工程布置及建筑物

5工程布置及建筑物

5.1設(shè)計(jì)依據(jù)

5.1.1工程等別和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

5.1.1.1工程等別和建筑物級(jí)別

本工程以發(fā)電為單一開發(fā)目標(biāo)，無(wú)其它綜合利用要求。電站總裝機(jī)

44MW,水庫(kù)總庫(kù)容0.166億m3,根據(jù)現(xiàn)行《水電樞紐工程等級(jí)劃分及

設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》（DL5180-2003）的規(guī)定，本工程的工程等別為III等。永

久性主要水工建筑物（攔河壩、泄水建筑物、引水系統(tǒng)的進(jìn)水口）級(jí)別

為3級(jí)，永久性次要水工建筑物（引水系統(tǒng)〈進(jìn)水口除外〉、電站廠房、

開關(guān)站）級(jí)別為4級(jí)。

5.1.1.2洪水標(biāo)準(zhǔn)

工程區(qū)屬山區(qū)、丘陵區(qū)，根據(jù)《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全

標(biāo)準(zhǔn)》（DL5180-2003）確定永久性建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)見表5-1。

表5-1永久性建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)

防洪標(biāo)準(zhǔn)【重現(xiàn)期（年）】

項(xiàng)目

正常運(yùn)用（設(shè)計(jì)）非常運(yùn)用（校核）

混凝土拱壩

攔河壩50500

混凝土重力壩

泄水建筑物、引水系統(tǒng)的進(jìn)水口同攔河壩

消能防沖30/

引水系統(tǒng)（進(jìn)水口除外）

50100

電站廠房、開關(guān)站

5.1.2主要技術(shù)規(guī)范

本工程采用的主要技術(shù)規(guī)范有：

1）《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》DL5180-2003；

2）《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL282-2003；

3）《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》DL5108-1999；

4）《碾壓混凝土壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL314-2004；

5）《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》DL/T5178-2003；

6）《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》DL5077-1997；

7）《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》DL5073-2000；

8）《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5082-1998；

9）《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5057-1996；

10）《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5195-2004；

11）《水電站進(jìn)水口設(shè)計(jì)規(guī)范》SL285-2003；

12）《水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5141-2001；

13）《水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》DL/T5058-1996；

14）《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》SL266-2001；

15）《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》GB50086-2001o

5.1.3設(shè)計(jì)基本資料

5.1.3.1工程的開發(fā)任務(wù)

本工程以發(fā)電為單一開發(fā)目標(biāo)，無(wú)其它綜合利用要求。

5.1.3.2水文氣象

1）徑流：壩址以上集水面積8162km2

多年平均流量52.8m3/s

設(shè)計(jì)洪水流量（P=2%）1709m3/s

校核洪水流量（P=0.2%）2581m3/s

2）泥沙：多年平均輸沙量174.9萬(wàn)t

多年平均含沙量0.92kg/m3

3）氣象（祿勸氣象站）

降雨：多年平均降水量954.5mm

最大日降水量138.3mm

氣溫：多年平均氣溫15.6℃

6月平均氣溫21.2℃

1月平均氣溫7.9℃

最高氣溫33.3℃

最低氣溫-6.5℃

風(fēng)速：多年平均風(fēng)速1.9m/s

多年平均最大風(fēng)速16.3m/s

5.1.3.3水庫(kù)特性及動(dòng)能指標(biāo)

1）水庫(kù)水位

校核洪水位（P=0.2%）1561.16m

設(shè)計(jì)洪水位（P=2%）1558.15m

正常蓄水位1561.0m

汛期限制水位1553.0m

發(fā)電死水位1553.0m

總庫(kù)容1676萬(wàn)m3

正常蓄水位以下庫(kù)容1660萬(wàn)n?

