亭口水利樞紐工程布置及主要建筑物設(shè)計(jì)

亭口水利樞紐工程布置及主要建筑物設(shè)計(jì)二○一三年八月樞紐工程布置

亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)

結(jié)語(yǔ)

目錄工程概況

1234亭口水利樞紐工程布置及主要建筑物設(shè)計(jì)1工程概況1工程概況

亭口水庫(kù)工程地處陜西省咸陽(yáng)市長(zhǎng)武縣境內(nèi)涇河一級(jí)支流黑河上，壩址位于黑河干流下游距河口2.0km，距長(zhǎng)武縣城18km、距咸陽(yáng)市160km、西安市180km，水庫(kù)下游1.0km處有西（安）～蘭（州）公路通過(guò)。地理位置

1.11工程概況

工程建設(shè)的主要任務(wù)是工業(yè)和城鎮(zhèn)生活供水，兼有減淤、發(fā)電等綜合效益，供水對(duì)象為彬長(zhǎng)礦區(qū)重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目以及彬縣、長(zhǎng)武兩縣縣城生活用水。工程設(shè)計(jì)水平年為2020年，供水保證率不低于90%。水庫(kù)建成后年可向工業(yè)及城鎮(zhèn)生活供水量為7179萬(wàn)m3。工程開發(fā)任務(wù)

1.21工程概況1、樞紐工程組成

亭口水利樞紐由（1）亭口水庫(kù)工程；（2）亭口水庫(kù)反調(diào)節(jié)蓄水工程；（3）彬長(zhǎng)礦區(qū)輸配水工程共三部分組成。彬長(zhǎng)礦區(qū)輸配水工程由亭口至長(zhǎng)武縣城、亭口至馬屋電廠、亭口至新民塬工業(yè)區(qū)和彬縣縣城三部分組成，其取水水源點(diǎn)均為亭口水庫(kù)樞紐下游匯流池。亭口水利樞紐工程的組成

1.31工程概況2、亭口水庫(kù)工程規(guī)模亭口水庫(kù)為Ⅱ等大（2）型水利工程，由大壩、溢洪道、泄洪排沙洞、輸水洞、壩后電站等建筑物組成。水庫(kù)正常蓄水位893.0m，最大壩高49m，總庫(kù)容2.47億m3，電站裝機(jī)1890KW，年發(fā)電量618萬(wàn)kW·h。主要建筑物大壩、溢洪道、泄洪排沙洞、輸水洞等按2級(jí)設(shè)計(jì)，電站廠房建筑物為3級(jí)，臨時(shí)建筑物按4級(jí)設(shè)計(jì)。亭口水利樞紐工程的組成

1.31工程概況防洪標(biāo)準(zhǔn)按100年一遇洪水設(shè)計(jì)，2000年一遇洪水校核；泄洪建筑物出口消能防沖的洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇；壩后電站廠房設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇。施工導(dǎo)流為10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。亭口水庫(kù)工程靜態(tài)總投資193711.97萬(wàn)元，總投資216238.44萬(wàn)元。亭口水利樞紐工程的組成

1.31工程概況3、反調(diào)節(jié)蓄水工程規(guī)模反調(diào)節(jié)蓄水工程中塬溝水庫(kù)為Ⅳ等小（1）型工程，大壩等主要建筑物按4級(jí)設(shè)計(jì)，防洪標(biāo)準(zhǔn)按30年一遇洪水設(shè)計(jì)，300年一遇洪水校核。亭口水利樞紐工程的組成

1.32樞紐工程布置亭口水利樞紐工程布置及主要建筑物設(shè)計(jì)2樞紐工程布置工程規(guī)模確定需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12.1.1工程開發(fā)任務(wù)

亭口水庫(kù)的主要任務(wù)是工業(yè)和城鎮(zhèn)生活供水，因此，如何最大限度的提供水量充沛、水質(zhì)優(yōu)良的水源是工程設(shè)計(jì)的核心任務(wù)。此條件涉及到工程選址及水庫(kù)運(yùn)行方案的制定問(wèn)題。由于亭口水庫(kù)亭口水庫(kù)的主要任務(wù)是工業(yè)和城鎮(zhèn)生活供水，因此，供水過(guò)程必須連續(xù)，不能間斷，供水保證率必須滿足的要求。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12.1.2水文1、徑流和泥沙特性

徑流和泥沙特性見(jiàn)表2.1.2。表2.1.2亭口水庫(kù)徑流和泥沙特性表2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12、徑流和泥沙特點(diǎn)（1）水沙年際變化較大經(jīng)統(tǒng)計(jì)，亭口水庫(kù)豐水年最大入庫(kù)水量為6.4184億m3（1966年），枯水年最小入庫(kù)水量為0.6188億m3（2002年），分別為多年平均入庫(kù)水量的2.76倍和0.266倍；年最大入庫(kù)沙量為5355.4萬(wàn)t（1966年），年最小入庫(kù)沙量為181.4萬(wàn)t（2002年），分別為多年平均入庫(kù)沙量的3.89倍和0.132倍；年平均最大含沙量為147.94kg/m3（1978年），年平均最小含沙量為13.11kg/m3（2005年），分別為多年平均值的2.58倍和0.23倍。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.1（2）水沙年內(nèi)變化較大經(jīng)資料統(tǒng)計(jì)，多年平均情況下，亭口水庫(kù)來(lái)水量主要集中在7-10月份，占多年平均入庫(kù)水量的63.1%；而沙量主要集中在汛期7~9月，占多年平均入庫(kù)沙量的84.4%，汛期7、8月來(lái)沙量占多年平均入庫(kù)沙量的68.9%。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.1從表2-4可見(jiàn)，汛期（7月~9月）平均入庫(kù)水量為11236萬(wàn)m3，占年平均入庫(kù)水量的48.3%；汛期（7月~9月）平均入庫(kù)沙量為1162.9萬(wàn)t，占年平均入庫(kù)沙量為84.4%。其中最大1日入庫(kù)沙量為2310.61萬(wàn)t（1966年7月27日）?？梢?jiàn)，亭口水庫(kù)的入庫(kù)水沙相對(duì)集中在汛期7~9月，尤其是沙量，絕大部分集中在汛期7、8月。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12.1.3地形及地質(zhì)條件1、地形

在選擇壩址時(shí)，宜根據(jù)地形條件優(yōu)先選用河谷較窄及有埡口處，且壩址的上游地形開闊、建庫(kù)后庫(kù)容較大，目的是有利于減少筑壩工程量，對(duì)于土石壩而言有利于布置泄洪設(shè)施。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12、地質(zhì)

需要選擇地質(zhì)優(yōu)良的壩址，避免在斷裂、斷層等構(gòu)造帶部位修建建筑物，以減少基礎(chǔ)處理工程量，同時(shí)，有利于確保樞紐建筑物的安全穩(wěn)定。另外，在優(yōu)良的地址條件建壩，有利于減少水庫(kù)滲漏損失，以增加供水量。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12.1.4水庫(kù)淹沒(méi)范圍1、水庫(kù)淹沒(méi)需要考慮的問(wèn)題

（1）水庫(kù)淹沒(méi)、水庫(kù)影響區(qū)、樞紐工程建設(shè)期的移民安置搬遷，專業(yè)項(xiàng)目（主要是庫(kù)周交通、輸電線路、水利設(shè)施、教育設(shè)施等）處理；（2）文物古跡保護(hù)；（3）礦產(chǎn)資源壓覆；2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.1（4）其他：如有些工程涉及到環(huán)保問(wèn)題，以及稀有動(dòng)物、植物保護(hù)及搬遷問(wèn)題；所有淹沒(méi)處理問(wèn)題必須得到上級(jí)主管部門的批準(zhǔn)。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12、水庫(kù)淹沒(méi)的特點(diǎn)

黑河的上游為甘肅省，因此，在確定水庫(kù)的水位時(shí)其回水末端的高程不能淹沒(méi)甘肅省，否則，跨不同的行政區(qū)之間的水庫(kù)淹沒(méi)賠償?shù)葐?wèn)題將很復(fù)雜，進(jìn)而影響工程的立項(xiàng)審批。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12.1.5庫(kù)區(qū)塌岸

為了確定準(zhǔn)確的興利庫(kù)容，在調(diào)節(jié)計(jì)算中必須減去塌岸所占的庫(kù)容，需要計(jì)算塌岸量。亭口水庫(kù)區(qū)塌岸段多為中、下更新統(tǒng)黃土岸坡，局部低階地為上更新統(tǒng)黃土，黃土塌岸是較普遍的一種變形破壞。河川口至碾子坡段為水庫(kù)塌岸的主要地段，塌岸嚴(yán)重地段分布在謝家河左岸1.5km范圍內(nèi)的二、三級(jí)階地。根據(jù)綜合預(yù)測(cè)，黑河水庫(kù)庫(kù)區(qū)塌岸總量約為638.2萬(wàn)m3。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12.1.6生態(tài)基流目前，國(guó)家越來(lái)越重視生態(tài)問(wèn)題，因此在水庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)生態(tài)防水要求，故在調(diào)節(jié)計(jì)算中需要向下游河道水量以滿足河道內(nèi)環(huán)境和生態(tài)需要要求。下泄水量應(yīng)從調(diào)節(jié)計(jì)算中扣減才能確定供水量，這是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。初設(shè)階段徑流系列延長(zhǎng)到2008年后，對(duì)水庫(kù)要求下放的生態(tài)基流采用2種方法進(jìn)行了復(fù)核計(jì)算：（1）多年平均徑流量（23255萬(wàn)m3）的10%計(jì)算結(jié)果為0.74m3/s；（2）Q95法即95%頻率下最小月平均徑流量計(jì)算結(jié)果為0.2m3/s。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12.1.7水庫(kù)蒸發(fā)量亭口水庫(kù)蒸發(fā)損失采用張河站蒸發(fā)資料分析計(jì)算得出，各月蒸發(fā)增損量見(jiàn)表2.1.7。表2.1.7亭口水庫(kù)多年平均蒸發(fā)增損表單位：mm2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.12.1.8運(yùn)行方式

