C水電站引水樞紐設(shè)計目錄摘要: 1關(guān)鍵字 11.工程概況 21.1流域概況 21.1.1自然地理概況 21.1.2樞紐任務(wù)和開發(fā)方式 21.2水文、氣象 31.2.1氣候特征 31.2.2水文特征 31.2.3設(shè)計斷面水位流量關(guān)系 4圖1.1橙子溝水電站各壩址斷面H~Q關(guān)系曲線 61.3.工程地質(zhì) 61.3.1區(qū)域地質(zhì) 61.3.2工程地質(zhì)條件 61.3.3閘壩區(qū)工程地質(zhì)條件 81.4建筑材料 112.工程等級及布置 122.1工程等級及主要建筑物級別 122.2工程選址 122.2.1上壩址樞紐布置 142.2.2中壩址樞紐布置 142.2.3下壩址樞紐布置 152.3樞紐布置 163.擋水建筑物 183.1壩頂高程確定 183.2擋水建筑物布置 203.3擋水建筑物（堆石壩）尺寸確定 204.泄水建筑物 214.1洪水標(biāo)準(zhǔn) 214.2泄水建筑物布置 224.3泄水建筑物尺寸確定 235.進水口設(shè)計 275.1進水口底檻高程的確定 275.2進水口布置 286.下游消能確定 296.1消力池深度確定: 296.2消力池長度確定： 297.泄洪閘穩(wěn)定確定 307.1設(shè)計依據(jù) 307.2基本資料 307.3荷載組合 317.4閘室抗滑穩(wěn)定確定 32參考文獻 35摘要:白龍江是嘉陵江上游最大支流，總長度576km,流域概括31808km2,關(guān)鍵字：引水樞紐；擋水建筑物；泄水建筑物；進水口1.工程概況1.1流域概況1.1.1自然地理概況白龍江屬長江水系,是嘉陵江上游最大支流。發(fā)源于甘肅、四川兩省交界的岷山西段郎木寺以西的郭爾莽梁北麓。白龍江全長576km,流域面積31808km2,天然落差2783m,平均比降4.9‰,武都水文站以上流域面積14288km2,占全流域面積的44.9%在橙子溝水電站預(yù)可研設(shè)計階段設(shè)計中,均按引水方案進行設(shè)計。上壩址~中壩址和下壩址~中壩址兩條河道的間距分別為相距約1.17km和1.53km,且該區(qū)間內(nèi)并未有較大的支流匯聚,則各壩址以上的流域面積均以14974km2考慮,其面積約為占白龍江全部流域總面積的47.0%。橙子溝水電站上、下兩個廠址平均相距650m,廠址以上的流域土地面積均可利用15468km2,下壩址與廠址之間距離約20.6km。1.1.2樞紐任務(wù)和開發(fā)方式根據(jù)計劃,該河道上游沒有一個城鎮(zhèn),就沒有防洪要求了。橙子溝水電站位于其所在的白龍江流域,由于該地區(qū)經(jīng)濟實力不允許,工業(yè)化水平較低，沒有大型煤礦和礦場資源的開采，流域內(nèi)也沒有大型需水工業(yè)地存在,因此,該流域也不需要滿足工業(yè)用水的需求。而且流域內(nèi)城鄉(xiāng)人口對灌溉用水和生活用水沒有太大的需求。流域內(nèi)人畜飲用水主要集中在長江流域的小型集中地帶，由并且流域內(nèi)水資源的可再生性較強,水資源的自我補給能力較為良好，因此，流域內(nèi)水資源并不稀缺。又因為上游部分河段河岸較窄，并不具備通航能力。橙子溝三峽水電站一期采用下游引水式水電工程設(shè)計開發(fā),引水工程孔洞長約17.2km,考慮到設(shè)計能夠充分完全滿足子溝水電站的下游引水工程性能設(shè)計要求,綜上所述,B江C水電站在修建過程中的主要目標(biāo)之一就是為了發(fā)電,并且需要兼顧下游降雨減水河道的生態(tài)環(huán)境及對灌溉飲用水的要求。1.2水文、氣象1.2.1氣候特征白龍江上游流域主要位于東部青藏高原和西部四川盆地之間的南北過渡平原地帶,流域內(nèi)部物理地形和流域氣候變化條件上的變化相對比較嚴重,且流域氣候自上、下游變化條件之間存在顯著性的較大差異。白龍江黃河流域上、中游大部地區(qū)分別屬于東北高原亞寒寒溫帶亞濕潤氣候地區(qū),具有夏天夏季風(fēng)力明顯不熱,冬天冬季風(fēng)力明顯不過冷,氣溫日相對濕度較差大,日照時間長的氣候特征;其中白龍江黃河流域下游為高原北亞寒寒熱帶地區(qū)白龍江橙子溝大型水電站預(yù)測與可研研究報告4濕潤山區(qū)地段,具有夏天較熱,冬天不冷,降雨量較大的特點。1.2.2水文特征1）徑流白龍江徑流主要由降水補給,白龍江干流多年平均流量389立方米每秒，年徑流量122.68億立方米。在甘肅境內(nèi)碧口水庫斷面，多年平均流量272立方米每秒，年徑流量85.82億立方米。在武都站，多年平均流量132.5立方米每秒，年徑流量41.79億立方米。白龍江徑流基本靠降水補給，年徑流和洪水模數(shù)均從上游向下流遞增，水流豐沛，徑流年陵變化比較穩(wěn)定。洪水由暴雨形成，暴雨中心出現(xiàn)在碧口以下，洪水暴漲暴落，多發(fā)生在7-9月?？萜诘暮樗畯搅饕圆捎玫叵滤畯搅餮a給方式為主，地表水為輔。橙子溝壩址徑流設(shè)計成果因橙子溝各壩址位于武都站和蒿子店站之間，其徑流成果采用區(qū)間面積直線內(nèi)插法由兩水文站徑流成果推求得到，成果見表1.1表1.1橙子溝壩址年徑流和枯期徑流設(shè)計成果表流量：m3/s時段(月)均值頻率P（%）10255075905～413217415213011093.612～357.472.564.756.749.343.32）洪水橙子溝壩址、廠址設(shè)計洪水1.2表1.2橙子溝各壩、廠址設(shè)計水果表流量：m3/s名稱頻率（%）0.10.20.51251020各壩址2990272023702100183014801210951廠址30402770241021401870151012409771.2.3設(shè)計斷面水位流量關(guān)系～曼寧～表1.3橙子溝水電站各壩址斷面H~Q關(guān)系上壩址斷面中壩址斷面下壩址斷面H(m)Q(m3/s)H(m)Q(m3/s)H(m)Q(m3/s)884.30.00883.00.00878.70.0885.27.65883.21.50879.11.50886.132.2883.59.80879.926.0886.454.0884.258.0880.247.2887.1124885.0137880.792.0887.5189885.7248880.9121887.9256886.0306881.4217888.4362887.0529881.8310888.8455887.7720882.3463889.4628888.0807882.5520889.8764889.01180883.1735890.91200890.01730883.5886892.01730891.02380884.01100893.02390891.52740884.51340894.03220892.03130884.71440885.11620885.51820886.02150886.52520887.02980887.53470左端點:左端點:左端點X=3678381.96X=3677970.79X=3677596.47Y=35508253.61Y=35507035.76Y=506273.20右端點:右端點:右端點X=3678588.38X=3678275.61X=3677535.75Y=35508038.36Y=35507029.83Y=505879.03圖1.1橙子溝水電站各壩址斷面H~Q關(guān)系曲線1.3.