山口巖水利樞紐實習(xí)報告.doc

山口巖水利樞紐實習(xí)報告(2009-01-03 17:14:16)標(biāo)簽：雜談 山口巖水利樞紐實習(xí)報告 一、前言 1、實習(xí)目的 進一步加固和加深課堂多學(xué)過的理論知識，了解主要建筑物的施工特點、施工方法等，培養(yǎng)我們分析問題和解決實際問題的能力，提升自我的專業(yè)知識和現(xiàn)場操作技能。2、實習(xí)任務(wù)通過理論知識回顧、資料搜集，以及老師講解、學(xué)生提問，實地觀察、現(xiàn)場記錄參與實驗等等方式，對山口巖水利樞紐工程情況進行現(xiàn)場實習(xí)，掌握一定的施工技藝。3、實習(xí)時間2008年12月11日12月19日4、實習(xí)人員帶隊老師：王美生老師、鄢玉英老師、江輝老師學(xué)生： 05水工本科（1）、（2）、（3）班學(xué)生 二、實習(xí)內(nèi)容 1、工程概況山口巖水利樞紐工程地處贛江一級支流袁河上游的萍鄉(xiāng)市蘆溪縣境內(nèi)，壩址位于蘆溪縣上埠鎮(zhèn)山口巖村上游 1km處，距蘆溪縣城7.6km，距萍鄉(xiāng)市約30km。是一座以供水、防洪為主，兼顧發(fā)電、灌溉等綜合利用的大（）型水利樞紐工程。袁河發(fā)源于萍鄉(xiāng)市蘆溪縣麻田鄉(xiāng)境內(nèi)的武功山金頂北麓，河流自源頭向北流經(jīng)麻田、新泉、張家坊、上埠、蘆溪、宣風(fēng)、銀河等地，至宣風(fēng)與沂水會合流入宜春市境，而后自西向東流經(jīng)宜春、分宜、新余、新干及樟樹諸縣市，于樟樹鎮(zhèn)附近匯入贛江。袁河主河全長273km，全流域面積6486km2。袁河在萍鄉(xiāng)市境內(nèi)的河長為52km，流域面積為698km2。1985年由江西省宜春地區(qū)行署水電局編制的袁河流域規(guī)劃報告，對袁河干流擬定了十五級開發(fā)方案：麻田347.7山彎山口巖240西村一級103樟頭船運閘98.4高山頭96.4化成巖91.4雷坤85.5二馬灘75江口70袁惠渠滾水壩50.7二化壩45.7水西41宋家36.6矗湖30。規(guī)劃報告指出，萍鄉(xiāng)是一個缺水地區(qū)，尤其是工業(yè)及城鎮(zhèn)生活用水需求較大，山口巖水庫調(diào)蓄袁河徑流，可解決萍鄉(xiāng)市東部一帶的工業(yè)與城鎮(zhèn)生活用水，推薦山口巖水利樞紐為近期開發(fā)工程。2、水文地質(zhì)情況 山口巖水庫壩址以上流域面積230 km2，主河長28.7km，流域平均寬度8.01km，主河道平均比降14.8。據(jù)萍鄉(xiāng)氣象站資料統(tǒng)計，多年平均氣溫為17.3，多年平均蒸發(fā)量為1282.9mm（20cm蒸發(fā)皿觀測值），多年平均相對濕度為82%，多年平均年最大風(fēng)速為11.0 m/s，多年平均無霜期為279天。山口巖水利樞紐工程壩址下游7.6km處設(shè)有蘆溪水文站，具有19582004年共47年連續(xù)的實測水文資料系列，是本工程水文分析計算的主要依據(jù)站。經(jīng)計算，山口巖水庫壩址多年平均流量為7.54 m3/s，多年平均徑流深為1033.8mm，多年平均徑流量為2.38108 m3。袁河為雨洪式河流，洪水多發(fā)生在49月份，經(jīng)分析計算，水庫壩址設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)（P0.2%）：洪峰流量1260 m3/s，24h洪量42.3104m3，72h洪量68.3104m3；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)（P0.05%）：洪峰流量1820 m3/s，24h洪量61.1104m3，72h洪量98.4104m3。施工設(shè)計洪水：9月次年3月洪峰流量（P10）196 m3/s。