故县水库水工建筑物

1、故县水库(shuk)水工建筑物2006-4-6共三十页1、概述故县水库位于黄河支流洛河中游峡谷内,地处在河南省洛宁县境内,距灵宝(ln bo)92km,距上游洛阳市165 km,是以防洪为主、兼顾灌溉、发电、供水等综合利用的大型工程。故县水库控制流域面积5370 km 2，占洛河流域面积的45，故县水库属峡谷型水库，河床宽约120m，库区长30 km。总库容11.75亿米3 ，水库面积（水位534.8m）22.6 km 2，最大兴利库容5亿米3。故县水库位于洛河上。洛河为黄河三花间的（伊、洛、沁）主要支流，发源于陕西秦岭东支的熊崤山区，流经陕西的洛南、河南的卢氏、洛宁、宜阳、偃师、及洛阳等六个

2、县市，河道全长410 km，流域面积11890 km 2。共三十页共三十页共三十页2、 故县工程任务三门峡水库投入拦洪运用后，对黄河下游防洪安全威胁最大的洪水(hngshu)主要来自三花间；而洛河流域是黄河三花区间洪水(hngshu)的主要来源区之一，故县水库将有效的控制坝址洪水(hngshu)，对减轻黄河下游洪水(hngshu)威胁起到一定作用。水库所承担的防洪任务有二项其一：削减本流域的洪峰流量，尽可能减少长水至洛阳河段滩区农田的淹没损失和伊洛河夹滩地区决堤分洪机率,并将洛阳以下堤防防洪标准由现状的十五年一遇,提高到二十四年一遇。其二：削减黄河下游洪水的峰、量，提高下游大堤的防洪标准，同时

3、尽可能的减少滞洪区(东平湖和北金堤滞洪区)的分洪运用机率及分洪负担。水库投入运行后，黄河下游的防洪标准可从现状的50年提高到60年。东平湖的分洪机率从现状的18年一遇减少到20年一遇，北金堤滞洪区的滞洪区的分洪机率由现状的70年一遇减少到90年一遇。共三十页3 、工程建设概况故县水库58年开始建设到78年第四次正式(zhngsh)上马历经三下四上，1978年开始大坝坝肩削坡、开挖导流洞。1979年上、下游施工围堰动工兴建，1980年9月导流洞建成，同年10月7日截流，故县大坝1991年2月10日下闸蓄水，1992年12月28日正式(zhngsh)并网发电，1993年12月底全部工程竣工，总工期

4、16年。1994年1月通过水利部正式(zhngsh)验收。工程总投资70732万元共三十页4、近几年的工程管理情况1994年工程竣工并移交故县管理局以来，工程管理得到进一步加强，坝区环境面貌(minmo)得到进一步改善。1996年故县大坝通过安全鉴定，被评为一类坝；2000年、2005年两次被评为黄委会工程管理先进单位。共三十页5.工程(gngchng)概况5.1地质简况故县的地质特点具有硬、脆、碎的特征。主要地质构造(guzo)有断层、构造(guzo)挤压带、构造(guzo)裂隙和似层间小褶曲等。坝基范围内共有20条断层，除宽度约1m3m 的F5断层较大外，其余河床部位的都是小断层，宽度一般

5、为0.10.3m,个别达到0.5m。坝基两岸的渗透性微弱，河床的较大。共三十页5.2坝轴线、坝型的选择故县水库的坝轴线在设计阶段曾选择比较了六条，综合考虑各种因素后，选择了现在的坝轴线。这是因为该处地质水文情况相对比较简单，坝基及两岸没有大断层，河床覆盖层较薄，相对不透水层较浅，工程地质条件较优。坝型的选择是以地形、地质、当地材料为前提，考虑施工导流、施工条件要求及强度等因素后，通过(tnggu)分析、计算、比较从粘士心墙堆石坝，浆砌石坝、砼实体重力坝、砼重力拱坝、砼宽缝重力坝中选择了砼实体重力坝。共三十页5.3整个工程施工的四个阶段（1）两岸坝坡石方开挖及导流隧洞施工。（2）坝基开挖和基础处

6、理（3）混凝土浇注（4）水库下闸蓄水(x shu)完成、溢流坝土建工程、大坝泄洪设施安装，发电机组的安装及收尾工程共三十页5.4 坝体平面布置枢纽建筑物系由大坝、坝后式电站组成。大坝坝型为实体重力坝。系一级建筑物，地震基本烈度为7度按8度设防，最大坝高125m,坝顶高程553m，坝顶长度315m，最大坝宽131m,共分21个坝段,一般(ybn)坝段宽为16.5米,最大19米，最小13米。大坝上游坡为1：0.2，下游坡为1：0.8。大坝由挡水坝段、电站坝段、底孔坝段、溢流坝段及中孔坝段组成。挡水坝段分属两岸，左岸自06坝段，右岸1820共10个坝段电站坝段位于7#、8#、9#三个坝段，为坝后式厂