發(fā)電死庫(kù)容1092萬(wàn)m3

2）下泄流量及相應(yīng)下游水位

設(shè)計(jì)洪水時(shí)最大下泄流量1709m3/s

相應(yīng)下游洪水位1498.7m

校核洪水時(shí)最大下泄流量2581m3/s

相應(yīng)下游洪水位1500.5m

裝機(jī)滿發(fā)最大引用流量71.04m3/s

一臺(tái)機(jī)滿發(fā)引用流量35.52m7s

正常尾水位1300.00m

廠房下游校核洪水位1308.50m(P=l%)

廠房下游設(shè)計(jì)洪水位1307.30m(P=2%)

3）水輪發(fā)電機(jī)特性指標(biāo)

最大靜水頭73.65m

加權(quán)平均水頭68.32m

最小水頭60.38m

裝機(jī)容量44MW

機(jī)組臺(tái)數(shù)2臺(tái)

5.1.3.4水位流量關(guān)系

1）壩址水位與流量關(guān)系曲線表

水位（m）14931493.514941495149614971497.51498

流量(m3/s)0306520047086011001350

水位（m）1498.714991499.21499.51499.815001500.51501

流量(m3/s)17091900197321102231235025812800

2）廠址水位與流量關(guān)系曲線表

水位（m）14931493.514941495149614971497.51498

流量(m3/s)0306520047086011001350

水位（m）1498.714991499.21499.51499.815001500.51501

流量(m3/s)17091900197321102231235025812800

5.1.3.5地震烈度及建筑物設(shè)防類別

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）,工程區(qū)地震動(dòng)

峰值加速度為0.2g,相應(yīng)于地震基本烈度VID度，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期

0.45so按照《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5073-2000）有關(guān)條文的規(guī)

定，本工程攔河壩、泄水建筑物、引水系統(tǒng)的進(jìn)水口等永久性主要水工

建筑物的抗震設(shè)防類別為丙類，永久性次要水工建筑物的抗震設(shè)防類別

為丁類。

5.1.3.6工程地質(zhì)數(shù)據(jù)

5.1.3.6.1壩址區(qū)巖石物理力學(xué)參數(shù)建議值

a.抗剪斷強(qiáng)度：

弱風(fēng)化巖/混凝土：f=1.1、c'=0.55MPa

弱風(fēng)化巖/巖:f'=1.0?1.1、c'=0.9?l.OMPa

微風(fēng)化基巖碎/巖：f'=1.2、c'=0.70MPa

泥巖碎/巖:f'=0.6、c'=0.20MPa

b.抗壓強(qiáng)度：

弱風(fēng)化基巖Rb=64MPa,軟化系數(shù)0.67MPa

c.壩基承載力

[R]=6.0MPa

d.彈性模量：

弱風(fēng)化基巖E0=17.8GPa,Ed=24.7GPa

e.縱波速

弱風(fēng)化巖石縱波速vp=2.9km/s

f.天然密度（弱風(fēng)化基巖）：Y=2.55g/cm3

g.泊松比（弱風(fēng)化基巖）：U=0.27

f.開挖邊坡：覆蓋層、全風(fēng)化層1:1.0

強(qiáng)風(fēng)化層1:0.75

弱風(fēng)化層105。

5.1.3.6.2引水系統(tǒng)圍巖分類及力學(xué)指標(biāo)