根據(jù)黑河的徑流和泥沙特點(diǎn)，經(jīng)徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，亭口水庫(kù)采取了的運(yùn)行方式為：（1）水庫(kù)蓄水位一次抬高。蓄水運(yùn)用期水庫(kù)蓄水位893米。（2）每年汛期7～8月期間相機(jī)低水位或敞泄排沙，非汛期相機(jī)異重流排沙的水沙調(diào)節(jié)方案。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行的邊界條件需要考慮的問(wèn)題及特點(diǎn)等

2.1（3）在黑河右岸支流中塬溝修建反調(diào)節(jié)蓄水水庫(kù)，當(dāng)亭口水庫(kù)出現(xiàn)棄水并能滿足抽水允許含沙量時(shí)，從亭口水庫(kù)壩后抽水沖蓄中塬溝水庫(kù)至滿庫(kù)，當(dāng)亭口水庫(kù)排沙期不供水或枯水期流量不滿足供水要求時(shí)，由中塬溝水庫(kù)補(bǔ)充供水。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22.2.1水庫(kù)運(yùn)用原則1、水庫(kù)運(yùn)用的限制條件（1）入庫(kù)水沙條件的限制如前所述，亭口水庫(kù)入庫(kù)水沙過(guò)程水少沙多的矛盾比較突出，給水庫(kù)發(fā)揮興利效益、保持長(zhǎng)期有效庫(kù)容帶來(lái)了較大的困難。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（2）水庫(kù)地形地質(zhì)條件限制壩址位于姚家灣村以下，黑河大橋上游約1km處，壩址處地形地質(zhì)條件對(duì)工程規(guī)模有限，主要涉及到防滲處理等建壩條件。（3）庫(kù)尾淤積高程的限制水庫(kù)的修建應(yīng)不影響上游甘肅省，防止水庫(kù)淤積上延造成對(duì)上游甘肅省的淹沒(méi)損失，黑河水庫(kù)回水末端不應(yīng)超過(guò)距壩里程36.8km處斷面，達(dá)溪河回水末端不應(yīng)超過(guò)距壩里程28.5km處斷面。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（4）水庫(kù)供水目標(biāo)的限制條件黑河亭口水庫(kù)主要任務(wù)是工業(yè)和城鎮(zhèn)生活供水，設(shè)計(jì)供水保證率（月保證率）不小于90%，供水破壞深度不大于20%。亭口水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)可供水量按?以供定需?的原則確定；此外，需亭口水庫(kù)每年提供下游河道最小生態(tài)基流水量632萬(wàn)m3（最小日平均流量按0.2m3/s計(jì)）。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（5）保持長(zhǎng)期有效庫(kù)容的限制條件盡量延長(zhǎng)水庫(kù)使用壽命，水庫(kù)能夠保持一定的可長(zhǎng)期利用的終極有效庫(kù)容。（6）庫(kù)水位日下降幅度的限制條件初擬亭口水庫(kù)大壩采用土石壩方案，依據(jù)相關(guān)規(guī)范，為大壩庫(kù)水位濺落時(shí)安全穩(wěn)定，水庫(kù)實(shí)施相機(jī)敞泄排沙時(shí)，水庫(kù)水位日下降幅度最大不超過(guò)8m。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22、水庫(kù)運(yùn)用的具體原則（1）合理設(shè)置排沙期，對(duì)入庫(kù)水沙進(jìn)行多年調(diào)節(jié)亭口水庫(kù)入庫(kù)水沙在年際間與年內(nèi)的分布極不均勻，因此，為了解決供水興利與水庫(kù)排沙的矛盾，必須合理設(shè)置排沙期，通過(guò)調(diào)水調(diào)沙來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)入庫(kù)水沙的多年調(diào)節(jié)。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（2）設(shè)置反調(diào)節(jié)庫(kù)，解決相機(jī)敞泄排沙期間供水問(wèn)題排沙期（汛期7~8月）利用高含沙大洪水入庫(kù)時(shí)機(jī)敞泄排沙時(shí)，水庫(kù)無(wú)法正常供水。初擬設(shè)置反調(diào)節(jié)庫(kù)，將汛前以及汛期相機(jī)敞泄排沙前的棄水通過(guò)抽水站引至反調(diào)節(jié)庫(kù)，以滿足汛期相機(jī)敞泄排沙期間的供水要求。除此之外，還可利用反調(diào)節(jié)庫(kù)的蓄水補(bǔ)充其它時(shí)間缺水。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（3）合理設(shè)置排沙流量和沙限，協(xié)調(diào)供水與排沙的矛盾排沙期（汛期7~8月）相機(jī)敞泄排沙的排沙流量和沙限的大小，一方面影響水庫(kù)供水量的大小，另一方面又影響水庫(kù)終極庫(kù)容的保持。若排沙流量和沙限過(guò)大，則排沙水量少，盡管水庫(kù)供水量較大，但是水庫(kù)終極庫(kù)容難以保持；若排沙流量和沙限過(guò)小，則排沙水量較大，盡管易于保持水庫(kù)的終極庫(kù)容，但是水庫(kù)的供水量較小。為了協(xié)調(diào)供水與排沙的矛盾，必須合理確定排沙期（汛期7~8月）相機(jī)敞泄排沙時(shí)的排沙流量和含沙量界限。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（4）在滿足上述條件的前提下，盡量提高供水的保證率。當(dāng)水庫(kù)的供水與下游生態(tài)需水發(fā)生矛盾時(shí)，優(yōu)先滿足下游生態(tài)需水的要求。當(dāng)水庫(kù)的供水與排沙發(fā)生矛盾時(shí)，首先滿足水庫(kù)的排沙要求，此時(shí)水庫(kù)的供水任務(wù)由其他備用水源工程（反調(diào)節(jié)庫(kù)）承擔(dān)。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22.2.2水庫(kù)沖淤計(jì)算及水沙調(diào)節(jié)計(jì)算的原則和方法1、水庫(kù)沖淤計(jì)算及水庫(kù)水沙調(diào)節(jié)計(jì)算的條件和原則（1）入庫(kù)水沙過(guò)程水庫(kù)沖淤計(jì)算采用的入庫(kù)水沙資料為1954~2008年，共計(jì)55年。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（2）水庫(kù)沖淤計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)劃分為：汛期（7~9月）每日為一個(gè)計(jì)算時(shí)段，非汛期（10月~翌年6月）每旬為一個(gè)計(jì)算時(shí)段。水庫(kù)水沙調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)段的劃分與水庫(kù)沖淤計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)劃分情況相同，調(diào)節(jié)周期按水文年周期，汛期為7~9月，非汛期為10~次年6月。汛期按逐日調(diào)節(jié)；非汛期按逐旬調(diào)節(jié)。（3）黑河亭口水庫(kù)設(shè)計(jì)供水保證率（月保證率）不小于90%，供水破壞深度不大于20%。亭口水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)可供水量按?以供定需?的原則確定。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（4）原始庫(kù)容曲線采用陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院測(cè)量隊(duì)實(shí)測(cè)的1：5000地形圖量算。（5）水庫(kù)水量損失包括蒸發(fā)損失和滲漏損失兩部分。亭口水庫(kù)蒸發(fā)損失采用張河站蒸發(fā)資料分析計(jì)算得出，各月蒸發(fā)增損量見(jiàn)表3-3；月滲漏損失水量按月平均庫(kù)容的1%計(jì)算。（6）河道最小基流水量632萬(wàn)m3，河道最小基流流量按0.2m3/s計(jì)。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（7）水庫(kù)沖淤計(jì)算的起始時(shí)間為7月1日，起調(diào)水位為相應(yīng)于水庫(kù)蓄水量4000萬(wàn)m3時(shí)的庫(kù)水位。輸水洞進(jìn)口高程864.0m，輸水洞引水最低水位866.7m。泄洪排沙洞進(jìn)口高程856m，進(jìn)口斷面尺寸7×7m。溢洪道規(guī)模為堰頂高程881m，堰頂寬度3×12m。（8）水庫(kù)調(diào)節(jié)計(jì)算過(guò)程中，來(lái)水優(yōu)先滿足河道最小基流需要，其次滿足用水要求。（9）水庫(kù)沖淤計(jì)算中將庫(kù)區(qū)劃分為50個(gè)河段，共計(jì)51個(gè)控制斷面，斷面間距平均874m。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22、水庫(kù)沖淤計(jì)算方法

