長角閃巖夾少量閃長巖脈，巖體以弱風(fēng)化為主，局部發(fā)育北西向斷層。A4~A5間fs4斷層近垂直穿過趾板地基，斷層帶寬1m~1.5m，兩側(cè)為各寬0.3m~0.6m的破碎帶，其間構(gòu)造透鏡體破碎但巖石堅(jiān)硬。fs4斷層下盤發(fā)育寬2m，呈北西向延伸的δπ2閃長巖脈，強(qiáng)風(fēng)化，上下界面為寬0.1m~0.2m片狀巖、角礫巖破碎帶，夾泥。A2附近f3斷層破碎帶寬0.3m~0.7m，由片狀巖夾巖脈組成。裂隙較發(fā)育，部分成裂隙密集帶，走向多為北西向，中陡傾角，少量北東向裂隙。趾板開挖后對(duì)fs4斷層及δπ2閃長巖脈進(jìn)行了槽挖置換混凝土、固結(jié)灌漿處理，處理后地基強(qiáng)度滿足建基要求。壩頭面板左側(cè)斜坡發(fā)育fs2斷層，產(chǎn)狀N52°W/NW∠35°，與開挖邊坡夾角較小，該斷層與斜坡內(nèi)發(fā)育的產(chǎn)狀為N10°~35°E/SW∠35°的中等傾角裂隙、北東向陡傾角裂隙組合形成不穩(wěn)定塊體，為此進(jìn)行了錨固處理，處理后邊坡穩(wěn)定。2）右岸趾板右岸趾板地基巖性為混合花崗巖，未見斷層發(fā)育，巖體以弱風(fēng)化為主，局部夾有強(qiáng)風(fēng)化。該部位巖脈較發(fā)育，主要為閃長巖脈和偉晶巖脈，其中δπ3閃長巖脈產(chǎn)狀N30°W/NE∠38°，厚度2m~3m，受構(gòu)造擠壓強(qiáng)烈，片理和揉皺發(fā)育，由于該巖脈產(chǎn)狀與趾板開挖坡面接近，在開挖面上大面積分布，對(duì)趾板地基穩(wěn)定條件影響較大，為此對(duì)斜坡趾板地基進(jìn)行了系統(tǒng)錨桿支護(hù)及固結(jié)灌漿，處理后地基穩(wěn)定條件滿足要求。2.1.3.3壩肩邊坡右岸壩頂以上永久邊坡與右岸環(huán)庫公路邊坡相連，坡高約13m，采用系統(tǒng)錨桿支護(hù)，邊坡穩(wěn)定條件較好。左壩頭為上水庫管理處營地，山坡上發(fā)育的fs1斷層產(chǎn)狀為N30°~40°W/SW∠70°~80°，破碎帶寬0.1m~0.3m。在庫盆和壩基邊坡的開挖過程中，在環(huán)庫公路邊坡坡頂高程445m處，沿fs1斷層產(chǎn)生長52m的裂縫，裂縫南東尖滅端距邊坡開口線35m，估算變形體體積約為4.5萬m3。經(jīng)施工期變形監(jiān)測以及勘察分析認(rèn)為，裂縫傾角較陡并有向深部逐漸閉合的趨勢，變形體下部邊坡未見貫穿性中緩傾角的順坡結(jié)構(gòu)面，邊坡變形是由于外側(cè)巖體開挖后卸荷回彈所致，不具備深層滑動(dòng)的條件。施工期間，結(jié)合上水庫管理處營地的開挖，對(duì)坡頂進(jìn)行了卸載，并采用預(yù)應(yīng)力錨索對(duì)變形體進(jìn)行加固支護(hù)。監(jiān)測顯示，邊坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，建議繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測。2.1.3.4防滲帷幕上水庫采用綜合防滲措施，填筑區(qū)面板通過連接板土工膜連接，右岸趾板與庫盆面板連接，因此上水庫壩址僅左壩肩及左岸趾板需設(shè)帷幕防滲并與庫區(qū)防滲帷幕連接。左壩肩下游為深切的巴山溝，山脊單薄，發(fā)育fs1、fs2等切穿山脊并溝通水庫與巴山溝的北西向斷層。地下水位線低平，埋深約30m~40m，低于水庫正常蓄水位。相對(duì)隔水層頂板埋深一般在10m~30m左右，局部由于受北西向斷層影響，巖體透水性較強(qiáng)，存在壩基和壩肩繞壩滲漏問題，需設(shè)置防滲帷幕。