工程布置及建筑物改okok

PAGE5工程布置及建筑物5.1设计依据根据《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93），相关专业规范、技术标准和可行性研究阶段的审批、审查意见，是初步设计阶段的主要设计依据。5.1.1工程等别及建筑物级别xx水利枢纽工程是以防洪、供水、灌溉为主，结合发电的多目标开发综合利用工程。根据可研审批的建设规模，水库总库容为4.68亿m3，供水规模为1.98亿m3，规划灌溉面积9.92万亩。依照GB50201-94《防洪标准》及SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，以水库总库容确定本工程为大(2)型规模，Ⅱ等工程。枢纽主要建筑物拦河土坝、溢洪道及引水建筑物进水口为2级建筑物，引水隧洞和发电厂房、溢洪道进水渠导墙及泄槽侧墙等次要建筑物为3级建筑物，临时建筑物为4级建筑物。主要建筑物土石坝防洪标准：设计洪水重现期100年，校核洪水重现期为2000年一遇。发电厂房防洪标准：设计洪水重现期30年，校核洪水重现期为100年一遇。溢洪道消能防冲设计洪水标准为50年一遇。5.1.2设计基本资料5.1.2.1工程任务xx水利枢纽是xx省南部水资源调配的重点工程，其建设任务是以防洪、供水、灌溉为主，结合发电。5.1.2.2水位及流量坝址H~Q关系成果见表5-1；坝址设计洪水成果见表5-2；建库后各级频率洪水成果见表5-3。表5-1xx水库坝址水位～流量关系成果表单位：H-56榆林m,Q-m3/sH13.8013.8914.0014.2014.3314.5014.7014.8014.90Q04.3521.055.078.2106140159182H15.0015.2015.5015.7016.0016.5017.0017.5018.00Q208273386475626930129017202160H18.5019.0019.5020.0020.5021.0021.5022.0022.50Q264031403640416047005240579063907010H23.0023.5024.0024.5025.0025.5026.0026.50Q765083309080983010600115001230013100表5-2坝址设计洪水成果表（天然）项目各级频率（%）设设计值0.05123.335102050Qm(m3/ss)151009070772069305920459032901680表5-3建库后坝址断面设计洪水成果表P(%)水库水位Z泄泄(m)库容V(亿m3)溢洪道下泄量Q泄(m3/s)坝下水位Z下(m)0.054.68885023.85170.734.05610021.76270.404.00589021.58570.003.93166017.435.1.2.3水库特征水位正常蓄水位：70.00m设计洪水位（P＝1％）：70.73m，相应库容4.05亿m3。校核洪水位（P＝0.05％）：74.58m，相应库容4.68亿m3。防洪限制水位：58.45m（主讯期6－9月），相应库容2.43亿m3。死水位：33.00m，死库容0.43亿m3。5.1.2.4泥沙坝址多年平均输沙量17.8万t，推移质3.56万t。5.1.2.5气象1）降雨坝址以上多年平均降雨量：1858.8mm；多年平均水面蒸发量：雅亮站1224.5mm，崖城站1719.9mm。2）气温多年平均气温南滨站为25.0℃；雅亮站为23.1℃；极端最高气温35.7℃；极端最低气温1.6℃。3）风速与吹程风向：旱季东或东北，雨季西或西南；最在风力：12级以上；年平均台风频率3次；59年～98年间实测极大风速40m/s（ENE）；多年平均风速2.6m/s；多年平均最大风速20.1m/s。5.1.2.6地震烈度根据地震烈度区划确定本工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为6度。