袁河為少沙河流，壩址多年平均輸沙量為3.35104t，水庫50年泥沙淤積量為128.8104m3。本區(qū)處華南褶皺系贛中南褶皺，贛西南拗陷之武功山玉華山隆斷束構(gòu)造單元中。區(qū)內(nèi)地勢南高北低，南部為構(gòu)造剝蝕中低山地貌，北部為丘陵區(qū)，局部見有小規(guī)?；麦w及崩塌堆積體等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。供水管線區(qū)和壩下灌區(qū)屬于丘陵低山及沖洪積地貌，未見不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。庫周和庫盆由透水性較微弱的變質(zhì)巖系、花崗巖、花崗閃長巖及石炭系碎屑巖構(gòu)成，無可溶性巖分布，山體雄厚，地下水分水嶺高程高于正常蓄水位，未發(fā)現(xiàn)通向庫外的導(dǎo)水構(gòu)造，不存在水庫永久滲漏問題。 庫岸多為巖質(zhì)岸坡，土質(zhì)岸坡一般亦較平緩，庫岸穩(wěn)定性較好，但自下壩址至九洲段庫岸岸坡較陡，局部見有滑坡及坍塌現(xiàn)象；壩址上游右岸400m處滑坡體，存在失穩(wěn)的可能，將威脅大壩的安全與穩(wěn)定；同時，崩塌堆積體對左岸引水隧洞進口（短線方案）的穩(wěn)定亦構(gòu)成威脅，對近壩左岸崩塌堆積體予以清除。部分土質(zhì)庫岸在水庫蓄水過程中或蓄水后，將會產(chǎn)生坍塌或滑坡等現(xiàn)象，雖對大壩及水庫安全不會構(gòu)成威脅，但對鄰近正常蓄水位線庫岸的居民將產(chǎn)生一定影響，建議可能受影響的居民進行搬遷。庫區(qū)植被發(fā)育，水土保持良好，固體逕流微略，未來庫區(qū)淤積問題不大。庫區(qū)內(nèi)未見有開采價值的礦產(chǎn)資源及文化古跡遺址分布，淹沒影響小，庫尾地面高程高于正常蓄水位6.58.8m，不存在浸沒問題。由于庫區(qū)無孕震斷裂分布，上基巖深部張裂隙不發(fā)育，導(dǎo)水性差，地下水分水嶺高程遠(yuǎn)高于正常蓄水位，因此水庫蓄水后，發(fā)生水庫誘發(fā)地震的可能性較小。下壩址河谷狹窄，呈“V”型，主要分布有震旦系松山群老虎塘組淺變質(zhì)巖系、石炭系下統(tǒng)大塘組測水段（C1d2）碎屑巖系及第四系（Q）松散堆積物，壩基巖體為石炭系下統(tǒng)大塘組測水段沉積碎屑巖系，巖性由礫巖、石英砂巖、細(xì)砂巖、炭質(zhì)（或含炭）粉砂巖和長石石英砂巖等組成。沿線洞段上覆山體雄厚，隧洞沿線穿越巖層為：C1d2-1-2層、C1d2-1-3層、C1d2-2-1層、C1d2-2-2層及C1d2-2-3層；隧洞進口洞臉局部置于崩塌堆積體之中，建議將堆石體予以清除，隧洞出口巖性主要為微風(fēng)化巨厚層長石石英砂巖，洞臉邊坡穩(wěn)定性較好。主廠址置于（C1d2-2-3）層巖體之上，為巨厚層狀長石石英砂巖，其力學(xué)強度基本能滿足建主廠房要求。供水管線管基和支墩地基的工程地質(zhì)條件尚好，供水隧洞進、出口及洞身成洞條件較差，建議對進、出口洞臉邊坡采取相應(yīng)的加固處理，進、出口附近洞段圍巖視開挖情況，采取邊挖邊支護措施；灌區(qū)渠系建筑物大部將置于第四系殘坡積層或洪沖積層之上，局部渠段置于基巖上，一般不存在較大的邊坡穩(wěn)定問題，局部可能存在邊坡滲漏及渠坡渠底抗沖刷問題。灌區(qū)運行后，不會產(chǎn)生鹽堿化等不良問題。壩址附近天然建筑材料中砂卵（礫）石料缺乏，需利用塊石人工軋制；土料質(zhì)量及儲量均能滿足填筑上、下游圍堰的設(shè)計要求，運距較近，運輸方便，但開采不甚方便；塊石料分布于壩址附近，塊石料場主要巖性為長石石英砂巖，為巨厚層狀構(gòu)造，巖體多呈弱下微新狀，儲量豐富，軋制粗、細(xì)砼骨料成材率較高，塊石料儲量和質(zhì)量均能滿足設(shè)計要求。