計(jì)算采用的泥沙數(shù)學(xué)模型屬于一維恒定不平衡輸沙數(shù)學(xué)模型，目前具有多種功能的準(zhǔn)二維動(dòng)床非均勻不飽和輸沙模型。有關(guān)模型中水流方程的離散及求解、泥沙方程的離散及求解、相關(guān)問(wèn)題的處理、模型驗(yàn)證情況等不再介紹，具體可想王新宏教授咨詢。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.23、水庫(kù)水沙調(diào)節(jié)計(jì)算方法調(diào)節(jié)計(jì)算原則如下：（1）當(dāng)亭口水庫(kù)汛期的7、8月由于排沙不供水或其他時(shí)段可供水量不能滿足供水要求時(shí)，采取由反調(diào)節(jié)庫(kù)補(bǔ)充運(yùn)用的原則，由反調(diào)節(jié)池泄放滿足供水要求的水量。（2）當(dāng)亭口水庫(kù)各時(shí)段調(diào)節(jié)的最大可供水量大于供水需水流量時(shí)，亭口水庫(kù)按照需求過(guò)程供水，多余部分按照反調(diào)節(jié)庫(kù)配套抽水站的抽水能力充蓄反調(diào)節(jié)庫(kù)；反之，亭口水庫(kù)按照該時(shí)段最大可供水量供水，不足部分由反調(diào)節(jié)庫(kù)補(bǔ)給。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（3）當(dāng)反調(diào)節(jié)庫(kù)未蓄滿時(shí)，盡可能利用輸水管道將豐水期的水輸入反調(diào)節(jié)庫(kù)，以彌補(bǔ)枯水段的供水不足問(wèn)題。（4）當(dāng)遭遇個(gè)別特枯年份由于汛后來(lái)水較少時(shí)，即使在滿足排沙條件時(shí)，也不排沙，只進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)以滿足供水要求。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22.2.3水庫(kù)運(yùn)用方式的優(yōu)選比較1、方案1：逐步抬高蓄水位蓄水相機(jī)排沙運(yùn)用方案該方案水庫(kù)運(yùn)用方式如下：（1）水庫(kù)蓄水位逐步抬高。第1-10年水庫(kù)蓄水位875m；第11-20年水庫(kù)蓄水位880m；第21-30年水庫(kù)蓄水位885m；第31-40年水庫(kù)蓄水位890m；第40年以后水庫(kù)蓄水位893m。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（2）每年汛期7~8月為排沙期。在此期間，當(dāng)入庫(kù)流量大于30m3/s且含沙量大于50kg/m3時(shí)，適時(shí)迅速降低庫(kù)水位，水庫(kù)低水位或空庫(kù)敞泄排沙；當(dāng)入庫(kù)水沙不滿足相機(jī)排沙條件時(shí)，水庫(kù)蓄水運(yùn)用。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（3）汛期9月至次年6月水庫(kù)蓄水運(yùn)用。在此期間，在滿足供水要求的前提下，利用高含沙洪水入庫(kù)時(shí)機(jī)，采用異重流排沙，盡量減少蓄水運(yùn)用期間的泥沙淤積量。（4）初擬反調(diào)節(jié)池（或庫(kù)）容積700萬(wàn)m3，以滿足汛期相機(jī)敞泄排沙期間的供水要求。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22、方案2：逐步抬高蓄水位汛期低水位相機(jī)排沙運(yùn)用方案該方案水庫(kù)運(yùn)用方式如下：（1）水庫(kù)蓄水位逐步抬高。第1-10年水庫(kù)蓄水位875m；第11-20年水庫(kù)蓄水位880m；第21-30年水庫(kù)蓄水位885m；第31-40年水庫(kù)蓄水位890m；第40年以后水庫(kù)蓄水位893m。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（2）每年汛期7~8月為排沙期。7月1日~8月10日，水庫(kù)控制低水位運(yùn)用，控制水庫(kù)有效庫(kù)容不大于200萬(wàn)m3；8月11日~8月31日，排沙水位與各階段水庫(kù)蓄水位相同。在排沙期（汛期7~8月），當(dāng)入庫(kù)流量大于30m3/s且含沙量大于50kg/m3時(shí)，適時(shí)迅速降低庫(kù)水位，水庫(kù)低水位或空庫(kù)敞泄排沙；當(dāng)入庫(kù)水沙不滿足相機(jī)排沙條件時(shí)，水庫(kù)蓄水運(yùn)用。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（3）汛期9月至次年6月水庫(kù)蓄水運(yùn)用。在此期間，在滿足供水要求的前提下，利用高含沙洪水入庫(kù)時(shí)機(jī)，采用異重流排沙，盡量減少蓄水運(yùn)用期間的泥沙淤積量。（4）初擬反調(diào)節(jié)池（或庫(kù)）容積700萬(wàn)m3，以滿足汛期相機(jī)敞泄排沙期間的供水要求。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.23、方案3：水位一次抬高汛期低水位相機(jī)排沙運(yùn)用方案該方案水庫(kù)運(yùn)用方式如下：（1）水庫(kù)蓄水位一次抬高。蓄水運(yùn)用期水庫(kù)蓄水位893m。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（2）每年汛期7~8月為排沙期。7月1日~8月10日，水庫(kù)控制低水位運(yùn)用，控制水庫(kù)有效庫(kù)容不大于200萬(wàn)m3；8月11日~8月31日，排沙水位893m。在排沙期（汛期7~8月），當(dāng)入庫(kù)流量大于30m3/s且含沙量大于50kg/m3時(shí)，適時(shí)迅速降低庫(kù)水位，水庫(kù)低水位或空庫(kù)敞泄排沙；當(dāng)入庫(kù)水沙不滿足相機(jī)排沙條件時(shí)，水庫(kù)蓄水運(yùn)用。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（3）汛期9月至次年6月水庫(kù)蓄水運(yùn)用，水庫(kù)蓄水位893m。在此期間，在滿足供水要求的前提下，利用高含沙洪水入庫(kù)時(shí)機(jī)，采用異重流排沙，盡量減少蓄水運(yùn)用期間的泥沙淤積量。（4）初擬反調(diào)節(jié)池（或庫(kù)）容積700萬(wàn)m3，以滿足汛期相機(jī)敞泄排沙期間的供水要求。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.24、方案4：水位逐步抬高汛期低水位相機(jī)排沙運(yùn)用方案該方案水庫(kù)運(yùn)用方式如下：（1）水庫(kù)蓄水位逐步抬高。第1-40年，蓄水運(yùn)用期水庫(kù)蓄水位由880m逐步抬高至最高蓄水位893m，蓄水運(yùn)用期水位控制條件為：水庫(kù)死水位以上蓄水量最大不超過(guò)4000萬(wàn)m3；最低蓄水位為880m；最高蓄水位為893m。第41-50年，蓄水運(yùn)用期水庫(kù)蓄水位893m。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（2）每年汛期7~8月為排沙期。7月1日~8月10日，水庫(kù)控制低水位運(yùn)用，控制水庫(kù)有效庫(kù)容不大于200萬(wàn)m3；8月11日~8月31日，排沙水位與各年最高蓄水位相同。在排沙期（汛期7~8月），當(dāng)入庫(kù)流量大于30m3/s且含沙量大于50kg/m3時(shí)，適時(shí)迅速降低庫(kù)水位，水庫(kù)低水位或空庫(kù)敞泄排沙；當(dāng)入庫(kù)水沙不滿足相機(jī)排沙條件時(shí)，水庫(kù)蓄水運(yùn)用。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（3）汛期9月至次年6月水庫(kù)蓄水運(yùn)用，水庫(kù)蓄水位與各年最高蓄水位相同。在此期間，在滿足供水要求的前提下，利用高含沙洪水入庫(kù)時(shí)機(jī)，采用異重流排沙，盡量減少蓄水運(yùn)用期間的泥沙淤積量。（4）初擬反調(diào)節(jié)池（或庫(kù)）容積700萬(wàn)m3，以滿足汛期相機(jī)敞泄排沙期間的供水要求。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.25、亭口水庫(kù)的合理運(yùn)用方式由上述4種方案水庫(kù)沖淤計(jì)算和徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果分析：方案1水庫(kù)淤積量大，剩余庫(kù)容偏小，無(wú)法滿足供水目標(biāo)；方案2水庫(kù)運(yùn)用50年后剩余庫(kù)容較大，但是1-40年分期抬高水位運(yùn)用時(shí)，由于蓄水位低庫(kù)容偏小，無(wú)法滿足供水目標(biāo)；2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2方案3和方案4水庫(kù)運(yùn)用50年后剩余庫(kù)容分別為3093萬(wàn)m3和3755萬(wàn)m3，滿足供水保證率和破壞深度要求的可供水量分別為7183萬(wàn)m3和7212萬(wàn)m3。方案3和方案4相比較，兩種方案可供水量基本相同，方案4水庫(kù)運(yùn)用50年后剩余庫(kù)容相對(duì)較大，但是方案3水庫(kù)運(yùn)用管理相對(duì)容易，因此，亭口水庫(kù)采用方案3運(yùn)用。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22.2.4反調(diào)節(jié)水庫(kù)工程規(guī)模及運(yùn)用方式優(yōu)選比較1、反調(diào)節(jié)水庫(kù)工程建設(shè)的必要性

