可研报告第5章工程布置与建筑物重点.docx

1、可研报告第5章工程布置与建筑物重点5工程选址、工程总布置及主要建筑物5.1工程等别和标准5.1.1工程等别及主要建筑物的级别某引水工程水库位于四川省汉源县境内大渡河左岸支流流沙河上游， 是一座为某水电站移民提供城市供水、灌溉及农村人畜用水等综合利用的中型水利枢纽工程。水库坝址位于汉源县流沙河上游三交乡河坝村，距汉源县城约 56 km,交通便利。坝址 控制流域面积127.5km2。水库正常蓄水位1605.00m,死水位1555.00m,正常蓄水位以 下库容2161万m3，死库容238万m3,兴利库容1463万m3。某引水工程水利工程由首部枢纽和灌溉引水渠道及渠系建筑物组成。 首部枢纽主要建筑物有

2、大坝、溢洪道和引水放空隧洞。在引水放空隧洞末端接主干渠，向流沙河两岸 灌区和汉源县新县城萝卜岗供水。根据国家防洪标准(GB 50201-94)及水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准 (SL 252-2000)的有关规定和项目建议书审查意见，确定某引水工程工程属川等工程， 挡水大坝按2级建筑物设计；溢洪道、引水放空隧洞按 3级建筑物设计，三交坪蠕滑体 属2级边坡。根据水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准 (SL252-2000)及灌溉与排水工 程设计规范(GB 50288-99)的规定和项目建议书审查意见，弓冰工程属W等小( 1)型，引水渠道和渠系主要建筑物级别为 4级，重点交叉建筑物按3级设计，次

3、要建筑物 级别为5级。某引水工程水利工程枢纽及渠系主要建筑物级别一览表表 5-1-1部位建筑物建筑物级别备 注首部枢纽挡水大坝2提高一级后溢洪道3引水放空隧洞3某引水工程库区边坡三交坪蠕滑体2渠道引水渠道及渠系主要建筑物4隧洞、渡槽、干渠重点交叉建筑物3除改善坪以外的倒虹吸次要建筑物55.1.2洪水标准及特征水位5.1.2.1洪水标准本工程项目建议书阶段比选混凝土面板堆石坝和混凝土拱坝两种基本坝型，根据防洪标准(GB 50201-94)及水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准(SL 252-2000) 的规定和项目建议书审查意见，土石坝的设计洪水标准为 50年一遇，校核洪水标准为1000年一遇，混

4、凝土坝的设计洪水标准为 50年一遇，校核洪水标准为500年一遇，消 能防冲设计洪水标准为30年一遇。引水渠道及主要渠系建筑物设计洪水为 20年一遇，校核洪水为50年一遇；渠道重 点交叉建筑物设计洪水为30年一遇，校核洪水为50年一遇。洪水标准见表5.1-2。表5.1-2 洪水标准项 目面板堆石坝混凝土坝引水渠道及主要渠系建筑物渠道重点交叉建筑物设计50年一遇50年一遇20年一遇30年一遇校核1000年一遇500年一遇50年一遇50年一遇5.1.2.2特征水位经分析，拦河大坝特征水位如下:(1)混凝土面板堆石坝正常畜水位：1605.00m；死水位：1555.00m；设计洪水位：1605.00m(

5、P=2%);校核洪水位：1606.27m(P=0.1%)(2)混凝土拱坝正常畜水位：1605.00m；死水位：1555.00m；设计洪水位：1607.26m(P=2%)；校核洪水位：1608.11m(P=0.2%（3）混凝土重力坝设计洪水位:校核洪水位:1555.00m； 1607.32m(P=2%);1608.21m(P=0.2%)o5.1.3设计依据5.1.3.1项目建议书设计报告审查意见2005年8月，中国水电顾问集团成都勘测设计研究院编制的 某水电站移民安置某 引水工程水利工程项目建议书（以下简称项目建议书）由水利部组织审查并通过， 对工程布置及主要建筑物的审查主要意见如下：（1） 同