該料場運距較近，交通運輸方便，開采亦較方便3、工程任務(wù)和規(guī)模經(jīng)前期工作研究及本階段工作復(fù)核，確定山口巖水利樞紐為一座大（2）型水庫，水庫總庫容1.04810 8m3，其開發(fā)任務(wù)以供水、防洪為主，兼顧發(fā)電、灌溉等綜合利用。山口巖水庫建設(shè)的主要任務(wù)之一是為水庫下游蘆溪縣城防洪。蘆溪縣城坐落在袁河兩岸，現(xiàn)狀防洪能力較低，經(jīng)常遭受袁河洪水的威脅與侵害，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。根據(jù)蘆溪縣城防洪規(guī)劃報告，縣城防洪采用堤庫結(jié)合的工程措施進行解決，即先期對縣城袁河兩岸現(xiàn)狀堤防（河岸）進行加高加固處理，使其達(dá)到5年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)，在縣城上游袁河干流上擬建山口巖水利樞紐工程，設(shè)置防洪庫容，使縣城防洪標(biāo)準(zhǔn)從5年一遇提高到20年一遇。20012002年蘆溪縣對縣城沿袁河兩岸堤防（河岸）進行了整治加固處理，目前蘆溪縣城沿袁河兩岸堤防防洪能力已達(dá)到5年一遇。因此興建山口巖水庫是進一步解決蘆溪縣城防洪問題的關(guān)鍵性工程。萍鄉(xiāng)市地處江西省西部湘贛交界的分水嶺，區(qū)域內(nèi)無過境河流，人均水資源量為2000 m3，為全省人均3570 m3的56。萍鄉(xiāng)市中心城區(qū)控制面積為132.7 km2，城區(qū)地表水資源量僅約1.2108m3，按2005年人口測算，人均地表水資源量僅為276m3，屬于水資源貧乏區(qū)。經(jīng)水資源平衡分析，山口巖水庫向萍鄉(xiāng)市中心城區(qū)年供水量為6205104 m3；向蘆溪縣城年供水量為1095104m3，合計年供水量為7300104 m3。通過設(shè)計研究，水庫供水從引水隧洞供給原水，通過輸水管道向白源水廠（配套新建）及蘆溪縣城水廠輸送原水，經(jīng)水廠按工藝規(guī)定處理后，利用城區(qū)輸水管網(wǎng)向城區(qū)用戶供水。 4、工程布置及主要建筑物 本工程水庫總庫容為1.0481108m3，年平均日供水量20104t，電站裝機容量12MW，灌溉面積10.12104畝，根據(jù)（GB50201-94）防洪標(biāo)準(zhǔn)及（SL252-2000）水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)，確定本工程等別為等，大（2）型工程。根據(jù)本工程等別，確定大壩、溢洪道、放空洞、供水兼發(fā)電及灌溉進水口為2級建筑物，引水隧洞為3級建筑物，發(fā)電廠房為4級建筑物，臨時建筑物為4級。根據(jù)工程規(guī)模和工程場址區(qū)地形地質(zhì)條件，在可研階段推薦下壩址方案的基礎(chǔ)上，本階段擬定上、下兩條壩線進行比選，以碾壓砼拱壩作為基本壩型進行壩線比選，經(jīng)過對兩壩線布置及技術(shù)經(jīng)濟比較，下壩線優(yōu)于上壩線，本階段推薦下壩線為選定壩線。在可研階段推薦碾壓砼拱壩方案的基礎(chǔ)上，本階段對碾壓砼拱壩、砼雙曲拱壩、碾壓砼雙曲拱壩三種壩型作進一步的比選，經(jīng)綜合比較，本階段推薦采用碾壓砼雙曲拱壩。本階段引水隧洞洞線擬定左、右岸長、短洞線四條洞線進行比選，以確定工程總體布置。經(jīng)綜合比較，推薦采用左岸短洞方案。根據(jù)壩型、壩線及總體布置方案的比選，本工程樞紐總布置推薦下壩線碾壓砼單曲拱壩左岸短洞方案，水庫正常蓄水位244.0m，設(shè)計洪水位（P=0.2%)246.20m，校核洪水位（P=0.05%)246.72m，大壩采用碾壓砼單曲拱壩，壩頂高程247.6m，溢流堰對稱布置在拱冠梁處，共三孔，每孔凈寬8.0m，溢流堰采用WES實用堰型，弧形閘門控制泄流，堰頂高程237.0m，出口挑流消能；為大壩檢修和放空水庫，在壩體樁號0+108.62m處設(shè)置一放空洞，放空洞進口中心線高程191.0m，放空洞斷面尺寸1.62.0m（寬高），放空洞出口采用挑流消能。