倫潭水利樞紐工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

第一章工程概況倫潭水利樞紐工程位于鉛山縣天柱山鄉(xiāng)境內(nèi)，距縣城約50km，壩址地處鉛山河支流楊村水中游，是鉛山河流域內(nèi)具有防洪、灌溉、發(fā)電、供水及水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合效益的控制性工程。鉛山河是信江中上游南岸的一條主要支流，發(fā)源于閩贛邊境的武夷山脈。流域東鄰石溪水，西毗陳坊河，南靠武夷山，北抵信江，集雨面積 1255km2。流域內(nèi)山高林密 ，植被良好，氣候溫和，礦產(chǎn)資源豐富，尤以銅礦著稱(chēng)。鉛山河流域理論電力蘊(yùn)藏量約 14×108kW·h，初步查明的可開(kāi)發(fā)水電裝機(jī)有18.46×104kW，可開(kāi)發(fā)電量 6.7×108kW·h，其水力資源之豐富為信江之冠。經(jīng)綜合分析論證，倫潭工程規(guī)模基本選定為：水庫(kù)正常蓄水位252.0m，死水位 230.0m，防洪限制水位 250.0m，防洪高水位為 254.70m，相應(yīng)防洪庫(kù)容為 0.261×108m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容0.938×108m3，水庫(kù)總庫(kù)容 1.798×108m3；灌溉農(nóng)田面 10.62萬(wàn)畝；電站裝機(jī)容量 20.0MW；枯水季節(jié)能為下游工礦企業(yè)補(bǔ)充 1500×104m3生產(chǎn)生活用水。在發(fā)電方面：電站裝機(jī) 2×10.0MW，年發(fā)電量 6074×104kW.h，保證出力 4520kW，年利用小時(shí) 3037h；在供水方面：枯水季節(jié)能補(bǔ)充下游工礦企業(yè)生活生產(chǎn)用水 1500×104m3。第二章設(shè)計(jì)的基本資料及水庫(kù)工程特性設(shè)計(jì)的基本資料水文氣象倫潭水利樞紐壩址處于鉛山河支流楊村水中游。楊村水為信江二級(jí)支流，發(fā)源于武夷山脈讀書(shū)尖。河流自南向北流經(jīng)篁碧、港口、天柱山、港東、楊村、五都等地，在下坂與石塘水相匯后稱(chēng)鉛山河。楊村水主河長(zhǎng) 70km，流域面積465km2，河道平均坡降 6.6‰。倫潭水庫(kù)壩址以上集雨面積242km2、主河長(zhǎng) 41.9km，流域平均寬度 5.77km，主河道平均比降11.62‰。壩址附近無(wú)水文測(cè)站，選擇鉛山河流域內(nèi)鐵路坪水文站作為參證站，由 1959年至2000年共42年徑流資料，推求壩址多年平均流量為 11.0m3/s，Cv=0.31,Cs=2.5Cv，多年平均徑流深 1438.8mm，多年平均徑流量 3.48×108m3。鉛山河為雨洪式河流， 洪水與暴雨相應(yīng)， 多發(fā)生在 4~9月份，洪水主要由鋒面雨形成，臺(tái)風(fēng)雨也能形成較大洪水。經(jīng)分析計(jì)算，壩址設(shè)計(jì)洪水成果：校核洪水標(biāo)準(zhǔn)（ P=0.1%），相應(yīng)洪峰流量為 2640m3/s，洪量 W1=87.73×106m3、W3=155.17×106m3；設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)（ P=1%）、相應(yīng)洪峰流量為 1500m3/s，洪量 W1=52.06×106m3、W3=92.08×106m3。鉛山河屬少泥沙河流，壩址多年平均懸移質(zhì)輸沙量 4.55×104t、推移質(zhì)輸沙量1.82×104t。鉛山河流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，流域內(nèi)各地多年平均氣溫18.1℃，極端最高氣溫 40.1℃，極端最低氣溫 -10.6℃，多年平均相對(duì)濕度 79%。多年平均降水量 1908.9mm，最大年降水量 2856.7mm（1998年），最小年降水量 1177.1mm（1971年），多年平均蒸發(fā)量 1550.4mm，多年平均風(fēng)速 1.9m/s，實(shí)測(cè)最大風(fēng)速 20.3m/s。壩址區(qū)洪水期多年平均最大風(fēng)速 16ｍ/ｓ，吹程為 2.5公里。