水电站项目基本情况

1、1工程概况工程建设必要性花坪河水库坝址位于巴东县大支坪镇，距离野三河汇合口 12.56km,坝址以上流域 面积172.4km2，占支井河流域面积的71.1%。巴东县电网以水电为主，自八十年代后期开始，陆续建成了多座小型水电站，大大 改善了巴东县电网的组成结构。但随着国民经济的高速发展，电力供需矛盾仍很严重， 枯水期调峰容量依然不足。每年需从州网购电，为此，兴建花坪河水电站，对提高巴东 县用电的保证率有重要作用。花坪河水电站的兴建，是合理开发利用河流水能资源的需要，工程建成后不仅可增 加巴东县电网的电力供应，缓解电力供需矛盾，而且还可带动和促进本地区经济发展， 节省煤耗，保护环境，其兴建有很好的

2、经济和社会效益，工程建设是十分必要的。初步设计审查意见2012年5月14湖北省水利厅印发关于巴东县花坪河水电站工程初步设计报告的 审查意见，鄂水利电函 2012334号文。部分内容如下：四、同意工程开发任务为发电同意发电死水位640.00米，同意设置极限死水位636.00米。同意电站装机容量30兆瓦。基本同意洪水调节计算方法及成果。同意采用敞泄方式进行洪水调节，水库50年 一遇设计洪水位为670.00米，1000年一遇校核洪水位为672.80米；厂房50年一遇设计 洪水位为402.07米，200年一遇校核洪水位为404.82米。五、电站水库总库容2238万立方米、总装机30兆瓦，属三等中型工程

3、。大坝、溢 洪道、引水发电系统、电站厂房等主要建筑物为3级建筑物，由于大坝最大坝高97米 （坝高超过70米），按2级建筑物设计，但洪水标准不予提高。同意钢筋砼面板堆石坝、 溢洪道、发电隧洞进口按50年一遇洪水设计、1000年一遇洪水校核，电站厂房按50 年一遇洪水设计、200年一遇洪水校核，消能防冲建筑物按30年一遇洪水设计。同意报告推荐的上坝线和采用钢筋砼面板堆石坝“全堆石”坝型。同意右岸布置溢洪道，采用一孔11X14.8米洞式溢洪道泄洪并采用挑流消能方式。同意报告推荐的左岸发电引水系统布置方案和结构布置。同意采用竖井式进水口和压力隧洞衬砌方案。同意采用窑洞式发电厂房。基本同意厂房布置。基本

4、同意工程安全监测设计。同意在锁口坝址的上坝线建砼面板堆石坝挡水成库、右岸洞式溢洪道泄洪、右岸洞 式溢洪道泄洪、通过左岸约8千米压力隧洞引水在老鲁班桥附近支井河左岸建窑洞式厂 房发电的工程总体布置。六、基本同意电站装机容量2X15兆瓦，水轮机为HLA351-LJ-130型，配套发电机 为 SF15-8/2600 型。九、同意导流方案。上下游围堰及导流隧洞为4级临时建筑物。十二、同意概算编制的依据、原则及所采用的定额和取费标准。经复核调整，按2011年三季度价格水平计算，工程总投资为39029.85万元，其中 静态总投资为35691.73万元，建设期贷款利息3338.12万元。2水文流域概况支井河

5、是野三河的一级支流，发源于武陵山支脉巴东县境内绿葱坡镇的野花坪，由 东北向西南，在花坪河汇入野三河，进入清江水布垭库区。支井河干流全长42.58km, 全流域集水面积242.4km2。气象支井河流域内山高坡陡，相对高差较大，气侯特性也随高程变化较大，其气温、降 水、日照时数均有明显的差异，支井河流域大部分属高山区，特别是中上游一带，气温 偏低、多雾、多雨，具有明显的高山气候特性。夏季受太平洋季风影响，气候暖湿多雨， 雨量较为充沛；冬季受西伯利亚高压寒潮威胁，气候寒冷，且多雪。流域内无气象观测 站，在相邻流域有建始气象站。据建始气象站资料统计夏季最高气温为39.4，冬季最 低气温可达一15.2,

6、多年平均气温为15.4,最大风速为18m/s。洪水调节(1)洪水标准花坪河电站为混合式电站，水库总库容2337万m3,电站初拟装机容量为30MW, 根据防洪标准(GB50201-94)、水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000) 的规定，花坪河水电站工程为HI等工程，因大坝采用面板堆石坝，最大坝高达97m,大 坝级别提高为2级,其他永久建筑物为3级,但洪水标准不变,相应拦河坝按照50年 一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核。电站厂房按50年一遇洪水设计,200年一遇洪 水校核。消能防冲建筑物采用30年一遇洪水设计。(2)设计洪水洪水调节采用坝址洪水以静库容计算。水库下游无防洪任务,

7、洪水调节已确保大坝 安全为原则，其调度原则为：以正常蓄水位670m为起调水位，当入库流量小于闸门全 开下泄量时，控制闸门开度，使其泄量等于来量，维持正常蓄水位不变；当入库流量大 于闸门全开的下泄流量时，此时溢洪道闸门全开，全力下泄以保大坝安全。调洪计算时 不考虑发电引用流量。厂房的防洪水位受水布垭水库影响，其水位通过推求水面线得到，水布垭水位按同 频率水位考虑（其50年一遇水位低于正常蓄水位，按正常蓄水位398.23m考虑，200 年一遇库水位为398.43m）,对应花坪河厂址处同频率洪峰流量，推求河道水面线得到花 坪河厂址处各频率洪峰流量对应水位，作为厂房防洪特征水位。根据调洪原则、库容曲线

8、和泄流曲线，对水库各频率的设计洪水进行调算，计算成 果见表2.3 1。大坝50年一遇设计洪水位为670m, 1000年一遇校核洪水位为672.80m。表2.31洪水调节计算成果表项目频率P (%)0.10.20.523.33坝前洪峰流量（m3/s）21901960164011801040坝前洪水位（m）672.80671.93670670水库相应库容（万m3）2338228221582158最大下泄流量（m3/s）1910175011801040坝下最高水位（m）590.15589.71587.94587.42厂址洪峰流量（m3/s）17001270厂址处洪水位（m）天 然404.80401.