設(shè)計(jì)帷幕深度一般進(jìn)入相對(duì)隔水層一定深度，相對(duì)隔水層埋藏較深部位采用懸掛帷幕，壩肩帷幕端頭穿過相對(duì)阻水的δπ1巖脈，防滲范圍合適。蓄水后的地下水位觀測顯示，部分觀測孔地下水位呈上升趨勢，左壩肩存在庫水外滲現(xiàn)象，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行地下水位觀測。2．2工程水文氣象資料2．2．1下水庫簡況下水庫位于黃河下游大汶河二級(jí)支流泮汶河中游，利用已建的大河水庫改建而成，壩址以上控制流域面積84.53km2。大河水庫始建于1960年，原水庫正常蓄水位164.0m，死水位154.0m，為不完全多年調(diào)節(jié)水庫。經(jīng)加固改建后，水庫正常蓄水位165.0m，汛期限制水位164.0m，死水位154.0m，其任務(wù)調(diào)整為以發(fā)電為主，兼顧灌溉、防洪和工業(yè)用水。下庫大壩為均質(zhì)土壩，壩頂全長為773.0m（包括副壩），最大壩高22.0m。下水庫溢洪閘為開敞式低實(shí)用堰型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，堰頂高程157.50m，共5孔，孔凈寬7.5m，中墩寬3m/2m，總寬47.5m。2．2．2下水庫水文特性泰安抽水蓄能電站下水庫各設(shè)計(jì)階段主要特征參數(shù)見表2-3。表2-3泰安抽水蓄能電站下水庫（大河水庫）主要特征參數(shù)表名稱單位參數(shù)可研階段招標(biāo)、技施階段一、水位校核洪水位（P=0.1%）m167.19167.2設(shè)計(jì)洪水位（P=1%）m166.47166.8防洪高水位（P=2%）m166.32166.7汛期限制水位m164.0164.0灌溉低水位m161.48161.48二、庫容總庫容萬m329972997調(diào)節(jié)庫容萬m320302030共用庫容萬m3300.8300.8發(fā)電庫容萬m3890.6890.6死庫容萬m3204.72204.72表2-4泰安抽水蓄能電站下水庫庫容比較表單位：萬m3可研階段1999年實(shí)測2000年復(fù)核調(diào)節(jié)庫容2030.001999.732030.95死庫容204.72179.12221.58表2-5下庫水位與溢洪閘泄量關(guān)系曲線表（五孔閘門敞泄）庫水位

(m)157.50158.00159.00160.00161.00162.00163.00164.00泄量

(m3/s)020.54108.23237.81400.90598.63830.341088.18庫水位

(m)165.00165.50166.00166.32166.50166.80167.00167.20泄量

(m3/s)1369.671515.071724.751863.981943.942080.852173.472266.61表2-6下水庫溢洪道泄流能力比較表庫水位（m）157.5159.5161.5163.5166.0166.5167.5泄量（m3/s）可研成果0147.3493.1915.417622012本次復(fù)核499.8959.317241943變幅（%）149表2-7下水庫特征水位比較表項(xiàng)目正常蓄水位（m）汛限水位（m）防洪高水位（m）相應(yīng)最大泄量（m3/s）設(shè)計(jì)洪水位（m）相應(yīng)最大泄量（m3/s）校核洪水位（m）相應(yīng)最大泄量（m3/s）可研階段165.0164.0166.32800166.471413167.191866本次復(fù)核165.0164.0166.65800166.771400167.1820902．3設(shè)計(jì)資料2．3．1工程等別及建筑物級(jí)別泰安一級(jí)抽水蓄能電站，電站裝機(jī)1000MW，額定水頭220m。