水库5 工程总布置及水工建筑物

5水库枢纽总体布置及建筑物5.1工程等别和标准5.1.1工程等级与防洪标准xxx水库总库容341.82万m3,属小（I）型水库，根据《防洪标准》GB50201-94及水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定本工程等别为W等，水库永久性主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。xxx水库位于山区，设计洪水标准（重现期）30~50年，校核洪水标准（重现期）土石坝300~1000年，混凝土坝、浆砌石坝200~500年。本工程水库设计洪水标准采用50年一遇洪水，浆砌石坝校核洪水标准采用200年一遇洪水。5.1.2地震设计烈度根据《中国地震烈度区划》（1990），xxx水库枢纽工程设计烈度为6°。5.2建筑物方案比较及工程总布置5.2.1坝址区地质概况xxx水库坝址位于xxx支流郑家堡支流上，距xxx村0.7km处。坝址处河谷宽120m，两岸岩石为中粗粒花岗岩，左岸山坡为1:2，右岸坡为1:7，两岸及局部河床岩石裸露，两岸弱风化岩埋深约4m左右。全风化层很少，弱风化岩埋深较浅。混凝土及浆砌石重力坝低坝坝基建基面可设在弱风化岩顶部。5.2.2坝址、坝线及坝型选择5.2.2.1坝址及坝线选择xxx水库坝址从万分之一地形图上找寻及踏堪，以旅游为目的的坝址只有一处可供选用。即xxx县后安镇xxx村上游0.7km，两条支流汇合处。选定的坝址有两条可比坝线，即上坝线和下坝线。上、下坝线间距约370m。本次项目建议书阶段，对上下坝线作了相同蓄水位和蓄水量两种方案比较，相同蓄水位方案的正常蓄水位为343m，水库上游西叉一定范围内形成水面，相同蓄水量时上下坝址的坝高基本相同。其投资比较详见表5-1。相同蓄水位比较（蓄水位343m）相同坝高比较下坝线上坝线下坝线（蓄水位343m）上坝线（蓄水位338.5m）坝长（m）341.09368.75341.09295.41坝顶高程（m）346.10345.95346.10341.60工程投资（万元）1341.152378.641341.151513.62坝线比较表表5-1下坝线坝高以下两岸坡陡峭，岩石裸露。河流在左岸通过，河床岩石局部裸露，右岸台地为水田。坝顶长度较短。坝线距村庄较近。上坝线左岸陡峭，岩石裸露，右岸较缓。局部河床岩石裸露，上坝线坝顶较长但河谷短，总工程量比下坝线少，投资相应也少，而且农田淹没面积也少。故本阶段采用上坝线方案。5.2.2坝型选择选定的坝址区属低山丘陵地形，河床宽度约65m，左岸山体较陡，右岸山坡较缓，河床岩石裸露，第四系覆盖较薄，岩石埋深较浅。坝址地基工程地质条件较好。库区河床岩石裸露，第四系覆盖层不发育，建坝土料很少，坝址附近开采土料需征用大量土地，因此放弃土坝方案。库区及坝址附近有丰富的石料，可修建面板堆石坝，若环保允许开山取料，混凝土面板堆石坝也是可比的坝型之一。但此方案施工需要水平较高的一级施工队伍施工，且大量的石料开采破坏自然景观，故也放弃此方案。在本阶段浆砌石重力坝和混凝土重力坝两种坝型进行方案比较。

1、1、坝顶高程346.10m，防浪墙顶高程347.30m，防浪墙高1.20m，坝顶下游侧设栏杆，坝顶宽5.0m，上游在330.0m以下坡比为1：0.1，下游坡自坝顶3.50m以下为1：0.75，坝内设交通廊道，坝基设帷幕灌浆与排水孔，左岸主河床部位设50m宽溢流坝，右岸328m工程处设输水（灌溉）管。出口设①1200闸阀室，坝前设检修门。2、2、浆砌石重力坝混凝土重力坝工程投资（万元）1341.151849.23表5-23、建筑物比较表浆砌石重力坝与混凝土重力坝其工程布置、结构外形尺寸、高程及断面大小完全相同，两种坝的不同之处在于，采用的材料不同。其断面形式详见图浆砌石重力坝混凝土重力坝工程投资（万元）1341.151849.23表5-23、建筑物比较表方案选择混凝土重力坝与浆砌石重力坝两种方案在坝体填筑，总工程量基本相同，在施工道路、工期方面也基本相同，两种坝的筑坝材料均考虑外购。浆砌石坝比混凝土坝节省投资508.08万元，若石材能够当地开采将节省更多的投资。故采用浆砌石重力坝方案。4、4、溢流坝设在主河槽段，消能形式采用挑流消能，溢流坝宽度按40m、50m、60m三种方案建筑工程投资比较如下表5-3。溢流坝长50m时投资最小，故采用溢流坝长50m方案。40m50m60m工程投资1427.721341.151403.18表5-3溢流坝段宽度比较表