9、87受水布娅顶托404.82402.07（3）施工洪水支井河是清江支流，在花坪河汇入清江水布垭库区。支井河全长39.10km,流域面 积240.01km2,河道坡度19.9%,流域平均海拔高程1244m。支井河属山溪性河流，坡陡流急，洪水陡涨陡落，洪枯流量相差悬殊。一般每年5 9月为主汛期，4月、10月分别为汛前期、汛后期，11月次年3月为枯水期。花坪河 厂房位于水布垭水库库区,厂房施工期可能受水布垭水库回水顶托影响。洪水分期P(%)25102033.3103月19715511381104月241197152116113月94755540114月20316111885全年11809377505

10、56坝址处分期分月施工洪水表2.3 3厂址处分期施工洪水(单位:m3/s)P(%) 洪水分期口、5102033.3113月113906648114月246195143103全年788998.4表2.32(单位:m3/s)2.4工程任务和规模花坪河电站地处巴东县大支坪镇，坝址位于支井河下游段，距离野三河汇合口 12.56km,电站尾水进入水布垭水库库区。根据湖北省巴东县支井河流域水电开发规 划报告，流域开发的任务主要任务是发电。沿河两岸均无集镇，无特殊防洪要求，村 民均居住在半山坡及坡缘以上，耕地较高且很分散，难以发展大面积的自流或提水灌溉。根据规划，支井河流域采用2库4级5站梯级开发方案，花坪

11、河电站为支井河干流 第四级，与河段梯级开发任务相应，花坪河电站工程以发电为主，其坝址具有建高坝的 条件，正常蓄水位670m，最大坝高97m，电站装机容量30MW，多年平均发电量7396 万 kW h。花坪水库库区均为林地，无灌溉要求。综上所述，花坪河电站工程开发任务为发电。3工程地质区域地质构造与地震本区地处鄂西山地，支井河流域位于长江与清江分水岭的南部，纵观流域地势，自 北向南倾斜。一般山顶高程均在1000m以上，最高可达1850.2m,属中高山地形。区域 内河流河槽深切，河谷狭窄，常构成“V”字型或“U”字型峡谷，河谷与山地高差达数百米。 清江河床是区内地表水和地下水的最低侵蚀基准面。经过

12、碳酸盐岩类地层的支流存在有 岩溶暗河。流域地形地貌特征概括地讲：从鄂西中高山地到江汉平原构成西高东低的区域地貌 格架；以夷平面为主体的层状地貌特征；以清江干流和长江三峡段为主体的深切河谷及 其高陡边坡特征。而山脉总体走向又受区域主要构造线控制。区内地层出露比较齐全，支井河流域内主要出露中生界三迭系碳酸盐岩类地层，其 次为上古生界二迭系、石炭系和泥盆系地层以及少量的下古生界志留系地层。其中：志 留系地层主要分布在本流域上游的东北角：泥盆、石炭系地层在流域内零星公布，主要 出露于本流域上游的东北角和流域外的西部；二迭系地层主要分布于流域的中、上游和 流域外的西部：三迭系的碳酸盐岩类地层是本流域出露

13、的主要地层，在本流域内分布广 泛。第四系松散堆积物在流域内零星分布，按其成因主要有河流冲积物Q”）：岩性以 全新统砂卵石为主，厚度各处不一，一般上游较薄，局部基岩裸露，下游较厚，估计厚 度1030m；崩积、坡积物（Qcoi+di）：岩性主要为块石、碎石夹粘性土，厚度变化较 大，零星分布于平缓的岸坡或坡脚处；残、坡积物（Qedi）：岩性主要为粉质粘土夹碎石， 主要分布于岩溶洼地及槽谷中，厚度05m。二、地震根据中国地震动参数区划图（GB183062001）,工程区地震动峰值加速度0.05g, 地震动反应谱特征周期0.35s,相应的地震基本烈度为W度。各建筑物工程地质条件及评价大坝工程地质条件拟定

14、的上坝线面板堆石坝轴线部位，河床宽约30m。两岸基岩裸露，左岸坡角55, 右岸坡角平均50，植被覆盖，残坡积层厚约01.5m,主要成分为粘土夹碎石及少量 块石，残坡积体分布不均，陡峭处基岩裸露。河床分布第四系冲洪积物，最大厚度28.63m,最小厚度12.72m,具较为明显的分 层性,物质组成差异较大。坝基岩体均为三迭系大冶组（T1d）的灰岩，物理力学指标建议：单轴饱和抗压强度 42.8MPa,饱和弹性模量17.3GPa,软化系数0.80,岩体允许承载力4.5MPa,混凝土/ 岩体（微一新鲜）：抗剪断强度：f, =0.90, c= 0.75 MPa。坝址位于支井河向斜南东翼的单斜地层中，岩层走向

15、为NE向，倾SE,岩层产状 165175N2565。坝区两岸岩层产状在720m高程以下较稳定，以上岩层倾角稍 缓。坝基及坝肩稳定1）坝基抗滑稳定坝基岩体为大冶组三迭系大冶组第三段（11d3）：灰色中至厚层状灰岩，偶夹极薄层 深灰色炭质、钙质页岩。岩层走向为N75E,倾向左岸略偏下游，倾角45。河流走向 由2转至132,岩层走向与河流走向夹角由70转为17。坝基岩体的抗滑稳定性主要由结构面组合及应力条件来决定。坝基岩体主要结构面 有：层面5。：面平直光滑，延伸长且稳定，密集，产状135170N3250； NE向 陡倾角裂隙L1,走向315345,近于直立，张裂隙，充填铁质薄膜或方解石脉，延 伸较

16、长，密度大；NW向裂隙L2,走向4570,倾向5亚，倾角6390, L1和L2 呈现共轭关系。坝址内河床基岩面起伏较大,存在深槽。从河床钻孔成果资料看,河床基岩面以下 未见断层、软弱结构面及缓倾角结构面发育,裂隙大多充填方解石脉,胶结好,岩芯中 弱风化岩体有少量溶蚀现象。坝基滑动可能的产生类型有表层滑动和深层滑动。表层滑动即沿着坝体与岩体接触 面剪切破坏，坝基岩体虽划为三层，但主要以薄层灰岩为主，岩性较单一，完整。岩石 与混凝土之间的抗剪断强度：f=0.9, c=0.75MPa。2）边坡稳定性评价拟定的堆石坝坝轴线方向为345350,为顺向谷。左岸坡向345,岩层倾向130, 为逆向坡，边坡总