年發(fā)電量13.382億kW·h，年抽水電量17.842億kW·h，電站綜合效益0.75。是山東省境內(nèi)建設(shè)條件較好，并適于近期開發(fā)的抽水蓄能電站。電站建成后，對(duì)于山東電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，包括調(diào)峰、填谷和調(diào)頻、調(diào)相及事故備用，將會(huì)發(fā)揮重要的作用。根據(jù)SDJ12-78《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（山區(qū)、丘陵區(qū)部分）》（試行）及其補(bǔ)充規(guī)定，本工程為一等大(I)型工程，上水庫、廠房及引水建筑物為1級(jí)建筑物、下水庫為2級(jí)建筑物。上、下水庫分別采用200年和100年一遇洪水設(shè)計(jì)，均采用1000年一遇洪水校核。2．3．2設(shè)計(jì)基本資料2.3.2.1水文氣象數(shù)據(jù)1)徑流集水面積：1.432km2多年平均流量：0.0105m3/s多年平均年徑流量：33.1萬m32)泥沙多年平均懸移質(zhì)年輸沙量：0.026萬t多年平均推移質(zhì)年輸沙量：0.015萬t3)氣象A．降雨泰安站多年平均降水量：708.0mm泰山頂站多年平均降水量：1101.8mmB．氣溫（泰安站1951～1990年）多年平均氣溫：12.8℃極端最高氣溫：40.7℃極端最低氣溫：-22.4℃各月氣溫統(tǒng)計(jì)見表2-8，表2-9，表2-10，表2-11.表2-8月氣溫統(tǒng)計(jì)表（泰安站）月份項(xiàng)目123456多年平均氣溫（℃）-2.7-0.16.313.519.424.7極端最高氣溫（℃）15.821.826.133.838.640.7極端最低氣溫（℃)-22.4-19.3-12.6-5.70.78.2續(xù)表2-9月氣溫統(tǒng)計(jì)表（泰安站）月份項(xiàng)目789101112多年平均氣溫（℃）26.325.420.314.46.5-0.3極端最高氣溫（℃）39.640.034.631.627.117.1極端最低氣溫（℃)13.110.41.8-2.7-10.3-20.3表2-10月氣溫統(tǒng)計(jì)表（泰山站）月份項(xiàng)目123456多年平均氣溫（℃）-8.4-6.6-1.65.611.215.5極端最高氣溫（℃）12.410.517.921.626.027.0極端最低氣溫（℃)-27.5-23.4-20.4-13.9-5.54.0續(xù)表2-11月氣溫統(tǒng)計(jì)表（泰山站）月份項(xiàng)目789101112多年平均氣溫（℃）17.717.112.66.8-0.2-6.0極端最高氣溫（℃）28.626.523.519.816.312.0極端最低氣溫（℃)7.64.7-0.7-8.8-21.4-24.1C．風(fēng)速（泰安站）多年平均風(fēng)速：2.6m/s主要風(fēng)向：NE最大風(fēng)速：24m/s多年平均最大風(fēng)速：16.6m/sD．水面蒸發(fā)多年平均水面蒸發(fā)量：1067.8mm年最大蒸發(fā)量：1312.0mm年最小蒸發(fā)量：880.4mm2.3.2.2水庫特性1）上水庫：校核洪水位（P=0.1%）410.3m設(shè)計(jì)洪水位（P=0.5%）410.2m正常蓄水位：409.8m相應(yīng)總庫容：1127.6萬m3死水位：386.0m相應(yīng)庫容：32萬m32）下水庫設(shè)計(jì)洪水位（P=1%）167.2m校核洪水位（P=0.1%）166.8m防洪高水位（P=2%）166.7m汛期限制水位164.0m