（1）滿足均勻的工業(yè)生活供水需求，并滿足其設(shè)計(jì)保證率90％的要求。否則，由于排沙期不能供水，不能滿足工業(yè)生活均勻供水的要求。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（2）由于排沙期亭口水庫(kù)下泄過(guò)程與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的用水過(guò)程不協(xié)調(diào)，若缺乏有效的反調(diào)節(jié)工程措施，將造成缺水與棄水并存的局面。通過(guò)反調(diào)節(jié)庫(kù)調(diào)蓄徑流，使供水條件得到改善，可有效緩解排沙與供水爭(zhēng)水矛盾。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22、反調(diào)節(jié)水庫(kù)工程的規(guī)模比較與選定配套反調(diào)節(jié)工程規(guī)模受排沙期長(zhǎng)短以及亭口徑流豐枯程度影響。在正常蓄水位與排沙水位均選定893m的前提下，亭口水庫(kù)采用前述方案3運(yùn)行，亭口水庫(kù)終極有效庫(kù)容為3093萬(wàn)m3（相應(yīng)于方案3水庫(kù)運(yùn)用50年后正常蓄水位893m有效庫(kù)容），擬定反調(diào)節(jié)池容積規(guī)模為500萬(wàn)m3、600萬(wàn)m3、700萬(wàn)m3、800萬(wàn)m3。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2針對(duì)亭口水庫(kù)正常蓄水位893m規(guī)模方案，對(duì)不同反調(diào)節(jié)庫(kù)容積方案進(jìn)行了徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，調(diào)節(jié)計(jì)算中采用的主要原則如下：（1）亭口水庫(kù)終極有效庫(kù)容為3093萬(wàn)m3（相應(yīng)于方案3水庫(kù)運(yùn)用50年后正常蓄水位893m有效庫(kù)容）。（2）調(diào)節(jié)計(jì)算采用時(shí)歷法，入庫(kù)水沙資料為1954~2005年，共計(jì)52年的水沙系列資料。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（3）調(diào)節(jié)周期按水文年周期，汛期為7~9月，非汛期為10~次年6月。調(diào)節(jié)起始日期1954年7月1日，調(diào)節(jié)計(jì)算按逐日調(diào)節(jié)。亭口水庫(kù)起調(diào)庫(kù)容為0萬(wàn)m3，反調(diào)節(jié)水庫(kù)起調(diào)庫(kù)容為滿庫(kù)。（3）黑河亭口水庫(kù)設(shè)計(jì)供水保證率（月保證率）不小于90%，供水破壞深度不大于20%。亭口水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)可供水量按?以供定需?的原則確定。（5）亭口水庫(kù)和反調(diào)節(jié)庫(kù)的水量損失包括蒸發(fā)損失和滲漏損失兩部分。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（6）河道最小基流水量632萬(wàn)m3，河道最小基流流量按0.2m3/s計(jì)。（7）輸水洞進(jìn)口高程864.0m，輸水洞引水最低水位（即死水位）866.7m。（8）水庫(kù)調(diào)節(jié)計(jì)算過(guò)程中，來(lái)水優(yōu)先滿足河道最小基流需要，其次滿足用水要求。（9）當(dāng)亭口水庫(kù)汛期的7、8月由于排沙不供水或其他時(shí)段可供水量不能滿足供水要求時(shí)，采取由反調(diào)節(jié)庫(kù)補(bǔ)充運(yùn)用的原則，由反調(diào)節(jié)庫(kù)泄放滿足供水要求的水量。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（10）當(dāng)某時(shí)段亭口水庫(kù)調(diào)節(jié)的最大可供水量大于設(shè)計(jì)供水流量時(shí)，亭口水庫(kù)輸水洞供水流量為設(shè)計(jì)供水流量，多余的水量通過(guò)抽水站與引水隧洞充蓄反調(diào)節(jié)庫(kù)（中塬溝水庫(kù)），最大抽水流量1.1m3/s，最大抽水含沙量限制條件為亭口水庫(kù)入庫(kù)平均含沙量小于8kg/m3；反之，亭口水庫(kù)輸水洞供水流量為該時(shí)段最大可供水量,不足部分由反調(diào)節(jié)庫(kù)供給。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（11）當(dāng)亭口水庫(kù)有棄水且反調(diào)節(jié)庫(kù)未蓄滿時(shí)，盡可能利用抽水站與引水隧洞將豐水期的水輸入反調(diào)節(jié)庫(kù)，以彌補(bǔ)排沙期及枯水段的供水不足問(wèn)題。（12）當(dāng)遭遇個(gè)別特枯年份由于汛后來(lái)水較少時(shí)，即使在滿足排沙條件時(shí)，也不排沙，只進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)以滿足供水要求。依據(jù)以上調(diào)節(jié)計(jì)算原則，不同反調(diào)節(jié)庫(kù)容積方案的徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.2.4?1。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2由上述結(jié)算結(jié)果可見(jiàn)，反調(diào)節(jié)庫(kù)容積從500萬(wàn)m3增加至600萬(wàn)m3時(shí)，可供水量增加173萬(wàn)m3；反調(diào)節(jié)庫(kù)容積從600萬(wàn)m3增加至700萬(wàn)m3時(shí)，可供水量增加114萬(wàn)m3；反調(diào)節(jié)庫(kù)容積從700萬(wàn)m3增加至800萬(wàn)m3時(shí)，可供水量?jī)H增加31萬(wàn)m3。因此，本階段推薦配套反調(diào)節(jié)庫(kù)的規(guī)模為有效庫(kù)容700萬(wàn)m3。表2.2.4?1徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.23、反調(diào)節(jié)水庫(kù)工程抽水站設(shè)計(jì)流量選定針對(duì)配套反調(diào)節(jié)庫(kù)的規(guī)模為有效庫(kù)容700萬(wàn)m3情況，比較了不同抽水站設(shè)計(jì)引水流量對(duì)亭口水庫(kù)可供水量的影響，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2..2.4?2。從表中可以看出，最大抽水流量由0.75m3/s逐漸增加至1.1m3/s時(shí)，亭口水庫(kù)可供水量增加幅度較大；最大抽水流量大于1.1m3/s后，亭口水庫(kù)可供水量幾乎不再增加。因此，反調(diào)節(jié)水庫(kù)抽水站設(shè)計(jì)流量為1.1m3/s。表2.2.4?2不同引水流量情況下徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.24、反調(diào)節(jié)水庫(kù)工程抽水站取水條件（1）反調(diào)節(jié)庫(kù)抽水站抽水時(shí)的含沙量限制條件為亭口水庫(kù)入庫(kù)平均含沙量小于8kg/m3。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2（2）對(duì)不同抽水時(shí)間限制情況下的徑流調(diào)節(jié)過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.2.4?4。從表中可見(jiàn)，抽水時(shí)間無(wú)限制（即全年抽水）時(shí)，亭口水庫(kù)可供水量最大，抽水時(shí)間有限制（例如每年7月不抽水）時(shí)，亭口水庫(kù)可供水量將減少約140萬(wàn)m3。因此，抽水站的抽水時(shí)間不加限制，當(dāng)亭口水庫(kù)有棄水且反調(diào)節(jié)庫(kù)未蓄滿時(shí)，盡可能利用抽水站與引水隧洞將豐水期的水輸入反調(diào)節(jié)庫(kù)，以彌補(bǔ)排沙期及枯水段的供水不足問(wèn)題。表2.2.4?3

不同抽水含沙量限制情況下徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果表2.2.4?4不同抽水時(shí)間限制情況下徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22.2.5排沙條件分析1、不同排沙流量和沙限組合對(duì)水庫(kù)可供水量的影響分析

在前述排沙流量和沙限定性分析的基礎(chǔ)上，對(duì)汛期排沙期不同排沙流量和沙限組合情況，進(jìn)行了水庫(kù)沖淤和徑流調(diào)節(jié)計(jì)算。通過(guò)分析不同排沙流量和沙限組合對(duì)水庫(kù)沖淤情況及水庫(kù)可供水量的影響，最終確定合理的排沙流量和沙限。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2各方案水庫(kù)沖淤和徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表

2.2.5?1。綜合上述分析，亭口水庫(kù)合理的相機(jī)敞泄排沙條件應(yīng)為：排沙流量為30m3/s，排沙沙限為50kg/m3。表2.2.5?1

不同排沙流量和沙限組合情況計(jì)算結(jié)果2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.22、異重流排沙條件（1）每年7-8月為水庫(kù)排沙期，9-次年6月為蓄水運(yùn)用期。（2）汛期9月至次年6月水庫(kù)蓄水運(yùn)用期間，在滿足供水要求的前提下，利用高含沙洪水入庫(kù)時(shí)機(jī)，采用異重流排沙，盡量減少蓄水運(yùn)用期間的泥沙淤積量。2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2異重流排沙條件為：（a）9-10月，當(dāng)水庫(kù)蓄水量大于3500萬(wàn)m3時(shí)，若入庫(kù)流量大于30m3/s且含沙量大于50kg/m3，則實(shí)施異重流排沙；（b）5月，當(dāng)水庫(kù)蓄水量大于1000萬(wàn)m3時(shí)，若入庫(kù)流量大于30m3/s且含沙量大于50kg/m3，則實(shí)施異重流排沙；（c）6月，當(dāng)水庫(kù)蓄水量大于500萬(wàn)m3時(shí)，若入庫(kù)流量大于30m3/s且含沙量大于50kg/m3，則實(shí)施異重流排沙。

2樞紐工程布置水庫(kù)運(yùn)行方式研究

2.2

為了在異重流排沙期間不影響水庫(kù)正常供水，建議取水口按塔式分層取水口設(shè)計(jì)，以便異重流排沙期間引用上層清水。2樞紐工程布置亭口水庫(kù)的正常蓄水位和泄洪規(guī)模確定