原水利电力部和国家地震局1987年共同签发的水电水规字第55号文及2001年中国水利水电科学研究院对本枢纽进行地震基本烈度复核，本工程的地震基本烈度仍定为6度。按照SL203-97《水工建筑物抗震设计规范》规定，本工程采用抗震设计烈度为6度。5.1.2.7地基特性及设计依据1）坝址地基特性坝址覆盖层为第四系松散堆积物，河床表层0～4.5m为松散的砾砂、砾石层。4.5m以下为稍密～密实含少量黄泥的卵砾石层。两岸坡主要是残坡积土和壤土。坝址地基岩性为灰白、肉红色似斑状黑云母二长花冈岩，细粒结构，块状构造。河床部位一般为弱风化岩体。全强风化带沿断层或局部基岩表层分布。两岸风化不均，全强风化层厚1m～15m，左岸局部达20m。坝区断裂构造发育。坝址区河床和左岸台地顺河向断层分布较多。坝基设计参数见表5-4。表5-4坝基地质参数建议值河床覆盖层密实状态密度p(g/cm3)允许承载力[RR](kPa)变形模量Eo(MPa)渗透系数K(m/d)允许坡降抗剪强度开挖坡比（坡高<6m）CΦ(°)松散,以粗砂为主,含含少量卵砾砾石。1.70100~200025~30100~2000.450311:1.5～～1:1.775稍密~中密,卵砾含量量较多,粒径较大大。1.80200~300035~4050~1000.20331:1.25～～1:1..5密实，含泥砂卵卵石1.90>300>40500.20351:1.25二长花岗岩全风化带1.70~1..85150~20000.51:1.2~1::1.5强风化带400~70003×1031:0.75~~1:1弱风化带2.672000~30006×1031:0.3~11:0.55拟采用xx沟砂砾料场的砂砾料作坝基振冲料，该料场砂的平均粒径为0.60～0.71mm，细度模数为3.32～3.74，砾干松密度为1.57～1.95g/cm3，砂干松密度1.29～1.70g/cm3，云母含量0～0.0037%，全级配含泥量0.7%～2.1%，针片状含量5.05%～8.17%，软弱颗粒含量2.0%～3.77%。2）溢洪道地基特性溢洪道布置在右岸垭口冲沟，溢洪道地基覆盖层厚0m～5m，基岩为燕山晚期二长花岗岩，岩体完整性较差。溢洪道进口及泄槽段风化层厚，对高边坡开挖段需进行护坡处理。控制段闸基岩体风化较深，断续有缓倾角裂隙发育，须进行固结灌浆和帷幕灌浆，对断层破碎带进行置换处理。溢洪道地基相关物理力学指标采用值详表5-5。永久工程开挖边坡采用值见表5-6。表5-5溢洪道地基的物理力学指标表岩石类别密度(g/cm3)允许承力(MPa))软化系数变形模量(MPa))抗剪(断)强度度岩石/岩石岩石/混凝土f1c1(MPa))f1c1(MPa))fC(MPa)弱风化花岗岩2.662.00.806×1030.9~1.00.7~0.90.8~0.90.5~0.70.6~0.65/强风化花岗岩/0.6/3×103////0.5/表5-6永久工程开挖边坡采用值表（坡高小于10m）类别残坡积层全风化带强风化带弱风化带微风化带坡比1:1.5~11:1.7751:1.51:1.0~11:1.221:0.51:0.33）输水洞地质条件引水隧洞布置在左岸，进出口处于全强风化带，洞身主要在弱微透水的弱风化岩体内通过，未发现大的断层发育，多属Ⅱ～Ⅲ类围岩。但断层破碎带及节理裂隙极发育地段为Ⅳ类围岩。Ⅱ类围岩：取f＝5～6，K0＝4000～5000MN/m3；Ⅲ类围岩：取f＝4～5，K0＝3000～4000MN/m3；Ⅳ类围岩：取f＝1～2，K0＝1000～1500MN/m3。4）厂房地基特性及相关参数电站厂房位于左岸引水隧洞出口的西侧。基础地层全、强风化层较薄，基础可利用弱风化岩体，对断层破碎带进行置换处理。厂房后边坡地形坡角20°～25°，自然边坡稳定条件好，但仍须做好永久防护。有关地质参数采用值与溢洪道相同。5.1.2.8建筑材料特性及设计参数1）土料本工程选用土料场有丛毛、坝上、卡把、抱古、高村、大茅共六个土料场，均有简易公路与坝址相通。