灌溉低水位161.48總庫容2997萬m3死庫容204.72萬m32.3.2.3電站動(dòng)能指標(biāo)1）水輪機(jī)工況最大水頭（凈水頭，下同）：253.09m設(shè)計(jì)水頭：220m最小水頭：212.50m最大水頭時(shí)單機(jī)發(fā)電流量：111.80m3/s額定水頭時(shí)單機(jī)發(fā)電流量：132.20m3/s最小水頭時(shí)單機(jī)發(fā)電流量：125.48m3/s2）水泵工況最大揚(yáng)程：260.55m最小揚(yáng)程：224.22m單機(jī)最小揚(yáng)程時(shí)抽水流量：112.33m3/s單機(jī)最大揚(yáng)程時(shí)抽水流量：86.48m3/s水泵最大輸入功率：265.42MW吸出高度：-53m地震烈度根據(jù)可研報(bào)告審查意見，“上、下水庫的地震基本烈度分別為Ⅶ度和Ⅵ度。”上水庫地質(zhì)數(shù)據(jù)1)上水庫巖石(體)物理力學(xué)指標(biāo)預(yù)可行性研究及可行性研究階段，上水庫區(qū)進(jìn)行了大量的巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)和巖體現(xiàn)場變形試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)，并對(duì)F1斷裂帶中的斷層泥和糜棱巖的物性參數(shù)、顆粒組成、水理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)以及粘土礦物成分進(jìn)行了專門的試驗(yàn)研究。根據(jù)試驗(yàn)成果和工程經(jīng)驗(yàn)，提出的各類巖石、巖體的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)建議值見表2-12和表2-13。表2-12上水庫巖石物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值巖性風(fēng)化程度比重容重(kN/m3)抗壓強(qiáng)度(MPa)軟化系數(shù)干燥飽和干燥飽和斑紋狀混合巖微風(fēng)化2.6826.526.72522010.79混合花崗巖強(qiáng)風(fēng)化2.6526.126.2160900.56弱風(fēng)化2.6726.326.41961220.62微風(fēng)化2.6826.426.52011620.81輝綠巖脈微風(fēng)化28.028.11381300.94表2-13上水庫巖體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值巖體類型風(fēng)化程度變形強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度彈性模量變形模量泊松比巖體/巖體混凝土/巖體堆石/巖體（GPa）（GPa）C′(MPa)f`′C′(MPa)f`′C′(MPa)f′`混合花崗巖強(qiáng)風(fēng)化3~52~30.30.3~0.50.6~0.70.5~0.60.6~0.80.15~0.20.5~0.55弱風(fēng)化8~106~80.250.6~0.80.8~10.7~0.81~1.050.2~0.250.6~0.65微風(fēng)化10~138~100.230.8~1.20.9~1.050.80~1.11.05~1.1F1斷裂帶斷層帶斷層泥0.016~0.050.012~0.040.45~0.4800.220.020.30.020.22壓碎巖0.4~0.50.2~0.30.4~0.4500.30.050.50.020.22斷裂帶碎裂巖強(qiáng)風(fēng)化0