潘家口水庫重力壩設(shè)計原始資料

1、潘家口水庫混凝土重力壩樞紐設(shè)計PAGE PAGE - 13 -第一章 工程概況及基本資料本章主要介紹潘家口水庫水利樞紐工程的概況、工程目的及設(shè)計的基本資料，包括水文分析、氣象條件、工程地質(zhì)、當?shù)亟ㄖ牧?、樞紐所在地的交通條件、以便在下一步設(shè)計中可依據(jù)以上情況確定壩線、壩型、樞紐布置、剖面設(shè)計、細部處理等工作。第一節(jié) 樞紐概況及工程目的 潘家口水庫位于河北省唐山承德兩地區(qū)交界處壩址位于遷西縣灑河橋上游十公里揚查子村的欒河干流上?？刂屏饔蛎娣e3.37萬km2，總庫容為25.5億m3。 水庫樞紐由主壩、電站及泄水底孔等組成，水庫主要任務(wù)是調(diào)節(jié)水量，供天津市和唐山地區(qū)工農(nóng)業(yè)用水及城市人民生活用水，結(jié)合

2、引水發(fā)電。并兼顧防洪，要求：盡可能使其工程提前受益，盡早建成。 根據(jù)水庫的工程規(guī)模及其在國民經(jīng)濟中的作用，樞紐定為一等工程，主壩為級建筑物，其它均按級建筑物考慮。第二節(jié) 設(shè)計基本資料 一、水文分析： 1、年徑流：欒河水量較充沛潘家口站多年平均年徑流量為24.5億立方米占全流域的53%，年內(nèi)分配很不均勻，主要集中汛期七、八月份。豐水年時占全年5060%，枯水年占3040%，而且年際變化也很大。 2、洪水：多發(fā)生在七月下旬至八月上旬有峰高量大漲落迅速的特點，據(jù)調(diào)查近一百年來有六次大水。其中1883年最大，由洪痕估算洪峰流量約為2440027400米3/秒，實測的45年資料中最大洪峰流量發(fā)生在196

3、2年為18800米3/秒。洪峰歷時三天左右，由頻率分析法求得：項目千年一遇洪水流量萬年一遇洪水流量千年一遇三天洪量萬年一遇三天洪量指標40400m3/s59200m3/s26.1億m345.4億m3表1.2.1幾個重現(xiàn)期所對應(yīng)的洪峰流量值 表1.2.2重 現(xiàn) 期(年)102050100洪峰流量(m3/s)7,52011,70017,80022,800三日洪量(億m3)8.0611.416.019.7枯水期洪水過程線時段：9月1日至次年6月30日 頻率：5% 表1.2.3日 期月、日、時流 量m3/s日 期月、日、時流 量m3/s日 期月、日、時流 量m3/s6.16.2656.17.24906

4、.18.244047248804430672610106420879877284001079107301039012861269012380141231466014360161231661016350181301856018330枯水期洪水過程線時段：9月1日至次年6月30日 頻率：5% 續(xù)表1.2.3201372052020310221882249022300242312445024280 設(shè)計洪水過程線表 流量：米3/秒 表1.2.4 重現(xiàn)期(年)日 期1020501007.25.2871201952215110180300340825437857666311604117012901460

5、141504183019002290171860263037504510203790537076509200235210735010450126007.26.2600081501160014000568008830120001520087230114001620019600117220117001780022800147340104001480017800175430770011000132007.26.2037805350762091602328604040576069407.27.22100296042205030 設(shè)計洪水過程線表 流量：米3/秒 續(xù)表1.2.4重現(xiàn)期(年)日 期1020

6、5010051670236033604050814402080291035001113001840262031501422701700235028401712501680220026002011001600205025002310501580183021007.28.2100014501700205059501350160018808900115015501850118701100150018001485010451450170017820100014001670 3、泥沙：本流域泥沙顆粒較粗，中值粒徑0.0375毫米，全年泥沙大部分來自汛期七、八月份，主要產(chǎn)于一次或幾次洪峰內(nèi)且年際變化很大，

7、由計算得，多年平均懸移質(zhì)輸沙量為1825萬噸多年平均含沙量7.45公斤/立方米。推移質(zhì)缺乏觀測資料?？捎嬋肭罢叩?0%，這樣總?cè)霂焐沉繛?010萬噸。淤砂浮容重為0.9噸/立米，內(nèi)摩擦角為12度。 二、氣象條件： 庫區(qū)年平均氣溫為10左右，一月份最低月平均產(chǎn)氣溫為零下6.8，絕對最低氣溫達零下21.7(1969年)7月份最高月平均氣溫25，絕對最高達39(1955年)，多年平均氣溫見下表。表1.2.5月份123456789101112氣溫-6.8-3.43.5512.1119.1422.8625.1124.016.6710.202.85-4.4水溫10.417.121.424.623.618.