引水發(fā)電系統(tǒng)布置在大壩的左岸，塔式進水口于左壩頭上游約100m處，進水口采用分層取水，隧洞總長378.65m，洞徑3.0m，隧洞進水口底板高程200.0m，廠房位于大壩下游河道約220m處，采用地面式廠房，廠房內(nèi)安裝2臺6MW的水輪發(fā)電機組。大壩采用碾壓砼雙曲拱壩，壩頂高程為247.6m，壩基最低開挖底高程148.50m，最大壩高99.1m，壩底最大寬度30m，壩頂寬度5.0m，壩頂長度為268.23m，大壩上游面設(shè)置R90200二級配碾壓砼防滲層，防滲面板頂寬2.0 m，底寬為 8.2 m，大壩碾壓砼采用R90200三級配碾壓砼。壩內(nèi)布置三條縱向灌漿、排水及觀測廊道，廊道采用拱頂平底式，寬度為2.5m，高度為3.5m；在左右岸高程195.0 m、220.0 m處分別設(shè)置橫向交通廊道，橫向交通廊道采用拱頂平底式，寬度為2.0m，高度為3.5m。溢流堰對稱布置在拱冠梁處，共三孔，每孔凈寬8.0m，堰頂高程237.0m，溢流堰采用WES實用堰型，弧形閘門控制泄流，出口為挑流消能，反弧半徑15m，挑射角為20，挑流鼻坎頂高程為223.54 m，為大壩檢修和放空水庫，在大壩左側(cè)0+108.62m樁號處設(shè)置一放空洞，放空洞斷面尺寸為1.62.0m（寬高），進口中心線高程191.0m，出口為挑流消能。為加強基巖的整體性和均一性，提高基巖的彈性模量，減少壩基的滲透性，對壩基進行全面固結(jié)灌漿處理，對壩基斷層破碎帶和節(jié)理裂隙密集帶加強固結(jié)灌漿。固結(jié)灌漿孔深一般為5m，鉆孔布置呈梅花形，孔、排距均為 3.0 m；在斷層破碎帶和節(jié)理密集帶范圍內(nèi)加深、加密鉆灌，加密部位固結(jié)灌漿，孔、排距為 1.5 m，孔深8m。對壩基進行帷幕灌漿，相對隔水層界線按透水率q1Lu的原則確定。防滲帷幕伸入岸坡一定長度并與河床部位的帷幕保持連續(xù)性，防滲帷幕為單排，孔距為2m，孔深伸入相對隔水層界線3m。河床壩段最大幕深16.5m，左、右兩岸壩段，幕深由10m37m，其防滲帷幕伸入岸坡的范圍和長度以及帷幕軸線的方向，根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，地下水位線與正常蓄水位的交線等，確定左、右岸灌漿平洞分別深入岸坡為20m及30m。引水隧洞布置在大壩左岸，引水隧洞進水口位于左壩頭上游約100m處，進水口為岸塔式結(jié)構(gòu)。隧洞由進水口、進水閘、漸變段、隧洞段、內(nèi)襯鋼管段及岔管段組成。進水閘坐落在弱風(fēng)化炭質(zhì)粉砂巖上，進水口設(shè)直立式攔污柵，閘室頂高程為247.6m；閘室段長25.3m，寬13m，分兩孔布置，邊墩厚2m，中墩厚3m，閘頂高程247.6m，閘底板高程200m。閘室布置四道工作門和一道檢修門，工作門后布置長6m的消力池，池深2.0m，檢修門后設(shè)進人孔。閘墩上部設(shè)置啟閉機房，進水口閘室頂設(shè)交通橋與交通公路相連，橋面寬3.5m。根據(jù)城市供水及灌溉供水要求，進水口采用分層取水，取水口共分為四層，各層取水口底高程分別為231.8m、220.6m、210.6m、200.0m，取水孔口尺寸均采用310m（寬高）。隧洞襯砌后內(nèi)徑3.0m，襯砌厚30cm，隧洞全長378.65m，包括漸變段、上平管段、上彎管段、斜管段、下彎管段、岔管漸變段、支管段，岔管段長19.68m，“卜”型布置，支管洞徑1.6m，長17.13m，引水隧洞出口中心線高程為158.9m。發(fā)電廠房為引水式地面廠房，布置于大壩下游河道約220m處，主廠房安裝兩臺6MW的水輪發(fā)電機組，水輪機號為HLJF3001A-LJ-103，發(fā)電機型號為SF6000-10/2