.8~1.30.6~0.80.35~0.40.10.45~0.50.04~0.050.55~0.60.04~0.0050.4~0.45弱風(fēng)化1.5~21~1.50.30.30.5~0.550.10~0.120.6~0.70.120.45~0.5斷層影響帶強(qiáng)風(fēng)化2~31.3~20.30.40.55~0.60.4~0.450.7~0.750.150.5~0.55弱風(fēng)化6~860.250.60.650.6~0.650.75~0.80.20.62）建議開挖邊坡庫岸開挖：環(huán)庫公路高程以下：強(qiáng)風(fēng)化巖：1﹕0.8弱風(fēng)化巖1﹕0.65F1部位1﹕1.5環(huán)庫公路高程以下：強(qiáng)風(fēng)化巖：1﹕0.8弱風(fēng)化巖1﹕0.43）堆石料試驗(yàn)值堆石料試驗(yàn)成果見表2-14：表2-14堆石料試驗(yàn)成果表試驗(yàn)項(xiàng)目擊實(shí)試驗(yàn)滲透試驗(yàn)三軸試驗(yàn)平均壓縮模量最小干密度γd最大干密度γd干密度γd比重孔隙比e相對(duì)密度Dr干密度γd凝聚力C摩擦角Фg/cm3g/cm3%g/cm3KPa(o)MPaPD91.512.102.072.720.3283.81.9842.039.4108PD101.482.072.032.700.3385.31.9653.638.81272．3．3安全系數(shù)2．3．3．1上水庫堆石壩壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)面板堆石壩壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)采用：正常運(yùn)用：KC≥1.3(折線法)。非常運(yùn)用：KC≥1.1(折線法)。2．3．3．2混凝土建筑物抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)(1)、擋墻抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)采用:基本組合:1.3,特殊組合:1.2(2)、擋墻抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)采用:基本組合:1.6,特殊組合:1.5(3)、攔渣壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)采用:基本組合:1.05,特殊組合:1.00第三章工程布置及第一主要建筑物設(shè)計(jì)3．1工程總體布置本電站樞紐主要由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房及地面開關(guān)站等建筑物組成。上水庫位于泰山南麓橫嶺北側(cè)的櫻桃園溝內(nèi)，樞紐建筑物由鋼筋混凝土面板堆石壩、上水庫進(jìn)/出水口、庫盆及其防滲工程等組成。鋼筋混凝土面板堆石壩壩頂高程412.40m，最大壩高98.4m，壩頂長540.46m。上游壩坡為1:1.4；下游壩面公路之間坡度為1:1.4，綜合壩坡為1:1.63。庫盆采用土工膜水平防滲和垂直灌漿帷幕綜合防滲方案。水庫右岸大壩上游300m處布置岸邊側(cè)式進(jìn)/出水口。下水庫位于泮汶河中游，系利用建于1960年的大河水庫加固改建而成，水庫總庫容2993萬m3，為不完全多年調(diào)節(jié)水庫。樞紐建筑物由加固改建后的擋水壩、溢洪道、放水洞及下水庫進(jìn)/出水口等主要建筑物組成。擋水壩為壩體和壩基采用混凝土防滲墻的均質(zhì)土壩，最大壩高22m。溢洪道為開敞式溢洪道，設(shè)5孔，采用底流消能。放水洞為涵管式，與溢洪道合并改建而成，內(nèi)徑1.4m。