6、意项目建议书拟定的工程等别、基本同意建筑物级别及洪水标准。基 本同意主要建筑物地震设防烈度为 8度。（2） 基本同意项目建议书推荐的以某引水工程方案作为代表方案。（3） 基本同意选用混凝土面板堆石坝作为代表坝型。下阶段对某引水工程坝址的 混凝土坝型应比较坝身泄洪代替岸边溢洪道泄洪方案，并研究采用无闸门控制的可行 性。（4） 基本同意某引水工程坝址混凝土面板坝坝型的工程布置型式，即河床布置混 凝土面板堆石坝、右岸布置岸边溢洪道、左岸布置引水放空洞。下阶段应结合坝型比较优选工程布置。基本同意主干渠、左干渠、右干渠的布置型式，下阶段应结合地质勘探、 水力设计、灌区规划等优选渠系布置。（5） 基本同意

7、某引水工程坝址混凝土面板坝右岸岸边溢洪道的布置方案，下阶段 应论证利用导流洞作为泄洪建筑物的可能性。（6） 基本同意三交坪蠕滑体采用“反压削坡”的处理方案，下阶段应进一步优化、 完善处理设计。（7） 基本同意建筑物基础防渗布置。对于帷幕防渗的标准宜根据河床及两岸水文 地质条件分段确定。（8） 基本同意隧洞引水方案及隧洞选线。（9）基本同意渠道选线及穿越沟谷的方案。5.1.3.2主要技术规程规范（1） 水电工程初步设计报告编制规程 DL5020-93（2） 水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准 SL252-2000（3） 防洪标准GB50201-94（4） 混凝土面板堆石坝设计规范SL/228-9

8、8（5） 碾压式土石坝设计规范 SL274-2001（6） 水工建筑物抗震设计规范 SL203-97（7） 溢洪道设计规范DL/T5166-2002（8） 水工隧洞设计规范DL/T5195-2004（9） 水工混凝土结构设计规范 SL/T 191-96（10） 水工建筑物荷载设计规范 DL5077-1997（11） 混凝土拱坝设计规范SL282-2003（12） 混凝土重力坝设计规范 DL5108-1999（13） 水利水电工程设计工程量计算规定 DL/T5088-1999等5.2基本资料5.2.1 水文及气象（1） 水文坝址以上流域面积 127.5km2坝址多年平均年径流量 8956万m3（

9、2） 气象气温（汉源气象站）：年平均气温 178C极端最高气温 40.9C极端最低气温 -3.3C降雨： 多年平均降水量 748.4mm多年平均蒸发量 1395.6mm风向、风速：本区68月为西北风，其余月份为东南风，年平均风速 0.9m/s，最大风速15.3m/s。522 洪水各种重现期洪峰流量见表5.2-1。某引水工程工程各频率的年最大洪峰流量表表 5-2-1频率p=0. 1%P=0.2 %p=0.5 %P=1 %P=2%P=3.33%P=5%P=10%P=20%P=50%流量(m3/s)60153745439333429125920415184.3418.2X 104t2kg/ m35.

10、2.3泥沙多年平均输沙量多年平均含沙量5.2.4地震烈度根据四川省地震局工程地震研究所2002年10月提供的某引水工程供水水库工程 场地地震安全性评价报告，“某引水工程供水水库的地震基本烈度为毗度”。地震危险性概 率分析表明，50年超越概率10%的基岩水平峰值加速度为201cm/S,动反应谱特征周期为 0.40s根据水工建筑物抗震设计规范（SL203-97）的规定，土石坝的抗震设防类别为 乙类，其他建筑物的抗震设防类别为丙类。首部枢纽建筑物均按毗度设防。5.2.5 工程地质参数坝区覆盖层及基岩的地质指标详见表 5-2-2、表5-2-3、5-2-4。表5-2-2 某引水工程上坝址室内岩石物理力学

11、性试验成果表岩性及成因代号干密度比重普通吸水率饱和 吸水率抗压强度抗拉强度弹性模量泊松比纵波速度软化系数备 注干湿干湿(g/cm3)(%)(%)(Mpa)(Mpa)(Mpa)(Mpa)(Gpa)(m/s)薄层灰岩S212最大2.812.820.951.1327824014.711.959.261800.83弱风化孔(YZK2 :18.2321.6m)最小2.702.790.190.2971.351.45.653.7852.55520均值2.762.810.580.71165.3136.99.317.3556.20.185777厚层白云岩 S211最大2.822.840.670.89231201