工程地質(zhì)1.3.1區(qū)域地質(zhì)工程區(qū)地處西秦嶺之南脈山區(qū),山體高陡挺拔,河谷深切,地勢險峻。兩岸山峰海拔高程大多在3000m~3500m以上,谷地海拔高程850~1350m,地形相對高差達1000~1500m以上,最大達2900m,呈典型的高山峽谷地型特征。1.3.2工程地質(zhì)條件(1)水庫滲漏水庫水位基本限于Ⅰ級階地。由于整個庫區(qū)江河兩岸都是丘陵地區(qū)山體雄厚,庫盆內(nèi)地區(qū)遠離江河分水嶺,地下河的水位一般要遠于或高于正常巖質(zhì)儲存庫的水位,而且整個庫盆主要巖質(zhì)是由相對硬而不透水的變質(zhì)石灰?guī)r、石英云母片巖等組成,無順河斷裂通過,水庫封閉條件良好,無永久滲漏問題。(2)庫岸穩(wěn)定庫岸整體穩(wěn)定狀況較好。位于庫區(qū)的上宗家壩滑坡,滑坡體前緣已進入河床,現(xiàn)今環(huán)境下處于穩(wěn)定狀態(tài)。水庫蓄水白龍江橙子溝水電站預(yù)可研報告后,水位抬高僅1.7m,基本與汛期水位相當(dāng),其穩(wěn)定性不受水庫水位抬升的影響。因此,水庫在蓄水后基本沒有改變?nèi)魏位麦w的自然狀況,只是它的前緣部分可能出現(xiàn)一些較為小規(guī)模的崩潰和坍塌現(xiàn)象,但由于土地面積大和流動速度有限,并且不會直接影響到整個水庫的正常工作和運行。(3)浸沒、淹沒問題庫區(qū)范圍內(nèi)沒有具開采價值的礦產(chǎn),沿4.6Km的水庫兩岸分布有Ⅰ級階地農(nóng)田和部分高漫灘護堤造田。當(dāng)水庫正常蓄水位891.5m時,淹沒農(nóng)田面積約246畝,主要分布在近壩庫段,有三塊農(nóng)田將要產(chǎn)受到主浸沒影響,分別為:上宗家壩右岸,地面高程892~892.3m,浸沒面積約7畝;白納壩I區(qū),地面高程:892~892.6m,浸沒面積約24.4畝;白納壩Ⅱ區(qū),地面高程:892~892.8m,。浸沒面積約8.2畝;總計浸沒面積約39.60畝。三塊農(nóng)田地面高程均高出正常蓄水位30~150cm。根據(jù)Ⅰ級階地10組砂壤土毛細管水上升高度試驗值:白納壩36.8~112.0cm,平均71.2cm;上宗家壩26.5~52.0cm,平均43.3cm,以及參考下游苗家壩庫尾浸沒專項試驗及取值,Ⅰ級階地砂壤土毛細水上升高度最終取1.3m,加0.5m超高,則地下水位臨界深度取為1.8m,作為浸沒面積計算評價指標(biāo)。此外,在水庫達到正常蓄水位891.5m時,左岸G212國道部分路段還將受到淹沒、浸沒的影響。(4)固體徑流橙子溝水庫的兩岸末見較大規(guī)模的下游沖溝,局部較小的下游沖溝,前緣少量洪積物已經(jīng)基本改造為農(nóng)田,因此,暴發(fā)淤泥或洪水的概率小,僅在暴雨時期才會出現(xiàn)少量的稀性淤泥或洪水進入水庫,對水庫正常運行的影響很低;岸坡淺表層已經(jīng)發(fā)育出卸荷松動的巖體,以及一些松散堆積物的庫段,水壩蓄水后很有可能會進行較為有限度的庫岸重新再造,將會使其成為該區(qū)段內(nèi)固態(tài)徑流的主要源泉。綜合評估結(jié)果認為,庫區(qū)的固體徑流主要是由下游所攜帶的泥砂和進行庫區(qū)岸邊坡度再造,但并不致直接影響到水庫的正常工作。(5)水庫誘發(fā)地震橙子溝水電站為閘壩引水式電站,庫區(qū)回水長度較短,水位抬高不大,因此,不存在水庫誘發(fā)地震問題。綜上所述,橙子溝水電站的水庫不可能存在永久性滲漏的問題,水庫淹沒的農(nóng)田面積約246畝,浸沒的耕地面積39.60畝,目前均被劃分為農(nóng)田和經(jīng)濟林園;庫區(qū)左岸雖然有一處滑坡,但是水庫的自然水位僅抬高1.7m,基本上沒有改變滑坡體的天然平衡和穩(wěn)定。岸坡大多受局部水庫的水位變化影響較小,整體上仍然處于平衡狀態(tài),因此,水庫總體工程地質(zhì)條件較好。1.3.3閘壩區(qū)工程地質(zhì)條件上壩址工程地質(zhì)條件(1)左岸壩肩左岸為巖質(zhì)岸坡,自然坡度910m高程以下71°、以上30°,岸坡山體雄厚,上、下游側(cè)無大的深切沖溝,壩區(qū)巖體出露斷層規(guī)模都不大,以順層擠壓帶較發(fā)育,斷層一般延伸30~50m,裂隙結(jié)面以層面裂隙為主。岸坡巖體強風(fēng)化厚度6~8m左右,弱風(fēng)化帶厚度一般6~20m。壩肩的防滲處理,根據(jù)對河床進行的鉆孔壓水實驗,弱風(fēng)化的巖體均可作為弱透水性的巖體,因此推測左岸壩肩防滲基本在強風(fēng)化帶內(nèi),作為河床式砼閘壩壩肩巖體,強度和變形均可滿足要求。左岸岸坡整體穩(wěn)定性較好,淺表層分布的松動巖塊、危石等需清除,無大的不穩(wěn)定塊體,建議邊坡開挖坡比為弱風(fēng)化灰?guī)r2:1~3:1,微風(fēng)化灰?guī)r3:1~4:1。(2)河床壩基河床部位為深厚覆蓋層基礎(chǔ),最深59.0m,位于ZK1#、ZK2#鉆孔部位,覆蓋層總體形態(tài)呈"U"型,由河床最深部位向兩側(cè)逐漸變淺。壩軸線部位河床覆蓋層寬度144.0m,右側(cè)為現(xiàn)代河床沖積物,左岸為一級階地,公路內(nèi)外側(cè)為農(nóng)田,寬60.0m。根據(jù)鉆孔揭露和覆蓋層成因特性,將覆蓋層分為4個巖組進行分別描述:Ⅰ巖組(Q4al):分布在一級階地表部,為耕植砂壤土,厚度1.3~2.0m,分布高程:889.0~891.0m,為壩基不可利用基礎(chǔ);Ⅱ巖組(Q4al):為含礫粉細砂層,分布在(Ⅲ巖組)含塊石、砂卵礫石層中,分布無規(guī)律性,呈透鏡體狀,分布高程:ZK1#鉆孔889.55~882.0m,埋深1.2~8.75m,厚度7.55m;ZK2#鉆孔835.39~833.44m,埋深52.05~54.0m,厚度1.95m。ZK1#鉆孔含礫粉細砂層埋深較淺,厚度比較大,建議挖除。