下水庫進(jìn)/出水口位于大河水庫左岸，為岸邊側(cè)式。輸水系統(tǒng)布置于橫嶺南坡北東向山梁及山前丘陵區(qū)，引水系統(tǒng)采用兩洞四機(jī)、尾水系統(tǒng)采用四機(jī)兩洞布置。輸水道總長2065.6m/2043.7m，引水系統(tǒng)總長572.59m/580.48m，尾水系統(tǒng)單洞長1493m/1466.1m。引水和尾水岔管均采用鋼筋混凝土岔管。設(shè)阻抗上室式尾水調(diào)壓井。發(fā)電系統(tǒng)采用首部開發(fā)方式，廠區(qū)建筑物主要有地下式主副廠房、母線洞、主變洞、出線豎井、尾水閘門洞、進(jìn)廠交通洞、通風(fēng)兼安全洞及地面開關(guān)站等組成。主廠房尺寸為180m×24.5m×53.675m（長×寬×高），主廠房內(nèi)安裝有4臺(tái)250MW的立軸混流可逆式發(fā)電機(jī)組。主變洞位于主廠房下游側(cè)35m。地面開關(guān)站位于橫嶺山坡上，場地高程346.40m，平面尺寸48m×67m。3．1．1上水庫上水庫樞紐由鋼筋混凝土面板堆石壩、輸水洞進(jìn)/出水口、放空洞（兼導(dǎo)流、泄洪）、庫盆及其防滲工程等組成。上水庫位于橫嶺北側(cè)的櫻桃園溝上游，溝谷開闊，三面環(huán)山，筑壩并開挖后形成上水庫。大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，壩軸線方位角為NE38°13′46.03″。建壩后上庫天然有效庫容566萬m3，天然死庫容340萬m3，因設(shè)計(jì)有效庫容890萬m3，需擴(kuò)挖庫盆，開挖渣料部分回填死庫容。壩基、壩肩和右岸橫嶺為庫水主要滲水通道，故采取綜合防滲方案：水庫右岸橫嶺壩前約700m范圍用混凝土面板防滲，土工膜和大壩面板及右岸面板相接；土工膜與左岸及庫尾裸露巖基連接處設(shè)的鎖邊帷幕與橫嶺0+700至庫尾及左岸壩基壩肩帷幕連成整體。在上水庫左岸設(shè)置放空洞，利用導(dǎo)流洞改建而成，兼做泄洪洞。水庫右岸大壩上游300m處布置進(jìn)/出水口。上水庫位于橫嶺北側(cè)的櫻桃園溝上游，控制流域面積1.432k㎡，正常蓄水位409.4m，死水位386.00m；設(shè)計(jì)洪水位（P=0.5%）409.8m。正常蓄水位時(shí)總庫容1127.60萬m3，有效庫容890.35萬m3；校核洪水位時(shí)總庫容1147.0萬m3。上水庫工作深度24m，正常運(yùn)行時(shí)水位日變幅24m。大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，壩軸線方位角為NE38°13′46.03″，最大壩高98.0m，壩頂長540.46m，上下游壩坡均為1：1.4。壩頂高程412.0m，壩頂寬度10m，壩體填筑總方量約384萬m3。在壩后堆石體上布置上壩公路，并與至開關(guān)站公路連接。。面板底部設(shè)置連接板，連接板與庫盆的土工膜防滲層相接。庫盆采用綜合防滲方案：右岸橫嶺距壩軸線約818m范圍的岸坡采用坡度為1:1.4、0.3m等厚的混凝土面板防滲，岸坡面板下游側(cè)與堆石壩防滲面板相接；庫底回填石渣區(qū)采用土工膜水平防滲，土工膜與大壩面板及右岸岸坡面板相接、在左岸及庫尾處土工膜埋入庫底觀測廊道的側(cè)墻頂部混凝土中，廊道基礎(chǔ)設(shè)鎖邊帷幕。水庫右岸大壩上游300m處布置岸邊側(cè)式進(jìn)/出水口，底板高程367.50m。庫底觀測廊道作為與庫底土工膜鋪蓋的連接邊，一端經(jīng)左岸壩下通向壩后（出口高程365.00m），另一端延伸至右岸環(huán)庫公路（出口高程412.40m）。庫底段廊道為槽挖后混凝土現(xiàn)澆而成，頂高程為375.00m，廊道總長為1043.77m，斷面尺寸為2.0m×2.5m（寬×高），城門洞型。