17、体较稳定；右岸坡向135,岩层走向135,为顺向坡，岩层倾角52 65,大于坡角,顺层滑移可能性较小,无其它缓倾角结构组合,边坡较稳定。坝基处理1）河床覆盖层特征及处理拟定的面板堆石坝基础上、下游底宽约285m,河床分布大量的冲洪积堆积物，从 勘探资料揭示,堆积物极不均一。从上至下可分为5层,各层的性状如下：卵石夹砂：卵石含量在4560%,砂含量1015%,少量漂石。卵石平均粒径 30mm,卵石磨园度好。砂粒以粗细砂为主。分布高程578.5570.90m,最大厚度9.6m, 最小厚度2.2m。此层分布稳定。砂夹砾石：砂含量在6070%,块石、卵石含量在10-20%,局部含少量巨块石。 分布高程

18、575.08564.0m。最大厚度10.8m,最小厚度1.78m。-1粘土夹砂：黄褐色粘土含量在60%以上，土质均一，新鲜，树叶为松木枝，新 鲜，砂含量在10%左右。平均厚度3.5m。此层主要分布在坝基下游河床。局部出现。粉细砂夹腐质物：粉细砂含量在3040%,腐质物含量在2030%,少量泥质物。 粉细砂以灰色粉砂为主,腐质物为暗黑腐朽木块、木片、树枝、树叶,呈碎片、碎渣状。 分布高程567.90552.37m。层位较稳定，此层主要集中分布在坝轴线附近，呈透镜状 分布。淤泥质土夹腐质物：淤泥质土含量在4050%,腐质物含量在1520%,砂含量 在5%左右。淤泥质土为黑色淤泥质粘土,平均含水量3

19、5%,土质较均一。腐质物以黑 色腐质木片为主，含在淤泥质土中。分布高程572.06560.00m。平均厚度6.8m。此层 主要分布在距坝轴线107m以下河床。分布较稳定。粉细砂夹粘土：以粉细砂为主，夹少量黄褐色粘土。此层厚约3.2m,呈透镜状分 布，面积较小，主要集中在坝轴线下游107m处。从现场超重型动探成果分析，各层力学性质差异较大，其中第、层承载力 明显偏低，不能直接作为大坝基础。由于河床堆积物较厚，全部开挖清除工程量较大，建议采用振冲碎石桩法和高压喷 射注浆法对基础进行加固处理。2）趾板基础处理左岸沿趾板线从670m高程至河床580m高程，趾板线长约200m。沿趾板线方向地 形坡度为3

20、552,下陡上缓。左岸趾板线基岩裸露，岩性为大冶组第三段第二层（11d3-2）：灰色薄层夹少量中厚 层灰岩，第三层（T1d3-3）：灰色中厚层夹少量薄层灰岩。岩层倾向左岸偏下游，岩层产 状为 165 175N52 65。在左岸趾板线上，仅发育规模较小的f3,主要构造以裂隙为主，特别是顺河向或与 河流小角度相交的NW、NE裂隙较为发育。趾板线基岩弱风化下限深度约5.011.0m。 建议左岸趾板基础开挖深度以35m为宜，趾板开挖边坡为1 ： 0.3左右。右岸沿趾板线从680m到583.0m高程，沿趾板线方向的长度约150m。沿趾板线方 向地形坡度约为38。右岸沿趾板线基岩裸露，岩性为大冶组第三段第

21、二层（T1d3-2）：灰色薄层夹少量中 厚层灰岩。岩层产状为165185N4862。右岸趾板线上断层不发育，主要发育为NE向且垂直趾板的裂隙（如L6）,岩层的 走向为南东向。建议右岸趾板部位基础开挖深度以见基面下23m为宜。由于右岸为顺 向坡，不宜陡于岩层倾角。河床段趾板对深厚层河床覆盖层采取混凝土防渗墙进行截渗处理。3）两岸基础处理两岸基岩裸露，岩体呈弱风化状，断裂构造不发育，岩体较完整，建议左、右岸开 挖边坡1：0.75。防渗工程趾板地基防渗条件坝区出露的地层为三迭系大冶组第三段薄至中厚层灰岩夹极薄层页岩，从地质测绘 及坝址钻探成果看，坝址地表及深部岩溶不发育，坝基及两岸以裂隙性渗漏为主，

22、无岩 溶管道性渗漏。支井河断裂沿河分布，走向为50-60度，在锁口坝址区规模趋于减小。为进一步分 析其对大坝的影响，在右坝肩高程680.2m布置一条勘探平洞，洞深达140m,平洞内顺 层夹泥较发育，洞深在134m处，顺层充填0.6m厚黄褐色粘土，大量的方解石团块， 表明存在溶蚀现象，在135m处，发育F1断层破碎带，断层带产状为155160N45 50。断裂带宽约1.2米。断裂带上、下层面为宽3-8cm方解石脉大量黄褐色粘土充填， 溶蚀产生的方解石脉，其间为紫红色断层破碎岩，为碎块状岩体夹泥，胶结一般，见溶 蚀和渗水现象。断层两侧岩体连续完整，未见相关挤压破碎带迹象。距离坝肩134m左 右。向

23、坝址上游延伸，在地表迹象不明。总体来讲，F1断裂对坝肩影响不大，平洞内 岩体溶蚀虽较强烈，但均为顺层裂隙性溶蚀，而且裂隙均为泥质充填 ，坝肩不存在岩 溶管道性渗漏通道。根据钻孔资料：岩层中裂隙较发育，但裂隙面多充填方解石脉且胶 结较好。基岩中存在溶蚀现象，主要分布于强至弱风化岩体中，微风化至新鲜岩体，完 整性较好。从两岸钻探揭示的钻孔地下水位分析，两岸地下水位较高（见表3-2），地下 水位水力坡降与地表坡降呈正相关系，无陡降与异常现象。坝肩渗漏以裂隙性为主。坝址区岩性以薄层灰岩为主，无隔水岩组分布，从地勘资料分析，将透水率小于3Lu 的岩体作为相对隔水岩组，结合勘探期间地下水位，和水工渗流计算