12、14.312.955.50.2065600.75弱风化新鲜孔(YZK2 :75.177.5m)孔(YZK4 :11.5519.9m)最小2.752.790.260.3913969.89.606.4539.00.184550均值2.792.820.440.60181136.511.959.6846.70.195473厚层 白云 岩 S213最大2.842.860.270.4025121613.99.0260.10.2265000.79弱卸荷、弱风化(硐PD2 :0+4752m)(硐PD4: 0+50m;硐 PD5:0+56m)孔(YZK3 :73.976.3m)最小2.812.840.080.1

13、810174.97.024.4936.50.184950均值2.832.850.180.2319313810.427.2246.90.215900表5-2-3 上坝址区现场岩体、结构面强度试验成果汇总表试样编号试验点位置岩级试点地质特征最大法向应力抗剪断强度抗剪强度f /cfcMpaMpaMpat2YPD2#平洞0+380+46m山-2S,L3浅灰色细晶白云岩5.081.411.741.181.03t2YPD2#平洞0+470+52m山-2层间错动带3.760.510.040.440t5YPD5#平洞0+390+44m山-2S,L3浅灰色细晶白云岩4.971.331.111.040.69t5Y

14、PD5#平洞0+490+54m山-2结构面3.9610.40.990.38表5-2-4 上坝址区现场岩体变形试验成果汇总表试验编号试验点位置在压力P(Mpa)下的模量E。、E(Gpa)包络线岩级试点地质特征P12345模量Eo(Gpa)Eo2-1( / )YPD2# 平山-2S2l3浅灰色细晶白云岩，中厚 薄层状， 主要结构面有三组，闭合，面多平直较 粗糙，部分附钙膜或锈染。E015.913.111.811.411.610.9洞E33.121.217.616.817.8Eo2-2(丄)0+39.6m、IVE03.63.43.63.73.84.10+36.9mE4.74.54.85.25.3Eo

15、2-3( / )YPD2# 平洞0+53.6mS213浅灰色细晶白云岩，中厚层状，岩体 较完整，主要结构面有二组，闭合，面 多平直较粗糙，局部轻微锈染。E012.214.615.616.416.819山-2E58.640.134.933.739.9Eo2-4(丄)E030.825.023.623.420E44.437.634.3Eo4-1( / )YPD4# 平S213浅灰色细晶白云岩，中厚层状，岩体E019.522.426.028.631.943.5洞山-2较完整，局部裂隙较发育。E47.641.247.655.958.6Eo4-2(丄)0+26m、s2i3浅灰色细晶白云岩，岩体完整性差，E

16、02.72.83.23.43.64.40+29m局部裂隙密集，多充填钙、泥膜或锈染。E3.53.43.94.34.7Eo4-3( / )YPD4# 平S2I3浅灰色细晶白云岩，层厚大于 80cm，E072.557.152.148.540.3洞山-1岩体新鲜完整，裂面闭合无充填。E89.677.470.867.4Eo4-4(丄)0+55.8m、S2I3浅灰色细晶白云岩，中厚层状，裂隙E019.521.821.622.222.221.80+56.8m闭合，个别充填钙膜。E47.629.928.229.931.3s2i3浅灰灰色细晶白云岩，层厚一般E018.113.512.011.411.0Eo5-

17、1( / )YPD5# 平洞山-2510cm，个别达20cm，裂隙一般闭合， 个别微张。E63.525.620.219.318.49.840+42.5m、S2I3浅灰灰色细晶白云岩，层厚 5E02.82.93.13.43.6Eo5-2(丄)0+45.0m10cm，主要发育三组裂隙，部分锈染、 附钙膜，个别附泥膜。E4.34.54.85.65.44.73Eo5-3( / )YPD5# 平山-2S2|3浅灰灰色细晶白云岩，层厚 5Eq7.36.45.65.34.94.26洞0+52m、0+51.5m10cm，裂隙发育，部分微张。E11.110.79.79.69.3Eo5-4（丄）S213浅灰灰色细