ⅲ巖組(q4al):為壩基上的河床沖積所形成的包含塊石、砂卵礫石層,該巖組為壩基主要的砂巖組,局部區(qū)域有塊石、沙質(zhì)礫石層的顆粒相對偏細,含有污水物質(zhì)的數(shù)量較多,級配也比較差。作為壩基基礎(chǔ)其承載力能夠滿足要求。Ⅳ巖組(Q4al):為河床沖積含泥粉細砂層,分布高程ZK1#鉆孔869.95m~868.55m,埋深20.8~22.20m,厚度2.2m;ZK2#鉆孔,872.49~871.04m,埋深14.95~16.40m,ZK3#鉆孔881.39~876.29m,埋深6.0~11.1m。埋深較淺部位,建議挖除,埋深在20.0m以內(nèi)的,建議進行灌漿處理。(3)右岸壩肩右岸地區(qū)均為巖質(zhì)岸坡,自然山勢坡度940m高程以下78°,以上67°,岸坡山體雄厚,上、下游側(cè)無大的深切沖溝,巖體中沒有發(fā)現(xiàn)大的順河向緩傾角的結(jié)構(gòu)表面,出露斷層規(guī)模都不大,順層擠壓帶較發(fā)育,斷層一般延伸30~50m,裂隙結(jié)面以層面裂隙為主。岸坡巖體強風(fēng)化厚度8~10m左右,弱風(fēng)化帶厚度一般6~20m。壩肩的防滲處理,根據(jù)對河床進行的鉆孔壓水實驗,弱風(fēng)化的巖體均可作為弱透水性的巖體,因此推測左岸壩肩防滲基本在強風(fēng)化帶內(nèi),作為河床式砼閘壩壩肩巖體,強度和變形均可以滿足要求。左岸岸坡整體穩(wěn)定性較好,淺表層分布的松動巖塊、危石等需清除,無大的不穩(wěn)定塊體,建議邊坡開挖坡比為弱風(fēng)化灰?guī)r2:1~3:1,微風(fēng)化灰?guī)r3:1~4:1。中壩址工程地質(zhì)條件(1)左岸壩肩左岸為巖質(zhì)岸坡,公路以下自然坡度70°左右,以上40°左右。岸坡山體雄厚,上、下游側(cè)無大的深切沖溝,岸坡巖體為深度卸荷變形巖體,沿壩軸線上游96.0m、下游24.0m范圍內(nèi)巖體卸荷松動拉裂,結(jié)構(gòu)面均呈張開狀,最大寬度達50cm左右。根據(jù)ZK4#鉆孔揭露:在孔深36.2m~52.5m處為塊、碎石夾泥質(zhì)粉細砂,分布高程842.7m~859.0m,其中孔深36.2m~37.2m為泥質(zhì)粉細砂夾碎石,泥質(zhì)粉細砂含量占70%左右;37.2m~41.8m為塊、碎石夾泥質(zhì)粉細砂,塊、碎石含量占70%;41.8m~52.4m為灰黑色於泥質(zhì)粉細砂夾塊、碎石,其中灰黑色於泥質(zhì)粉細砂量占80%左右。同時,ZK18#鉆孔揭露,在孔深14.5~17.3m處,分布高程:885.98~883.18m和孔深37.0~49.9m,分布高程:863.48~850.58m;ZK51#鉆孔揭露,在孔深20.25~31.4m,分布高程:911.3~900.15m和孔深49.3~60.2m,分布高程:882.25~871.35m處,均為碎石土層。分析認為:由于巖體深度卸荷拉裂變形,巖體中松動架空現(xiàn)象嚴重,鉆孔揭露組成物質(zhì)塊、碎石土夾於泥質(zhì)粉細砂,為后期地表水和地下水運動攜帶造成,作為左岸壩肩防滲及進水口段圍巖穩(wěn)定性差,施工難度及工程量都較大。(2)河床壩基河床部位為深厚覆蓋層基礎(chǔ),最深71.85m,位于ZK5#、ZK6#鉆孔部位,覆蓋層總體形態(tài)呈寬緩的"U"型,由河床最深部位向兩側(cè)逐漸變淺。壩軸線部位河床覆蓋層寬度143.0m,左側(cè)為現(xiàn)代河床沖積物,右側(cè)為Ⅰ級階地,表部為農(nóng)田,寬90.0m。根據(jù)鉆孔的揭露和覆蓋層的成因特性,將其覆蓋層分為5個巖組進行了分別描述:ⅰ巖組(q4al):主要分布在ⅰ級階段的地表部,為耕作砂壤土,厚度1.3~2.0m,分布高程:885.6~887.66m,為壩基不可持續(xù)利用的基礎(chǔ);ⅱ巖組(q4al):為含礫粉細砂層,分布于(ⅲ巖組)的含塊石、砂卵礫石層中,白龍江橙子溝水電站的預(yù)可研報告分布不具有規(guī)律性,呈透鏡體狀,分布高程:zk5#鉆孔878.51~877.01m,埋深6.4~7.9m,厚度1.5m;875.09~874.09m,埋深9.82~10.82m,厚1.0m;852.26~849.81m,埋深32.65~35.10m,厚2.45m;838.21~836.11,埋深46.7~48.8m,厚2.1m;zk6#鉆孔,分布高程:886.26~884.26m,埋深1.4~3.4m,厚度2.0m;878.66~877.16m,埋深9.5~10.5m。埋深較淺部位,建議挖除,埋深在20.0m以內(nèi)的,建議進行灌漿處理。ⅲ巖組(q4al):為壩基上的河床沖積所形成的包含塊石、砂卵礫石層,該巖組為壩基主要的砂巖組,局部區(qū)域有塊石、沙質(zhì)礫石層的顆粒相對偏細,含有污水物質(zhì)的數(shù)量較多,級配也比較差。作為壩基基礎(chǔ)其承載力能夠滿足要求。Ⅳ巖組(Q4al):為河床沖積含泥粉細砂層,分布無規(guī)律性,呈透鏡體狀,分布高程分別為:ZK5#鉆孔664.41m~863.41m,埋深20.5~21.50m,厚度1.0m;847.46~846.56m,埋深37.45~38.35m,ZK6#鉆孔886.26~882.26m,埋深1.4~3.4m,厚2.0m;878.16~877.16m,埋深9.5~10.5m,厚度1.0m。埋深較淺部位,建議挖除,埋深在20.0m以內(nèi)的,建議進行灌漿處理。Ⅴ巖組(Q4al)為河床淤泥層,分布無規(guī)律性,呈透鏡體狀,分布高程:884.26~882.46m。該層分布較淺,建議挖除。下壩址工程地質(zhì)條件(1)左岸壩肩左岸地區(qū)均為巖質(zhì)岸坡,自然山勢坡度930m高程以下74°、以上44°,岸坡山體雄厚,上、下游側(cè)無大的深切沖溝,巖體中沒有發(fā)現(xiàn)較大的順河向慢傾角的結(jié)構(gòu)表面,出露斷層規(guī)模都不大,順層擠壓帶較發(fā)育,斷層一般延伸30~50m,結(jié)構(gòu)面以層面裂隙為主。岸坡地帶的巖體較強風(fēng)化(卸荷)層厚度8~11m左右,較弱風(fēng)化帶的層厚一般8~24m。根據(jù)河床的鉆孔壓水實驗,弱風(fēng)化的巖體都是屬于弱透水性的巖體,因此推測左岸壩肩防滲基本在強風(fēng)化帶內(nèi),作為河床式砼閘壩壩肩巖體,強度和變形均可以滿足要求。左岸岸坡整體穩(wěn)定性較好,淺表層分布的松動巖塊、危石等需清除,無大的不穩(wěn)定塊體,建議邊坡開挖坡比為弱風(fēng)化灰?guī)r2:1~3:1,微風(fēng)化灰?guī)r3:1~4:1。(2)河床壩基河床部位為深厚覆蓋層基礎(chǔ),最深59.10m,位于ZK20#、ZK21#鉆孔部位,覆蓋層總體形態(tài)呈"U"型,由河床最深部位向兩側(cè)逐漸變淺。