2.31、正常蓄水位的確定亭口水庫(kù)正常蓄水位方案比較選擇了3個(gè)水位，正常蓄水位分別為892m、893m和894m。針對(duì)三種不同正常蓄水位，亭口水庫(kù)采用推薦的水庫(kù)運(yùn)用方式（即方案3）運(yùn)用，配套反調(diào)節(jié)工程規(guī)模及其運(yùn)用方式與推薦情況相同，綜合分析不同水庫(kù)規(guī)模方案的水庫(kù)沖淤及徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果，確定亭口水庫(kù)的正常蓄水位893m。表2.3?1

不同正常蓄水位方案水沙調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果2樞紐工程布置亭口水庫(kù)的正常蓄水位和泄洪規(guī)模確定

2.32、泄洪排沙洞規(guī)模方案確定（1）泄洪排沙洞方案確定泄洪排沙洞的泄流規(guī)模主要取決于進(jìn)口底坎高程和進(jìn)口斷面尺寸。泄洪排沙洞進(jìn)口底坎高程最低取值為856m。因此，這里僅對(duì)泄洪排沙洞進(jìn)口斷面尺寸大小進(jìn)行方案比選。2樞紐工程布置亭口水庫(kù)的正常蓄水位和泄洪規(guī)模確定

2.3方案1：排沙洞進(jìn)口底坎高程856m，進(jìn)口斷面尺寸6×7m；方案2：排沙洞進(jìn)口底坎高程856m，進(jìn)口斷面尺寸7×7m；方案3：排沙洞進(jìn)口底坎高程856m，進(jìn)口斷面尺寸8×8m；方案4：排沙洞進(jìn)口底坎高程856m，進(jìn)口斷面尺寸5×5m。四種不同方案中溢洪道泄流量相應(yīng)的溢洪道規(guī)模為：堰頂高程881m，堰頂寬度3×12m。2樞紐工程布置亭口水庫(kù)的正常蓄水位和泄洪規(guī)模確定

2.3（2）各方案計(jì)算結(jié)果及分析針對(duì)正常蓄水位893m的水庫(kù)規(guī)模，j經(jīng)分析計(jì)算，亭口水庫(kù)（正常蓄水位893m方案）較為合理的泄洪排沙洞規(guī)模為：進(jìn)口底坎高程856m，進(jìn)口斷面尺寸7×7m。表2.3?2正常蓄水位893m四種不同泄流規(guī)模方案水沙調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果2樞紐工程布置亭口水利樞紐工程規(guī)模2.41、亭口水庫(kù)工程規(guī)模亭口水庫(kù)的正常蓄水位為893m，水庫(kù)總庫(kù)容2.47億m3，屬Ⅱ等大（2）型水利工程。泄洪排沙洞進(jìn)口底坎高程856m，進(jìn)口斷面尺寸7×7m。2樞紐工程布置亭口水利樞紐工程規(guī)模2.42、反調(diào)節(jié)蓄水工程規(guī)模反調(diào)節(jié)庫(kù)工程規(guī)模為有效庫(kù)容700萬(wàn)m3，反調(diào)節(jié)庫(kù)抽水站最大抽水流量1.1m3/s，亭口水庫(kù)入庫(kù)平均含沙量大于8kg/m3時(shí)不抽水。反調(diào)節(jié)蓄水工程中塬溝水庫(kù)為Ⅳ等?。?）型工程。2樞紐工程布置亭口水利樞紐工程規(guī)模2.43、水庫(kù)徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果依據(jù)水庫(kù)泥沙沖淤計(jì)算得出的水庫(kù)運(yùn)用50年后的庫(kù)容曲線進(jìn)行了正常蓄水位893m方案情況下的徑流調(diào)節(jié)計(jì)算。徑流調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)果表面，亭口水庫(kù)和反調(diào)節(jié)庫(kù)聯(lián)合調(diào)節(jié)后可供水量滿足保證率要求，多年平均可供水量為7183萬(wàn)m3。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.32.3.1工程壩址在可研設(shè)計(jì)階段，根據(jù)亭口水庫(kù)的建庫(kù)規(guī)模，在黑河干流下游河段選擇碾子坡壩址（上壩址）和姚家灣壩址（下壩址）進(jìn)行壩址設(shè)計(jì)比選，上、下壩址位置相距2.5km。按照相等的有效庫(kù)容比較原則，從兩壩址的地形、地質(zhì)條件、樞紐工程布置、施工條件、水庫(kù)淹沒(méi)影響等方面，進(jìn)行了綜合比較分析，下壩址樞紐建筑物布置條件優(yōu)越，投資節(jié)省，對(duì)工程修建有利因素明顯，各方面均優(yōu)于上壩址。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3可研審查、批復(fù)中關(guān)于工程壩址的意見(jiàn)為：?同意亭口水庫(kù)采用姚家灣下壩址，壩址距黑河河口約2km，距下游公路大橋1km。?。初步設(shè)計(jì)階段對(duì)壩址不再進(jìn)行比選工作，選定下壩址為水庫(kù)樞紐位置。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.32.3.2壩型比選亭口水庫(kù)工程區(qū)位于陜北黃土高塬南緣殘塬溝壑區(qū)，壩址下游2km處為黑河進(jìn)入涇河入口，河床河漫灘、階地發(fā)育，根據(jù)地質(zhì)勘查資料，工程區(qū)附近當(dāng)?shù)亟ㄖ牧县S富，適宜修建土石壩壩型。而修建重力壩，除了建壩主要材料均需遠(yuǎn)距離運(yùn)輸外，同時(shí)施工產(chǎn)生的各種大量開挖料不能利用，成為棄料，經(jīng)濟(jì)性上不合理。因此，在可行性研究設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)選擇了均質(zhì)土壩、壓坡均質(zhì)土壩和心墻壩三種壩型進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合分析推薦壓坡均質(zhì)土壩作為可研設(shè)計(jì)的代表壩型。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3可研審查對(duì)壩型的意見(jiàn)為：?基本同意采用壓坡均質(zhì)土壩壩型??？裳信鷱?fù)意見(jiàn)：結(jié)合對(duì)筑壩土料等當(dāng)?shù)夭牧系目辈旌驮囼?yàn)研究，優(yōu)化均質(zhì)土壩壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案。初步設(shè)計(jì)階段，結(jié)合可研審批意見(jiàn)，對(duì)壩型設(shè)計(jì)進(jìn)一步深入比較選定，細(xì)化壩體結(jié)構(gòu)。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.31、均質(zhì)土壩壩頂寬7m，壩頂高程897.0m，最大壩高48.0m，壩頂總長(zhǎng)464.7m；上游壩坡分為4級(jí)，坡比分別為1:3.5、1:4.0、1：4.25和1:4.25，在高程887.0m、877.0m處各設(shè)寬15m的馬道，在高程867.0m處設(shè)置寬10m的馬道，下游壩坡自排水棱體以上坡比均為1:2.2，在高程884.0m和871.0m處設(shè)寬2.0m的馬道，排水棱體頂高程858.5m，頂寬3m，棱體內(nèi)側(cè)坡比為1:1，外側(cè)坡比為1:1.5。壩體剖面如圖2.3.2?1。附大壩地質(zhì)剖面圖2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.32、壓坡均質(zhì)壩

為了解決均質(zhì)土壩方案上游壩坡因水庫(kù)水位驟降引起的過(guò)緩問(wèn)題，從整體上優(yōu)化樞紐工程布置，設(shè)計(jì)提出在大壩上游坡一定范圍采用透水性強(qiáng)、強(qiáng)度高的砂礫石料進(jìn)行壓坡，稱為壓坡均質(zhì)壩方案，使得庫(kù)水位驟降過(guò)程中壩體浸潤(rùn)線能夠迅速降低，達(dá)到放陡壩坡、減小壩體斷面及節(jié)省投資的目的。由于壓坡均質(zhì)壩方案壩體斷面相對(duì)較小，從兩岸基巖分布情況有利的角度出發(fā)，選擇上壩線進(jìn)行布置。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3初設(shè)階段進(jìn)行了壩體分區(qū)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)上游砂礫石區(qū)進(jìn)行調(diào)整，并研究了利用溢洪道開挖石料上壩的可行性，大壩下游浸潤(rùn)線以上部分采用石渣填筑。設(shè)計(jì)壩頂高程897.0m，壩頂寬7m，最大壩高49.0m，壩頂總長(zhǎng)476.2m，壩底寬度260.8m；上游壩壩分為4級(jí)，坡比分別為1:2.5、1:3.0、1:3.5和1:3.0，在高程885m、873m處各設(shè)寬2m的馬道，在高程861m處設(shè)置寬5m的馬道，下游壩坡自排水棱體以上坡比均為1:2.2，在高程884.0m和871.0m處設(shè)寬2.0m的馬道，排水棱體頂高程858.5m，頂寬3m，下游坡比為1:1.5。壩體剖面如圖2.3.2-2。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.32.3.3工程總體布置1、樞紐總體布置