工程地質(zhì)本區(qū)處華南褶皺系、贛中南褶隆、饒南拗陷區(qū)。區(qū)內(nèi)地勢(shì)東南高、西北低，下游為低山丘陵區(qū)，中上游屬中低山——中高山構(gòu)造剝蝕地貌，不良物理地質(zhì)現(xiàn)象不甚發(fā)育。區(qū)內(nèi)出露地層主要為燕山早期花崗巖。樞紐及庫(kù)區(qū)處于次一級(jí)的陳坊 ~永平 ~八都區(qū)域隆起構(gòu)造帶，未發(fā)現(xiàn)孕震斷裂分布，不存在產(chǎn)生水庫(kù)誘發(fā)地震的可能性， 根據(jù) GB18306-2001《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》 ，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度小于 0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜周期小于 0.35s，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較好。水庫(kù)區(qū)地層巖性單一，組成庫(kù)盆、庫(kù)岸的花崗巖體巖性堅(jiān)硬，透水性弱，庫(kù)周分水嶺雄厚，庫(kù)區(qū)產(chǎn)生永久性滲漏的可能性小，庫(kù)岸穩(wěn)定性較好。未來(lái)庫(kù)區(qū)淤積問(wèn)題不大。庫(kù)區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的礦產(chǎn)資源及古文化遺址分布，淹沒(méi)影響較小。不存在浸沒(méi)問(wèn)題。壩區(qū)含上、下兩個(gè)壩址，均屬構(gòu)造剝蝕中低山地貌，位于燕山早期侵入的倫潭巖體上巖性，為細(xì)粒花崗巖，巖性單~微新巖體為中等 ~較好質(zhì)量巖體。地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，未發(fā)現(xiàn)較大的斷裂構(gòu)造及順河斷層。構(gòu)造節(jié)理主要為北東向和北西向兩組，卸荷裂隙發(fā)育不明顯。壩區(qū)的地下水主要為基巖裂隙潛水。地下水埋深多受大氣降水和地形條件及季節(jié)變化等因素所控制。巖體透水性則受地形條件、節(jié)理裂隙的密度與貫通，節(jié)理裂隙充填狀況及巖體風(fēng)化程度等多種因素影響，一般遵循自上而下，由大到小的規(guī)律。據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，壩區(qū)河水和地下水對(duì)混凝土具中等溶出型侵蝕性。上、下壩址存在的工程地質(zhì)問(wèn)題，主要為滲漏及壩肩穩(wěn)定問(wèn)題。由于巖體風(fēng)化及節(jié)理裂隙的影響，壩址基礎(chǔ)開(kāi)挖以后，建基面以下一般為弱 ~中等透水巖體，需作防滲處理。上壩址可利用基巖埋深較大，建基面以下透水巖體厚度也較大。下壩址拱壩方案右壩肩，由于局部分布有緩傾角節(jié)理裂隙，其與壩區(qū)較發(fā)育的北西或北東向兩組陡傾角結(jié)構(gòu)組合，存在與拱肩推力方向夾角很小的不利組合面，有沿該組面產(chǎn)生滑動(dòng)的可能，對(duì)拱肩穩(wěn)定不利。就工程地質(zhì)條件而言，上、下壩址均具備修建 90m左右大壩的條件。而下壩址的工程地質(zhì)條件優(yōu)于上壩址。據(jù)本階段對(duì)三條引水隧洞、一條導(dǎo)流隧洞、一個(gè)溢洪道及三個(gè)發(fā)電廠(chǎng)房和下壩址上、下游圍堰作的地質(zhì)勘探工作，這些建筑物均處于中低山地貌，圍巖為細(xì)粒花崗巖，洞室大

部分置于弱風(fēng)化 ~微新巖體，地下水量不豐，地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，洞線(xiàn)進(jìn)出口及廠(chǎng)房區(qū)未見(jiàn)較大的滑坡、崩塌等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。各引水隧洞線(xiàn)及廠(chǎng)房均未發(fā)現(xiàn)大的工程地質(zhì)問(wèn)題。上、下游圍堰不存在大的工程地質(zhì)問(wèn)題。筑壩材料及其物理力學(xué)性質(zhì)水庫(kù)樞紐工程所需天然建材，石料可就地取材，儲(chǔ)量及質(zhì)量均可滿(mǎn)足要求。