土石坝及溢洪道施工组织设计

PAGEPAGE1水库水利枢纽工工工程土石坝20016年1月第一章基本本本资料第一节、工程概概概况及工程程目目的ZF水库位于QQHH河干流上上，控控制面积49900kkm总库容5.055××108m。该工程程以以灌溉发发电为为主，结结合防防洪，可可引水水灌溉农农田7.12万亩，远远期期可发展展到10.4万亩。灌灌溉溉区由一一个引引水流量量为45m3/s的总干渠渠和和四条分分干渠渠组成，在在总总干渠渠渠首及及下游24km处分别修修建建枢纽电电站和和HZ电站，总总装装机容量31.4455MW,年发电量112990完千瓦时时。水水库建成成后，除除为市区区居民民生活和和工业业提供给给水外外，还可可使城城市防洪洪能力力得到有有效的的提高。水水库库防洪标标准为为百年设设计，万万年校核核。枢枢纽工程程由挡挡水坝、溢溢洪洪道和输输水洞洞、灌溉溉发电电洞及枢枢纽电电站组成成。第二节、基本资资资料1、特征水位及及及流量挡水坝、溢洪道道道、输水水洞的的特征水水位及及流量见见表22-1。表2-1ZFFF水库工程程特特征值序号名称单位数量备注1设计洪水时最大大大泄流量量m3/s2000其中溢洪道81115相应下游水位700.552校核洪水时最大大大泄流量量m3/s6830其中溢洪道566600相应下游水位m705.63水库水位校核洪水位（PPP=0.11%）m770.4设计洪水位（PPP=1%）m768.1兴利水位m767.2汛限水位m760.7死水位m737.04水库容积总库容(校核洪洪洪水位一一下库库容)104m350500防洪库容(防洪洪洪高水位位至汛汛期限制制水位位)104m313600（P=２%）防洪库容(防洪洪洪高水位位至汛汛期限制制水位位)104m31237（P=５%）兴利库容104m335100其中共用库容104m311000死库容104m3105005库容系数50．50%6调解特征多年7导流泄洪洞形式明流隧洞工作阀门前为有有有压隧洞直径m8消能方式挑流最大泄量（P===0.001%%）m3/s1230最大流速m/s23.1闸门尺寸mxm7*6.50启闭机T300检修门mxm8*9.00进口底部高程m703.358灌溉发电隧洞形式m3/s压力钢管内径m5.40灌溉支洞内径m3.00最大流量m3/s45.00进口底部高程m731.469枢纽电站形式引水式厂房面积mxm39*16.222装机容量kw5*1250每台机组过水能能能力m3/s8.052、气象项目单位数量备注多年平均气温℃4~12°SW、SSW、S、SSE、SE向多年平均均m/s17.0（7、8、9、10月）最大风速m/s34.0相应设计水位库库库面吹程程km1.15相应校核水位库库库面吹程程km1.37气象资料见表222-2。表2-2气象象象资料表3、地质1、坝址区工工程地地质条件件ZF水库的右岸岸较较陡，坡度度度为30°左右，大大部部分基岩岩出露露高程为770~~8810m。主河槽槽在在右岸，河河宽宽月100米左右；；左左岸为堆堆积岸岸，左岸岸台地地宽200m左右，山山岭岭高程在775m左右，岸岸坡坡较平缓缓，大大都为土土层覆覆盖。水水库枢枢纽处施施工场场地狭窄窄，枢枢纽建筑筑物全全部布置置在左左岸，施施工布布置较为为困难难。坝区为上二迭系系系石千峰峰组的的紫红色色、紫紫灰色细细砂岩岩，间夹夹同色色砾岩及及砂质质页岩等等岩层层。右岸岸全部部为基岩岩，河河床砂卵卵石层层总厚度度约50m，覆盖层层厚厚度约5m。高漫滩滩表表层亚砂砂土厚厚5~155m，左岸728m高程以下下为为基岩。基基岩岩面向下下游逐逐渐降低低，土土层增厚厚。砂砂卵石层层透水水性不会会很强强，施工工开挖挖排水作作业估估计不会会很困困难。2、溢洪道工工程地地质条件件上坝线方案溢洪洪洪道堰顶顶高程程757m，沿建筑筑物物轴线岩岩层倾倾向下游游。岩岩性主要要为坚坚硬的细细砂岩岩，其中中软弱弱层多为为透镜镜体，溢溢洪道道各部分分的抗抗滑稳定定条件件是好的的。下下坝线溢溢洪道道高程750m。基础以以下10m左右为砂砂质质页岩及及夹泥泥层，且且单薄薄分水岭岭岩层层风化严严重，透透水性大大，对对建筑安安全不不利。第二章、枢纽布布布置第一节、坝轴轴轴线选择择选择坝址时，应应应根据地地形、地地址、工工程规规模及施施工条条件，经经过经经济和技技术的的综合分分析比比较来选选定。应尽量选在河谷谷谷的狭窄窄段。