大坝安全监测设计推荐专题方案

1、1设计条件1.1工程概况1、地理位置马槽河水库工程位于巴东县水布垭镇，为桥河流域水电开发日勺龙头水库，为 充足运用水库形成日勺水头发电，在坝后设立马槽河电站。桥河又名磨刀河，系清 江中游左岸支流、长江二级支流。桥河流域位于恩施自治州巴东县南部，地处巫 山山脉南麓勺鄂西南山区。流域地理位置为：东径11012,11023,，北纬 3024,3040,。坝址位于已建成勺桥河一级电站坝区上游，距巴鹤公路、野 三关镇勺距离分别为16km、26km。工地从左岸经八字岩新建公路到野三关15km。2、工程特性马槽河水库工程为流域龙头水库，重要任务是调节流域水量分布，向下游两 级电站供水发电。桥河流域流域总面积

2、209.4km2,干流河道全长37.50km，总落 差1150m，河道加权平均坡降32.78赢坝址位于巴东县水布垭镇桥河尹家坪河段， 马槽河水库坝址控制流域面积139.9km2，干流河道长22.2km，加权平均坡降 21.66赢 坝址处近年平均流量3.11m3/s，近年平均年径流量9821万m3。P = 2% 洪峰流量：693.0m3/s； P = 0.33%洪峰流量：914.5m3/s。本工程属W等小（1）型工程，工程由挡水建筑物、泄洪建筑物、放水（放 空）建筑物等构成。挡水建筑物为混凝土面板堆石坝，最大坝高56.80m，泄水 建筑物为左岸岸边开敞式正槽溢洪道。1.2枢纽布置枢纽重要由大坝、

3、溢洪道、放空洞（由导流洞改建）、发电引水隧洞、电站 厂房、开关站、输变电系统、管理设施等建筑物构成。马槽河水库工程挡水建筑物为混凝土面板堆石坝，本工程坝顶无特殊交通规 定，坝顶宽取5.5m，为减少坝体回填工程量，在坝顶上游侧设“L”形防浪墙， 坝顶高程832.30，坝轴线长110.14m，防浪墙墙顶高程833.50m。防浪墙墙高5.0m， 埋入堆石3.8m，高出坝顶1.2m，墙顶宽0.30m，墙底高程为828.50m，高出正 常蓄水位1.00m。河床趾板建基面高程775.50m，最大坝高56.80m。上游坝坡 1:1.4,下游坝坡1:1.3,坝体总填筑方量25.02X104m3，采用灰岩分区填

4、筑。马槽河水库工程面板坝面板总面积7230.0m2,垂直缝间距为10.0m，共设垂 直缝10条。采用等厚面板，面板厚度为40.0cm。岸坡趾板及河床段需进行固结灌浆。混凝土趾板固结灌浆孔，孔、排距均为 3.0m，基岩段孔深5.0m，灌浆孔呈梅花形布置，灌浆压力0.5MPa。泄洪建筑物为采用弧形闸门控制日勺左岸岸坡开敞式溢洪道，堰顶高程 819.5m，1孔，净宽10.0m，深14.0m。溢洪道由进口段、闸室段、泄槽段、鼻 坎段构成，轴线总长156.8m。发电引水隧洞布置在左岸，由进口建筑物、引水隧洞构成。进水口距离大坝 77.5m，进水口设1孔，孔口尺寸3.0mX3.0m，底板高程805.00m

5、，发电死水位 810.00mm，进口设拦污栅和检修门槽。进水口设计最大引用流量6.4m3/s。地面式厂房布置在坝下游15m处，主厂房尺寸为26.53mX 12m X 17.6m (长 X宽X高)，内装两台HLA551 -WJ-64/SFW800-8/1430型水轮发电机组，单 机容量0.8MW，总装机1.6MW。水轮机安装高程787.68m。开关站平行布置在 厂房上游，为户内式，面积为6.5mX5.2m (长X宽)，地面高程为794.22m。1.3施工导流方案及导流建筑物拦河坝施工期导流采用河床一次断流，上、下游土石围堰挡水，右岸 布置一条导流隧洞泄流勺施工导流方案。导流隧洞及导流明渠布置在河