壩軸線部位河床覆蓋層寬度151.0m,右側(cè)為現(xiàn)代河床沖積物,左岸為Ⅰ級階地,公路內(nèi)外側(cè)為白龍江橙子溝水電站預(yù)可研報告花椒園,寬64.0m。根據(jù)鉆孔揭露和覆蓋層成因特性,將其覆蓋層劃分為5個巖組進行了分別描述:ⅰ巖組(q4al):主要分布在ⅰ級階地表部,為耕作砂壤土,厚度1.0左右m,分布高程:884.86~883.96m,為壩基不可持續(xù)利用的基礎(chǔ);ⅱ巖組(q4al):為含礫粉細砂質(zhì)地層,分布于(ⅲ巖組)內(nèi)的含塊石、砂卵礫石地層中,為含礫粉細砂層,分布無規(guī)律性,呈透鏡體狀,分布高程:ZK19#鉆孔876.46~875.76m,埋深8.40~9.10m,厚度0.70m;869.26~868.36m,埋深15.60~16.50m,厚度0.90m。ZK20#鉆孔864.34~863.44m,埋深17.60~18.50m,厚度0.90m。含礫粉細砂層在各部位厚度僅1.00m左右,建議作一定的補強處理。ⅲ巖組(q4al):為壩基上的河床沖積所形成的包含塊石、砂卵礫石層,該巖組為壩基主要的砂巖組,局部區(qū)域有塊石、沙質(zhì)礫石層的顆粒相對偏細,含有污水物質(zhì)的數(shù)量較多,級配也比較差。作為壩基基礎(chǔ)其承載力能夠滿足要求。Ⅳ巖組(Q4al):為河床沖積含泥粉細砂層,分布無規(guī)律性,呈透鏡體狀,分布高程:ZK19#鉆孔883.96m~876.46m,埋深0.9~8.40m,厚度7.50m;852.16~839.41m,埋深34.6~35.35m,厚2.45m;ZK62#鉆孔882.12~887.72m,埋深0.00~4.40m,厚4.40m。ZK19#和62#鉆孔部位粉細砂層,建議挖除。Ⅴ巖組(Q4al):河床淤泥質(zhì)夾少量塊碎石,分布無規(guī)律性,呈透鏡體狀,分布高程:ZK19#鉆孔841.85~839.41m,埋深43.0~45.45m,厚度2.4m。ZK20#鉆孔881.94~878.84m,埋深0.00~3.10m,厚度3.10m。建議對ZK20#鉆孔淤泥質(zhì)夾少量塊碎石進行挖除。綜上所述:壩基及溢流壩段建基高程基本在875m左右,建議對埋深20.0m以內(nèi)的粉細砂夾層或砂層透鏡體進行適當(dāng)?shù)墓こ烫幚?較淺部位可予置換處理。(3)右岸壩肩右岸為巖質(zhì)岸坡,自然坡度906m高程以下74°、906~935.0m45°、935m以上72°。岸坡山體雄厚,上、下游側(cè)均無大的深切沖溝,巖體中未發(fā)現(xiàn)較大的順河向緩傾角結(jié)構(gòu)面,出露斷層規(guī)模都不大,順層擠壓帶較發(fā)育,斷層一般延伸30~50m,裂隙以層面為主。岸坡變質(zhì)巖體的強和弱風(fēng)化層承帶卸荷厚度8~14m(基層卸荷)左右,弱和強風(fēng)化帶的卸荷厚度一般8~30m。根據(jù)我國河床上可以進行透水鉆孔的變質(zhì)壓力透水壓力試驗機的數(shù)據(jù),弱化和風(fēng)化的變質(zhì)巖體都可能是一種屬于弱風(fēng)化透水性的變質(zhì)巖體,因此推測左岸壩肩防滲基本在強風(fēng)化帶內(nèi),作為河床式砼閘壩壩肩巖體,強度和變形均可以滿足要求。左岸岸坡整體穩(wěn)定性較好,淺表層分布的松動巖塊、危石等需清除,無大的不穩(wěn)定塊體,建議邊坡開挖坡比為弱風(fēng)化灰?guī)r2:1~3:1,微風(fēng)化灰?guī)r3:1~4。1.4建筑材料橙子溝水電站為閘壩式長引水電站,右岸引水線路長近17.20km,根據(jù)本地區(qū)建筑材料的分布特點和設(shè)計需要量(堆石料2.2萬m3,防滲土料0.15萬m3,混凝土骨料26.8萬m3),本階段為橙子溝水電站工程選了三個砂礫石料場,一個塊石料場,一個土料廠。2.工程等級及布置2.1工程等級及主要建筑物級別橙子溝水電站壩址地點位于武都縣宗家壩,廠址地點位于文縣臨江鎮(zhèn)冷堡子村,為白龍江主要干流武都漢王以下大園壩河段的梯級水電工程規(guī)劃中所調(diào)整的第四級水電站,上與黃土壩電站尾水位相接,下與臨江水電站庫水相接,壩址以上控制流域總面積14974km2,多年平均流量132m3/s,壩址左岸線有212國道貫通,交通方便。橙子溝水電站屬于大徑流式防洪引水式大型水力發(fā)電站,開發(fā)區(qū)利用河段水流寬度約25km,利用河段水流最大落差66.6m,該水電工程的主要建設(shè)任務(wù)之一之那就是水力發(fā)電,水庫正常施工設(shè)置時總蓄水位891.50m,總設(shè)計工程庫容280萬m3,設(shè)計工程引用總蓄水流量259.5m3/s,設(shè)計工程引用總蓄水頭50.3m,裝機容量115mw,多年以來累計綜合發(fā)電能力已高達4.6288億kw.h,年平均可以有效利用每秒的高能耗發(fā)電小時數(shù)4025h。根據(jù)《水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)》(dl5180-2003)的相關(guān)要求,工程建設(shè)規(guī)模等級為三等中型高層建筑工程,主要大型建筑物設(shè)計等級為3級,次要大型建筑物設(shè)計等級為4級。本次洪水工程設(shè)計首部電站樞紐、泄水工程廠房和首部建筑物的電站設(shè)計首部洪水校驗標(biāo)準(zhǔn)分別采用50年一次待遇,校驗考核后的洪水校驗標(biāo)準(zhǔn)分別采用1000年一次待遇,電站樞紐首部和泄水廠房的首部建筑物則分別采用50年一次待遇,校驗考核后的設(shè)計洪水200年一次待遇。2.2工程選址壩址選擇根據(jù)這三個攔水河段的特殊自然山貌地形、地質(zhì)地理條件,在現(xiàn)場人員進行實地地質(zhì)踏勘勘查基礎(chǔ)上,在位于武都宗家壩村的水域范圍內(nèi)分別設(shè)計擬定了三個攔水壩址,受到河段自然山形地貌地質(zhì)條件的特殊限制,每個攔水壩址各自分別挑選了一條攔水壩線。由下向上到中至下依次分別指的是上至下壩址(中、下至上壩址(兩條鐵路線)及下至上壩址(線)。上寨縣壩址(一條雙向快速道路)壩址位于武漢宜都市境內(nèi)上壩縣宗家鄉(xiāng)下壩鎮(zhèn)該村處在吊橋上游約50m的上游白龍江主要上游干流上,左岸雙向道路高度略低于正常歷年洪水平均水位891.5m。中洪道壩址(一條雙向道路壩址)壩點位于上洪道宗家峽大壩鎮(zhèn)中村下游約450m千米處,據(jù)大壩上游分洪道規(guī)定壩址1.17km,左岸雙向道路總設(shè)計高程895m;下洪道宗家峽村壩址(一條雙向分洪道路線)壩址位于下洪道宗家壩村上游約500m千米處,和中洪道壩址大致方向相距1.53km,左岸雙向道路的總高程885m。