8、511.63.4 本流域無霜期較短(90180天)冰凍期較長(120200天)，潘家口站附近河道一般12月封凍，次年3月上旬解凍，封凍期約70100天，冰厚0.40.6米，岸邊可達1米，流域內(nèi)冬季盛行偏北風，風速可達七、八級，有時更大些，春秋兩季風向變化較大夏季常為東南風，多年平均最大風速為21.5米/秒，水庫吹程D=3公里。流域內(nèi)多年平均降雨量約為400700毫米，多年平均降水天數(shù)及降水量見表1.2.6月 份123456789101112降水天數(shù)月 平 均1.72.53.64.66.711.015.512.67.147.32.61.1最多天數(shù)599811172120141154最少天數(shù)000

9、111451000降水量毫米月 平 均1.45.68.225.739.089.1277.3215.268.830.19.22.0最 大4.833.524.274.291.3217.8548.5462.8181.976.1134.611.4最 小0000.912.520.0101.194.21.7000多年月平均降水天數(shù)及降水量表 表1.2.6 三、工程地質(zhì)： 1、庫區(qū)地質(zhì)：潘家口水庫、庫區(qū)屬于中高山區(qū)，河谷大都為峽谷地形，只西城峪至北臺子一帶較為寬闊沿河兩岸階地狹窄，斷續(xù)出現(xiàn)且不對稱，區(qū)域內(nèi)無嚴重的坍岸及滲漏問題。 2、壩址地質(zhì)：地貌：壩址位于揚查子村南300米處，為低谷丘陵地區(qū)，兩岸相對高差

10、不大，河谷開闊，寬約600米上下游兩公里范圍內(nèi)，河道順直主河槽位于右岸，河床高程137米左右?？菟诤哟矊捈s100米，由于受河流側(cè)向侵蝕兩岸地形不對稱。右岸坡度較陡約60度左右，左岸較緩約20度，河床中除漫灘外，左岸還有三級階地發(fā)育，一、二級階地高程自140米160米。三級階地與緩坡相接直達山頂。覆蓋層厚度為712米的砂礫卵石沖積層。巖性：壩區(qū)主要巖性為太古界拉馬溝片麻巖，其次為第四紀松散堆積物，以及不同時期的侵入巖脈，壩區(qū)范圍內(nèi)片麻巖依其巖性變化情況可分為六大層，其中第一、四、六層巖性較好，但第一、六層因受地形限制建壩工程很大。第四大巖層(Ar I 4)為角閃斜長片麻巖。具粗粒至中間細粒纖狀

11、花崗變晶結(jié)構(gòu)，主要礦物為斜長石、石英及角閃石，本層巖體呈厚層塊狀、質(zhì)地均一、巖性堅硬、抗風化力強、工程地質(zhì)條件較好，總厚度185米左右。 3、構(gòu)造：壩址處雖然斷層、裂隙較多，但大部分規(guī)模較小對工程影響不大，其中F2、F5、F11、f26、f27、f28斷層對壩體有一定影響，以上各斷層的特性由下表所示。所在部分參見構(gòu)造分析圖。表1.2.7編號走現(xiàn)傾向及傾角寬度(米)性質(zhì)對建筑物的影響F2北東85西北275南70802.512.5壓扭 長約200米一段靠近上游壩鍾。對基礎(chǔ)巖石力學強度及壩基完整均一性有影響。F5北東20南東3018.0張扭 位于溢流壩段自上游向下游斜貫23個壩段降低巖層力學強度。影

12、響完整性和均一性。F11北東10南東751.52.5張扭 F11與f26兩斷層相距近而交匯，位于溢流壩處斜慣兩個壩段且交匯帶靠近下游側(cè)又與F(壓扭性)相關(guān)，對基礎(chǔ)力學強度影響較大。f26北東16南東750.31.2張扭f27北西320北東800.30.6張扭 f27與f28兩斷層相距也較近之間有一號巖脈并與壩體成53度夾角相交，斜穿56個壩段，對壩體有影響地段達120米。f28北西320北東751.3張扭 4、水文地質(zhì)：壩基的透水性總的看來不大，但不均一，主要決定斷裂發(fā)育程度和性質(zhì)，在平面上，一級階地基巖透水性大于其它地貌單元。從垂向上看河谷內(nèi)單位吸水量小于0.01公升/分的頂板在83105高