砂礫料在壩址區(qū)缺乏，需在壩區(qū)下游較遠(yuǎn)處采運(yùn)，其中砂料質(zhì)量可滿(mǎn)足規(guī)范要求，但粗骨料級(jí)配較壩址處具有砂質(zhì)亞粘土覆蓋層，差，粗細(xì)骨料儲(chǔ)量均可滿(mǎn)足需求。壩址處具有砂質(zhì)亞粘土覆蓋層，河床處覆蓋深度約為 5米，兩岸垂直坡面覆蓋左岸 3米，右岸12米。砂質(zhì)亞粘土覆蓋層物理力學(xué)指標(biāo)如下：干容重Υ ｄ=1.59ｔ/ｍ3飽和容重Υ S=2.00ｔ/ｍ3浮容重Υ ｂ=0.98ｔ/ｍ3滲透系數(shù) K=4.5×10-6ｃｍ /ｓ=20.570凝聚力ｃ =0.38ｋｇ/=20.5701、砂壤土干容重Υd=1.70ｔ/ｍ3飽和容重Υ s=2.10ｔ/ｍ3浮容重Υ3b=1.00ｔ/ｍ滲透系數(shù) K=2.5×10-5ｃｍ /ｓ凝聚力ｃ=0.29ｋｇ/ｃｍ=300濕容重Υ3ww=1.70ｔ/ｍ2、粘土防滲體干容重Υ3d=1.65ｔ/ｍ飽和容重Υ s=2.07ｔ/ｍ3浮容重Υ3b=1.05ｔ/ｍ滲透系數(shù) K=3×10-6ｃｍ /ｓ凝聚力ｃ=0.35ｋｇ/ｃｍ=240濕容重Υ3ww=1.85ｔ/ｍ3、砂礫料干容重Υ3d=1.67ｔ/ｍ飽和容重Υ s=2.04ｔ/ｍ3浮容重Υ3b=0.99ｔ/ｍ滲透系數(shù) K=2.×10-2ｃｍ/ｓ凝聚力ｃ=0=330濕容重Υ3ww=1.81ｔ/ｍ4、塊石干容重Υd=1.79ｔ/ｍ3飽和容重Υ s=2.14ｔ/ｍ3浮容重Υb=1.19ｔ/ｍ3滲透系數(shù) K=2.5×10-5ｃｍ /ｓ濕容重Υ3ww=1.85ｔ/ｍ=380純摩時(shí)=0.7=0剪摩時(shí)=0.92=2.8ｋｇ/ｍ基礎(chǔ)承載力2[σ]=30ｋｇ/ｃｍ砼容重=2.4ｔ/ｍ32.1.4、水庫(kù)的運(yùn)用要求倫潭水利樞紐工程位于鉛山河流域楊村水中游，是以防洪、灌溉為主， 兼顧發(fā)電、 供水和水產(chǎn)養(yǎng)殖的綜合利用工程。經(jīng)綜合分析論證，倫潭工程規(guī)模基本選定為：水庫(kù)正常蓄水位252.0m，死水位為 230.0m，防洪限制水位 250.0m，防洪高水位為 254.70m，相應(yīng)防洪庫(kù)容為 0.261×108m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容0.938×108m3，水庫(kù)總庫(kù)容 1.798×108m3；灌溉農(nóng)田面 10.62萬(wàn)畝；電站裝機(jī)容量 20.0MW；枯水季節(jié)能為下游工礦企業(yè)補(bǔ)充1500×104m3生產(chǎn)生活用水。倫潭水利樞紐工程綜合利用效益顯著。在防洪方面：經(jīng)水庫(kù)調(diào)蓄可使下游沿河兩岸和港東、楊林、五銅、永平、鵝湖、?；莸?7個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）的村鎮(zhèn)和農(nóng)田、永平銅礦的供水設(shè)施和尾礦污水排放設(shè)施、橫南鐵路線(xiàn)和上饒聯(lián)絡(luò)段鐵路線(xiàn)以及鉛山縣河口鎮(zhèn)的防洪標(biāo)準(zhǔn)由 5年一遇提高到 20年一遇；在灌溉方面：從水庫(kù)壩下取水可灌溉下游鉛山西部灌區(qū)的楊林、五銅、?；?、虹橋、汪二、河口茶場(chǎng)、新安埠、汪二墾殖場(chǎng)等九個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)、場(chǎng)）的 10.62萬(wàn)畝，農(nóng)田灌溉保證率達(dá)90%；在發(fā)電方面：電站裝機(jī)2×10.0MW，年發(fā)電量 6074×104kW.h，保證出力 4520kW，年利用小時(shí) 3037h；在供水方面：枯水季節(jié)能補(bǔ)充下游工礦企業(yè)生活生產(chǎn)用水 1500×104m3。2.2水庫(kù)工程特性水庫(kù)樞紐工程主要特征值正常蓄水位 252.00 ｍ防洪高水位 254.70 ｍ設(shè)計(jì)洪水位（ P=1％） 254.75ｍ相應(yīng)下瀉流量9753ｍ/ｓ相應(yīng)下游水位176.43ｍ校核洪水位256.45ｍ相應(yīng)下瀉流量13103ｍ/ｓ相應(yīng)下游水位177.51ｍ死水位230.00ｍ水電站裝機(jī)容量2 ×10MW總庫(kù)容1.798億ｍ河床地面高程170m第三章樞紐布置