这这样坝轴轴线短短，工程程量小小，但必必须与与施工场场地和和泄水建建筑物物的布置置情况况以及运运用上上的要求求等同同时考虑虑对于于两岸坝坝段要要有足够够的高高程和厚厚度。坝坝基和两两岸山山体应无无大的的不利地地质构构成问题题。岩岩石应较较完整整，并应应将坝坝基置于于透水水性小的的坚实实地层或或厚度度不大的的透水水地基上上。坝坝址附近近要有有足够数数量符符合设计计要求求的土、砂砂、石石料且便便于开开采运输输。通过以上分析，ZF水库坝轴轴线线的选择择，在在地形上上，应应尽量选选在河河谷狭窄窄段。由由地形图图上可可知，上上游坡坡坝轴线线、坝坝轴线以以及和和下游坝坝轴线线三者的的比见见地形图图，下下游的坝坝轴线线最符合合。因因为它是是河谷谷的狭窄窄段，这这样坝轴轴线短短，工程程量小小，可减减少投投资，库库容较较大，淹淹没少少。第二节、枢纽纽纽布置枢纽布置应做到到到安全可可靠，经经济合理理，施施工互不不干扰扰，管理理运用用方便。高中坝和地震区区区的坝，不不得得采用布布置在在非岩石石地基基上的坝坝下埋埋管型式式，低低坝采用用非岩岩石地基基上的的坝下埋埋管时时，必须须对埋埋管周围围填土土的压实实方法法，可能能达到到的压实实密度度及其抵抵抗渗渗透破坏坏的能能力能否否满足足要求进进行保保证。枢枢纽布布置应考考虑建建筑物开开挖料料的应用用。土土石坝枢枢纽通通常包括括拦河河坝、溢溢洪道道、泄洪洪洞输输水或引引水洞洞及水电电站等等，应通通过地地形地质质条件件以及经经济和和技术等等方面面来确定定。坝址应选在地形形形地质有有利的的地方，使使坝坝轴线较较短，库库容较大大，淹淹没少。附附近近有丰富富的筑筑坝材料料，便便于布置置泄水水建筑物物。在在高山深深谷区区常将坝坝址选选在弯曲曲河段段，把坝坝布置置在弯道道上，利利用凸岸岸山脊脊抗滑稳稳定和和渗透稳稳定，并并采取排排水灌灌浆等相相应加加固措施施，应应尽量避避免将将坝址选选在工工程地质质条件件不良的的地段段。如活活断层层含形成成整体体滑动的的软弱弱夹层，以以及及粉细砂砂、软软粘土和和淤泥泥等软弱弱地基基上。坝坝轴线线一般宜宜顺直直，如布布置成成折线，转转折折处山曲曲线连连接。如如坝轴轴平面形形成弧弧形，最最好试试凸向上上游，如如受地形形限制制，不得得凸向向下游，曲曲度度应小些些，防防渗体不不要过过薄，以以免蓄蓄水后防防渗体体产生拉拉力而而出现顺顺水流流方向的的裂缝缝。根据枢纽布置原原原则，枢枢纽中中的泄水水建筑筑物应做做到安安全可靠靠、经经济合理理、施施工互不不干扰扰、管理理运用用方便。枢枢纽纽布置应应满足足以下原原则：：枢纽中的泄水建建建筑物应应满足足设计规规范的的运用条条件和和要求。选选择择泄洪建建筑物物形式时时，宜宜优先考考虑采采用开敞敞式溢溢洪道为为主要要泄洪建建筑物物，并经经济比比较确定定。泄泄水引水水建筑筑物进口口附近近的岸坡坡应有有可靠的的防护护措施，当当有有平行坝坝坡方方向的水水流可可能会冲冲刷坝坝坡时，坝坝坡坡也应有有防护护措施。应应确确保泄水水建筑筑物进口口附近近的岸坡坡的整整体稳定定性和和局部稳稳定性性。当泄泄水建建筑物出出口消消能后的的水流流从刷下下游坝坝坡时，应应比比较调整整尾水水渠和采采取工工程措施施保护护坝坡脚脚的可可靠性和和经济济性，可可采取取其中一一种措措施，也也可同同时采用用两种种措施。对对于于多泥沙沙河流流，应考考虑布布置排沙沙建筑筑物，并并在进进水口采采取放放淤措施施。溢洪道应选择在在在地形开开阔、岸岸坡稳定定、岩岩土坚实实和地地下水位位较低低的地点点，宜宜选用地地质条条件好良良好的的天然地地基。壤壤土、中中砂、粗粗砂、砂砂砾石石适于作作为水水闸地基基，尽尽量避免免淤泥泥质土和和粉砂砂、细砂砂地基基，必要要时应应采取妥妥善处处理措施施。从从地质地地形图图可知坝坝体右右岸有天天然的的垭口，地地质质条件好好，且且有天然然的石石料厂，上上下下游均有有较缓缓的滩地地，两两岸岩体体较陡陡，岩体体条件件好，施施工起起来更快快捷更更经济合合理。因此，溢洪道修修修建于QH右岸山坡坡上上，紧邻邻右坝坝肩。由由于闸闸址段地地形条条件好，所所以以采用正正槽式式溢洪道道。第三章、坝工设设设计第一节、坝型确确确定根据所给资料，选选择大坝型式式，还应根据据地形、地质质、建筑材料料、工程量以以及施工条件件等综合方面面确定坝型。水库处于平原地地地区。由由基本本资料可可知，库库区土料料丰富富，料场场距坝坝址较近近，运运输条件件良好好。施工工简便便，地质质条件件合理，造造价价低。