13、程其間之透水層厚度為4050米，若除開挖部分厚度將更薄一些，兩岸透水層應(yīng)以天然地下水位為下限，一般都大于50米，具體參見地質(zhì)剖面圖。 5、巖石物理力學性質(zhì)：巖石容重為2.682.70噸/立米，飽和抗壓強度，弱風化和微分化巖石均在650公斤/厘米2以上，有的可達1100公斤/厘米2，混凝土與巖石的磨擦系數(shù)微分化及弱風化化下部，可取f=1.10、c=7.5kg/cm2。 6、地震：庫區(qū)附近歷史地震活動較為頻繁，近年來微繁。弱震仍不斷發(fā)生，其中1936年和1976年兩次發(fā)生6度左右地震，1977年6月國家地震局地震地質(zhì)大隊對本區(qū)域地震問題作了鑒定，水庫的基本烈度為7度，考慮到樞紐的重要性，和水庫激發(fā)

14、地震的可能性攔河壩設(shè)防烈度采用8度。 四、當?shù)亟ㄖ牧希簤沃犯浇饕笆蠄鲇衅咛?，儲量足以建壩，各料場的物理性質(zhì)、試驗指標，基本滿足技術(shù)要求，可作大壩混凝土骨料使用。且無大量的粘性土及砂壤土料，可供圍堰防滲材料之用。 五、交通條件： 對外交通在右岸，公路、鐵路均距壩址較近略加修改或擴建即可直通壩址，壩頂無重要交通要求。六、水庫水位與庫容關(guān)系曲線及淤積年限見表1.2.8, 1.2.9水庫水位(米)天然庫容(億立米)三角洲法萬氏法淤 積 年 限十年二十年五十年五十年136.000000150.00.310.210.1000160.01.030.870.650.190170.02.362.131.

15、861.030180.04.464.163.852.710.04190.07.407.016.535.001.23200.011.2510.639.837.764.23210.016.0916.0614.0111.078.94220.022.0020.5019.2015.4014.83230.029.1927.6526.2822.1022.02壩前淤積高程(米)141.2144.0153.8177.5潘家口水庫位一庫容關(guān)系表 表1.2.8 表1.2.9水位(米)庫容(億立米)水位(米)庫容(億立米)水位(米)庫容(億立米)136.00164.01.50192.08.10139.00.01166

16、.01.78194.08.90141.20.03168.02.10195.09.20143.00.07170.02.36200.011.25145.00.11172.02.75210.016.09147.00.19174.03.20220.022.00148.00.22176.03.60150.00.31178.04.00152.00.42180.04.46154.00.55182.05.00 續(xù)表1.2.9水位(米)庫容(億立米)水位(米)庫容(億立米)水位(米)庫容(億立米)156.00.70184.05.65158.00.85186.06.20160.01.03138.06.90162.

17、01.20190.07.40七、效益：水庫建成與下游大黑汀、邱莊、陡河等水庫聯(lián)合運用，承擔多年調(diào)節(jié)作用，在保證率P=75%時，可調(diào)節(jié)水量20.05億立米，計劃年補給工業(yè)及城市生活用水7億立米，并可灌溉農(nóng)田一百余萬畝，達到遇旱有水、電站裝機3臺，總?cè)萘?8萬千瓦，平均年發(fā)電量3.45億度。 八、淹沒損失： 庫區(qū)淹沒范圍包括河北省承德唐山兩地區(qū)的四個縣(興隆、寬城、承德和遷西)，十一個公社四十一個大隊，遷移人口20700人，淹沒土地33400畝，房屋19100間，公路25公里。 注：移民遷建標準：經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)審查決定清河唐(距壩線約40公里)以下庫區(qū)段按正常高水位加風浪浸沒安全2米定淹沒線，清河唐以上按

18、計入淤積后以1962年洪水(相當于50年一遇)的回水線作為移民線，以五年一遇洪水的回水線作為土地征用線。 九、本工程由水電部某工程局施工，機械化程度較高。施工作業(yè)天數(shù)，根據(jù)本地區(qū)氣溫及降雨等自然條件統(tǒng)計如表1.2.10。 全年有效施工天數(shù)統(tǒng)計 表1.2.10季項目合計月123456789101112混凝土澆筑81119272724202125262815251土料填筑0013252420131723252710197其它工程202224272724202126262825289 十、按施組織設(shè)得知，工程總工期為8年。 十一、其它： 施工期下游無供水要求，無須考慮通航、過木問題。附錄一:水庫規(guī)劃及建筑特性指標項 目單 位指 標備 注水位校核洪水位米227.2設(shè)計洪水位米224.7p=0.01%正常蓄水位米224.7p=0.1%汛期限制水位米216.0死水位(發(fā)電)米180.0校核洪水位尾水位米156.8設(shè)計洪水尾水位米152.0正常尾水位米138.4庫容總庫容調(diào)洪庫容興利庫容共用庫容死庫容億