上、中、下兩個地理壩址的相對位置地理變化位置及其可能性參見如下圖2.1。根據(jù)各壩址的自然地形、不同的地質(zhì)環(huán)境,結(jié)合第一段河流樞紐的水工建筑物進行布置和上、中、下壩址(線)處的水流特點,并吸取河段已建電站的成功經(jīng)驗,各壩址首部樞紐以河床泄洪沖沙閘、擋水副壩及岸邊電站進水口為主要布置格局,這種格局既能滿足初期導(dǎo)流,又能滿足運行期泄洪和排沙要求。壩址比較時,為了在技術(shù)、經(jīng)濟上有可比性,壩址均以水庫正常蓄水位891.50m、裝機容量115MW及采用左岸引水的方案進行設(shè)計布置。并分別以上、中、下壩址(線)和至上廠址的引水發(fā)電系統(tǒng)組合擬定布置方案(見圖2.1上、中、下壩址(線)相對位置圖)。通過綜合技術(shù)經(jīng)濟比較,確定推薦壩址。圖2.1上、中、下壩址（線）相對位置圖三個壩址(線)首部樞紐布置均采用主河床泄洪閘+兩岸堆石壩+左岸引水發(fā)電廠房的樞紐布置格局。2.2.1上壩址樞紐布置(1)首部樞紐首部樞紐由泄洪沖砂閘、右岸堆石壩及左岸發(fā)電廠的進水口等部分構(gòu)成,壩頂高程897.00m,校核洪水位895.20m,正常蓄水位891.50m。最大壩高17m,壩頂長度260m。泄洪沖砂閘布置于河床左岸緊靠山體,最大泄量3000m3/s,共5孔,每孔閘室凈寬10m。由閘室段,消力池段和海漫組成，(2)發(fā)電引水建筑物發(fā)電牽引式供水的建筑物主要布置在左岸,并且是采用了一洞三機的聯(lián)動供水模式。發(fā)電引水的建筑物主要包括進水嘴、引出的隧洞、調(diào)壓井以及帶有高強度的壓力型鋼管。發(fā)電洞全長19880m,最大引水流量259.5m3/s。隧洞的直徑一般為10.5m,二類圍巖噴涂鋼筋混凝土12cm,三、四類隧洞圍巖一般采用鋼筋混凝土作襯砌,其厚度0.4~0.7m。高壓管道段直徑為8.6m。調(diào)壓井的結(jié)構(gòu)為阻抗式,調(diào)壓實驗室的直徑35m,阻抗孔的直徑4.8m,鋼筋砼作為襯砌。調(diào)壓井最低水位918.45m,最低水位854.80m,調(diào)壓井頂面平均高程920.00m。(3)發(fā)電廠房該廠區(qū)的建筑群布置在白龍江左岸的河灘上。布置為有主副工廠、尾水溝、開關(guān)車站及其他附屬的建筑物。廠區(qū)基礎(chǔ)為砂卵礫石層,廠區(qū)地面高程838m,下游校核水位836.25m。主廠房尺寸為47.5m×21.6m×45.8m(長×寬×高),安裝間位于機組段右側(cè),與主廠房同寬,長24m。該廠在廠區(qū)內(nèi)分別布置了三臺獨立的單容量38.3mw的水輪風(fēng)力發(fā)電機組。由于各壩址電站廠房布置相同。因此工程量不影響壩址比較。2.2.2中壩址樞紐布置(1)首部樞紐首部交通樞紐由泄洪沖砂閘、右岸堆石壩及火力發(fā)電廠的進水口等部分構(gòu)成,壩頂高程897.00m,校核洪水位895.20m,正常蓄水位891.50m。最大壩高17m,壩頂長度190m。泄洪沖砂閘布置于河床左岸緊靠山體,最大泄量3000m3/s,共3孔,每孔閘室凈寬12m。由閘室段,消力池段和海漫組成。(2)發(fā)電引水建筑物發(fā)電牽引式供水的建筑物主要布置在左岸,并且是采用了一洞三機的聯(lián)動供水模式。發(fā)電引水的建筑物主要包括進水嘴、引出的隧洞、調(diào)壓井以及帶有高強度的壓力型鋼管。發(fā)電洞全長18562m,最大引水流量259.5m3/s。隧洞的直徑一般為10.5m,二類圍巖噴涂鋼筋混凝土10cm,三、四類隧洞圍巖一般采用鋼筋混凝土進行襯砌,其厚度為0.3~0.7m。高壓管道段直徑為8.6m。調(diào)壓井采用阻抗式,大井內(nèi)徑35m,阻抗孔內(nèi)徑4.8m,調(diào)壓井最高水位917.53m,最低水位855.00m,調(diào)壓井頂面高程919.00m。(3)發(fā)電廠房廠區(qū)建筑物布置同上壩址方案。2.2.3下壩址樞紐布置首部樞紐布置格局、泄水建筑物及電站進水口布置基本同中壩址方案該工程壩址河道的主流在右岸,因此,3孔泄洪沖砂閘布置在河道右岸,左側(cè)為擋水壩及電站的進水口,堆石擋水壩長92m。發(fā)電牽引式供水的建筑物主要布置在左岸,并且是采用了一洞三機的聯(lián)動供水模式。發(fā)電引水的建筑物主要包括進水嘴、引出的隧洞、調(diào)壓井以及帶有高強度的壓力型鋼管。發(fā)電洞全長18174m。調(diào)壓井位置、型式及壓力管道布置與中壩址基本一致。壩址比選對上、中、下壩址從大壩的布置、水力學(xué)、設(shè)計、運營、經(jīng)濟等各種環(huán)境因素進行的綜合評價。由于其下壩址在技術(shù)上具有特殊的地質(zhì)環(huán)境條件、施工設(shè)備條件、運營環(huán)境條件相對較好等明顯的優(yōu)勢,直接建設(shè)的投資金額較少,因此選擇下壩址作為其推薦的壩址。具體見圖2.2圖2.2壩址比較：下壩址樞紐布置平面圖首部樞紐布置由沖沙閘、泄洪閘、堆石副壩及引水發(fā)電建筑物組成，壩頂高程895.50m，最大壩高19m。泄水建筑物布置在河床右岸的主河床位置，由1孔沖沙閘、3孔泄洪閘組成，泄水建筑物壩段總寬度57.80m，順?biāo)鞣较蚩傞L度30m。沖沙閘共設(shè)1孔，布置在河床最右側(cè)，孔口凈寬6m，邊墩厚2.5m，進口底板高程879.50m，設(shè)弧形工作門和平板檢修門各一扇，孔口尺寸分別為6m×7m、6m×9m；3孔泄洪閘緊靠沖沙閘左側(cè)布置，單孔凈寬10.6m，邊墩厚2.5m，進口底板高程879.50m，設(shè)平板工作門和平板檢修門各一扇，孔口尺寸為10.6m×12m。左岸副壩采用堆石壩，壩段長82.10m，壩頂寬度6m，上游壩坡1:2.5，下游壩坡1:1.6，采用復(fù)合土工膜防滲，電站進水口布置在壩前右岸邊，緊鄰沖沙閘。2.3樞紐布置橙子溝水電站推薦方案樞紐布置格局為:下壩線首部樞紐+右岸引水系統(tǒng)+上廠址岸邊廠房。首部泄水樞紐的整體布置主要包括有有左右岸兩孔泄水型主體建筑物(1孔泄水沖砂閘、3孔泄水溢洪閘)、左岸泄水堆石壩、右岸岸邊式水力發(fā)電廠的首部進水口等二十多種類型的泄水建筑。壩頂最大高程895.5m,最大壩高19m。擋水建筑物為左岸堆石壩,緊靠沖沙閘布置;泄水建筑物包括1孔沖沙閘、3孔泄洪閘。沖砂閘和二期泄洪排水泵主要兼二期排水導(dǎo)流、泄洪、拉沙兩個大部分于水為一體,布置于黃河右岸的主要支流河床上;該型水電站的二期進水口一般都是布置于泄洪壩前的黃河右岸,為岸邊一個帶有渦流高壓的大型進水口。電站生態(tài)用水靠右副壩內(nèi)設(shè)置的放水管排放。