右岸排水觀測洞位于右岸面板底部山體內(nèi)，水平長度120m，開挖斷面為拱頂直墻式，斷面尺寸為3.1×3.6m（寬×高）。環(huán)庫公路全長2308m，路面寬度6m～8m，高程為412.40m。上水庫壩體布置參見詳圖3-1圖3-1上水庫壩體布置平面圖3．1．2輸水系統(tǒng)及引水系統(tǒng)輸水系統(tǒng)布置在上水庫右岸的橫嶺山體內(nèi)，主要由上水庫進(jìn)/出水口、引水系統(tǒng)、尾水系統(tǒng)及下水庫進(jìn)/出水口組成。上水庫進(jìn)/出水口距上庫右壩肩約375m，采用岸坡豎井式布置。設(shè)兩個(gè)相同的進(jìn)/出水口，兩者平行緊鄰布置，中心間距為39.341m，進(jìn)/出水口底板高程為367.50m。引水系統(tǒng)采用兩洞四機(jī)布置方案，主洞直徑8.0m，支洞直徑4.8m～3.15m，設(shè)“Y”型對(duì)稱鋼筋混凝土岔管，總長約572.6m/580.5m；尾水系統(tǒng)采用四機(jī)兩洞布置方案，支洞直徑6.0m，主洞直徑8.5m，設(shè)“Y”型對(duì)稱鋼筋混凝土岔管，總長約1493.0m/1466.1m。上、下水庫之間的相對(duì)高差約230m，水平距離約2000m，輸水道總長度為2065.6m/2043.7m。下水庫進(jìn)/出水口布置在電站下庫——大河水庫的左岸，京滬鐵路和區(qū)域性大斷層F4分別從其上、下游通過。下水庫進(jìn)/出水口設(shè)兩個(gè)相同的岸邊側(cè)向塔式進(jìn)水口，軸線方向?yàn)镹E20.3°，兩者平行緊鄰布置，中心間距為31.5m，尾水隧洞洞口中心高程137.0m。引水系統(tǒng)由上平段、閘門井、豎井段、下平段、岔管段及引水支管段組成，除高壓引水支管采用鋼板襯砌外，其余洞段均采用鋼筋混凝土襯砌。1）上平段~上彎段上平段~上彎段洞軸線為S61.5°W，上覆巖體厚度36m~51m。圍巖多為弱風(fēng)化~微風(fēng)化混合花崗巖，局部穿插閃長巖脈和輝綠巖脈，巖石堅(jiān)硬，北東東及北東向裂隙較發(fā)育，且延伸長。上平段發(fā)育的斷層主要有f101和fys1、fys2、fys3、fys4等，巖體較破碎~完整性差，以Ⅲ類圍巖為主。1#進(jìn)出水口洞口發(fā)育f101斷層及fys4斷層，與北東、北東東向陡傾角裂隙相互切割形成不穩(wěn)定塊體，對(duì)洞口圍巖穩(wěn)定不利。閘前段主要發(fā)育北東東向裂隙，延伸長，與洞軸線夾角小于10°，對(duì)隧洞邊墻及頂拱穩(wěn)定不利。2#閘前段主要發(fā)育fys2、fys3斷層及北東、北東東向兩組陡傾角裂隙，延伸長，且與洞軸向夾角較小，與北西向結(jié)構(gòu)面組合形成不穩(wěn)定塊體，在施工過程中發(fā)生過兩次方量分別為400m3和2800m3的塌方。施工期主要支護(hù)措施有：對(duì)引水上平段進(jìn)行系統(tǒng)錨桿支護(hù)；2#閘前段塌方后，對(duì)引水洞口正面坡、閘前段塌方部位回填混凝土，設(shè)錨筋束加固處理，兩側(cè)邊墻用系統(tǒng)錨桿及錨筋束支護(hù)；對(duì)1#洞口上部邊坡采用錨筋束和系統(tǒng)錨桿支護(hù)；1#引水上彎段采用了系統(tǒng)錨桿及噴混凝土支護(hù)；2#引水上彎段采用噴混凝土支護(hù)。經(jīng)施工期臨時(shí)支護(hù)和后期永久支護(hù)后，圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)。2）豎井段豎井段圍巖多為微風(fēng)化~新鮮混合花崗巖，局部呈強(qiáng)風(fēng)化和弱風(fēng)化，斷層不發(fā)育，僅在2#豎井揭露f43斷層，主要發(fā)育北東及北東東向兩組裂隙，北西向結(jié)構(gòu)面主要是巖脈。