通通过以以上几方方面的的综合分分析比比较，所所以选选用土石石坝方方案。第二节、挡水水水坝体断断面设设计1、坝顶高程的的的确定1.1、风区区区长度由题目已知该流流流域多年年平均均最大风风速为为9m/s，水位768..11m时水库吹吹程程为5.5kkm。1.2、坝顶高高高程计算算坝顶在静水位以以以上的超超高值值按下式式计算算;y=R+e+AAA式中y—坝顶顶超高，m;R—最大波浪浪在坝坝坡上的的爬高，m;A—安全加高高，mm；由上可知等效吹吹吹程5.5kkmm>1..6mm，近似估估计R+e在0.9～1.2之间。所以，正常运行行行条件时R+ee取1.2非常运行条条件件时R+ee取0.9由基本资料可知知知大坝级级别为为3级正常运行条件时时时安全加高A取0.7非常运行条件时时时安全加高A取0.5坝顶高程等于水水水库静水水位与与超高之之和，应应按下列列四种种情况计计算，并并取其中中最大大值；设计洪水位+正正正常情况况的坝坝顶超高高；H=768.111m正常蓄水位+正正正常情况况的坝坝顶超高高；H=767.2220m校核洪水位+非非非常情况况的坝坝顶超高高；H=770.4440m正常蓄水位+非非非常情况况的坝坝顶超高高；H=737...00mm由计算可知，计计计算坝顶顶高程程为770..44m，考虑坝坝顶顶上设与与防渗渗体紧密密连接接的1.2m高防浪墙墙，取取设计坝坝顶高高程为769..22m。2、坝顶宽度度坝顶宽度根据构构构造、施施工等等因素确确定，由由《碾压压式土土石坝设设计规规范（SL2774—20011）》[5]高坝选用10～15m，中低坝坝可可选用5～10m，根据所所给给资料，初初步步拟定坝坝体断断面，坝坝顶宽宽度为8m见图3-1。图3-1坝顶顶顶结构图3、上下游边边坡上下游边坡比见见见表3-2。表3-2上下下下游边坡比比坝高(m)上游下游〈101：2～1：22.51：1.5～11：：210～201：2.25～～11：2.7551：2～1：22.520～301：2.5～11：：31：2.25～～11：2.755〉301：3～1：33.51：2.5～11：：3根据资料，大坝坝坝为中低低坝，故故定上游游坝坡坡1：3.0，下游坝坝坡1：2.5。4、马道为了拦截雨水，防防止坝面被冲冲刷，同时便便于交通、检检测和观测，并并且利于坝坡坡稳定，下游游常沿高程每每隔10～30m设置一条马马道，其宽度度不小于1.5m，马道一般般设在坡度变变化处，均质质坝上游不宜宜或少设马道道，故本坝不不设马道。第三节、坝体体体渗流计计算渗流计算方法采采采用有限限深透透水地基基上设设灌浆帷帷幕的的土石坝坝渗流流，帷幕幕灌浆浆的防渗渗作用用可以用用相当当于不透透水底底版的等等效长长度代替替。渗流分三种情况况况：上游游为设设计洪水水位、校校核洪水水位、正正常蓄水水位和和相应的的下游游水位见见图3-2。图3-2各水水水位示意图图设计洪水位时坝坝坝顶高程程为7769..2mm，设计洪洪水水位为76688.1m，河床高高度度为7311..2m，坝顶宽宽度度为8m，坝高为38m，m=3..00m=22.55。L=L+m(((769..22-7668..1)++B++m·H=+1.45mmm+B+mm·H=123mL=L-L=11117mm上游水深H=3336.555mm下游水水深H=1..889m。h==5.01mmmq==6.8×1000y==x((0,11144.5))表3-3设计计计水位浸润润线线计算成成果表表x(m)01020304050y(m)36.5534.8133.1331.3629.4927.4960708090100110114.525.3922.9720.3417.3213.638.402.93校核洪水位时坝坝坝顶高程程为7769..2mm，设计洪洪水水位为76688.1m，河床高高度度为7311..2m，坝顶宽宽度度为8m，坝高为38m，m=3..00m==2..5。L=L+m(((769..22-7668..1)++B++m·H=+0.29m+B++m·H=120mL=L-L=11113..255m上游水深H=3337.771mm下游水水深H=2..115m。h==5.45mmmq==7.2×1000y===x(00,1110..855)表3-4校核核核水位浸润润线线计算成成果表表x(m)01020304050y(m)37.7134.9633.2031.3429.3727.2560708090100110110.8524.9522.4219.5616.2011.944.753.42正常蓄水位时坝顶高高程为为769..22m，正常蓄蓄水水位为767..22m，河床高高度度为731..22m，坝顶宽宽度度为8m，坝高为38m，m=3..00mm=22.5。