壩址位于黑河下游?S?形河道的相對(duì)順直的河段上，結(jié)合壩址處地形、地質(zhì)條件，岸邊泄洪、輸水建筑物布置考慮了以下幾種布置方案：2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3方案一：溢洪道、泄洪排沙洞和輸水洞均布置于右岸，平面布置上三種建筑物位置由臨河側(cè)向外依次為泄洪排沙洞、輸水洞、溢洪道。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3該方案泄洪排沙洞洞線布置緊靠壩肩，進(jìn)口位于壩軸線上游約150m處，出口位于壩軸線下游約160m處，洞線長(zhǎng)260m，洞軸線方向與壩軸線成90°夾角。為保證輸水洞進(jìn)口?門前清?，將輸水洞進(jìn)口布置于靠近泄洪排沙洞進(jìn)口的右側(cè)，洞線上游段平行于泄洪洞軸線，后部轉(zhuǎn)彎從溢洪道泄槽底部穿過(guò)，于右岸下游廠房位置出洞，洞線長(zhǎng)620m。溢洪道采用明槽開敞式，寬度36m，與泄洪排沙洞軸線相距43m，進(jìn)口高程881.0m，三孔布置，總長(zhǎng)度392m。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3方案二：溢洪道、泄洪洞和輸水洞均布置于右岸，平面布置上三種建筑物位置由臨河側(cè)向外依次為溢洪道、泄洪排沙洞、輸水洞。該方案主要考慮到溢洪道明挖邊坡開挖較高，將溢洪道緊靠壩肩布置，軸線與壩軸線垂直，為三孔開敞式，總長(zhǎng)度394.6m。泄洪排沙洞平行于溢洪道布置，軸線相距約60m，洞身段長(zhǎng)386m。輸水洞布置與方案一基本相同。該布置方案的主要優(yōu)點(diǎn)是明槽溢洪道建筑物兩側(cè)高邊坡高度降低約10m，開挖量減少約30萬(wàn)m3。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3但也存在以下明顯的缺點(diǎn)和不足：1）溢洪道建筑物距離大壩壩肩過(guò)近，約30～40m，從建筑物布置和下游出口泄洪沖刷影響狀況看，對(duì)大壩運(yùn)行安全不利；2）泄洪排沙洞依據(jù)地形條件布置，洞身長(zhǎng)度增加較多，約126m，投資增加930萬(wàn)元，綜合投資增大；3）泄洪排沙洞進(jìn)口偏離原河道主流，對(duì)水庫(kù)建成后運(yùn)行期排沙不利。水庫(kù)泥沙物理模型試驗(yàn)表明，泄洪排沙洞位置愈靠近主河道，排沙效果愈好，泄洪排沙洞宜靠近大壩布置。

經(jīng)工程布置及工程量、投資計(jì)算，該方案溢洪道、泄洪排沙洞投資比方案一增加投資約380萬(wàn)元。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3方案三：溢洪道布置于右岸，泄洪排沙洞和輸水洞布置于左岸。該方案泄洪排沙洞進(jìn)、出口分別位于壩軸線上、下游300m處，洞線長(zhǎng)約650m，洞軸線方向與壩軸線成105°夾角，受地形限制，洞線在平面上需設(shè)置兩個(gè)彎道。輸水洞與泄洪排沙洞平行布置，洞線長(zhǎng)約700m。溢洪道布置位置與方案一相同。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3根據(jù)《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》SL279-2002的有關(guān)規(guī)定：高流速無(wú)壓隧洞不宜設(shè)置轉(zhuǎn)彎段，對(duì)于運(yùn)用于多泥沙河流上的排沙隧洞，其平面及豎向的轉(zhuǎn)彎、縱坡坡比均應(yīng)通過(guò)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證，運(yùn)用條件復(fù)雜。因此，左岸布置泄洪排沙洞和輸水洞的工程條件差，與方案一比較，受地形限制，洞線明顯較長(zhǎng)，工程量、投資較大。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3方案四：泄洪排沙洞和輸水洞布置于右岸，溢洪道布置于左岸。該方案泄洪洞和輸水洞的布置與方案一相同，溢洪道根據(jù)左岸的地形條件，河道左岸沖溝發(fā)育，將溢洪道布置于左岸困難，布置線路明顯較長(zhǎng)，泄槽段總長(zhǎng)度達(dá)640m，同時(shí)泄槽段需設(shè)彎道。與方案一相比，本方案溢洪道泄槽段長(zhǎng)度增加了1倍多，工程量、投資增加較多，且由于溢洪道泄槽段設(shè)置彎道，急流水力條件較差，不利于建筑物的安全運(yùn)用。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3通過(guò)以上樞紐布置四種方案的綜合分析，方案一、方案二建筑物布置充分結(jié)合有利的地形條件，布置合理，工程投資節(jié)省、運(yùn)行安全性高，優(yōu)勢(shì)明顯。故樞紐總布置重點(diǎn)在此兩方案間比較。如前述，方案一與方案二比較，后者增加投資380萬(wàn)元，且存在諸多不利因素，特別通過(guò)沖沙模型試驗(yàn)，對(duì)排沙洞沖沙效果有直接影響，與本水庫(kù)的運(yùn)行特點(diǎn)不適應(yīng)，因此綜合比較，選定方案一為樞紐建筑物總體布置形式，即：溢洪道、泄洪排沙洞和輸水洞均布置于右岸，平面上三種建筑物位置由臨河側(cè)向岸邊依次為泄洪排沙洞、輸水洞、溢洪道。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.32、樞紐總體布置樞紐建筑物由大壩、泄洪排沙洞、溢洪道、輸水洞、壩后電站等部分組成。大壩壩頂高程897.0m，壩頂寬7m，最大壩高49.0m，壩頂總長(zhǎng)476.2m；上游壩壩分為4級(jí)，坡比分別為1:2.5、1:2.75、1:3.0和1:3.0，在高程885m、873m處各設(shè)寬2m的馬道，在高程861m處設(shè)置寬6m的馬道，下游壩坡自排水棱體以上坡比均為1:2.2，在高程884.0m和871.0m處設(shè)寬2.0m的馬道，排水棱體頂高程858.5m，頂寬3m，下游坡比為1:1.5。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3溢洪道布置于右岸，采用正槽開敞式，軸線在平面上與壩軸線成90°夾角，進(jìn)口控制段為WES型低實(shí)用堰，堰頂高程881.0m，堰寬36.0m，溢洪道基礎(chǔ)全部位于巖基上，泄槽段總長(zhǎng)224m，一級(jí)陡坡坡比為1/500，長(zhǎng)160m；二級(jí)陡坡坡比為1：3，長(zhǎng)64.2m；泄槽側(cè)墻采用重力式擋墻，擋墻高度為9m。出口采用挑流方式消能后泄入下游河床，挑流鼻坎高程為856.50m，長(zhǎng)23.1m。溢洪道總長(zhǎng)374m，最大下泄流量3958.5m3/s。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3泄洪排沙洞布置于右岸，靠近大壩壩肩位置，主要功能為水庫(kù)運(yùn)行期泄洪、排沙，施工期兼顧導(dǎo)流度汛。洞軸線在平面上與壩軸線成90°夾角。泄洪洞進(jìn)口采用壓力孔口，進(jìn)口放水塔為矩形塔體，進(jìn)口底板高程856.0m，塔內(nèi)設(shè)7.0×7.8m平板檢修閘門和7.0×7.0m弧形工作閘門各一道，下接明流洞身，洞身斷面為園拱直墻型，尺寸7.5×10.565m（寬×高），縱坡坡比1/100，洞身襯砌厚度0.6m～1.0m，出口采用挑流方式消能，泄入下游河床。泄洪排沙洞總長(zhǎng)360m。2樞紐工程布置樞紐建筑物布置

2.3輸水洞緊鄰泄洪排沙洞外側(cè)布置，進(jìn)口型式為壓力孔口，采用矩形進(jìn)水塔，進(jìn)口底板高程864.0m。塔體分層取水，塔內(nèi)設(shè)有4個(gè)錯(cuò)層布置的隔水門，一道2.2×2.2m平板事故檢修閘門。輸水洞洞身為壓力流，圓形斷面，內(nèi)徑2.2m，縱坡坡比0.7/1000，洞身襯砌厚度0.4m，出口采用消力池消能后匯入電站尾水池，輸水洞總長(zhǎng)631m。壩后電站采用地面廠房布置型式，站址位于河道右岸，地坪高程為863.85m。電站由主廠房、副廠房、安裝間、開關(guān)室、尾水渠等部分組成。附亭口平面布置圖。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)亭口水利樞紐工程布置及主要建筑物設(shè)計(jì)3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.13.1.1壩體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)壩頂高程897.0m，壩頂寬7m，最大壩高49.0m，壩頂總長(zhǎng)476.2m；上游壩壩分為4級(jí)，坡比分別為1:2.5、1:3.0、1:3.5和1:3.0，在高程885m、873m處各設(shè)寬2m的馬道，在高程861m處設(shè)置寬5m的馬道，下游壩坡自排水棱體以上坡比均為1:2.2，在高程884.0m和871.0m處設(shè)寬2.0m的馬道，排水棱體頂高程858.5m，頂寬3m，下游坡比為1:1.5。大壩分區(qū)由上游向下游依次為：砂礫石區(qū)、土料填筑區(qū)和石渣填筑區(qū)三個(gè)大的分區(qū)。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.13.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算（1）滲流分析水庫(kù)大壩滲流計(jì)算按照《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274－2001）相關(guān)的計(jì)算原理和有關(guān)規(guī)定，采用南京水利水電科學(xué)研究院編制的《二維滲流有限元計(jì)算程序UNSST2》進(jìn)行計(jì)算。大壩滲流計(jì)算成果表