24、，综合确定趾板防 渗帷幕下限。河床段根据上述，河床砂卵石层经加固处理后，坝基直接座落在河床砂卵石上，采取冲击 钻成墙防渗，防渗墙厚100cm，基岩以下采取帷幕灌浆。河床坝基岩体透水率均下于3Lu, 大部分为微透水层，结合水工渗流设计，建议坝基防渗帷幕深度为3035m,帷幕下限 为 524.1 521.1m。左岸段从（W W堆石坝趾板轴线渗透剖面图）可以看出：左岸仅在632.0672.8m高程 为中等透水和弱透水上段岩体，岩体透水率大于 3.55Lu，为弱风化上部岩体，下部 632.0605.71m高程以弱透水岩体为主；其它均为微透水岩体。左坝肩ZK08号孔地下 水位高程为657.80m, ZK

25、05号孔地下水位高程为637.60m,地下水位水力坡降约0.36。 因此建议左岸防渗帷幕端点以接正常蓄水位与地下水位线交点为原则。根据水力坡降 0.36推算，正常蓄水位670m高程地下水位线距ZK08水平深度15m （距670m高程水 平深度约62m），因此左岸防渗帷幕端点以670m高程，防渗帷幕下限高程为595645m。右岸段右岸山体雄厚，670m595m高程岩体以弱透水层为主，局部为微透水岩体，ZK07 号孔揭示高程627.2632.8m为一裂隙性溶洞，泥质充填。ZK07钻孔地下水位629.40m, 分布在溶洞以下,比水库正常蓄水位略低。右岸地下水水力坡降约0.29,按此推算,地 下水位与

26、670m正常蓄水位衔接。右岸防渗帷幕从高程670m深度按3Lu上限控制，帷 幕下限高程约605564m。两岸绕坝防渗工程根据地形条件及地下水位高程,地下水位与地形坡度呈正相关关系,地下水位会越 来越高,采用帷幕延长后,其绕坝渗漏可能性较小。从670m高程起，采取平洞帷幕灌浆方式，沿坝轴线向两岸山体内延伸，左岸延长 79m；右岸根据PD03号平洞揭示的岩体分析，延长136m。帷幕深度按1/2水头考虑。 具体深度和范围建议在施工期根据先导孔试验确定。溢洪工程洞室溢洪道布置在右岸山体内，轴向222。溢洪道堰定高程656.0m,宽12m,由 进水渠、闸室、明流洞身和鼻坎段组成，其平面投影总长为268.

27、07m,其中闸室段长29m, 明流洞深长199.07m。穿越地层为三迭系大冶组第三段薄至中厚层灰岩夹极薄层页岩，岩层产状175N 4870。洞轴线与岩层走向夹角大于30度,岩层倾角较陡,洞室总体稳定性较强。据地表测绘，右坝肩受F1断裂影响，岩体挤压变形强烈，在PD03号平洞揭示， 从地表进入山体约45m,岩体层间挤压较强，薄层页岩呈碎块、薄片状，局部存在掉块 现象。洞室溢洪道推测在洞深140m可能进入挤压变形区，建议对此段，重点是顶拱进 行钢衬。洞室溢洪道进口至桩号140m左右，围岩类别H类。推测在洞深140m左右可能进 入岩体挤压变形区，围岩类别ni-v类。施工时可能出现顶拱坍塌，建议对此段

28、进行系 统锚杆加混凝土衬砌处理，重点部位进行钢衬。桩号140m至出口，围岩类别n类。发电引水工程拟定的发电引水线路布置在左岸。引水隧洞自左岸坝前取水王家台老鲁班桥出 口，隧洞全长7969.316m,厂房位于老鲁班桥边，发电引水隧洞进口底板高程645m, 出口高程380m。设计引用流量14.186m3/s。1）地形地貌引水线路分布于河流左岸岸坡,所经地段为溶蚀、剥蚀褶皱中低山地貌,山脉延伸 总体与河流走向一致,为近南北向。河段处于碳酸盐岩区,主要为陡崖、溶沟、溶糟、 溶洞及落水洞等岩溶地貌景观。山顶高程8001300m左右，相对高差约400600m不 等。岩溶槽谷从两岸斜切至岸坡,两岸未见深切冲

29、沟。但地形略低的小冲沟较发育,冲 沟切割深度约1030m,平均纵坡降50%。支洞口的布置充分利用较低高程的冲沟点。2）地层岩性发电引水线路沿线穿越地层较单一，主要为：三叠系大冶组第三段（T1d3）薄层微 晶灰岩、泥灰岩夹页岩；嘉陵江组第一段（TJ）微晶灰岩、含生物屑、砂屑亮晶鲕粒 灰岩、微晶白云岩。3）地质构造引水线路纵穿支井河宽缓向斜的南东翼。支井河向斜轴迹约25,引水线路总体走 向17。支井河断裂F1位于下游右岸，隧洞未切穿该断裂。4）水文地质条件引水线路穿过碳酸盐岩地区。主要为强岩溶化强透水岩组。水文地质条件较为复杂, 洞线沿线可见到溶洞、岩溶洼地、落水洞、漏斗和岩溶管道等岩溶地貌。地下

30、水以岩溶 水为主,表现形式为上层潜水、裂隙性岩溶地下水和岩溶管道式地下水。隧洞开挖可能 遇到多层地下水,而岩溶管道式地下水一般流量较大,稳定,对施工影响较大。施工时 局部洞段可能会遇到岩溶涌水问题，尤其是W11、W12附近，应引起高度重视。进口段进水口距左坝肩170m,桩号0+0000-50.27m,为竖井式进水口，出露岩性为三叠 系大冶组第三段(11d3)薄层微晶灰岩、泥灰岩夹页岩。裂隙发育，裂隙特征为：(1)走向310,倾向东北，倾角54,面较为平直，张开13cm,大部分附泥质、 铁质薄膜，为切层发育裂隙，间距3050cm。(2)、走向60,倾向东北,倾角45,为垂直层面发育的裂隙,面较为