引水發(fā)電隧洞沿中國白龍江西北岸向海岸東南方向進行布置,引水隧洞發(fā)電隧道系統(tǒng)引水隧洞隧道全長約17.2km,引用的水流量壓力q=259.50m3/s,調(diào)壓井前的兩個引水發(fā)電隧洞隧道全長17051.97m,為一個不具有一定壓力的引水發(fā)電隧洞,縱向斜坡傾斜時效率大約為0.1943%。引水式室內(nèi)圍巖圍墻隧洞一般呈一個個的圓形圍墻斷面,ⅲ、ⅳ等五類室內(nèi)圍巖隧洞采用優(yōu)質(zhì)單層鋼筋混凝土全圍墻斷面斷層砌筑或優(yōu)質(zhì)磚石式圍墻斷層砌筑素襯,開挖后室內(nèi)洞徑分別為11.3m、11.7m、12.1m,襯砌后的室內(nèi)洞徑均一般設(shè)計為10.5m,洞內(nèi)平均最大流速3.01m/s;ⅱ類室內(nèi)圍巖一般設(shè)計采用底部分層素襯及頂部分層噴涂的鋼筋混凝土材料進行分層襯砌,開挖后室內(nèi)洞徑一般設(shè)計為12.56m,襯砌后的室內(nèi)洞徑一般設(shè)計為12.26m,洞內(nèi)平均最大流速2.21m/s。調(diào)壓井一般稱為阻抗式調(diào)壓井,調(diào)壓井的大室斷面寬度d=35m,阻抗式涌波孔的直徑約為4.8m,調(diào)壓井的底部高程855.00m,井頂表層外露,井頂高程923.50m,最高涌波水位916.79m,最低涌波水位855.83m。調(diào)壓井的主體大室高度68m,采用優(yōu)質(zhì)鋼筋混凝土材料襯砌,其襯墻厚度一般為2.0m,同時采用固結(jié)或灌漿的方式進行補強和防滲,阻抗孔內(nèi)徑4.8m。調(diào)壓井后再進行連接一根新的壓力管型鋼管,壓力管型鋼管的兩根主管連接直徑c/d=8.6m,支管的連接直徑4.3m,主管與支管采用"卜"型鋼岔管連接。橙子溝風(fēng)力水電站一期廠房建筑類型主要為引水右岸混流引水式岸邊明亮型廠房,廠內(nèi)共設(shè)計安裝三臺引水混流式大型風(fēng)力發(fā)電配套機組,單機發(fā)電容量38.33mw,總綜合發(fā)電能力115mw。主安裝廠房機組全長71.5m,寬21.6m,高46.9m,機組段內(nèi)部施工時間應(yīng)采用一機兩接縫,安裝間與施工機組間內(nèi)部應(yīng)同時鋪設(shè)永久性接縫。廠房各層中央水冷發(fā)電機機組樓板樓各層安裝高程分別為838.50m,水冷渦輪機機組樓板樓各層安裝高程分別為830.50m,機組各層安裝軌頂高程分別為826.00m,廠區(qū)內(nèi)各層共建一臺210/50t的大型橋式汽車起重機,軌頂安裝高程850.00m。引水管和支管在每次進入尾水機組之前在尾水廠內(nèi)分別設(shè)置的各有一道控制檢修蝴蝶機的閥,尾水管內(nèi)還分別設(shè)有一道用于尾水自動控制檢修蝴蝶閥。3.擋水建筑物3.1壩頂高程確定本工程泄水閘和擋水壩均屬擋水建筑物,因此壩頂高程可按閘和壩分別計算,取其大者。（1）閘頂高程計算閘頂高程按《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》DL5108-1999計算，按下式計算：?h=h1%式中：?h—h1%—；hz—；hc—；波浪要素采用“官廳水庫公式”計算，多年平均最大風(fēng)速10.4m/s，吹程0.5km，計算結(jié)果見表3.1。正常蓄水位：?h=h壩頂高程=壩前水位+?h=891.5+2.0=893.5校核洪水位：?h=h1%+h壩頂水位=壩前水位+?h=893+1.89=894.89由表3.1可以看出，計算的壩頂高程為894.89m，但同時考閘頂交通要求，考慮橋的梁高為1.2m及0.1m的現(xiàn)澆層，梁底高程應(yīng)高出最高洪水位0.2m以上，因此經(jīng)綜合結(jié)構(gòu)布置及計算成果，確定閘壩頂高程為894.91m。表3.1閘頂高程計算成果表計算情況壩前水位(m)安全超高hc(m)h1%(m)hz(m)△h(m)計算壩頂高程（m）正常蓄水891.500.41.20.42.0893.5校核洪水893.000.31.260.331.89894.89（2）堆石壩壩頂高程計算壩頂高程按《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL274-2001計算，按下式計算：y=R+e+A（3-2）式中：y—；R—；e—；A—；表3.2堆石壩壩頂高程計算成果表計算情況壩前水位(m)安全超高A(m)R(m)e(m)地震涌浪高度(m)地震壩頂沉陷(m)y(m)計算壩頂高程（m）正常蓄水891.500.71.830.00210.233.762895.262校核洪水893.000.32.050.0012.351895.351正常蓄水位：壩頂超高y=R+e+A=1.83+0.002+0.7+1+0.23=3.762壩頂高程=壩頂超高+壩前水位=3.762+891.50=895.262校核洪水位：壩頂超高y=R+e+A=2.05+0.001+0.3=2.351壩頂高程=壩頂超高+壩前水位=2.351+893=895.351通過以上計算，壩頂高程取895.45m。3.2擋水建筑物布置堆石壩位于主要河道的右岸,緊臨泄洪閘布置,全長100.20m。堆石壩的堆石采用本工程隧洞開挖棄料,砂礫石取之于宗家壩沙礫石料場。壩體上游壩坡為1:2.5,下游壩坡為1:1.6,壩頂高程895.50m,壩頂寬6.0m,最大壩高17m,壩基最大寬度80m。堆石壩的分層防滲處理方法主要是一般采用的在壩體上游的橫向壩坡出口處整體布置多層復(fù)合混凝土工膜層并進行分層防滲。壩體的上、下游護坡均分別采用0.5m和0.30m厚的干砌卵石護坡和漿砌石條帶網(wǎng)格。壩頂上游側(cè)分別頂部設(shè)置高3.7m,寬0.15m的泥質(zhì)l形碎石圍護和障墻;其中壩頂下游路面頂部采用厚0.5m深的大型泥質(zhì)梯形碎石,路面底部采用同為泥質(zhì)碎石結(jié)構(gòu)的梯形碎石。為了盡量有效排除長期積累的大量雨水,將水庫壩頂壩體表層水平面向下游一側(cè)傾斜2%。壩頂依次在下游側(cè)邊坡設(shè)置一道縱縱橫向的弧形排水溝,斷面溝的長度一般為20cm×30cm;該排水壩下游兩側(cè)邊坡每間溝的間距80m有缺處時則應(yīng)重新建設(shè)另一條橫豎式橫向排水溝,斷面30cm×40cm。壩體與泄洪閘邊墻接頭采用擋墻連接,擋墻頂部最大高程895.50m,頂寬2.0m,頂長126.8m,側(cè)坡1:0.4~1:0.8。3.3擋水建筑物（堆石壩）尺寸確定橙子溝水電站壩體填筑方量較小，料原充足。