引水系統(tǒng)圍巖分類及力學(xué)指標(biāo)見表l-3-lo

表1.3-1引水系統(tǒng)圍巖分類及力學(xué)指標(biāo)表

部位進(jìn)口段中間洞身段出口段

名稱（樁號(hào)0?50m）（樁號(hào)50?500m）（樁號(hào)500?564m）

類別IIIIIIII

圍巖

評(píng)價(jià)穩(wěn)定性較差基本穩(wěn)定基本穩(wěn)定

力學(xué)f值3~44~63~4

指標(biāo)3

K0(MN/m)3000-40005000-60003000~4000

5.1.3.6.3廠房區(qū)巖石物理力學(xué)參數(shù)建議值

廠房基礎(chǔ)巖石單軸抗壓強(qiáng)度（飽和）49.30MPa

靜彈性模量3.36X104MPa

泊松比0.16

地基承載力3.09MPa

開挖邊坡：殘坡積層1：1.0~1：1.50

全風(fēng)化層1：1.0

強(qiáng)風(fēng)化層1：0.75—1：0.50

弱風(fēng)化層1：0.50?1：0.30

微風(fēng)化層1：0.10

5.2可行性研究報(bào)告的方案比較、推薦方案及有關(guān)咨詢?cè)u(píng)估意見

5.2.1可行性研究報(bào)告的主要比較方案

5.2.1.1開發(fā)方式及壩址

小蓬祖電站開發(fā)方式有兩種，一種是首部式（堤壩式）方案，即由

攔河壩擋水抬高水位，集中水頭，形成調(diào)節(jié)水庫(kù)，廠房布置于壩后或離

壩不遠(yuǎn)的地方引水發(fā)電；一種是混合式方案，即在上游某處作低壩抬高

水位形成水庫(kù)，并利用河道的天然落差，采取較長(zhǎng)引水系統(tǒng)，廠房置于

壩址下游較遠(yuǎn)的地方引水發(fā)電。該電站對(duì)兩種方案進(jìn)行了比較，最后選

擇首部式（堤壩式）的開發(fā)方案。

壩址選擇有上壩址和下壩址；上壩址位大梅蘭村東側(cè)，壩軸線距大

梅蘭吊橋上游約18m,首部擋水建筑物為碎重力壩，壩高70m,壩頂閘

孔溢流。左岸布置引水系統(tǒng)，引水隧洞長(zhǎng)約2.6km。該方案由于壩址河床

沖積層厚10m左右，其下部存在一層厚度15?20m的61c"青灰色、紫

紅色頁(yè)（泥）巖，屬薄層?碎裂狀結(jié)構(gòu)，已經(jīng)化或呈破碎狀，地基承載

力不夠，需全部清除，開挖深度一般在25?30m,最深達(dá)34m。顯然在

此筑壩不現(xiàn)實(shí)。

下壩址位于小蓬祖村南側(cè)，壩軸線距離樂在二級(jí)電站壩址上游

500m,碎重力壩高81.8m,壩段閘孔溢流。采用壩后式廠房，廠房位置

設(shè)置在左岸壩段，壩址兩岸谷坡、巖層大都裸露，石英砂巖為中厚?厚

層狀結(jié)構(gòu)、多為弱風(fēng)化巖體。下壩址庫(kù)容可以增加500萬(wàn)nA引水線路

可縮短2228m。

通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，壩址選擇下壩址。

5.2.1.2壩型

本工程壩址以上流域?qū)俦眮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，洪水暴漲暴落，洪峰流

量大，泄洪問題十分突出。同時(shí)壩址區(qū)河谷狹窄，兩岸地形陡峻，難以

布置開敞式溢洪道，因此不適合布置土石壩，而適宜于布置從壩身泄洪

混凝土壩型。

本工程在項(xiàng)目建議書中曾作過混凝土重力拱壩方案，隨著地質(zhì)工作

的深入，摸清了壩址的基本地質(zhì)條件：雖然樞紐區(qū)兩岸谷坡，巖層大都

裸露，巖性為泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖及砂巖夾頁(yè)巖，壩基可置于石英砂

巖上，巖層風(fēng)化較淺，強(qiáng)度較高。但在壩區(qū)發(fā)現(xiàn)兩組發(fā)育的巖石節(jié)理：

N5°-28°W/NEZ80（與河流流向夾角60°~83°）、N66°?88°

W/SWZ830?89°（與河流呈37°?59°）。受該兩組節(jié)理的切割，

再加上巖層層理的影響，使兩岸壩肩巖體的完整性較差，壩肩的抗滑穩(wěn)