圖1正常蓄水位穩(wěn)定滲流期等勢(shì)線圖圖2正常蓄水位穩(wěn)定滲流期水力坡降等值線圖圖3庫(kù)水位驟降后浸潤(rùn)線圖3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.1（2）穩(wěn)定計(jì)算根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274－2001）相關(guān)規(guī)定，大壩穩(wěn)定計(jì)算按以下幾種工況進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算程序采用中國(guó)水利科學(xué)院陳祖煜院士開發(fā)的《土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析程序STAB》進(jìn)行計(jì)算。施工期計(jì)算壩體竣工未蓄水時(shí)的上、下游壩坡的穩(wěn)定，采用畢肖普法的有效應(yīng)力法和總應(yīng)力法兩種方法進(jìn)行計(jì)算，強(qiáng)度指標(biāo)采用不排水剪強(qiáng)度。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.1穩(wěn)定滲流期取正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位進(jìn)行上、下游壩坡穩(wěn)定，洪水位不能形成穩(wěn)定滲流，故浸潤(rùn)線均采用正常蓄水位穩(wěn)定滲流期浸潤(rùn)線進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法采用畢肖普法的有效應(yīng)力法，土料強(qiáng)度指標(biāo)采用固結(jié)不排水剪有效應(yīng)力指標(biāo)。水庫(kù)水位降落期壩體土料填筑區(qū)浸潤(rùn)線降落非常緩慢，由于計(jì)算過(guò)程中孔隙水壓力的消散過(guò)程很難確定，目前對(duì)于土石壩庫(kù)水位驟降的穩(wěn)定分析主要采用總應(yīng)力法。大壩穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)表各種工況下穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表、圖4~9。

壩坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果表3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.1

由計(jì)算結(jié)果看出，各工況下計(jì)算所得最小安全系數(shù)均大于允許最小值，滿足規(guī)范要求，庫(kù)水位降落期為壩坡穩(wěn)定的控制工況，最小安全系數(shù)為1.358。圖4正常蓄水位穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果圖5設(shè)計(jì)洪水位穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果圖6死水位穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果圖7水位驟降上游穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果圖8校核洪水位穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果圖9施工期穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.13.1.3壩料選擇與填筑標(biāo)準(zhǔn)3.1.3.1壩料選擇大壩所需土料利用溢洪道土方開挖，平均運(yùn)輸距離4km，主要巖性為中上更新統(tǒng)風(fēng)洪積黃土、黃土狀壤土夾古土壤，土質(zhì)稍密～中密，以粉粒為主，水平滲透系數(shù)平均值kH=1.25×10-5cm/s，垂直滲透系數(shù)平均值kV=1.27×10-5cm/s，滿足規(guī)范要求，天然含水量平均值12.1%，低于最優(yōu)含水量17.1%，上壩需進(jìn)行加水處理。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.1壩址區(qū)砂礫石料場(chǎng)，ⅩⅤ號(hào)料場(chǎng)位于壩址上游1km，儲(chǔ)量61.2萬(wàn)m3，滲透系數(shù)大于1.0×10-1cm/s，飽和固結(jié)不排水剪強(qiáng)度?cu?=37.5°。石渣料利用溢洪道開挖料，位于地下水位以上，主要巖性為礫巖、砂巖和泥巖，巖石具有遇水軟化的特性。設(shè)計(jì)將石渣料用于下游壩坡的干燥區(qū)。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.1

反濾料ⅩⅤ號(hào)料場(chǎng)，距壩趾1km，交通運(yùn)輸條件較好，針片狀顆粒含量和含泥量偏高，其余各項(xiàng)指標(biāo)基本符合規(guī)范要求，需要進(jìn)行沖洗使其含泥量滿足規(guī)范要求后，再進(jìn)行篩分加工。由于當(dāng)?shù)厝笔宪浕禂?shù)較低，抗風(fēng)化能力差，選取乾縣峰陽(yáng)鎮(zhèn)五峰山灰?guī)r料場(chǎng)，運(yùn)距95km。排水棱體及護(hù)坡所用的石料在此處開采。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.13.1.3.2填筑標(biāo)準(zhǔn)土料填筑標(biāo)準(zhǔn)：壓實(shí)度不小于98％，填筑含水量應(yīng)接近最優(yōu)含水量17.1％，滲透系數(shù)小于1×10-4cm/s。砂礫石料填筑標(biāo)準(zhǔn)：高程861m以上砂礫石料相對(duì)密度為0.7~0.75，滲透系數(shù)小于1×10-3cm/s；高程861m以下砂礫石料相對(duì)密度不小于0.80。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.1石渣料填筑標(biāo)準(zhǔn)：軟巖石渣料濕化變形明顯，在壩體填筑時(shí)應(yīng)適當(dāng)加水碾壓，提高壓實(shí)密度，并且由于碾壓過(guò)程中破碎率較高，應(yīng)采用較高的干密度做為控制，孔隙率做為輔助控制標(biāo)準(zhǔn)，干密度>2.20g/cm3，孔隙率<20%。反濾料填筑標(biāo)準(zhǔn)：相對(duì)密度不小于0.7，滲透系數(shù)不小于5.8×10-3cm/s，含泥量小于3%。過(guò)渡層填筑標(biāo)準(zhǔn)：相對(duì)密度不小于0.75。排水棱體堆石料填筑標(biāo)準(zhǔn)：孔隙率20～25%，滲透系數(shù)大于1×10-2cm/s，含泥量小于8%。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.13.1.4細(xì)部設(shè)計(jì)

上游壩面采用混凝土網(wǎng)格填干砌石護(hù)坡，厚度40cm，下設(shè)20cm厚礫石墊層；下游壩坡采用漿砌石拱格草皮護(hù)坡，護(hù)坡厚度40cm，下設(shè)30cm厚護(hù)坡墊層。防浪墻采用C25鋼筋混凝土，厚度40cm，墻頂高程898.2m，墻底高程895.0m，每10m設(shè)一道變形縫，縫間埋設(shè)止水。下游壩坡每隔100m設(shè)置一道壩面排水溝，岸坡及馬道均設(shè)置排水溝，排水溝采用C20混凝土，型式同壩頂排水溝。下游壩面中部設(shè)置一道人行踏步，寬度3m。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.13.1.5基礎(chǔ)處理3.1.5.1壩基開挖及基礎(chǔ)處理對(duì)壩基范圍內(nèi)的砂壤土全部清除；下部（卵）礫石相對(duì)密度Dr=0.84，變形模量為26MPa，承載力特征值fak=320kPa，強(qiáng)度較高，可以做為壩基，將上部與砂壤土接觸部位清除，壩基面高程基本在850m左右結(jié)合槽底部開挖至強(qiáng)風(fēng)化下限。結(jié)合槽底部設(shè)1m厚C20混凝土板，對(duì)巖石進(jìn)行固結(jié)灌漿，固結(jié)灌漿孔深8m，孔距3m三角形布置。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì)

3.13.15.2壩基防滲處理防滲標(biāo)準(zhǔn)q＜5Lu。采用單排帷幕灌漿進(jìn)行基礎(chǔ)防滲，孔距2m，底部伸入5Lu線以下5m。設(shè)計(jì)對(duì)左壩肩礫石層和強(qiáng)風(fēng)化巖層進(jìn)行防滲處理：平洞底高程892.50m，長(zhǎng)100m，采用單排帷幕灌漿，灌漿孔距2m，底部伸入5Lu線以下5m。右岸在溢洪道右岸設(shè)置100m長(zhǎng)的灌漿平洞，底高程897.00m，采用單排帷幕灌漿，灌漿孔距2m，底部伸入5Lu線以下5m。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.23.2.1溢洪道布置溢洪道布置在大壩右岸，采用正槽開敞式，軸線在平面上與壩軸線成90°夾角。根據(jù)水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算結(jié)果，溢洪道進(jìn)口控制段堰頂高程881.00m，堰頂凈寬為36m，100年一遇設(shè)計(jì)洪水時(shí)溢洪道最大泄流量2666.1m3/s，2000年一遇校核洪水時(shí)最大泄流量3958.5m3/s。整個(gè)溢洪道由進(jìn)口引水明渠、溢流堰、泄槽段、出口挑流消能段、護(hù)坦、海漫等六部分組成，全長(zhǎng)398.92m。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.23.2.1.1溢洪道分段設(shè)計(jì)進(jìn)口引水明渠喇叭形引水渠段長(zhǎng)30.0m，底坡i=0，底板高程876.0m，厚度0.7m；其左、右側(cè)均以半徑80m的圓弧翼墻與左、右岸坡相連，翼墻頂高程897.5m。底板、翼墻均采用C25鋼筋砼襯砌。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.2控制段控制段采用WES型低實(shí)用堰上布設(shè)閘門的型式，堰基礎(chǔ)置于微風(fēng)化礫巖上。堰頂高程881.0m，采用3孔，單孔寬12.0m，堰凈寬36.0m，堰總寬43.0m，順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)26.0m，上游堰高5.0m，下游堰高7.0m。堰體材料采用C20混凝土，堰面采用0.5m厚的HFC40鋼筋混凝土防護(hù)。閘室設(shè)一孔12.0×12.0m（寬×高）檢修閘門，采用2×250KN-18m自動(dòng)抓梁式門機(jī)啟閉，設(shè)3孔12.0×12.7m（寬×高）的弧形工作閘門，采用QHLY2×1250KN-7.1m液壓機(jī)啟閉。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.2泄槽段泄槽采用復(fù)式斷面，下部過(guò)水?dāng)嗝娌捎镁匦?，上部開挖為梯形。樁號(hào)溢0+026～溢0+185.0m段，底坡i＝1/500，為一級(jí)泄槽，平面上以漸變段形式與控制段相連，泄槽寬度由43.0m漸縮至36.0m，長(zhǎng)度50m，其后接134m長(zhǎng)的等寬泄槽，斷面尺寸為36.0m×9.5m（底×高）。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.2泄槽過(guò)水?dāng)嗝嬉r砌砼，樁號(hào)0+026~0+185m流速小于16m/s，采用C30鋼筋砼，底板、側(cè)墻厚1.0m；0+185~0+249.25m流速為16~21m/s，流速較大，采用HFC40高強(qiáng)耐磨砼，底板、側(cè)墻均厚1.0m。左右岸側(cè)墻頂以上以1：0.5（巖石邊坡）、1：0.75（土質(zhì)邊坡）的坡比開挖與原地面線或永久上壩道路相接，高度每10m設(shè)一戧臺(tái)，寬度5.0m。為防止風(fēng)化破壞，巖石邊坡采取噴錨支護(hù)，?25錨桿長(zhǎng)4.5m，間距3m×3m梅花型布置，噴護(hù)砼厚100mm；土質(zhì)岸坡采用漿砌石網(wǎng)格中植草皮護(hù)坡。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.2⑷出口挑流消能段該段長(zhǎng)23.17m，鼻坎頂高程856.5m，反弧半徑R＝30.0m，挑射角è＝25°。挑坎邊墻頂部高程863.23~864.50m，頂部厚度1.0m，內(nèi)側(cè)為直立面，外側(cè)以1:0.3向下放坡，底部厚度3.99m。底板和側(cè)墻均采用C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，底板面層澆筑0.7m厚C40HF高強(qiáng)砼。經(jīng)計(jì)算，校核洪水情況下，最大挑距L＝142.58m，沖刷坑深度T＝37.56m，L/T=3.8＞3.0。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.2⑸護(hù)坦段為了防止小流量跌流對(duì)下游出口建筑物基礎(chǔ)的淘刷，在挑流消能段下游設(shè)置長(zhǎng)15m，厚2.5m的鋼筋砼護(hù)坦。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.23.2.2水力計(jì)算⑴泄流能力計(jì)算