初设阶段重点对丛毛、坝上、卡把三个料场针对土料有用层的储量及质量进行了补充勘查。丛毛料场位于库区左岸，距坝址4.6km～6.75km，高程15m～55m，长条形分布，长约2km，以花岗岩风化土为主，土层厚度均大于3m。坝上料场位于库区左岸，距坝址1km～4km，高程14.0m～35.0m，长条形分布，土层平均厚度约5m，部分达9m以上，土层上部为砂壤土、砂质粘土，下部为花岗岩风化土。卡把料场位于左坝肩东南方向1～2km，高程140m～170m，主要以花岗岩风化土为主。各土料场的储量及物理力学特性见表5-7。表5-7xx土坝土料储量特性表料场名称距坝址距离（km）料场面积(万mm2）地面高程(m)无用层方量（万m3）有用层储量（万万m3）防渗料坝壳料丛毛4.6~6.77540.0515～5516.02117.6340.05坝上1.0~4.0024.7814~3510.12115.6337.17卡把Ⅰ区1.072.18140~170037.61211.0472.18卡把Ⅱ区2.065.91140~170033.05176.2665.91合计96.80620.55215.31各土料场土料物理力学指标见表5-8。土料设计采用指标见表5-9。表5-8xx水库土坝料场土工试验汇总表表5-9土料物理力学性质指标采用值表项目单位防渗土料强风化料河床砂砾石石渣干密度g/cm31.701.791.661.80天然含水量%15.42.2313.25最优含水量%15.912.1孔隙比e0.720.650.720.7孔隙率n%41.8639.3941.8641.18湿容重g/cm31.961.831.88饱和容量g/cm32.122.182.082.21浮容重g/cm31.121.181.081.21渗透系数k大值平均cm/s4.25×100－51.3×10－－43×10－21×10－3小值平均cm/s2.83×100－6总应力强度φu°16.427.7CukPa53.575.0φcu°17.633.1CcukPa26.311.0有效应力强度φ’cu°21.940.4C’cukPa11.814.02)砂砾料在坝址上下游各3km范围内，天然砾料较丰富。本阶段选择了高村和xx两个砂砾料场，储量分别为：高村料场143.34万m3，xx料场80.77万m3，砂砾近似各半。相关参数详见砂砾料场综合图（ND-2D-39和ND-2D-41）。3）石料卡把石料场位于坝址左岸的卡把村，为卡把土料场的西段，地面高程90m～170m，有用储量546万m3。物理力学参数见表5-10。表5-10卡把石料场物理力学参数表取样深度（m）风化程度密度(kg/cm)比重极限抗压强度軟化系数弹模（105MPa）饱和（MPa）干燥（MPa）Z110.9～122.0弱风化2.662.67201.5240.80.831.008Z210.77～112.3弱风化2.672.67208.1249.70.831.045.1.3主要技术规程规范1）《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93；2）《防洪标准》GB50201-94；3）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000；4）《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99；5）《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251-2000；6）《溢洪道设计规范》SL253-2000；7）《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001；8）《混凝土面板堆石坝设计规范》SL228-98；9）《水工隧洞设计规范》SL279-2002；10）《水电站厂房设计规范》SL266-2001；