定性特別是變形穩(wěn)定性難以滿足要求，對(duì)拱壩是不利的，因此選擇混凝

土重力壩型。

5.2.1.3樞紐總布置

1）壩后式廠房方案

采用壩體擋水和發(fā)電相結(jié)合，主、副廠房布置于壩后河床中部靠左

部位。泄洪由左、右岸各設(shè)一體泄洪洞及壩身右側(cè)兩表孔溢流解決，泄

洪洞兼沖沙及施工期導(dǎo)流。

該方案主要水工建筑物有：混凝土重力壩、壩身泄洪表孔、左和右

岸泄洪沖沙洞、壩后壓力鋼管及廠房。

壩后式廠房樞紐布置方案的主要優(yōu)點(diǎn)為：

①?gòu)S房布置于壩后，廠房與壩布置緊湊，引水線路短，省去了引水

隧洞和調(diào)壓井，工程征地較少；

②進(jìn)水口設(shè)置事故閘門，廠房可省去2個(gè)主閥；

③引水道水頭損失較小，動(dòng)能指標(biāo)較優(yōu)；

④泄洪洞可利用導(dǎo)流洞改建；

⑤尾水歸槽平順，洪水期受泄洪影響??；

⑥廠房緊接壩后布置，位于下游圍堰前，不需另建廠房施工圍堰。

壩后式廠房樞紐布置方案的主要缺點(diǎn)為：

①建筑物布置集中，施工干擾大；

②總造價(jià)較左岸岸邊式廠房方案大；

③受河床寬度的制約，不能在壩身上設(shè)置中孔，沖沙只能采用左、

右岸兩條泄洪洞，由于水流不順直，沖沙效果較差；

④溢流壩不能采用挑流消能，底流消能消力池較長(zhǎng)，工程量大；

⑤由于兩個(gè)泄洪洞閘門數(shù)量較多，且位置分散，給交通和運(yùn)行管理

帶來(lái)不便。

2）引水地面式廠房方案

經(jīng)各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)比較可見，兩方案各有特色。根據(jù)專家咨詢意

見及業(yè)主意見并綜合考慮各方面因素后推薦壩后式樞紐布置方案。

5.2.2可行性研究報(bào)告推薦方案的主要內(nèi)容

5.2.2.1樞紐總布置

壩后式廠房樞紐布置方案的思路是壩體擋水和發(fā)電相結(jié)合，發(fā)電廠

房布置于壩后河床靠左部位，以簡(jiǎn)化引水系統(tǒng)。由于壩址河谷狹窄，不

能布置開敞式溢洪道，泄洪問題由左、右岸各一條泄洪洞及壩身右側(cè)兩

孔溢流表孔解決。泄洪洞兼作沖沙洞，在工程施工期還兼作導(dǎo)流洞。開

關(guān)站位置在左岸壩肩坡處。

該樞紐布置方案水工建筑物包括混凝土重力壩、壩身泄洪表孔、左

岸泄洪沖沙洞（兼導(dǎo)流洞）、右岸泄洪沖沙洞（兼導(dǎo)流洞）、壩后壓力

鋼管及壩后廠房。

大壩最低建基面高程為1480.0m,壩頂高程1561.8mo根據(jù)擋水、引

水發(fā)電和泄洪的功能要求，壩體布置為四大部分：左岸非溢洪壩段、引

水發(fā)電壩段、泄洪表孔壩段及右岸非溢流壩段；引水系統(tǒng)采用單管單機(jī)