31、平直,张开 15cm,大部分附铁质、泥质薄膜，发育间距2050cm,(3)、走向75,倾向东南，倾角50,为顺层发育裂隙，面较为平直，张开1-10cm, 大部分附铁质、泥质薄膜，局部充填泥质，延伸长度2-5m,发育间距2-30cm,(4)、走向5565,倾向西，倾角6575,面较为平直，局部稍弯曲，张开 0.51cm,无充填，大部分延伸较长，一般大于10m,少数延伸较短，延伸长度在1m 左右,(5)、走向0,倾向东,倾角80,面较为平直,延伸较长,张开,延伸长度一般 在5m左右，发育间距11.5m。进口边坡岩体较破碎,裂隙发育,其中第(4)、(5)组裂隙延伸长,无充填,与 进口边坡倾向基本一致

32、,建议边坡呈阶梯状开挖,开挖坡角小于此组裂隙倾角,并对进 口边坡进行喷锚支护，以利进口边坡稳定。竖井式进水口段围岩为ni类，建议全断面混 凝土衬砌。引水隧洞洞身段引水隧洞布置在左岸，轴线方向近SN向。全长7969.316m,隧洞穿过岩体为三叠 系大冶组第三段(T1d3)薄层微晶灰岩、泥灰岩夹页岩。岩体较完整。岩层产状变化较 大，长潭以下倾向NW,以上倾向SE；倾角3550,倾角较平缓。岩层走向与洞轴线 斜交，局部与洞轴线走向近一致。据地表测绘，倾向NNW或NNE两组裂隙较为发育， 倾角较陡,东西走向的次生小断裂较为发育。围岩多为弱透水岩体,隧洞大部分处于地 下水位以下。桩号0+0000+950

33、,此段长950.0m,岩性为三迭系大冶组上段(T1d )灰色薄至中 厚层灰岩夹极薄层灰岩，局部夹黄绿色钙质页岩，属ni类围岩。洞身围岩总体稳定性较 好。局部稳定性较差。本段虽属弱岩溶化弱透水岩组，但不排除局部出现充水充泥溶隙 和小溶洞，应对局部进行全断面衬砌。岩层产状：走向北东6080,倾向南东，倾角 4249。岩层走向与洞向夹角1030,交角较小，因此局部可能出现掉块或小规模 洞顶塌顶现象。桩号：0+9501+400段：此段长450.0m,埋深50150m。岩性为三迭系嘉陵江 组下段(T j )浅灰色微晶灰岩，含生物屑、砂屑亮晶鲕粒灰岩，微晶白云岩，属H类围岩。 岩层产状：走向北东3060,

34、倾向北西，倾角5156。岩层走向与洞向夹角20 40,交角较小,因此局部可能出现掉块或小规模洞顶塌顶现象。桩号：1+4002+700段：此段长1300.0m,桩号1+4002+100洞线走向178, 桩号2+1002+700洞线走向211,埋深100250m。岩性为三迭系大冶组上段(T d ) 灰色薄至中厚层灰岩夹极薄层灰岩，局部夹黄绿色钙质页岩，属H类围岩。洞身围岩总 体稳定性较好。本段虽属弱岩溶化弱透水岩组,但可能出现溶洞和充水充泥溶隙,应对 局部进行全断面衬砌。岩层产状：走向北东2555,倾向北西，倾角3945。岩层 走向与洞向夹角2035,交角较小，因此局部可能出现掉块或小规模洞顶塌顶

35、现象。桩号：2+7007+919.0段：此段长5219.0m,桩号2+7006+900洞线走向198 217,桩号6+9007+600洞线走向256,桩号7+6007+919洞线走向312,埋深70 250m。岩性为三迭系大冶组上段(T1d 3)灰色薄至中厚层灰岩夹极薄层灰岩，局部夹黄绿 色钙质页岩，属H类围岩。洞身围岩总体稳定性较好。本段虽属弱岩溶化弱透水岩组， 但不排除局部出现充水充泥溶隙和小溶洞,应对局部进行全断面衬砌。岩层产状：走向 北东2055,倾向北西，倾角3645。岩层走向与洞向夹角1550,交角较小， 因此局部可能出现掉块或小规模洞顶塌顶现象。支洞段：根据隧洞经过的地形地貌，选

36、择在桩号1+3501+450m, 3+2003+400m, 5+6005+800和7+6007+800m共四处连接支洞，支洞进口地表均为冲沟所在地，地 表高于发电洞顶板约3050m,支洞进洞时注意角度，以斜坡形式与主洞相联。发电引水隧洞围岩微风化新鲜岩体属基本稳定的H类，弱风化岩体属局部稳定性 差的n类，强风化岩体、断层破碎带和岩溶发育地段属稳定情况较差的W-V类。岩石的坚固系数f)值按单轴湿抗压强度(Rc)确定，即f= (1/61/8) Rc,建议 岩石坚固系数f=35。新鲜岩石单位弹性抗力系数建议K0=4560MPa/cm。外水压力系数：0.50.7。调压井调压室段：桩号：7+9197+9

37、39。该段长20.0m,采取竖井式。埋深100200m。 岩性为三迭系大冶组上段(T1d 3)灰色薄至中厚层灰岩夹极薄层灰岩，局部夹黄绿色钙质 页岩，岩层产状：走向北东5070,倾向北西，倾角3240,属HI类围岩。洞身围 岩总体稳定性一般。本段虽属弱岩溶化弱透水岩组，但不排除局部出现充水充泥溶隙和 溶洞,局部可能出现掉块现象。建议此段全断面混凝土衬砌。压力隧洞、尾水洞压力隧洞段：轴线高程631.35m558.05m,岩性为三迭系大冶组上段(T1d 3)灰色薄 至中厚层灰岩夹极薄层灰岩。围岩类别HI类。建议此段全断面混凝土衬砌。尾水洞段：岩性为三迭系大冶组上段(T1d 3)灰色薄至中厚层灰岩夹

38、极薄层灰岩。围 岩类别HI类。建议此段全断面混凝土衬砌。电站厂房厂址厂房设置在左岸，支井河左岸一凹地上。河床宽约10m。河床高程386m左右， 砂卵石厚约35m,高程400m以下两岸陡峻。靠近河流侧为老鲁班桥-石拱桥，距 下游新建鲁班桥(铁锁桥)约600m。厂址地形呈斜坡，坡向349,地面高程445m402m, 高程516.0m以上坡角46。自然边坡坡角上陡下缓，为逆向坡。地表覆盖第四系壤土夹 块石，厚约0.52.8 m不等，局部较厚。下部基岩为大冶组薄至中厚层灰岩，岩体较完 整。岩层产状为165N45,岩石多呈弱风化状。厂房处于一低凹地，地表覆盖1.52.8m厚土夹石。下部为较完整中厚层基岩