參照已建工程經(jīng)驗，以及《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》確定堆石壩壩型如下：壩體上游壩坡為1:2.5，下游壩坡為1:1.6，壩頂寬6.0m，最大壩高17m，壩基最大寬度80m。土壩在壩體上游壩坡上布置一道復(fù)合土工膜防滲，并與上黏土鋪蓋相接；壩體上、下游護坡分別采用0.50m和0.30m厚的干砌塊石護坡。壩體上游側(cè)設(shè)置高2.0m，厚0.30m的“L”墻，“L”墻上接防浪墻，防浪墻高1.2m。壩頂下游設(shè)置欄桿，壩頂寬度6.0m，壩頂路面鋪筑厚0.5m的碎石，路面為泥結(jié)碎石路面。為了排除雨水，壩頂面向下游傾斜2%。壩頂靠下游側(cè)設(shè)一道縱向排水溝，斷面為20cm×30cm；土壩下游坡每隔80m設(shè)一條豎向排水溝，斷面30cm×40cm。壩頂上游設(shè)0.9m寬的人行道，且沿壩軸線方向間隔6m布置燈柱。壩頂上游設(shè)貫通壩頂?shù)碾娎|溝。具體見圖3.1圖3.1壩體斷面圖4.泄水建筑物基本資料上游正常、設(shè)計水位 891.50m上游校核水位 893.00m下游正常尾水位 880.96m下游設(shè)計洪水位 885.50m下游校核洪水位 887.00m4.1洪水標(biāo)準(zhǔn)橙子溝大型水電站泄洪系統(tǒng)一般屬三級中型泄水工程,主要的的泄水工程建設(shè)物的級別一般分類為3級;次要的泄水建筑物(護岸等)為5級。本次相遇洪水校核標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計是根據(jù)50年第一次相同遭遇的特大洪水而重新進行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,1000年第二次相遇遭到洪水校核。消能層和防水緩沖的防水建筑物一般是按30年一次中所遭受的特大洪水而進行修建,設(shè)計中須兼顧低頻率及小洪水等不利情況。不同情況入庫洪峰流量見表4.1表4.1入庫洪峰流量表洪水標(biāo)準(zhǔn)不同頻率設(shè)計值（P%）0.10.20.51251020入庫洪峰流量（m3/s）2985271524102100183014801210951運用要求本次調(diào)節(jié)電站的設(shè)計情況下入庫洪水流量1830m3/s,校核的情況下入庫洪水流量2985m3/s,且由于水庫的儲備倉庫容很小,為無法對其進行調(diào)節(jié),不考慮到水庫的調(diào)洪功能,泄水建筑物的溢流能力是以入庫時洪水的流量來確定,即要去泄多少。泄洪閘與施工時的導(dǎo)流明渠相結(jié)合,應(yīng)能夠滿足第二期的導(dǎo)流及泄洪需要,還應(yīng)能夠滿足大型洪水的運用需要。樞紐泄水建筑物設(shè)置應(yīng)滿足排污、排沙要求。泄水建筑物運行要求做到均勻?qū)ΨQ,以獲得較好的水流流態(tài)。布置原則本次工程是一個徑流導(dǎo)向引水型發(fā)電廠,泄水型建筑物的布置除了能夠保證安全地宣泄各級規(guī)定的設(shè)計用水流量外,還必須充分考慮到電站在取水、防砂、排除廢棄物、清淤和保庫等方面的綜合性要求。因此泄水建筑物布置采用平底泄洪閘的布置方式。本次工程泄洪閘與施工導(dǎo)流明渠相結(jié)合,為了滿足施工導(dǎo)流布置的要求,且必須兼顧發(fā)電廠進水口開關(guān)門前清等任務(wù),要求泄洪沖沙閘進口靠近電站進水口,泄洪閘宜布置在岸邊。結(jié)合當(dāng)時的地形和地質(zhì)情況,泄水式的建筑物要求布局簡單,使工程量最省。泄水式建筑物的孔道布置,應(yīng)嚴格保證其運行安全可靠,靈活方便;能夠很好地適應(yīng)不同的來流狀態(tài)下的防洪、排砂要求,所以在進行消能工程的設(shè)計時必須要滿足不同條件下水力工程的設(shè)計。由于樞紐汛期泄洪的流量較大,泄水建筑物的下游為砂卵石礫巖層,為了有效減小下游河床的沖淤和變形,下泄水流時應(yīng)盡量順應(yīng)自然河勢,入湖單寬的流量要力求其分布均衡,避免出現(xiàn)頂沖河岸或返回流域所帶來的折沖性水流。4.2泄水建筑物布置泄水性建筑物的布局除了保證安全地宣泄各類設(shè)計的洪水外,必須充分考慮到電站取水、防砂、排出污物和清淤保庫的綜合性要求。所以對于泄水樓房的布局就是選擇了開啟式泄洪閘進行布局。在樞紐進行布置比較時對發(fā)生的泄水建筑物格局進行了多種解決方案的比較,最終確定了發(fā)生的泄水建筑物格局+1孔沖砂閘(圓弧型工作門)+3孔泄洪閘(平板工作門)。泄水的建筑物應(yīng)該布置在位于河床左岸的主要河床上。有沖沙閘、泄洪閘組成,泄水建筑物壩段總長57.80m。沖砂閘出口總體共計開設(shè)1孔,布置在出口河床的最右側(cè),孔口總長凈寬6m,邊的底墩厚2.5m,進口口和底板的底層高程879.50m,設(shè)有兩個圓弧形的檢修工作門及兩個平板式的兩個檢修工作門各一扇,孔口凈寬大小設(shè)計尺寸分別應(yīng)該是6m×7m、6m×9m;3孔板式泄洪閘總體位于出口緊靠河床沖沙閘左側(cè)的一個地方進行布置,單獨一孔孔口凈寬10.6m,邊的底墩厚2.5m,進口口的底板高度879.50m,設(shè)有平板式的工作門及兩個平板式的檢修工作門各一扇,孔口凈寬大小尺寸為10.6m×12m。4.3泄水建筑物尺寸確定根據(jù)泄水建筑物的運行要求和布置原則，結(jié)合本工程具體地形、地質(zhì)條件、施工導(dǎo)流以及樞紐布置等特點，樞紐泄水建筑物的泄流能力要滿足下泄1000年一遇洪水（相應(yīng)洪峰流量Q=2980m3/s）的泄流能力要求，亦要滿足水庫的排沙運行要求。按此要求確定的各泄水建筑物的形式及孔口尺寸見表4.2所示。表4.2泄水建筑物孔口尺寸表項目名稱底檻高程（m）孔口尺寸（寬×高）（m2）消力池尺寸（m）進口出口孔數(shù)尺寸長寬底板高程尾坎高程泄水閘879.55879.55310.6×1256.5555.35877.55880.55沖沙閘879.55879.5516×71)泄洪閘左岸泄洪閘兼導(dǎo)流、泄洪、集中排沙為一體，為樞紐主要建筑物。