的供水方式。

S.2.2.2建筑物

1）擋水建筑物

混凝土重力壩最大壩高81.8m,壩頂長(zhǎng)度130m,壩頂高程1561.80m,

校核洪水位1561.12m,設(shè)計(jì)洪水位1557.85m,汛期限制水位1553.00m。

重力壩基本斷面為三角形，上游壩面鉛直，下游壩面對(duì)面1:0.75,上

游壩面在1505.00m以下設(shè)置為傾向上游的1:0.2坡度，有利于壩體抗滑

穩(wěn)定。壩頂寬度6.0m。

壩身設(shè)置2個(gè)泄洪表孔，溢流堰頂高程程1553.00,孔尺寸為9.0X

8.0m（寬X高），溢流堰后為坡度1:0.75的下游壩面，下游壩面與消力

池底板間采用反弧連接，反弧半徑為40m,消力池底板高程為1483.00m。

根據(jù)閘門操作要求，壩頂閘墩長(zhǎng)度確定為15m。泄洪消能方式采用底流

式消力池消能，消力池長(zhǎng)約65m,池寬21m。

泄洪量為：設(shè)計(jì)洪水位1557.85m,相應(yīng)最大下泄流量為1623m3/s（其

中溢洪道泄量為395m3/s,占總泄量24.3%）,削峰87m3/s；校核洪水位

1561.12m,相應(yīng)最大泄流量為2512m3/s（其中溢洪道泄量為1001m3/s,

占總泄量39.8%）,削峰58m3/s。

壩基巖體設(shè)置防滲帷幕，防滲底界為5Lu,并伸入相對(duì)隔水層5m。

帷幕設(shè)置為單排，孔距為2.0m。

對(duì)整個(gè)壩基進(jìn)行固結(jié)灌漿，以填充壩基淺層裂隙，提高壩基的抗?jié)B

透穩(wěn)定性；加固壩基巖體，提高壩基巖體的變形模量，承載力及夯實(shí)性,

增強(qiáng)壩基巖體的整體性，固結(jié)灌漿按梅花布置，孔距3.0m,上游孔深為

8.0m,下游孔深為5.0m。

2）引水系統(tǒng)

本電站裝機(jī)為2X15MW,設(shè)計(jì)水頭57m,引水流量65.815信單機(jī)

流量為32.9n?/s,引水系統(tǒng)由發(fā)電壩段、進(jìn)水口、壩內(nèi)埋管及壩后廠房組

成。

發(fā)電廠房壩段位于河床中部偏左處，壩段長(zhǎng)28m,在1533m高程處

向前懸挑6m布置通倉(cāng)式電站進(jìn)水口，進(jìn)水口底板高程為1543m。攔污柵

為通倉(cāng)布置，各機(jī)組段相互連通。設(shè)垂直攔污柵，兩臺(tái)機(jī)共布置4孔，

每孔設(shè)備攔污柵一道，過柵流速小于lm/s,攔污柵底檻平臺(tái)高程1541m,

壩頂設(shè)置清污機(jī)，可在不停機(jī)的情況下由壩頂清污機(jī)進(jìn)行清污。

進(jìn)水口兩側(cè)及頂、底前緣均為圓弧形曲線。設(shè)置一道事故檢修門（孔

口尺寸為2.7X4.3m）和一道快速工作閘門（孔口尺寸為2.4X3.3m）。

檢修閘門在壩軸線上游，門槽中心距壩軸線2.3m,動(dòng)下靜啟；工作閘門

在壩軸線下游，距壩軸線2.7m,單門單機(jī)，動(dòng)水啟閉。

壓力鋼管道為單機(jī)單管布置方式，采用壩內(nèi)埋管形式，單根鋼管長(zhǎng)

度91.8m（至主廠房后邊墻），設(shè)置兩個(gè)立面彎管。鋼管直徑2.7m,流

速5.33m/s,最大水頭95.5m（包括30%的水擊壓力）。按壩內(nèi)埋管計(jì)算,

鋼管采用Q235-C,管壁厚12?20mm。

3）廠房

主廠房為壩后地面式布置，屬4級(jí)建筑物，按50年一遇洪水設(shè)計(jì)，

相應(yīng)下游水位1499.93m；200年一遇洪水校核，相應(yīng)下游水位1500.5m,

尾水平臺(tái)高程1500.7m,廠房建基面高程尾1481.97m。

主廠房總長(zhǎng)度44.2m,凈寬11m,總高28.94m,分三層，機(jī)組間距

12m,廠內(nèi)安裝兩組水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為15MWo水輪機(jī)安裝高程