L=L+m(((216..99-2113..43))+BB+mm·HH=+3.47m+B+m··HH=128.2mL=L-L=11123..7m上游水深H=3337.771mm下游水水深H=2..115mh==4.73mmmq==5.67×1110y===x∈(0,12211.5))表3-5正常常常蓄水位浸浸润润线计算算成果果表x(m)01020304050y(m)34.5332.3030.8129.2627.6225.8860708090100110121.524.0121.9819.7417.2214.2610.491.65第四节、土坝坝坝稳定计计算坝坡稳定计算采采采用计及及条块块间作用用力的的简化毕毕肖普普法公式式如下下。K=式中W—土条条重量；Q、V—分别为为水平和和垂直直的地震震惯性性力；U—作用于土条条底底面的空隙隙隙压力；；—土条重力线与与与通过此条条块块底面中中点的的半径之之间的的夹角；；b—土条宽度；；、—土条地面的的有有效应力和和和抗剪强强度指指标；M—水平地震惯惯性性力对圆心心心的力矩矩；R—圆弧半径；；稳定计算系数见见见表3-6。表3-6物物物理力学指指标标表序号位置土料名称湿容重()饱和容重()C(kPa)（度）1坝壳堆石1.82心墙粘土1.651.982010.43反滤砂跞石1.8324反滤碎石1.952.00385坝基砂砾料1.86坝基黄土1.61.91稳定计算有三种种种情况施工期、稳稳稳定渗流流期和和水库水水位骤骤降期均质坝材材料料为粘土土湿容重=1...65饱和容重=2.00浮容重=0.55坝基为砂砾料湿容重=1888饱和容重=19..66浮容重=0.55施工期上游边坡坡坡稳定计计算见见表3-7计算图见见附附图1下游边坡坡表3-8计算图见见附1第一次试算假定定定k==11,求得k=第二次试算假定定定k=11..25求得k=故取k==11.255第一次试算假定定定kk==1求得k=第二次试算假定定定k==11.233求得k==故取k=11..23稳定渗流期下游游游边坡稳稳定计计算见表4-99计算见附附图2第一次试算假定定定k==11求得k=第二次试算假定定定k==11.311求得k=故取k==11.311水位降落期上游游游边坡稳稳定计计算见表4-1100计算见附附图3第一次试算假定定定kk==1,求得k=第二次试算假定定定k==11.211求得k=故取k==11.211PAGEPAGE31表3-7施工工工期上游边边坡坡稳定计计算成成果表土条编号h(m)(rbh)wsincoswsin(1-)wtanC·bm(k=1)m(k=1.2555)NO(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)-31148.8-0.30.951-44.625.4188.80.876244.50.891240-26892.8-0.20.978-178.6152.3188.80.9273880.938383.6-1101488-0.10.994-148.8253.9188.80.969496.90.974484.60131934.4010330.1188.81548.91548.91162380.80.10.994238.1406.3188.81.0195841.014586.92172529.60.20.978505.9413.6188.81.0285961.018591.83182678.40.30.951803.5457188.81.026689.41.011688.84182678.40.40.9131071.1457188.81.012658.20.9926515162380.40.50.8661190.2406.2188.80.988662.20.963667.96142083.20.60.8091249.9355.5188.80.952671.70.92467971014880.70.7431041.6254188.80.906488.80.873508.283446.40.80.699357.176.2188.80.850341.80.813336∑5