由于陡傾角裂隙較發(fā)育，對(duì)豎井圍巖穩(wěn)定有一定影響，局部存在不同程度的超挖，其中1#豎井右側(cè)壁高程330m~310m，產(chǎn)狀為N85°~90°W/⊥的裂隙發(fā)育，存在超挖現(xiàn)象。局部井段北西向結(jié)構(gòu)面同北東向結(jié)構(gòu)面相互切割，對(duì)井壁穩(wěn)定不利?？傮w上，豎井無大的不利結(jié)構(gòu)面組合，巖體多數(shù)較完整~完整，局部較破碎~完整性差，圍巖為Ⅱ類~Ⅲ類。開挖過程中主要采用噴混凝土及隨機(jī)錨桿支護(hù)，鋼筋混凝土永久襯砌，并進(jìn)行了固結(jié)灌漿處理，處理后圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)。3）下彎段~引水支管段下彎段~高壓支管段隧洞軸線方向S25°W，上覆巖體厚度240m~300m，岔管部位上覆巖體厚度為270m。隧洞圍巖多為微風(fēng)化~新鮮的混合花崗巖及少量后期侵入的巖脈。出露的主要斷層有f25、f43、f13、f17等，以北東~北東東向?yàn)橹?，陡傾角，斷層破碎帶、裂隙密集帶部位巖石蝕變現(xiàn)象嚴(yán)重，圍巖穩(wěn)定條件差。主要發(fā)育北北東及北東東兩組裂隙，北東東向裂隙延伸長，與洞軸線夾角小于10°，對(duì)圍巖穩(wěn)定不利，在兩側(cè)壁多處產(chǎn)生不同程度的超挖，北西向結(jié)構(gòu)面不發(fā)育且主要為巖脈。隧洞圍巖巖體多較完整~完整，局部較破碎~完整性差，圍巖為Ⅱ類~Ⅲ類。引水岔管處主要為III類圍巖，實(shí)測地應(yīng)力與最大水頭比值為2.89，高壓壓水試驗(yàn)顯示圍巖屬微透水巖體，具備采用鋼筋混凝土襯砌的條件。施工期間隧洞圍巖采用系統(tǒng)錨桿支護(hù)，高壓支管部位采用鋼襯，其余洞段采用鋼筋混凝土襯砌，并進(jìn)行固結(jié)灌漿，處理后洞室圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)。3．1．3尾水系統(tǒng)尾水系統(tǒng)由尾水隧洞、尾水閘門井及尾水調(diào)壓室組成。1）尾水隧洞1#、2#尾水隧洞上覆巖體厚度20m~270m，開挖揭露圍巖為微風(fēng)化~新鮮混合花崗巖及少量后期侵入的巖脈，巖石堅(jiān)硬，巖體較完整~完整，局部完整性差。主要斷層有f25、F3、fws1等。F3斷裂規(guī)模較大，在1#、2#尾水隧洞均有揭露，破碎帶寬0.2m~8m，由碎裂巖組成，膠結(jié)較好，上盤面附近見閃長巖脈，帶內(nèi)產(chǎn)狀N30°~40°W/SW∠50°~60°的裂隙發(fā)育，局部輕微蝕變，上盤影響帶產(chǎn)狀N50°~60°W/SW∠60°~70°的裂隙發(fā)育，巖石較破碎。隧洞線發(fā)育的裂隙主要有三組：①N15°~35°E/⊥、②N60°~80°E/NW或SE∠70°~90°、③N40°~60°W/SW或NE∠60°~80°，其中第①、第②兩組較發(fā)育，第③組次之，三組裂隙延伸較長。尾水隧洞圍巖以Ⅱ類~Ⅲ類為主，基本穩(wěn)定~穩(wěn)定，局部穩(wěn)定性差。隧洞過京滬鐵路部位上覆弱風(fēng)化~新鮮巖體厚度約25m~28m，完整性較好，為Ⅱ類~Ⅲ類圍巖，隧洞對(duì)京滬鐵路的路基穩(wěn)定影響小。施工期間隧洞圍巖采用隨機(jī)錨桿及噴混凝土支護(hù)，全洞采用鋼筋混凝土襯砌，處理后圍巖處于穩(wěn)定狀態(tài)。2）尾水閘門洞隧洞圍巖為新鮮的混合花崗巖及閃長巖脈，巖體較完整~完整。主要斷層有f3、fws1、fwz1等，破碎帶寬度小于0.3m，與洞軸