泄水閘為無坎平底閘，采用開敞式堰流泄流能力計算公式（參見《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265—2001）：Q=mεσB02gH式中：Q—；B0—；H0—；σ—；ε—；g—；m—；2)沖砂閘沖砂閘為帶胸墻的無坎平底閘，采用孔口出流計算公式（參見《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265—2001）：Q=μσ,heB式中：Q—；B0—；H0—；he—；μ—；σ’—；樞紐泄洪組合見表4.3表4.3計算樞紐泄洪組合表運用情況泄流量（m3/s）運用情況入庫流量(m3/s)庫水位（m）1孔沖沙閘3孔泄洪閘機組總泄量(m3/s)校核情況2985893.00380260702982設(shè)計情況1825891.503521465（2孔）173（2臺機）1980表4.4單孔泄洪閘下泄流量計算表水位(Z)底板高程孔數(shù)n單孔寬寬度（B）m側(cè)收ε(2g)1/2HVV2/2gH0(H0)3/2計算假定Q假定Q計算后Q總和流量888.00879.516.06.00.3850.9504.4278.5001.8240.1708.67025.527241248248248888.50879.516.06.00.3850.9504.4279.0001.8750.1799.17927.811262270270270889.00879.516.06.00.3850.9504.4279.5001.9280.1909.69030.162284293293293889.50879.516.06.00.3850.9504.42710.0001.9750.19910.19932.571307316316316890.00879.516.06.00.3850.9504.42710.5002.0300.21010.71035.051331341341341890.50879.516.06.00.3850.9504.42711.0002.0740.21911.21937.580354365365365891.00879.516.06.00.3850.9504.42711.5002.1200.22911.72940.170379390390390891.50879.516.06.00.3850.9504.42712.0002.1670.24012.24042.820404416416416892.00879.516.06.00.3850.9504.42712.5002.2100.24912.74945.522429442442442892.50879.516.06.00.3850.9504.42713.0002.2550.25913.25948.282455469469469893.00879.516.06.00.3850.9504.42713.5002.2960.26913.76951.092482496496496893.50879.516.06.00.3850.9504.42714.0002.3390.27914.27953.958509524524524

表4.5三孔泄洪閘下泄流量計算表水位(Z)底板高程孔數(shù)n單孔寬寬度（B）m側(cè)收ε(2g)1/2HVV2/2gH0(H0)3/2計算假定Q假定Q計算后Q總和流量888.00879.5310.631.80.3850.9504.4278.5004.1650.8859.38528.7521276148014801480888.50879.5310.631.80.3850.9504.4279.0004.2880.9389.93831.3291390161316131613889.00879.5310.631.80.3850.9504.4279.5004.4040.99010.49033.9741508174917491749889.50879.5310.631.80.3850.9504.42710.0004.5191.04211.04236.6921628188918891889890.00879.5310.631.80.3850.9504.42710.5004.6321.09511.59539.4811752203320332033890.50879.5310.631.80.3850.9504.42711.0004.7411.14712.14742.3351879218021802180891.00879.5310.631.80.3850.9504.42711.5004.8471.19912.69945.2522008233023302330891.50879.5310.631.80.3850.9504.42712.0004.9521.25113.25148.2372140248424842484892.00879.5310.631.80.3850.9504.42712.5005.0531.30313.80351.2792276264026402640892.50879.5310.631.80.3850.9504.42713.0005.1531.35514.35554.3862414280028002800893.00879.5310.631.80.3850.9504.42713.5005.2531.40814.90857.5592554296429642964893.50879.5310.631.80.3850.9504.42714.0005.3491.46015.46060.7852697313031303130

由計算結(jié)果可以看出，泄水建筑物的泄量滿足要求5.進水口設(shè)計電站進水口布置在壩前右岸，為岸邊有壓進水口，為保證進水口門前清，進水口盡量靠近泄洪沖沙閘，符合正向排沙，側(cè)向引水的設(shè)計思路。水庫正常蓄水位為891.50m進水口淹沒深度的條件下，應(yīng)盡量抬高底板高程，增加下部攔沙坎高度，進水口底（5×9m）66（5×9m）61800kN的橋式啟閉1250kN設(shè)計引用流量259.50m/s3，過柵流速為1.104m3/s，事故門后漸變段長16m，由10.5m×10.5m方形斷面漸變?yōu)槎磸紻=10.50m5.1進水口底檻高程的確定根據(jù)《電站進水口設(shè)計規(guī)范》D03-8（試行，對于壓力進水口，為防止進5.2進水口布置采用機械清污式進水口，攔污柵采用固定式，攔污柵的布置在立面上呈傾斜狀，傾角80°，由于清污機的荷載較小，因此進水口的布置和常規(guī)進水口有很大的不同：①取消了攔污柵啟閉設(shè)備和排架；②將攔污柵移向進水口檢修門前移動，利用檢修門啟閉機排架上伸出的懸臂構(gòu)件承載清污設(shè)備；③將攔污柵底坎下移到和檢修門底坎同高，以加大攔污柵的高度來縮小攔污柵的孔口寬度。進水口設(shè)一道固定攔污柵（7.5×20m）2孔2扇，平板事故門（10.5×10.5m）一孔一扇，清污由布置清污機排架上的抓斗式清污機進行。平板事故門由布置在啟閉機平臺上的1250kN的固定式啟閉機啟閉。具體布置見圖5.16.下游消能確定采用矩形斷面等寬消力池，池深、池長按下式計算：（參見《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265—2001）6.1消力池深度確定:d=σ0hc"hc''=hchc3??Z=αq—cσ0—；ch″—;h—α—q—T—△—hs'—6.2消力池長度確定：Lsj