1487.97m,吸出高度-3.5m,安裝間布置在主廠房左側(cè)。

副廠房沿主廠房上游側(cè)布置，主機(jī)間上游側(cè)副廠房共三層，內(nèi)部分

別布置廠用變和勵(lì)磁變室、高壓開關(guān)柜室、工具間、通訊值班室及電纜

夾層等；安裝間上游側(cè)副廠房為中控室，單層結(jié)構(gòu)，平面尺寸為12.6X

9.6m。

發(fā)電機(jī)層高程為1495.72m,水輪機(jī)層高程為1489.77m,尾水管底板

高程為1483.56m,正常尾水位1493.22m。安裝場(chǎng)地面高程為1500.7m,

軌頂高程為1503.65m,廠房吊頂高程為1507.74m。主、副廠房為鋼筋碎

結(jié)構(gòu)，廠房基礎(chǔ)及邊坡均為弱風(fēng)化巖體，巖層質(zhì)量較好，整體穩(wěn)定性較

好。為了防止落塊和巖體風(fēng)化，廠方左側(cè)邊坡開挖后噴碎保護(hù)，部分掛

網(wǎng)并設(shè)置錨桿。

4）開關(guān)站

主變壓器布置在上游副廠房與發(fā)電壩段之間的室外平臺(tái)上，平臺(tái)高

程與進(jìn)廠公路同高，為1500.7m,平臺(tái)寬12m,主變中心間距為16m,安

裝兩臺(tái)主變壓器。

開關(guān)站布置在左岸壩肩緩坡上，高程1595m。開關(guān)站面積為41.6X

32m。出線電壓為110kV,出線回路數(shù)為兩回，其中一回接至漾田變電站,

一回路備用。從主變壓器到開關(guān)站的進(jìn)線采用架空線路。

5.2.3可行性研究報(bào)告有關(guān)咨詢?cè)u(píng)估意見

2005年4月7日，中國(guó)水利水電建設(shè)工程咨詢昆明公司在昆明主持

召開了《云南普渡河小蓬祖水電站可行性研究報(bào)告》咨詢?cè)u(píng)估會(huì)，有關(guān)

咨詢?cè)u(píng)估意見如下：

1）本工程屬III等中型工程，主要建筑物攔河壩、泄洪、沖沙及引水

發(fā)電建筑物為3級(jí)建筑物，次要建筑物為4級(jí)建筑物，符合現(xiàn)行國(guó)家和

行業(yè)《工程等別和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。

防洪標(biāo)準(zhǔn)：攔河壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為

500年一遇洪水；電站廠房設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水，校核洪水標(biāo)

準(zhǔn)為200年一遇洪水；消能防沖建筑物設(shè)計(jì)洪水為30年一遇洪水，但超

過此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不得危及主要建筑物安全。

2）地震設(shè)防烈度為VIII度，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度0.2g,符合《水

工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。

3）本工程壩址位于小蓬祖村以南河段，在2.3km河段內(nèi)選擇了上、

下兩個(gè)壩址進(jìn)行比較，同意經(jīng)過上、下壩址地質(zhì)條件、水工布置和施工

條件等綜合比較后，選定下壩址。

4）對(duì)選定壩址擬定的壩軸線基本可行；在施工圖設(shè)計(jì)中可根據(jù)實(shí)際

地質(zhì)條件和需要作適當(dāng)微調(diào)。

5）同意壩型采用混凝土重力壩，為加快施工進(jìn)度，在可能部位可采

用碾壓混凝土。

6）設(shè)計(jì)推薦的混凝土重力壩，河床偏右岸設(shè)溢流表孔，河床左岸邊

設(shè)地面廠房，左右岸各設(shè)一條泄洪沖沙洞（兼導(dǎo)流洞）與溢流表孔共同

渲泄洪水的樞紐布置方案基本可行。

7）《可研報(bào)告》擬定的大壩、廠房地基開挖和防滲處理措施是必要

的。在下階段設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)深化后的地質(zhì)資料和實(shí)際開挖情況，對(duì)可

能出現(xiàn)的地質(zhì)缺陷、緩傾角層面對(duì)壩體穩(wěn)定的影響作專項(xiàng)處理，對(duì)邊坡

處理進(jìn)行必要的論證，并改進(jìn)廠房防洪措施，以確保大壩邊坡和廠房施

工和運(yùn)行安全。

8）抓緊進(jìn)行整體水力學(xué)模型試驗(yàn)，以驗(yàn)證泄洪、沖沙、消能及取水

防沙效果和壩下游河床沖淤情況及水位波動(dòng)對(duì)廠房尾水的影響。

9）為減少左岸邊坡開挖，建議對(duì)廠房進(jìn)行順河向布置研究；明確進(jìn)

場(chǎng)公路布置。

10）基本同意安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的設(shè)置，建議完善簡(jiǎn)化。