085.76371.36375.7表3-8施工工工期下游边边坡坡稳定计计算成成果表土条编号h(m)(rbh)wsincoswsin(1-)wtanC·bm(k=1)m(k=1.2333)NO(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)-22384-0.20.978-76.865.5188.80.952287.10.932282.8-14768-0.10.994-76.8131188.80.942389.40.922386.8071344010229.3188.81478.11488.611019200.10.994192327.6188.81.019676.60.966684.621223040.20.978460.8393188.81.029680.21.024663.231324960.30.951748.8426188.81.026689.21.019690.341324960.40.913998.4426188.81.012762.51.00375551324960.50.8661284426188.80.988762.30.977759.361019200.60.8091152327.6188.80.952662.40.939689.97713440.70.743940.8229.3188.80.906581.30.891589.280.5960.80.66976.816.4188.80.850381.40.834386.8∑5171.16360.56386.2表4-9稳定定定渗流期下下游游边坡稳稳定计计算成果果表土条编号h(m)(rbh)wsincoswsin(1-)wtanC·bm(k=1)m(k=1.3111)NO(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)-21192-0.20.978-38.432.8188.80.927259.10.930298.3-14776-0.10.994-77.6132.4188.80.968481.80.970451.1081560010266.2188.81585156511019480.10.994194.8332.4188.81.019611.51.01863221223360.20.978467.2398.6188.81.029670.81.026692.531325320.30.951759.6432.1188.81.026755.21.023736.741325280.40.9131011.2431.4188.81.012752.81.007735.951325240.50.8661262430.7188.80.9887370.982730.861019360.60.8091161.6330.4188.80.952645.40.845669.47713840.70.743943.6230188.80.906562.20.898686.4823840.80.669307.265.5188.80.850399.20.841422.4∑4931.264606480.7表3-10水水水位降落期期上上游边坡坡稳定定计算成成果表表土条编号h(m)(rbh)wsincoswsin(1-)wtanC·bm(k=1)m(k=1.2111)NO(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)-32225-0.30.951-67.538.4188.80.878258.80.889255.6-26675-0.20.978-135115.2188.80.9273880.937384.4-1111345.5-0.10.994-134.5229.6188.80.968562.30.973560.10152011.5010343.2188.8158215821172668.50.10.994266.9455.4188.81.019693.31.015694.72193325.50.20.978665.1567.5188.81.0298651.020869.53193973.50.30.9511192678188.81.026884.81.013885.74194189.50.40.9131675.8714.9188.81.0129960.995998.25