39、。由 于厂房处于深山峡谷地貌中，山体垂直高差达600m以上，厂房后边坡陡峻，采取地面 厂房方案,存在运行期安全隐患。可考虑半窑洞式方案。由于地处峡谷边缘,山体地应力基本以自重应力场为主,地应力值不大,岩层产状 为165N45,半窑洞式厂房轴线易尽可能垂直岩层走向。围岩主要为大冶组薄至中厚 层灰岩，围岩类别为n -in类，岩体较完整，具有较好的稳定性，建议施工时根据开挖 揭示的地质情况，对存在地质缺陷部位做出加固处理方案。厂房洞脸上部受裂隙切割和风化卸荷影响，存在不稳定危石或块体，建议加固处理。施工导流工程导流隧洞导流隧洞布置在右岸，横断面为圆拱直墙城门型，宽、高为5x6m。进出口段底板 高程分

40、别为582.0m及580.00m,全隧洞为直线，方向222,洞身全长340m。隧洞沿线穿越右岸坝肩山体，进口在上坝线右岸陡壁处。进口岩体完整，断层、裂 隙不发育,成洞条件较好。因进口洞壁陡峻,施工时应注意上部落石对施工安全的影响。 出口边坡坡角12,覆盖第四系崩坡积（Qjoi+di）粘土夹孤块石。厚约0.86.2m,岩层 产状185N5760,岩层倾角大于坡角，岩质边坡总体稳定，出口岩体属n类围岩， 应进行全断面衬砌。对上覆松散崩坡积应适当清除。隧洞穿越大冶组第三段第一层（T1d3-1 ）：灰色中厚层灰岩夹薄层灰岩，第二层 （t1d3-2）：灰色薄层夹少量中厚层灰岩，岩层走向与洞轴线夹角38。

41、岩体以n类围岩 为主，局部为n类。岩石湿抗压强度约42.8MPa,较坚硬完整，变形模量912GPa, 岩体完整性系数0.580.63,属较完整岩体。未见性状较差的软弱夹层以及断裂，顺层 及顺河向裂隙较发育。隧洞位于地下水位以下,岩溶不发育。成洞条件总体较好。上游围堰上游围堰分布在锁口处，河床宽17.5m,两岸基岩裸露，河床覆盖层厚度20.95m, 基岩面高程568.55m,主要为卵砾石，粒径15cm约占60%,主要成分为灰岩，稍密， 渗透系数为2.4x10-14.7x10-2cm/s。围堰基础岩石为T1d3-1灰色中厚层灰岩夹薄层灰岩。 3.2.7.3 下游围堰下游围堰分布在河流转弯处，距下坝

42、线210m,河谷顺直，河床宽50m,覆盖层厚 度17.5m,由砂卵石、粘土夹腐质物、粉细砂夹粘土等组成，物质成分复杂，分布极不 均一。河床基岩面高程561.0m,左岸基岩裸露，右岸平缓，分布第四系崩坡积（Qjoi+di） 粘土夹孤块石。围堰基础岩石为第三层（T1d3-3）灰色中厚层夹少量薄层灰岩。上，下游围堰河床覆盖层较厚，透水性强，建议采取防渗墙处理基础。天然建筑材料本阶段按设计要求，需提供上坝填料、混凝土骨料及围堰土料等相关参数。根据现 场地形地貌、岩性特征，初步确定了2个石料场、1个土料场和16个砂卵石料场。石料主要作为面板堆石坝的上坝填料以及混凝土骨料使用，本阶段在坝址下游近 5km范

43、围内进行普查。根据岩石特征、开采条件、储量、运距等综合比较，选择了2个 石料场。总储量达2956.0 x104m3,大于堆石料、人工骨料总和的3倍以上，储量满足要求。Kj板莲河石料场，分布锁口上坝址下游河床右岸，分布高程600750.1m。距离 坝址0.9km,岩性为三叠系嘉陵江组第一段(TJ)微晶灰岩。岩石湿抗压强度为54.8MPa, 容重2.75g/cm3,软化系数0.82,密度范围2.692.71g/cm3,建议值2.70g/cm3。干燥块 体密度范围2.672.69 g/cm3,建议值2.68g/cm3；饱和吸水率范围0.160.29%,建议值 0.24%。可作为混凝土骨料使用,也满足

44、堆石料使用技术要求。K2：奔家冲料场：分布在锁口上坝址下游左岸。分布高程580m720.5m。距坝址 1.0km,岩性为三叠系大冶组第三段(11d3)薄层微晶灰岩。其原岩物理力学指标与K1 一致。均可作为人工骨料和堆石料使用。K1、K2两石料场储量统计见表3.5-3,总储量远大于设计所需。质量均满足要求。 由于坝区为峡谷型地貌,难以选择地势平缓之处开采石料。本次选取的两石料场均分布 于山坡沟槽洼地,地形较开阔,便于开采、堆积、以及骨料的筛、拌系统的布置。岩性 较坚硬,质量较好。但由于处于岩溶较为发育的地区。溶蚀较为强烈。裂隙,溶洞充填 粘土等较为普遍,开采时应注意清除。另外,两料场虽距坝址直线

45、距离较近,但山高坡 陡,应修建沿岸坡公路至坝区,解决运输问题。由于溢洪道和导流洞开挖弃料为薄层大冶组灰岩,夹有少量页岩。不宜作为混凝土 骨料使用。作为上坝堆石料可选取部分填筑于大坝浸润线以上部分。坝址区砂卵石的勘察分布范围，主要集中在坝址区沿河床上、下游10km范围，考 虑施工阶段开采困难等因素,按上、下游及坝区均匀布置。对出露面积大,有开采价值 的河床砂卵石料进行了勘察,共选取了10个料场,并作了相关的试验工作与电法勘探,查明勘探总储量179.88x104m3,坝址上游河床石料（粗骨料）取样6组，其表观密度范围2.692.71 g/cm3,吸水 率范围0.70.9%,压碎指标范围3.24.1