6、床右岸，导流明渠进水口底板高程789.0m，进口明渠扩散段轴线长44.52m；导流隧洞为城门洞型，全长343.24m, 过水断面底宽3.2m，高4.2m，顶拱为半径1.85m日勺120圆弧，侧墙高3.28m； 出口底板高程787.3m，长15.388m，导流隧洞与明渠纵坡均为1： 125。隧洞进、出口段，进口渐变段洞身采用全断面钢筋混凝土衬砌，其他洞段其 他部分勺隧洞采用20cm厚勺C20混凝土护底，边墙为厚度10cm勺混凝土喷护 及沙浆抹面，顶拱喷锚支护，喷混凝土厚度10cm，锚杆长度3.0m，梅花形布置， 孔、排距为1.95m (夹角60)、2.0m。放空洞运用导流隧洞中部隧洞结合采用 预

7、埋放空钢管及控制闸阀改造而成。(3)上游围堰长约46.2m，顶宽3.0m，高程为794.0m。围堰采用1.0m勺 粘土心墙，将河床清基0.5m深后进行填筑。在堰顶布置灌浆平台对河床基本进 行防渗帷幕灌浆，灌浆进一步基岩如下1.0m，取210m，单排布孔，孔距2.0m。 下游围堰采用粘土心墙围堰，堰体构造同上游围堰。1.4水文气象和工程地质1、水文气象本流域属中亚热带季风湿润性气候区，暖湿多雨，云多风小。流域内有河谷、 高山等复杂地形，气候变化多样：河谷地区风和日丽、无霜期长、热量多；高山 地区降雨相对较多，夏季多雷暴，冬季多雪日。桥河流域暴雨以气旋雨、锋面雨为主，台风雨有时也直接或间接影响本流

8、域。 雨季一般自4月开始，至10月底结束，暴雨重要集中在67月，其暴雨中心多 发生在流域上游。7月份西风环流削弱，西南季风加强，气温高，水汽丰沛，暴 雨机会较多，降水强度普遍增大，历时长。7月下旬至8月初，副高北进，赤道 辐合带也明显北移，此时台风、东风波等热带系统均能直接或间接影响本流域， 挟带大量水汽，导致暴雨或大暴雨，历时一般较短。8月中下旬副高继续加强北跃，本流域受副高脊控制，一般降水较少。桥河流域径流重要来自降雨，径流年内分派与降水基本一致，径流年内分派 不均，丰水期为410月，水量约占全年日勺82.8%，11次年3月为枯水期，水 量约占全年日勺17.2%。流域近年平均降雨量1290

9、mm，雨量分布受地形影响随高程 减少而呈递减趋势。本流域洪水由暴雨形成，发生洪水时间与暴雨相相应。每年 410月为汛期，年最大洪峰流量多余目前57月，且频率较高。马槽河水库水位库容关系见表11;马槽河水库坝址处水位流量关系见表12；施工分期、分月洪水见表13。表11水库水位库容关系水位(m)面积 (104m2)容积 (104m3)水位 (m)面积 (104m2)容积 (104m3)787.50.00.083522.23564.87901.951.684024.22680.87954.0916.484526.40807.48007.7245.585028.87945.58059.4988.485

10、532.171098.081011.32140.486035.021266.081513.36202.086538.421449.582015.91275.187041.741649.982518.45360.987542.631860.883020.45458.1表12马槽河水库坝址水位流量关系水位(m)787.4788789790791792793794795796797798799流量(mWs)094511523540563591912481626205425313059时段设计洪峰流量5%10%20%33%50%马槽河水 库坝址10次年4月194156116866010次年3月1921

11、4498643811次年4月14411686644511次年3月916744281510月156.8115.575.647.226.811月69.347.928.315.77.212月11.07.64.72.81.61月5.03.82.51.61.32月9.47.25.43.92.73月58.638.421.111.05.74月129.4102.074.353.235.95月182.0146.1109.280.656.46月259.7210.9159.9120.686.6单位：m3/s分期设计洪峰流量成果表2、工程地形地质地形地貌工程区属于碳酸盐和碎屑岩构成日勺中低山区，因河流侵蚀，冲沟切割、