7、房,水轮发电机三台,单机容量2万kw，总容量6万kw，设三条钢管引水，引水钢管进口底坎高程485m，钢管直径3m,单机设计流量36m3/s，年设计发电量1.451.76亿度，引水钢管进口设有拦污栅（高度12米）。共三十页共三十页泄洪底孔设于10#坝段共有2孔，孔口尺寸3.5m*4.213m,采用弧形工作闸门，油压启闭机操作，工作闸门前设平板滑动事故(shg)门，由坝顶200T门机操作，闸门最大水头79.02m，底板过流采用1：10的均匀斜坡，进口高程是473.27 m，工作闸门底坎高程472 m，最大泄量982 m3/s(两孔)。为掺气减蚀，设有两道垂直跌坎，相应两侧各设2*0.3米的通气孔。

8、溢流部设于11#16#坝段，共5孔，均为表面溢流堰型,闸孔跨度*门高（13m*16.5m）,弧形工作闸门，采用固定卷扬机式启闭机操作，中墩3.5 m,边墩2.5 m，溢流堰高程532米，闸门最高挡水位548米，最大泄量11436m3/s。共三十页共三十页中孔设于17#坝段，仅有一孔,孔口尺寸6m*9m,采用弧形工作闸门，油压启闭机，进口设平板滑动事故门，采用固定(gdng)卷扬启闭机操作，过流面采用1：8.5的均匀斜坡，进口高程494m,闸门最大水头58.76m，最大泄量1476m3/s，出坝后接泄水槽，出口挑流段采用单侧墙转向斜鼻坎挑流消能。故县泄水建筑物设计水头较高，下泄流量大，为了安全消

9、散高速水流部分动能，曾对底流、面流、和挑流三种消能方式进行比较，底流消能工程量大，面流消能下游变幅大，不易形成稳定面流。消能方式全部选用挑流消能。泄水建筑物共设8孔，设计最大泄洪量13894m3/秒。共三十页共三十页5.5坝体构造(guzo)设计5.5.1坝顶 故县水库坝顶高程553 m，比万年校核水位(shuwi)551.02 m,高出1.98 m,长315 m,由0#21#坝段组成,坝段宽度不一,5#18#坝段宽16 m,1#5#坝段、18#20#坝段宽10 m，0#1#坝顶宽21 m是作为坝顶停车场用，坝顶上游设有防浪墙，下游设有防护墙，高1.2 m。 5#坝顶设有上游水位观测井，下游坝

10、面设有楼梯，通往布置在下游侧的备用电厂。 6#坝段下游侧设有电梯井，从基础灌浆廊道连通462 m、494 m，520 m各层廊道到坝顶。该坝段坝顶下游侧设有配电间和闸门控制室。在上游面有通往541 m高程拦污栅平台的交通楼梯。共三十页7#9#坝段坝顶设有电站检修门槽和事故闸门启闭机室，装有1*125t固定卷扬式快速启闭机，检修闸门由坝顶门机启吊。10#坝段坝顶设有事故检修门槽，该闸门由坝顶门机启吊，并设有直径为1.3 m两个吊物孔，通到底孔工作闸门启闭机室。11#16#溢流坝段设有钢筋砼坝顶公路桥、上下游防浪（护）墙人行桥、电缆沟梁及坝顶门机大梁，以溢流坝闸墩为桥墩，桥梁(qioling)净跨

11、13 m，共有5孔。溢流坝闸墩上升到556 m高程，上设溢流坝启闭机工作桥，每孔装有固定卷扬启闭机。17#坝段坝顶设事故检修闸门启闭机室，装有一台固定卷扬启闭机。共三十页坝顶设有200/30t门式起重机一台，轨距11 m。该门机主要启吊电站检修闸门(zhmn)和泄洪底孔事故检修闸门(zhmn)。另外，6#、9#坝段坝顶分别设有30 t自动抓梁槽、拦污栅抓梁槽和200 t门机抓梁槽，4#坝段设有通往备用电厂的楼梯。为监测大坝的水平位移和沉陷，在坝顶靠近上游防浪墙，每个坝段设有水准点测坑一个，面积20*20cm2 。靠近大坝的下游侧，除0#坝段外，每一坝段设固定觇标一个，基本布设在坝块中部。 共三