5.3方案調(diào)整的主要內(nèi)容

5.4工程總體布置

5.4.1調(diào)整方案的工程總體布置

5.4.2工程總體布置方案比較及結(jié)論

5.5攔河壩

5.5.1混凝土拱壩

攔河壩為單心圓單曲等厚拱壩（中厚拱壩），壩基巖性為石英砂巖及砂

質(zhì)泥巖，壩頂高程1562.0m,最大壩高80.0m,大壩硅標(biāo)號(hào)為RgoZOO號(hào)，抗

滲抗凍標(biāo)號(hào)為W8F50,大壩殼體方量為14.6萬(wàn)nA

5.5.1.1壩頂高程計(jì)算

本工程攔河壩為3級(jí)建筑物，根據(jù)《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL

282-2003）的要求:

1）壩頂高程不低于校核洪水位；

2）防浪墻頂高程應(yīng)不低于正常蓄水位或校核洪水位加Ah。

經(jīng)計(jì)算，正常蓄水位下hb=0.812m,hz=0.185m,校核洪水位下

hb=0.704m,hz=0.168m,另取hc=0.4m/0.3m（正常蓄水位/校核洪水位），貝I」：

正常蓄水位：△h=0.812+0.185+0.5=1.397m

校核洪水位：△h=0.614+0.168+0.4=1.082m

大壩正常蓄水位1561m,校核水位1561.26m,則兩種工況下防浪墻

頂高程應(yīng)高于1562.397m及1562.342m。

取壩頂高程1562.0m,防浪墻頂高程1563.2m,滿足上述要求。

5.5.1.2壩軸線確定

壩線確定按下述主要原則：

1）在滿足樞紐整體布置總要求的前提下，壩軸線位置選擇要為簡(jiǎn)化

樞紐總布置，減少各建筑物間相互干擾創(chuàng)造條件。

2）盡量避開不利的工程地質(zhì)條件（如斷層帶影響），使拱壩壩基著

落在較完整的基巖上。

3）要求兩岸壩肩有足夠的抗力體范圍。

4）盡量使壩軸線選在河谷相對(duì)狹窄部位。

5）盡量避開或減少壩基高邊坡開挖的情況。

6）盡量使體型有利于泄洪建筑物的布置，盡量避免對(duì)岸坡的沖刷。

實(shí)際布置拱壩壩軸線時(shí)，由于導(dǎo)流洞已建成，拱壩布置于狹口上游

側(cè)并留出上游圍堰位置，故位置十分有限，選定壩線位置位于重力壩軸

線上游約50m（指拱冠梁上游側(cè)）。

5.5.1.3拱圈線型確定

考慮到兩岸緩傾層面較多，為改善拱座穩(wěn)定條件，降低壩肩單位推

力水平，采用中厚拱壩，拱圈線型采用單心圓。

5.5.1.4建基面確定

根據(jù)《混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL282-2003）關(guān)于壩基開挖深度的規(guī)

定，“一般高壩應(yīng)盡量開挖至新鮮或微風(fēng)化的基巖，中壩應(yīng)盡量開挖至微

風(fēng)化或弱風(fēng)化中、下部的基巖”，同時(shí)結(jié)合本工程的壩基地質(zhì)條件和物理

力學(xué)性質(zhì)等因素。本工程壩址河谷狹窄，水推力水平相對(duì)較低（最大為

2255t/m）,確定拱槽開挖至弱風(fēng)化下部?微風(fēng)化基巖。

除了根據(jù)上述地質(zhì)條件，最終拱壩建基面的確定還需根據(jù)拱座穩(wěn)定條

件、體型條件等，不滿足的則可能需加大嵌深，或另作相關(guān)處理。

5.5.1.5體型設(shè)計(jì)

1）設(shè)計(jì)原則

⑴力求拱壩體形簡(jiǎn)單，確保施工質(zhì)量；

⑵在滿足壩體強(qiáng)度要求的同時(shí).，最大限度地改善壩肩穩(wěn)定條件;

⑶滿足壩身泄洪建筑物布置的要求；

(4)充分考慮工程具體條件。

2)體型特征參數(shù)

項(xiàng)目參數(shù)