173748.50.50.8661874.2639.6188.80.988886.60.967886.761430870.60.8091852.2526.8188.80.952794.90.927796.77102200.50.70.7431540.4375.5188.80.906782.80.878805.3812160.80.699172.836.9188.80.850365.50.819375.3∑7202.48714.98694.4表3－11坝坝坡稳稳定计算算成果表表计算工况上游边坡（m）稳定系数（K）下游边坡（m）稳定系数（K）允许稳定系数[K]稳定渗流期1:2.51.311.30水位降落期1:3.01.211.20施工期1:3.01.251:2.51.23根据上述计算成成成果，采采用上上游1：3.0，下游1：2.5，满足边边坡坡稳定要要求。第五节、细部构构构造1、护坡因坝的上游坡面面面受波浪浪淘刷刷，下游游坡面面受雨水水冲刷刷，坝的的上下下游坡面面需设设置护坡坡，本本方案为为砌石石护坡，厚厚0.3m。上下游护坡需设设设碎石或或砾石石垫层，本本方方案为碎碎石垫垫层厚0.2m。下游坡面上要设设设置表面面排水水系统，纵纵横横向排水水沟及及坝坡与与岸坡坡连接处处的排排水沟。此此外外，还应应布置置阶梯等等通行行道路。2、反滤层设设计既要求把坝体渗渗渗水排除除坝外外，又要要求不不产生土土壤的的渗透破破坏，在在渗流的的出口口或进入入排水水处。由由于水水力坡降降往往往很大，流流速速较高，土土壤壤易发生生管涌涌破坏，为为了了防止这这种渗渗透破坏坏，在在这些地地方应应设置反反滤层层。反滤层一般由111～3层级配均均匀匀，耐风风化的的砂、砾砾、卵卵石或碎碎石构构成，每每层粒粒径随渗渗流方方向而增增大，水水平反滤滤层的的最小厚厚度可可采用0.3m，垂直或或倾倾斜反滤滤层的的最小厚厚度可可采用0.5m，（反滤滤层层应有足足够的的尺寸以以适应应可能发发生的的不均匀匀变形形，同时时避免免与周围围土层层混掺）。其其作用是防止止衬砌的护坡坡石陷入坝身身体中，在上上游坡避免冲冲刷并在库水水位降落时把把坝体的水排排出去又不带带走坝体土料料。因土坝为为均质坝，所所以采用反滤滤层位于被保保护土的上部部，渗流方向向主要由下向向上见图3-12。图3-12反反反滤层示意意图图3、防渗体的土土土料要求防渗体要具有足足足够的不不透水水性和塑塑性，要要求防渗渗体的的渗透系系数比比坝主体体至少少小100～1000倍，且其其透透水系数数不宜宜大于10，防渗渗体体要有足足够的的塑性。这这样样，防渗渗体能能适应坝坝基和和坝体的的沉陷陷和不均均匀变变形，从从而不不致断裂裂。长长期的筑筑坝经经验告诉诉我们们，粘粒粒含量量为15～30%或塑性指指数数为10～17的中壤土土、重重壤土粘粒含量量为35～40～%或塑性指指数数为17～20的粘土都都是是填筑防防渗体体的合适适土料料。粘性性土的的天然含含水量量最好，稍稍高高于塑限限含水水量，使使土料料处于硬硬塑状状态。4、排水结构选用棱体排水，是是在下游坝脚脚处用块石堆堆成棱体，顶顶部高程应超超出下游最高高水位，超出出高度应大于于波浪沿坡面面的爬高。大大坝为3级，不应小小于0.5m，并使坝体体浸润距坝坡坡的距离大于于冰冻深度。堆堆石棱体内坡坡一般为1：1.25～1：1.5，外坡为1：1.5～1：2.0或更缓，应应避免棱体排排水上游坡脚脚出现锐角，顶顶宽应根据施施工条件及检检查观测需要要确定，但不不得小于1.0m。棱体排水结结构图见图3-13。图3-13棱棱棱体排水结结构构示意图图为了有效地降低低低坝内浸浸润线线，在均均质坝坝内设置置垂直直的、向向上游游或向下下游倾倾斜的竖竖式排排水是控控制渗渗流的一一种有有效型式式。这这种排水水顶部部可伸到到坝面面附近，厚厚度度由施工工条件件确定，但但不不小于1.0m，底部用用水水平排水水带或或褥垫排排水将将渗水引引出坝坝外。对于由粘性土材材材料填筑筑的均均质坝，为为了了加速坝坝壳内内空隙水水压力力的消散散，降降低浸润润线，以以增加坝坝的稳稳定，可可在不不同高程程处设设置坝内内水平平排水层层，其其位置、层层数数和厚度度可根根据计算算确定定，但其其厚度度不宜小小于0.3m。多数情情况况下，伸伸入坝坝体内的的长度度一般不不超过过各层坝坝宽的的。第四章、溢洪道道道设计第一节、溢洪洪洪道地形形资料料库区两岸分水岭岭岭高程均均在750m以上。