46、%,各个取样点含泥量范围0.20.9%,针片 状颗粒含量范围6.911.8%,石料（粗骨料）各项指标均符合水利水电工程天然建材 勘察规程（SL251 -2000）的质量要求。上游河床砂料（细骨料）试验取样6组，其表 观密度代表值2.71 g/cm3,堆积密度范围1.591.72 g/cm3,含泥量范围0.61.9%,无 泥块存在，无云母存在，细度模数范围3.033.82,属粗砂范畴。砂料（细骨料）各项 指标除了细度模数外均符合天然建材勘察规程（SL251 -2000）的质量要求。坝址下游河床石料（粗骨料）取样12组，其表观密度范围2.702.72 g/cm3,吸水 率范围0.91.1%,压碎指

47、标范围3.04.6%,各个取样点含泥量范围0.61.1%,针片 状颗粒含量范围7.510.7%,石料（粗骨料）各项指标均符合天然建材勘察规程（SL251 -2000）的质量要求。下游河床砂料（细骨料）试验取样12组，其表观密度范围2.70 2.71 g/cm3,堆积密度范围1.611.73 g/cm3,含泥量范围1.14.7%,无泥块存在，无云 母存在，细度模数范围2.364.15,属中粗砂范畴。砂料（细骨料）各项指标除了含泥 量、细度模数外均符合天然建材勘察规程（SL251 -2000）的质量要求。上、下游河床石料（粗骨料）试验成果详见专题报告。河床砂卵石用于面板坝堆石料，本次地勘进行了颗分

48、，压缩等试验。大于5mm的 粗粒含量均大于60%,含泥量0.7%。不均匀系数在10.248.2,曲率系数在0.72.7 之间。渗透系数大于1x10-3cm/s,碾压后紧密密度1.9962.167g/cm3,击实后最大干密 度2.072.28g/cm3,压缩系数在 0.01090.0128MPa-1之间，压缩模量在 82.8 123.3MPa,内摩擦角37.140.7。可用于堆石填筑料使用。作为填筑标准。对应的 干密度可直接作为设计干密度使用,坝区分层碾压时,均采用重型振动碾,其密实性可 提高10%,因此砂砾石料可用于坝区堆石区部位填筑。本次地勘对河床砂砾石层可利用程度进行了极为详细的地勘与试验

49、工作,从以上成 果总结认为：1）本次选取的16个砂卵石料场，质量均较好，除S8料场表层有较大的 山顶崩塌下来的孤块石外,其余料场均可直接开采。2）砂卵石料场可作为混凝土粗细 料及垫层料使用。 3）主要适用于面板堆石坝次堆石区。4）工程区河床狭窄,砂卵石 料虽然厚度较大,但由于绝大部分储量在河水位以下。特别是围堰形成后,上游河床砂 卵石难以开采和运输至坝上，影响坝体填筑工期，应合理安排施工。5）由于近坝库岸 右岸分布有1#堆积体，为了不影响其稳定性，该段河床砂砾石不宜开采。支井河河流域两岸多为延绵高山，河道多为q字型深切峡谷，河谷阶地很少，两 岸可耕地不多。根据设计使用围堰土料量，本次选取了上坪

50、坡地作为土料场。该料场位于支井河右岸西流水岸坡，地形较开阔，地形坡度25度，现多为耕地或 民居点，分布高程为601780m。与坝区运距约4.0km。拟采料层为第四系残坡积层，为含碎块石粘性土，粘性土呈灰黄或黄色，主要为粉 质粘土，夹少许粘土及粉土，砂感较强，多呈可塑状态。所含碎块石主要为灰岩，多呈 棱角状，粒径大小不等，一般为20300mm，少数大于300mm。碎块石含量约占20 25%。料场有用层厚度分布不均，总体而言，地势低洼处土层厚度反而较大。最大厚度超 过6m,平均厚度23m,可采有用层总方量约1.65x104m3,剥离层平均厚度为0.2m, 总方量约0.3x103m3o4工程布置及主

51、要建筑物工程等别和标准花坪河水电站总装机容量30MW,水库正常蓄水位670.00m时，最大坝高97m,水 库总库容2238万m3,根据中华人民共和国国家标准防洪标准（GB5020194）和水 利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）的规定，本工程规模属中型，工程等 别为HI等，本工程面板坝最大坝高97m,超过70m,故大坝级别提高一级，面板坝为2 级建筑物,其它主要建筑物：左岸岸边溢洪道、发电引水隧洞、调压井、压力管道、厂 房和升压站等均属3级建筑物,次要建筑物属4级建筑物。本工程永久性水工建筑物洪水标准分别为：（1）设计情况本枢纽工程挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物及电站厂房均按

52、50年一遇洪水 标准设计,消能防冲建筑物按30年一遇洪水标准设计。（2）校核情况本枢纽工程挡水建筑物、泄水建筑物,引水建筑物均采用1000年一遇洪水校核； 电站厂房采用200年一遇洪水校核。工程总体布置锁口坝址的上坝线建砼面板堆石坝挡水成库、右岸洞式溢洪道泄洪、右岸洞式溢洪 道泄洪、通过左岸约8千米压力隧洞引水在老鲁班桥附近支井河左岸建窑洞式厂房发电 的工程总体布置。挡水建筑物坝体设计（1）结构布置和材料混凝土面板堆石坝坝轴线A点坐标XA= 3384232.2764m, YA=422482.5319m； B点 坐标 XB=3384359.5287m, YB=422401.9853m。坝轴线以上

53、坝体通过趾板与岸坡连接，河床趾板落于砂卵石层上，两岸趾板座落在 微风化或弱风化岩基上，坝轴线以下坝体与两岸的连接按规范要求削坡。根据调洪演算成果，1000年一遇校核洪水位672.80m为坝顶高程控制组合，经计算 选定坝顶高程675.00m，防浪墙顶高程676.20m，设高5.7m的U型钢筋混凝土防浪墙， 墙底高程670.50m，高于正常蓄水位670.00m。坝顶宽6m，坝顶长度173m。河床趾板 建基面高程578.00m，最大坝高97m，最大坝底宽290m。上游坝坡1 ： 1.4；下游设有3 级马道，第一道马道高程650.50m，马道宽2.0m，坝坡为1 ： 1.3；第二道马道宽2.0m， 马