11）《水工钢筋混凝土结构设计规范》SDJ20-78；12）《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96；13）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；14)《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；15）《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997；16）《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97；17）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；18）《水利水电工程制图标准》SL73-95；20）《水电站压力力钢管设计计规范》SL2881-20003；21）《水电水利工工程工程量量计算规定定》DL//T50888-19999；22）《水工建筑物物水泥灌浆浆施工技术术规范》SSL62--94；23）《水利水电工工程进水口口设计规范范》SL2855-2003；24）《水电站厂房房设计规范范》SL2644-2001；25）《土石坝安全全监测技术术规范》SSL60-94；26）《水利水电工工程振冲处处理地基技技术规范》；；27）《公路工程技技术标准》JTJJ001997；28）《公路桥涵设设计通用规规范》JTJJ041--89；29）《公路路线设设计规范》JTJJ011--94；30）《公路水泥混混凝土路面面设计规范范》JTGGD40--20022；31）其它有关的法法律、法规规、条例和和技术标准准。5.2坝型选选择xx梯级坝址位位于xx下游最最末一个峡峡谷河段的的南滨农场场红河队部部附近。在在可行性研研究报告中中曾进行了了土坝、面面板堆石坝坝、碾压砼砼重力坝等等坝型的比比选。根据据可研阶段段的审批意意见，明确确以当地材材料坝为基基本坝型。本本阶段仅对对土坝和砼砼面板堆石石坝两坝型型进一步论论证。分别别从地形地地质、工程程布置、施施工条件、工工期、投资资等方面进进行方案比比较，最终终选定坝型型。钢筋砼面板坝属属Ⅱ级高坝，要要求面板坝坝趾板建于于弱风化岩岩层上，趾趾板覆盖层层的开挖量量大，对施施工围堰防防渗及基坑坑抽排水等等要求较高高且对工期期有一定的的影响，同同时石料场场开采弃渣渣、堆渣及及渣场占地地均较多。虽虽然施工渡渡讯占有优优势，但经经核算其投投资比土坝坝方案高，工工期比土坝坝方案长。土坝属Ⅱ级中坝坝，通过对对地基及部部分坝体采采用填砂振振冲筑坝，避避免了坝基基覆盖层的的大开挖。施施工戗堤与与土坝相结结合，可不不设防渗措措施和基坑坑抽排水。土土料大部分分取自库区区淹没线以以下，对环环境影响相相对较小。虽虽然土坝施施工渡讯有有一定的难难度，但工工期较短，投投资相对节节省。以下根据建坝条条件对钢筋筋混凝土面面板坝方案案和土坝方方案进行综综合比较。5.2.1建建坝条件5.2.1.11地形地貌貌坝址河段两岸山山体雄厚，山山顶高程均均在1500m以上，河河谷形态呈呈左缓右陡陡不对称的左上坡山坡，局局部有陡崖崖。坝址河河床宽1880m～240mm，中间有有一宽为880m～120mm，长约5440m的沙沙洲，并且且右岸距河河边1500m～280mm处有一天天然垭口。坝坝址于正常常蓄水位770.0mm高程处，河河谷宽约5500m。5.2.1.22工程地质质河床覆盖层较厚厚，为6..5m～21m。覆盖层层上部0～5m为含卵（砾砾）石中粗粗砂，左岸岸河床约330m×100mm区域内有有含淤泥质质粉细砂透透镜体层，表表层厚约55.0m，较较松散。下下部为含泥泥砂卵（砾砾）层夹少少量蛮漂石石，稍密状状，压缩系系数αv=00.04～～0.111Mpa-1，属中中偏低压缩缩性土。坝基岩石主要为为燕山晚期期斑状二长长花岗岩。