頂拱中心角(°)99.50

上游最大倒懸0.1

下游最大倒懸0

壩頂厚度(m)7.0

壩底厚度(m)28.35

壩頂中心線展長(zhǎng)(m)151.4

弧高比1.893

拱冠梁厚高比0.354

3)示意圖

圖5-1拱圈平面圖

圖5-3梁圖

4）體型參數(shù)表

高程YcTcRd4>14)r

1562.00000.07.083.638149.749549.7495

1553.00000.07.083.638147.577347.5773

1544.00000.010.1580.488145.405045.4050

1535.00000.013.377.338143.232843.2328

1526.00000.016.4574.188141.060641.0606

1517.00000.019.6071.038138.888438.8884

1508.00000.921.8567.888136.716136.7161

1499.00001.824.1064.738134.543934.5439

1490.00002.726.3561.588132.371732.3717

1482.00003.528.3558.788130.440830.4408

表中：

Yc——拱冠梁上游面參數(shù)（相對(duì)于壩踵水平距離，壩踵處為0,指向上游為正）；

Tc——拱圈厚度；

Rd——拱圈下游半徑；

61——左半中心角；

4）i——右半中心角；

5.5.1.6設(shè)計(jì)封拱溫度

考慮一次封拱，封拱溫度為12.0C。

5.5.1.7應(yīng)力分析

1）計(jì)算方法及程序

拱壩應(yīng)力計(jì)算采用拱梁分載法，計(jì)算程序?yàn)檎憬髮W(xué)ADAO程序（全

調(diào)整法）。

2）荷載組合

封拱前：施工期獨(dú)立壩塊

工況一（基本組合）：正常蓄水位+自重+泥沙壓力+設(shè)計(jì)正常溫降；

工況二（特殊組合）：校核洪水位+自重+泥沙壓力+設(shè)計(jì)正常溫升；

工況三（基本組合）：死水位+自重+泥沙壓力+設(shè)計(jì)正常溫降；

工況四（基本組合）：死水位+自重+泥沙壓力+設(shè)計(jì)正常溫升；

工況五（基本組合）：正常蓄水位+自重+泥沙壓力+設(shè)計(jì)正常溫升；

工況六（基本組合）：設(shè)計(jì)洪水位+自重+泥沙壓力+設(shè)計(jì)正常溫升；

3）最大壩面應(yīng)力

上游壩面下游壩面

最大主

工況最大主拉最大主拉最大主壓

部位壓部位部位部位

（Mpa）（Mpa）（Mpa）

（Mpa）

封拱前0.00OR0C2.3810R0C0.3810R0C0.242R3C

—■0.856R-6C2.379R3C1.178R-4C3.454R8C

二0.776R6C2.661R-11C1.028R-4C3.405R7C

三0.656R-6C2.399R3C1.058R-4C2.635R7C

四0.607R-5C2.661R-11C0.898R-4C2.652R3C

五0.776R6C2.661R-11C1.028R-4C3.385R7C

六0.727R5C2.611R-11C0.988R-4C3.165R7C

由上表可知，運(yùn)行期各工況應(yīng)力均能滿足規(guī)范要求。

4）壩面應(yīng)力分布圖

圖5-4拱壩壩面應(yīng)力分布圖

21

圖5-4.1

圖5-4.2

圖5-4.3

井饌畝程1562.0米,第1種右援組合下/堤面第二主應(yīng)力(MPa)

—3.446

—3.159

——2.872

—2.585

——2.297

—2.010

—1.723

—1,436

—1.149

一.862

一.574

—.287

—.000

圖5-4.4

外接畝程1562.0米,第2腫々找匆合上肅埋面第一主應(yīng)力(MPa)21

—1.443

—1.258

—1.074

——.889

一.704

—.520

—.335

—.151

-------.034

-------.219

-------.403

-------.588

-------.772

圖5-4.5

HttA8l562.0*.第Zt+NtMim上詭域而篦二主莊力MPM

—2.664

—2.442

——2.220

—1.998

——1.776

—1.554

—1,332

—1.110

—.888

----.666

一.444

—.222

—.000

圖5-4.6

圖5-4.7

井饌畝程1562.0米,第2種右援組合下/堤面第二主應(yīng)力(MPa)

H----3.400

L—3.117

K—2.833

J—2.550

I—2.267

H—1.983

G—1.700

F—1.417

E—1.133

D—.850

C—.567

B—.283

A----.000

圖5-4.8