库库区区外围断断裂较较发育，在在库库内被第第四系系及第三三系玄玄武岩覆覆盖。库库区地下下水类类型有两两种，第第四系松松散层层孔隙潜潜水和和前第四四系基基岩裂隙隙水。水水库不存存在永永久性渗渗漏问问题，库库岸稳稳定性较较好，水水库蓄水水后，局局部地段段可能能产生浸浸没，但但浸没面面积甚甚小，库库区两两岸居民民及耕耕地分散散，库库区范围围内无无矿点分分布，库库区无水水库淤淤积问题题，水水库蓄水水后不不致产生生构造造性诱发发地震震。第二节、溢洪洪洪道地质质资料料溢洪道地基为晚晚晚元古代代第三三期侵入入混合合花岗岩岩，灰灰白色-肉红色，岩岩岩体风化化程度度均为弱弱风化化带，地地下水水类型为为基岩岩裂隙水水，对对砼无腐腐蚀性性；溢洪洪道部部位断层层规模模均较小小，以以陡倾角角为主主，完整整性及及强度与与两侧侧岩体相相差较较小；闸闸室段段基础岩岩体中中等透水水性，完完整性较较差，应应进行浅浅层固固结和深深部帷帷幕灌浆浆防渗渗处理。第三节、溢洪洪洪道的位位置选选择溢洪道在水利枢枢枢纽中位位置的的选择，关关系系的工程程的总总体布置置，影影响到工工程的的安全、工工程程量、投投资、施施工进度度和运运用管理理，原原则上应应通过过拟定各各种可可能方案案，全全面考虑虑，则则优选定定。一一般应考考虑以以下因素素：溢洪道应位于路路路线短和和土石石方开挖挖量少少的地方方。坝坝址附近近有高高程合适适的马马鞍形垭垭口，则则往往是是布置置溢洪道道较理理想之处处。拦拦河坝两两岸顺顺河谷方方向的的缓坡台台地也也适合布布置溢溢洪道。溢溢洪洪道应力力争位位于较坚坚硬的的岩基上上。位位于好岩岩基上上的溢洪洪道可可以减省省工程程量，甚甚至不不衬砌。应应避避免在可可能坍坍塌的地地带修修建溢洪洪道。溢溢洪道开开挖出出渣路线线及弃弃渣场所所应能能合理安安排，是是开挖量量的有有效利用用更具具有经济济意义义。此外外还要要解决与与相邻邻建筑物物的施施工干扰扰问题题。综上上所述述，本枢枢纽溢溢洪道应应选上上坝线方方案。第四节、溢洪道道道布置1、引水渠引水渠进口布置置置应因地地制宜宜，体形形简单单。当进进口布布置在坝坝肩时时，靠坝坝的一一侧应设设置顺顺应水流流的曲曲面导水水墙，靠靠山一侧侧应开开挖或衬衬砌规规则曲面面；当当进口布布置在在垭口面面临水水库时，宜宜布布置成对对称或或基本对对称的的喇叭口口型式式。初拟引水渠段长长长103，底底宽14,底高程730，边边坡1:1，引水渠渠首首端为32.55的直直线段，其其后后接一半半径为为80的圆心心角角为的圆弧弧段段。引水水渠进进口段剖剖面见见图4-1。图4-1引水水水渠进口段段的的剖面图图引水渠的布置应应应遵循以以下原原则：①选择有利的地地地形、地质质条条件；②引水渠轴线方方方向，应有有利利于进水水，在在平面上上最好好布置成成直线线，以减减小水水头损失失，增增加其泄泄水能能力；③引水渠较长时时时，宜在控控制制段之前前设置置渐变段段，其其长度应应据流流速等条条件确确定，不不宜小小于2倍堰上水水深深；④若受地形、地地地质条件限限制制，引水水渠必必须转弯弯时，其其弯曲半半径不不宜小于4倍的渠底底宽宽；⑤弯道至控制堰堰堰之间宜设设计计直线段段，其其长度不不小于于2倍堰上水水头头；⑥引水渠底宽顺顺顺水流方向向收收缩时，其其首首、末端端底宽宽之比宜宜在1.5～3之间。引水渠的横断面面面应有足足够大大的尺寸寸，以以降低流流速，减减少水头头损失失。渠内内设计计流速大大于悬悬移质不不淤流流速，小小于渠渠道不冲冲流速速，且水水头损损失小，一一般般采用3~5。横断面面的的侧坡根根据稳稳定要求求确定定。为了了减小小造率和和防止止冲刷，引引水水渠宜做做衬砌砌。石基上的引水渠渠渠如能开开挖整整齐，也也可以以不做衬衬砌。纵纵断面应应做成成平底或或底坡坡不大的的逆坡坡当溢流流堰为为实用堰堰时，渠渠底在溢溢流堰堰处宜低低于堰堰顶至少0.5H，以保证证堰堰顶水流流稳定定和具有有较大大的流量量系数数。2、控制段控制段设计，包包包括溢流流堰和和两侧连连接建建筑物。溢溢流流堰的位位置是是溢洪道道纵断断面的最最高点点，其堰堰顶高高程与工工程量量的关系系很大大，所以以控制制堰轴线线的选选定应满满足下下列要求求：①统筹考虑进水水水渠、泄槽槽、消消能防冲冲设施施及出水水渠的的总体布布置要要求；②建筑物对地基基基的强度、稳稳定性、抗渗渗性及耐久性性的要求；③便于对外交通通通和两侧建建筑筑物的布布置；；④当控制堰靠近近近坝肩时，应应与大坝布置置协调一致；；⑤便于防渗系统统统布置，堰堰与与两岸的的止水水、防渗渗排水水应形成成整体体。