控制段堰型為低WES型實(shí)用堰，采用《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253－2000）附錄A.2堰流公式計(jì)算泄流能力泄槽水面線和摻氣水深計(jì)算成果表（Q=3958.5m3/s）3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.2⑸出口挑流消能計(jì)算下游挑流消能按50年一遇洪水設(shè)計(jì)，考慮更大下泄洪水對(duì)壩腳沖刷安全影響，以設(shè)計(jì)洪水和校核洪水進(jìn)行復(fù)核。挑流鼻坎半徑30m，挑射角25°。①挑距計(jì)算消能計(jì)算成果表3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.2《根據(jù)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5108－1999）有關(guān)規(guī)定，沖刷坑最低點(diǎn)距挑坎基礎(chǔ)的距離應(yīng)大于3倍坑深，從表中成果表可以看出溢洪道最大挑距/沖坑深度滿足此條件，且離壩腳、山坡較遠(yuǎn)，不會(huì)對(duì)大壩、挑坎基礎(chǔ)及山坡造成大的沖刷影響，滿足設(shè)計(jì)要求。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.23.2.3溢洪道邊坡穩(wěn)定分析

溢洪道邊坡開挖最大高度達(dá)98m，其中土質(zhì)邊坡高達(dá)70m，設(shè)計(jì)開挖單級(jí)坡比1：1。根據(jù)邊坡位置不同，確定不同的邊坡等級(jí)與安全穩(wěn)定系數(shù)，溢洪道位置側(cè)向土質(zhì)高邊坡綜合坡比為1：1.81，按水工Ⅱ級(jí)建筑物邊坡要求設(shè)計(jì)，下游位置側(cè)向路基土質(zhì)邊坡綜合坡比為1：1.56，按公路路基邊坡要求設(shè)計(jì)。對(duì)邊坡的穩(wěn)定分析計(jì)算，計(jì)算程序采用中國(guó)水利科學(xué)院陳祖煜院士開發(fā)的《土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析程序STAB》進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算中考慮條塊間作用力，計(jì)算方法為畢肖普法。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)溢洪道

3.2計(jì)算結(jié)果：選取不同位置的最不利斷面，溢洪道位置側(cè)向土質(zhì)邊坡安全穩(wěn)定系數(shù)為1.19，滿足Ⅱ級(jí)建筑物邊坡設(shè)計(jì)安全系數(shù)1.05～1.15要求，下游道路邊坡安全穩(wěn)定系數(shù)為1.07，滿足公路路基邊坡非正常工況Ⅰ時(shí)（連續(xù)降雨?duì)顟B(tài)作用）安全系數(shù)為1.02～1.05的要求，表明設(shè)計(jì)邊坡整體是穩(wěn)定的。附溢洪道圖。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)泄洪排沙洞3.33.3.1放水塔設(shè)計(jì)

放水塔位于樁號(hào)泄0-32.00m～泄0+000.00m，順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)32m，垂直水流向?qū)?3.0m，矩形塔身，塔頂高程897.1m，底板進(jìn)口高程856.0m，最大建基面高程848.00m，總高度49.1m，塔頂上部為啟閉機(jī)房，兩層框架（室內(nèi)封閉），框架高13.5m，閘房高9.5m。放水塔總高度為72.1m，塔頂高程897.1m上一側(cè)布置有通向壩頂?shù)慕煌?，橋?qū)?.5m。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)泄洪排沙洞3.3塔體由檢修閘門井和工作閘門井組成，井深均為41.1m，上游檢修閘門井長(zhǎng)×寬為12.9m×13m，內(nèi)布置一道事故檢修平板閘門，門孔尺寸7×7.8m，啟閉設(shè)施為QPG3600kN-45m卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，上游胸墻及中隔墻厚2.0m，兩側(cè)閘墩厚3.0m；下游工作閘門井長(zhǎng)×寬為19.1（9.5）m×13m，內(nèi)布置一道弧形工作閘門，門孔尺寸7.0×7.0m，啟閉設(shè)施為QHSY3000kN/1000kN-9m液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，下游胸墻厚2.0m，兩側(cè)閘墩864.5m高程以上2.0m，以下厚3.0m。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)泄洪排沙洞3.33.3.2洞身段布置

洞身段總長(zhǎng)260m，樁號(hào)范圍為泄0+000.00～泄0+260.00，其中前20m為漸變段，斷面型式由矩形（7.0m×8.5m）漸變?yōu)閳A拱直墻型，洞身段為圓拱直墻型，斷面凈尺寸寬×高為7.5m×10.565m，洞底比降前240m為1/100，后20m為1/20，進(jìn)出口底板高程為別為856m和852.6m。洞身圍巖類別為局部穩(wěn)定性差的Ⅲ類和Ⅳ類圍巖，設(shè)計(jì)采用砼噴錨支護(hù)和鋼筋砼襯砌，其中側(cè)墻和頂拱采用C25鋼筋砼，底板為C40HF鋼筋砼，襯砌厚度：Ⅲ類圍巖段0.6m，Ⅳ類圍巖段0.8m，進(jìn)出口漸變段1.0m。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)泄洪排沙洞3.3a）施工臨時(shí)支護(hù)Ⅲ類圍巖段：樁號(hào)泄0+020.00～泄0+220.00m，頂拱及側(cè)墻噴C20砼，厚150mm。

Ⅳ類圍巖段：樁號(hào)泄0+220.00～泄0+240.00m，拱腳及頂拱打錨桿掛網(wǎng)噴C20砼，其中錨桿Φ25長(zhǎng)3m，間排距1.25×1.25m，梅花形布置，網(wǎng)筋為6@200×200mm，噴護(hù)厚度150mm；側(cè)墻噴C20砼，厚150mm。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)泄洪排沙洞3.3b）洞身灌漿及排水洞身段圍巖為不穩(wěn)定的Ⅳ類和穩(wěn)定性較差的Ⅲ類，以Ⅲ類為主，Ⅳ類圍巖段全斷面進(jìn)行固結(jié)灌漿，Ⅲ類圍巖段頂拱及側(cè)墻進(jìn)行固結(jié)灌漿，在洞頂120°范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿，回填灌漿孔間排距3.0m×3.0m，梅花型布置，后期掃孔作為排水孔。3亭口水庫(kù)主要建筑物設(shè)計(jì)泄洪排沙洞3.33.3.3出口段設(shè)計(jì)出口段包括出口明渠、挑流鼻坎及護(hù)坦：樁號(hào)泄0+260.00～泄0+266.00段為出口明渠段，總長(zhǎng)6m，矩形斷面，底板襯砌厚度1m，邊墻為衡重式擋墻，寬×高為7.0m×9.4m，比降1/20，邊墻及底板表面0.5m采用C40HF砼，底板下部為C25砼；樁號(hào)泄0+266.00～泄0+283.70段為挑流鼻坎段，復(fù)合型挑流鼻坎長(zhǎng)17.7m，底部反弧半徑R=27m，最大挑射角è=34.651°，坎頂高程為857.