18、晶白云岩，裂隙间距 1020cm, 一般断续延伸较长，多闭合。Eo5.66.36.87.67.96.31E6.06.97.89.010.0表 5-2-5某引水工程水利工程上坝址坝基（肩）岩体质量初步 分级及建议参数表岩体类别岩性工程地质特征纵波速度Vp干密度P单轴湿 抗压强 度Rw泊松比变模:E形 量0岩石(m/s)(g/cm3)MpaGp）atgn细晶白云岩（S2I3、S2I1）微新岩体，中厚层状结构，坚硬岩，较完整，裂隙中等发育，23组裂隙，间距3050cm，轻微锈染新鲜，大多闭合，无或轻微地下水活动。v 45002.7060 700.231(1:)c1山-1细晶白云岩（S2I3、S2I1

19、）弱风化、弱卸荷，中硬岩，岩体较完整，局部完整性差，中厚层状结构，裂隙中等发育，3组裂隙，间距3050cm轻微锈染，部分缓倾角裂隙充填25mm厚泥膜，湿润，局部滴水。35002.6840 500.2668C0山-2灰黑色极薄薄层状砂质灰岩（S212）微新岩体，中硬岩，完整性差，薄层状结构，层面裂隙发育，间距13cm,裂面轻微锈染新鲜，闭合无充填。/45002.6830 500.273C1T3xj中厚厚层状细砂岩夹薄极薄层炭质页岩及煤线微新岩体，细砂岩属中硬岩，较完整，中厚厚层状结构；炭质页岩属较软岩，完整性差，呈薄层互层状结构，裂面轻微锈染。250 26820400.26 0.306细晶白云岩

20、（S2I 3）弱风化、强卸荷岩体，为较软岩，薄层碎裂状结构，较破碎，35组裂隙，间距310cm，普遍微张或充填泥膜，次生泥厚0.11cm，个别达10cm。滴水，局部线状流水。2.6020300.28IV灰黑色极薄薄层状砂质灰岩（S2I2）弱风化，弱卸荷，较软岩，完整性差，薄层状结构，层面裂隙发育，间距0.52cm，裂面轻微锈染，个别充填泥膜，局部厚 13mm o2000/30002.5015 300.3013f0.0.6中厚厚层状细砂岩夹薄极薄层炭质页岩及煤线弱风化，弱卸荷，细砂岩属较软岩，中厚厚层状结构，炭质页 岩属软岩，薄层互层状结构，完整性差，23组裂隙，部分裂隙 夹泥。245 2601

21、0250.30 0.35灰黑色极薄薄层状砂质灰岩（S2I2）强卸荷风化岩体，属软岩，破碎，具碎裂结构散体结构，裂隙发育，裂隙普遍张开松驰，充填次生泥厚。V细砂岩夹薄极薄层炭质页岩及煤线强卸荷风化岩体，属软岩，细砂岩细砂岩呈碎裂结构散体结构， 炭质页岩具散体结构，结构松驰，破碎，裂面普遍锈染较严重， 冲填次生泥。v 2000v 10 0.350.300.4层间挤压破碎带、断层破碎带糜棱岩、碎裂岩、断层泥及石英脉等组成备注：建议边坡比，若遇特殊结构面需另作处理。坡高大于 20m时，需增设马道。5.3坝址选择5.3.1坝址位置初步拟定项目建议书阶段进行坝址比选时，某引水工程坝址和许家沟坝址以面板堆石

22、坝为代 表坝型进行比选，通过地形、地质、枢纽布置、施工、投资等方面进行比选，推荐某引 水工程坝址。项目建议书设计报告审查意见基本同意以某引水工程方案作为代表方案（详见某水电站移民安置某引水工程水利工程项目建议书审查意见） 。可行性研究阶段采用某引水工程坝址进行枢纽布置比选。可行性研究阶段选择上、下两个坝址，上坝址布置了二条勘探线，下坝址布置了一条勘探线，上、下坝址勘探线距离约 2km。5.3.2上坝址上坝址位于某引水工程下游约250m处，河谷狭窄，呈对称的“ V ”字形，两岸岸坡 较陡，河流总体流向N70 E。两岸地形上缓下陡，左岸坝肩1610m高程以下地形坡度 一般6075,以上地形坡度一般