12、构造 侵蚀、剥蚀及溶蚀等作用，区内总体呈现山峰、峡谷及层状地貌相间勺鄂西南高 原地貌景观。桥河流域发源于野三关，总勺流向由北向南，河流与主体构造线基本一致， 呈NNE向展布。河谷地貌多为对称勺“V ”型或“U”型谷，谷底高程280 1300m，两岸谷坡高陡，地形坡度3060。，局部形成3090m高勺陡崖，一 般峰顶高程9001500余米，最高峰顶达1544.0m (梅家山)，谷峰高差400 1000m。受后期侵蚀、剥蚀及溶蚀作用，区内形成多级夷平面，呈阶梯状。按地文期 大体可分为：鄂西期（高程1300m以上），为区内最高一级剥夷面；山原期（高 程7001200m），区内广泛分布，呈浑圆日勺残丘

13、，与谷地、洼地相间展布；清江 峡谷期（高程600m如下），随着地壳大面积自西向东揿斜上升，清江溯源侵蚀并 向深部下切，形成现今壮丽勺峡谷，高程大体在600m如下，此阶段区内曾有一 短暂间歇稳定，形成零布勺多层台面和多层岩溶发育景观。马槽河水库工程处在流域中游，河流沿岸零星分布第四系倒塌堆积体和I、 II级河流冲积阶地，持续性差，规模较小。（2）地层岩性及其分类坝区基岩由三叠系大冶组构成，河床及两岸零星分布第四系堆积层。第四系（Q）洪冲积（Qpai）：卵石、砾石、漂石及砾砂土，构造稍密中密，原岩成分 为灰岩，形状以圆形、亚圆形为主，磨圆度较好。厚度810m，分布于河床及 漫滩。倒塌堆积（Qcoi

14、）：巨块石、块石夹碎石质粘土，厚515m，零星分布于坝 区外围河流沿岸。残坡积（Qedi）:含碎石质粘土，厚度不不小于1.5m，在坝区左岸斜坡地带 零星分布。三叠下统大冶组（T1d）薄中厚层状灰岩夹粘土质灰岩、泥灰岩，下部夹黄绿色粘土质页岩，底部 为黄绿色粘土质页岩夹灰色薄中厚层状灰岩、泥灰岩，厚度不小于780m，分 布于河床及两岸。钻孔揭示坝区一带重要岩性为灰色薄中厚层状灰岩夹泥质灰 岩，地表见泥质条带。地质构造坝区位于清太坪向斜日勺南东翼，为单斜层状构造。桥河断裂距左坝肩约 300m，坝区F1小断层与河流斜交，裂隙有四组，其重要特性分述如下。桥河断裂：南起矛符社，北至白沙坡，长约15km，

15、走向15断面倾向SE 或直立，顺桥河背斜核部发育，破碎带最宽处达200m，由棱角状角砾岩构成， 其力学性质初期张性，后期压扭性，近代无明显活动迹象。坝区一带为桥河断层 勺北部尾端，断层距坝区约300m，对工程无直接影响。F1断层：位于下坝线一带，与河流斜交，走向NE56，倾NW，倾角66， 长约230m，断层张开宽度1580cm，充填粘土及碎石质。F 1断层断距较小， 两盘地层错位不明显，顺断裂浅表层有溶蚀现象。坝区节理裂隙重要有如下四组：NNE组，走向NE12。18，多倾 向NW，倾角8090。此组裂隙与河流交角较小，切割深度大，延伸长度5 15m。微张紧闭或充填方解石脉，浅表层有溶蚀现象；NNW组，走向NW 345353，倾NE，倾角8590。，与河流近于平行。此组裂隙延伸短， 一般紧闭或充填方解石脉；NW组，走向312325，倾SW或NE，倾 角5672，与河流斜交，此组密度不大，但延伸较长；(4) NWW组，走向 275290，