控制堰的型式、基基本尺寸和布布置方式是溢溢洪道泄流能能力的决定性性因素。由于于随着泄流能能力的不同，洪洪水期可能出出现的最高水水库洪水位也也不同，即坝坝高也要不同同。所以控制制堰的合理设设计，归结为为拟定不同方方案，进行调调洪演算，对对包括拦河坝坝和溢洪道在在内的枢纽总总体的技术经经济条件加以以比较，从而而选定。设置控制堰段要要要解决的的主要要问题包包括选选择溢流流堰断断面型式式、决决定堰顶顶是否否设闸门门控制制、通过过调洪洪演算选选定堰堰顶高程程和孔孔口尺寸寸、选选定闸门门型式式以及与与控制制堰有关关的结结构的平平面和和剖面布布置等等。溢流堰型式应根根根据地形形、地地质、水水力条条件、运运用要要求和技技术经经济指标标等因因素，经经综合合比较选选定。堰堰型可选选用开开敞式型型式，但但与溢流流坝相相比，其其堰体体高度很很低；；与泄水水闸相相比，其其闸后后落差较较大。溢溢流堰体体型设设计的要要求是是尽量增增大流流量系数数，在在泄流时时不产产生空蚀蚀或诱诱发振动动的负负压。溢流堰前缘长度度度和孔口口尺寸寸的拟定定以及及单宽流流量的的选择，可可参参考重力力坝的的有关内内容。选选定调洪洪起始始水位和和泄水水建筑物物的运运用方式式，然然后进行行调洪洪演算，得得出出水库的的设计计洪水位位和溢溢洪道的的最大大下泄量量。满满足条件件后，在在此基础础上，通通过分析析研究究在拟定定若干干方案，分分别别进行调调洪演演算，得得出不不同的水水库设设计洪水水位和和最大下下泄量量，并相相应定定出枢纽纽中各各主要建建筑物物的布置置尺寸寸、工程程量和和造价。最最后后，从安安全、经经济以及及管理理运用等等方面面进行综综合分分析论证证，从从而选出出最优优方案。3、泄槽段洪水经溢流堰后后后，多用用泄水水槽与消消能设设施连接接。为为不影响响溢流流堰的泄泄洪能能力，此此段纵纵坡常做做成大大于临界界底坡坡的陡坡坡。破破陡、流流急是是泄水槽槽的特特点。槽槽内水水流速度度往往往超过16~20。所以以，防防止和减减小高高速水流流所引引起的掺掺气、空空蚀、冲冲击波波和脉动动等是是泄槽段段设计计的关键键。泄槽在平面上宜宜宜尽量成成直线线、等宽宽、对对称布置置，使使水流平平顺，避避免产生生冲击击波等不不良现现象。但但实际际工程中中受地地形、地地质条条件的限限制，有有时泄槽槽很长长，为减减少开开挖量或或避开开地质软软弱带带等，往往往做做成带收收缩段段和弯曲曲段的的型式。泄槽段水流属于于于急流，如如必必须设置置收缩缩段时，其其收收缩角也也不宜宜太大。当当收收缩角较较大时时，必须须进行行冲击波波计算算，并应应通过过水工模模型实实验验证证。收收缩段最最大冲冲击波波波高由由总偏转转角大大小决定定，而而与边墙墙偏转转过程无无关。因因此，为为了减减小冲击击波高高度，采采用直直线形收收缩段段比圆弧弧形收收缩段为为好。泄槽段如设置弯弯弯道，由由于离离心力及及弯道道冲击波波作用用，将造造成弯弯道内外外侧横横向水面面差，流流态不利利。要要设置弯弯道是是时，宜宜满足足下列要要求：：横断面面内流流速分布布均匀匀，冲击击波对对水流扰扰动影影响小，在在直直线段和和弯曲曲段之间间，可可设置缓缓和过过渡段，为为降降低边墙墙高度度和调整整水流流，宜在在弯道道几缓和和过渡渡段渠底底设置置横向坡坡，矩矩形断面面弯道道的弯曲曲半径径宜采用6～10倍泄槽宽宽度度。泄槽纵剖面设计计计主要是是决定定纵坡，其其根根据自然然条件件及水力力条件件确定。水流通过控制段段段后为急急流，为为了不在在泄槽槽段上产产生水水跃，泄泄槽纵纵坡应大大于水水流的临临界坡坡，在地地质条条件许可可的情情况下，尽尽量量使开挖挖和衬衬砌工程程量最最省。同同时纵纵坡还要要考虑虑泄槽底底板和和边墙结结构的的自身稳稳定及及施工方方便等等因素。泄泄槽槽纵坡以以一次次坡为好好，当当受地形形条件件限制或或为了了节省工工程量量而需边边坡度度时也宜宜先缓缓后陡，因因为为水流经经过控控制段入入泄槽槽时，流流速不不大；当当接近近消能设设施时时，加大大底坡坡以便与与消能能设施相相连接接，此段段长度度较短，防防空空蚀措施施比较较好解决决。但但为防止止水流流脱离槽槽底产产生负压压，在在变坡处处宜采采用符合合水流流轨迹的的抛物物线连接接。如采用先陡后缓缓缓的变坡坡方式式，泄槽槽易被被动水压压力破破坏，连连接必必须采用用反弧弧曲线，反反弧弧半径应应不小小于3～6倍的变坡坡