23、1530;右岸15801602m高程以下谷坡陡峻，自 然坡度一般5075以上地形坡度一般1025坝址谷底宽3050m，枯期河水面 宽1724m,水面高程1518.5m,正常蓄水位1605m时，相应谷宽约110115m。库区两岸山体雄厚，库尾段河谷较狭窄，其余库段河谷较开阔，出露地层以三叠系 砂岩夹炭质页岩夹煤线、侏罗系砂页岩和志留系细晶白云岩夹薄层砂质灰岩，地层总体 缓倾右岸偏上游，倾角一般1030,第四系堆积物主要分布于左岸三交坪和右岸坡脚 及河床。根据项目建议书审查意见，本阶段上坝址进行混凝土面板堆石坝与混凝土坝型 比选。坝线的选择主要根据建筑物的布置确定，混凝土面板堆石坝的坝线位于勘探线

24、U -n上，混凝土重力坝的坝线结合地形地质条件确定，坝轴线位于勘探线n-n上约 15m，位于勘探线I-I上，混凝土拱坝坝线选择，也结合地形地质条件确定，坝轴线 位于勘探线n-n上约 30m。5.3.2下坝址下坝址位于某引水工程下游约2.5km处，河谷狭窄，坝址河谷较狭窄呈 U”字型。 两岸岸坡陡峻，河底宽度 3040m。河谷两岸地形呈上缓下陡两级地貌形态，左岸以1540 m高程为界，下部地形为凹向山内的陡壁，上部地形平缓，一般地形坡度1020 右岸以1500 m高程为界，下部地形坡度 7080上部地形坡度为2535坝区河床覆盖层厚约23 m （XZK1 #钻孔），为含漂砂卵石层，结构松散，两岸

25、坝肩 上部缓坡地带多分布崩坡积黄色块碎石土层，厚度一般2030m。坝区出露基岩为志留 系中统罗惹坪组（S213）中厚层状细晶白云岩，单层厚度以2040cm为主，少量510cm， 岩层总体缓倾右岸偏下游，岩层产状近 EW/SZ 1020下坝址混凝土重力坝，由挡水坝段和溢流坝段组成。坝顶高程 1564.00m,最大坝高139.00m,坝顶长度260.00m,其中溢流坝段41.00m,左岸挡水坝段长102.50m,右 岸挡水坝段长116.50m。上游坝坡在1501.00m高程以上为1: 0,以下为1: 0.15，下 游坝坡1: 0.7。本工程最大坝高为139.00m,属高坝，因此坝基开挖原则上控制在

26、微新鲜岩面，坝 体横向（顺河流）开挖成齿状，以增强坝体稳定。坝体基础进行全断面固结灌浆，帷幕灌浆深度按深入岩石透水率 q3Lu以下5m设计。左右岸从坝顶至坝基设置排水灌浆平洞， 在洞内进行帷幕灌浆，高程从上到下分别为1564.00m 1512.00m、1461.00m和1430.00，水平向深入岩体深度 60.00m。为减少 坝基扬压力，在帷幕下游布置排水孔，孔深为帷幕深度的 0.6倍。溢流坝段布置在河道中部，设有2孔开敞式溢流表孔，孔口尺寸18.50mx 3.50m（宽 X高），堰顶高程同正常蓄水位高程为 1560.00m,堰面曲线为 WES曲线。设计洪水位 1562.34m时，下泄288nVs，校核洪水位1563.22m时下泄流量为463nVs。采用挑流消 能。5.3.4坝址比较上、下坝址通过地形、地质、枢纽布置、施工、工程量、投资等综合比较得出如下 结论：（1） 上、下坝址均为峡谷，枯水期水面宽度均在 100m左右，上、下坝址地形条 件均可布置当地材料坝和混凝土坝。从布置面板堆石坝方面看，上坝址