54、道高程630.50m，坝坡1 ： 1.3；第三道马道宽2.0m，马道高程610.50m，坝坡1 ： 1.3。 下游坝脚设有堆石棱体回填，平台高程593.00m，高于下游校核尾水位，平台宽度15m， 边坡为 1 ： 1.5。大坝上游设有粉质粘土铺盖和石碴盖重，粉质粘土铺盖顶高程为 593.00m，顶宽5m，边坡为1 ： 2.0；石碴盖重顶高程595.00m，顶宽8m，边坡为1 ： 2.5。坝体总填筑量约92万m3,筑坝材料主要为微晶灰岩，施工铺层厚80cm。大坝下 游堆石，主要利用溢洪道引水渠道和闸室段开挖的新鲜微晶灰岩。（2）坝体填料分区根据坝体标准剖面，从上游至下游依次分为：上游粉质粘土铺盖

55、、混凝土面板、垫 层区、上游堆石区、下游堆石区、下游护坡及超径石回填等八个区。1）上游粉质粘土铺盖：粉质粘土铺盖顶高程为593.00m，顶宽5m，控制边坡为1 ： 2.0，下设1m厚H级粉煤灰。2）混凝土面板：顶部厚30cm，底部厚60cm，其间按t=0.3+0.00335H （H以m计） 变截面。3）垫层料区：面板下为半透水性垫层，控制边坡1：1.4，水平宽度3m，采用加工 后合乎级配要求的碎石和人工砂，适当掺配满足级配要求的河床砂卵石。4）主堆石区：采用满足级配要求并有连续级配的开挖石渣料作为大坝上游主堆石 区料，上游堆石区与下游堆石区从坝顶下游侧以1：0.25倾向下游的坡线为分界线。5）

56、下游堆石区：主要为溢洪道及发电洞开挖的部分满足级配和强度要求的石碴料， 允许部分弱风化岩石分散填筑，为充分利用河床砂砾石，在次堆石区下游坝基以上划分 一块砂砾石区，采用满足级配要求并有连续级配的砂砾石料。6）坝脚为堆石棱体区，顶部高程593.0m,顶宽15m,边坡为1： 1.5,超径石回填。7）下游坝面设0.5m厚干砌块石护坡。考虑到混凝土面板浇筑前利用坝体临时断面挡水渡汛,面板堆石坝上游坡面的垫层 料施工，一般在上游面超填50cm左右，先进行水平分层碾压，待垫层料铺填至一定高 度后,再用机械和人工进行削坡、整理并进行斜坡碾压,削坡、整理需反复多次才能满 足设计要求,然后,根据面板分期情况,分

57、次对坡面采用碾压砂浆或喷混凝土防护。这 样的施工方法难以保证垫层区坡面的密实度和平整度,坡面作业工序复杂,坡面长期无 防护,面板混凝土施工期的选择受制约,对工程进度、工程质量和经济性都有负面影响。因此,本工程设计中拟采用挤压式混凝土边墙,即在每填筑一层垫层料之前,用边 墙机挤压制作出一个近似于三角形的半透水混凝土小墙,然后在其内侧按设计要求铺设 垫层料,用振动碾平面碾压,合格后重复以上工序,一个循环可以在很短时间内完成。 此方法可减少作业人员,保证施工安全,垫层区不需要超填,节省工程量；也给导流、 渡汛提供了一个可抵御冲刷的上游坡面,使导流、渡汛安全性提高；由于边墙的防护, 面板混凝土施工可安

58、排在合适的时间进行,从而延长面板浇筑前的堆石沉降期,使面板 坝建成后的沉降变形减小。渡汛时趾板顶部是产生集中渗流的薄弱环节,故在趾板下游坝体内设有特殊垫层料 回填区。混凝土趾板坝轴线布置在锁口上坝址,坝址区两岸坡角在4560之间,整个坝体范围内,左 岸稍陡,右岸稍缓,河势顺畅。河床砂砾石平均厚25m左右，且河床覆盖层有反向沉积现象，砂卵石与基岩之间夹 杂腐殖质及细沙，分布极不均一，厚度约14m左右；河床趾板线处砂卵石层分布均一， 无腐殖质及细沙存在。残坡积主要在左右岸河床岸坡，厚度不深，右岸700m高程以上 存在小量崩坡积体。左右岸裸露基岩为为弱风化岩石。基于上述地形地貌、工程地质和水文地质条

59、件，坝轴线选定以后，趾板“X线的布 置基本平顺,岸坡趾板基础均能座落在弱风化岩基上。河床趾板座落在砂卵石层上。趾 板分为河床段、左岸段和右岸段共3段。河床段趾板“X”线长22m,共分为1块，趾板宽7m；左岸“X”线长175.5m,共分为 12块；右岸“X”线长170m,共分为14块；左、右岸趾板宽为3.57m。趾板砼靠缝浇 筑，缝面刷涂沥青，缝顶沿趾板方向，在后浇块上设一上底宽5cm,下底宽2cm,高6cm 的梯形槽，回填止水嵌缝材料GB。由于坝体堆石存在沉降变形,面板不能与河床及两岸基岩直接连接,只能通过混凝 土趾板与河床及两岸基岩相连接,面板与趾板之间设周边缝。趾板结构型式,根据地形地质条

60、件,便于设计和施工,采用贴坡板式混凝土结构。 趾板几何尺寸的拟定,从防渗、灌浆、温度变化,止水片的埋设和消除周边缝处面板的 应力等各方面考虑，选取趾板宽度为3.57m。利用坝体挡水渡汛期间，趾板之间的周 边缝,在未浇面板前,是容易产生集中渗流的薄弱环节,故在趾板下游坝体内设有特殊 垫层料。趾板厚度拟为0.6m。为了基岩灌浆时趾板能起盖板作用，防止灌浆时趾板下部 抬动，岸坡趾板设有纵横间距均为1.5m的锚筋与基岩锚固，锚筋直径925长4m。河床 趾板一端与面板连接,另一端与与刚性防渗墙连接,为使趾板同时适应面板和防渗墙的 变形,防止趾板断裂,在趾板顺水流方向水平段分为两段,两段之间设止水连接。趾