5.2.3工程总体布置及主要建筑物的基本形式5.2.3.1工程总体布置xxx水库枢纽工程包括浆砌石重力挡水坝段、溢流坝、输水管、水库管理处和上坝路等工程。挡水坝段布置在大坝两侧，溢流坝段布置在主河槽段，输水管布置在右岸挡水坝段328m高程处。水库管理所布置在右岸坝端，三层砖混结构。上坝路布置在右岸，下接原公路上接坝顶，继续延伸到库区原公路。详见枢纽总布置图。5.2.3.2主要建筑物形式(P=0.5%)H=346.06m(P=0.5%)H=346.06mmaxVmax=341.82万m3H=345.31m设设=315.17万m3H正=343.00m正=239.10万m3H死=330.00mV=13.73万m31、 校核洪水位相应库容2、 设计洪水位（P=2%）相应库容3、 正常高水位相应库容4、 死水位相应库容二、风速、风向坝址区无实测资料，计算采用xxx市气象站实测资料，常年主导风向多为东北偏北，实测多年最大风速为15.30m/s，年最大风速21m/s，汛期多年平均最大风速12.63m/s，汛期最大风速为18m/s。三、 坝址区地震烈度为6°。四、 冻土深度坝址区冻土按1.5m计算。5.3浆砌石重力坝5.3.1坝顶高程依据浆砌石坝设计规范SL25-91及《混凝土重力坝设计规范》SL319-2005中规定，坝顶宽度取5m（无交通要求）坝顶高程取346.10m,高出最高洪水位0.04m。坝顶超高按下式计算△h=2he+ho+hL式中：2he—波浪高m,ho一波浪中心线超出水库静水为的风壅高度，hL—安全超高m,hL:基本组合（正常运用）0.4m,特殊组合（非常运行）0.3m,计算结果见表5-4各种情况下的防浪墙顶高程确定工况项目静水位H波浪爬高R安全加高A壅水高e坝顶超高y防浪墙顶计算高备注1设计加正常运用超高344.870.6320.400.00561.038345.912正常加正常运用超高343.000.8160.400.00611.222344.223校核加非常运用超高346.060.4150.300.00220.717346.78防浪墙顶高程采用347.3m，坝顶高程为346.10m，超校核洪水位0.04m，防浪墙总高1.2m，满足设计最大值。5.3.2大坝断面设计1、挡水重力坝重力坝坝顶高程为346.10m，防浪墙顶高程347.30m，防浪墙高1.20m，宽0.3m钢筋混凝土结构，下游侧设防护栏杆。坝顶宽5m,下游坡1：0.75，以y=0.04x2+3.5曲线与坝顶下游直墙相切，上游坡死水位330.00m以上采用垂直坡，330.00m以下为1：0.1坡。在330.00m高程设3mX3.5m交通廊道，坝基设1.0m，坝前迎水面0.5m混凝土防渗层，坝基设防渗帷幕濯浆和基础排水。2、 溢流坝溢流坝设在主河槽段，净宽50m,堰顶高程343.0m,堰宽经40m、50m、60m、三种方案比较后采用宽50m方案。，堰面采用WES幂曲线，陡坡采用1：0.75，反弧半径10m，采用挑流消能,挑射角25°,坝基设防渗帷幕灌浆和坝基排水孔，交通廊道同挡水段。3、 输水管输水管设在大坝右岸328.0m高程处，断面尺寸为1.2mX1.2m。进口（大坝迎水面）设拦污栅和检修闸门，坝下游设1.2m和300mm闸阀室，1.2m闸阀下接消力池泄水渠，300mm闸阀供农业用水。4、施工导流洞施工导流洞设在主河槽段，底高程323.0m。断面尺寸为高1.3m，宽1.2m方洞，现浇混凝土结构进口设钢闸门槽，放水管施工完毕后，汛后封堵。5.3.3上坝路上坝路设在大坝右侧，下接原公路，上接坝顶，继续延伸接原公路。路面宽7m，行车道宽6m，黑色沥青路面。5.3.4大坝基础处理xxx水库拦河坝为浆砌石重力坝，坝高27.80m，属低坝，建基面设在弱风化岩下挖0.5m。为了减轻扬压力设帷幕灌浆和坝基排水。坝基帷幕灌浆米用单排孔距3m，根据规范规定坝高50m以下，3级坝以下帷幕灌浆标准为5Lu，且帷幕深度为（1/3〜1/2）倍坝高并深入相对不透水层5m；根据xxx水库坝高及基岩情况，帷幕深度定为河床段20m，两岸15m较为合适。按规定最大灌浆压力（1〜1.5）倍坝前水头，暂定0.5Mpa；灌浆压力通过试验确定，灌浆材料采用425#硅酸盐水泥。灌浆范围：岸坡灌浆范围为1.水库正常高水位与不透水层或相对不透水层相交处。2.正常高水位与