12、十页5.5.2 坝内廊道(ln do)布置与交通坝体内部为了灌浆、排水、冷却、观测、交通的需要布置了四层廊道。廊道多数为预制，部分现浇，断面多为城门洞型，除基础一层440m外，其余3层高程分别是462m、494m、520m高程，每层均沿横缝、纵缝设有若干条纵向和横向廊道。 坝体排水廊道为各层廊道中靠近上游坝面的纵向廊道，共设有3层，即462m高程、494m高程、520m高程，各层间有竖直排水管联接(lin ji)。 坝内交通： 在同一高程上的廊道纵身横向均互通。在垂直方向，上游灌浆廊道通过设在9#坝段的一条交通廊道与462高程的廊道相通。另外坝内设置的各层廊道还兼有（观测廊道，观测室）多种用途

13、。共三十页共三十页6.5接缝(ji fn)灌浆 、固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆6.5.1接缝灌浆及坝体止排水 根据坝体结构布置，温度控制及砼浇筑能力的要求将坝体分为21个坝段，共有20条横缝，每个坝段又设若干纵缝将坝段分为不同的坝块，6#16#坝段4条纵缝，10#底孔坝段设5条纵缝。纵缝面设有水平三角键槽，全缝面均要求接缝灌浆，横缝面设有竖直方向梯形键槽，大坝断面设计未考虑横缝灌浆，但为了增强坝的整体稳定性，提高抗震能力，增加(zngji)安全储备，各横缝在一定高程下进行了灌浆。 坝体的上游面止水共设有三道，第一道止水为1.6mm厚紫铜片，第二道止水为沥青井，断面为20*20cm，第三道为1.

14、2mm厚的铜片。其后为一直径为20cm的备用注浆孔，三道止水以及备用注浆孔的间距均为60cm，第一道止水片上游用沥青油毡填缝。共三十页共三十页 另外在溢流坝面纵、横缝处设一道厚1.2 mm紫铜片(tn pin)止水，横缝下游面设两道1.2mm紫铜片(tn pin)止水，岸坡基础上游面设两道1.2 mm紫铜片(tn pin)止水。坝体渗水排水：通过设在靠在上游面的无砂砼排水管及上游排水廊道排到帷幕灌浆廊道，汇集于11#坝段的433m高程集水井内。然后通过设在437m高程的水泵抽排到下游。基础排水：坝基主排水孔的渗水仍排至灌浆廊道内排除 。付排水孔渗水通过三道基础排水廊道汇集于10#11#坝段间高

15、程为431.5m集水槽和高程为428.5m的集水井，然后通过设在466m高程的水泵抽排到下游。共三十页6.5.2坝基加固 6.5.2.1固结灌浆目的(md)：改善岩石力学性能，加强坝基贮存岩体的整体性 提高其强度和变形模量。（1） 坝基全面进行水泥固结灌浆（2） 河床坝段坝踵处增设一至二排固结灌浆孔 （3）厂房基础及底孔和溢流坝段的防冲板基础进行固结灌浆 6.5.2.2接触灌浆 目的：加强坝体混凝土与岸坡或地基之间的结合能力，提高坝体的抗滑稳定性，同时也能增加岩 基的固结强度和防渗性能 。 0# 6#、15#20#坝段边坡部分基岩接触面上的灌浆。共三十页6.5.2.3帷幕灌浆：目的：减少坝基的

16、渗流量、降低渗透压力，保证地基的渗透稳定。（1）左右两岸透水性微弱的地段，采用阻排结合，加强排水的设施。 0# 、1 #、20#坝段帷幕孔为一排，孔距1.5m,幕厚1.1m. （2） 透水性较大的河床坝段采用阻排并重的措施 。715及445m高程灌浆平洞布置(bzh)三排帷幕，幕厚采用 3.5m。（3）其余各坝段帷幕设计为两排 ，帷幕厚2.3m。帷幕灌浆施工在坝体砼浇注厚度达20米进行灌浆工艺以自上而下分段灌浆为主 钻孔冲冼简易压水试验灌浆封孔质量检查。共三十页7大坝观测情况目的：了解大坝建成后的运用安全情况 ，为管理及科研提供资料，设计中按一级砼坝监测项目布设。观测项目有渗流、外部变形 、内部变形、水位、气温等。外部变形观测（1）引张线测水平(shupng)位移 共4条 。（2）垂直位移用水准点观测，沉陷标点共113个，其中坝顶40个，基础廊道73个，在9号坝段440米高程廊道内设置一深入基岩30米的沉陷工作基点 。（3）坝体挠度用垂线（正、倒垂线各4条）观测 。（4）基础变形观测用埋在基岩面上的测缝计及基岩面下的多点位移计进行。（多点位移计18套）。（5）纵横缝的开合度由三向测缝计观测。（三向测缝计36个）。渗流量观测 （6）测压管72套 、量水堰 （8套）共三十页8、现场参观(cngun)注意事项：1、安全问题 2、环境卫生共三十页谢谢(xi x