坝坝址内最发发育的断层层为NEE--EW向和NNE--NE向两组，均均为中陡倾倾，破碎带带宽度一般般小于6m。其中相相距10mm～30m的F2、F2-1两条断层层，在河床床中纵向穿穿过坝址，产产状25°~30°/SE∠80°，构造岩岩以糜棱岩岩化碎裂花花岗岩为主主，并有硅硅化现象。岩体风化有面状状风化和囊囊（槽）状状风化。坝坝址两岸风风化不均。河河床一般为为弱风化~微风化岩岩石，沿顺顺河向断层层两侧局部部有强风化化岩石，厚厚度小于55.5m。左左岸全风化化带下限埋埋深2.0mm~9.00m，强风风化厚0m~7..53m；；右岸坝肩肩全风化带带下限埋深深0m~7..0m，强强风化厚0m~4..6m。弱弱风化属AⅢ类硬岩。相相对抗水层层顶板（ω≤0.33Lu）变变化较大，左左岸为5m~333m，河床床为9m~455m，右岸岸为6m~244m。全风风化土Kz在1×10-4cm/s以内，属属弱透水层层。根据中国水利水水电科学研研究院抗震震研究中心心2001年7月编制的的《海南省省xx水利枢枢纽工程水水库诱发地地震危险性性评价研究究报告》，结结论为：库库坝区总体体属于弱震震环境，根根据库区的的构造、地地层岩性条条件及水文文地质条件件等特征，将将整个库区区划分为二二个库段（坝坝址——椰庄农场场、称Ⅰ库段、椰椰庄农场——库尾、称Ⅱ库段），分分别评价其其诱发地震震的可能性性，诱震类类型及可能能的震级上上限。通过过宏观类比比，总体认认为第Ⅰ库段存在在诱发构造造型水库地地震的可能能，震级上上限取4..0级，对对坝址区的的影响烈度度均小于V度，可能能会对当地地居民带来来一定的影影响，但不不致造成较较大的破坏坏。经勘察及试验分分析，坝址址区工程地地质条件相相对简单，采采用相应工工程措施后后，具备修修建中等高高度的拦河河坝的工程程地质条件件。5.2.1.33天然建筑筑材料坝址附近天然建建筑材料储储量丰富、质质量较好、交交通方便，可可满足修建建当地材料料坝型的要要求。溢洪洪道及导流流建筑物的的开挖亦有有大量的土土石方量，部部分可用于于填筑坝体体。可研阶段对xxx坝址上、下下游各7..0km范范围内的两两岸沿河地地带进行了了普查，选选择了坝址址上游左岸岸的丛毛、坝坝上、卡把把和坝址下下游的抱古古、高村、大大茅等六个个土料场进进行了普查查～详查勘勘察工作。各各土料场均均有简易公公路与坝址址相通。其其中丛毛、坝坝上两个土土料场在水水库淹没区区范围，应应优先考虑虑使用。卡卡把料场在在淹没线以以上，但距距坝址仅为为1～2km，土料容容易上坝。本本阶段选择择了坝址上上游左岸的的丛毛、坝坝上和卡把把三个料场场作为土坝坝主料场，抱抱古料场为为备用料场场。三个主料场的土土料由阶地地冲积土、残残坡积土和和全风化土土组成。丛丛毛及坝上上料场位于于库区左岸岸；卡把料料场位于左左坝肩附近近。各土料料场的储量量及特性见见表5-7；土料的的物理力学学参数见表表5-8。砂砾料主要有高高村和xxx沟料场，质质量和储量量均满足设设计要求。石石料场位于于左坝肩高高程为90～170m的卡把村村附近，剥剥离层约110..7万m3，区内有有大片橡胶胶和灌木林林地。5.2.1.44交通和施施工布置坝址处已有122km等外公公路至南滨滨农场，目目前正在改改建为三级级公路。南南滨农场至至三亚44km大部分分为二、三三级公路，对对外交通方方便。坝址范围内左岸岸沿河均有有Ⅰ级阶地，场场地较开阔阔，土石料料均在左岸岸，有简易易公路相通通，施工布布置条件较较好。5.2.2土土坝方案据地质勘察，xxx坝址附附近土料充充足，各料料场土料的的防渗指标标不均，渗渗透系数多多在1×100-4cm/s～1×100-5cm/s之间，不不适合作为为心墙防渗渗土料。若若用其它材材料作防渗渗心墙，一一需增加投投资，二需需增加工期期，三不利利于防洪渡渡汛断面的的施工。因因此，均不不予考虑。而而采用了“土质防渗渗体分区坝坝”方案，即即坝的中部部和上游为为土质防渗渗体，斜坡坡式排水道道之后坝壳壳为透水性性较大的填填料。本阶阶段在可研研阶段推荐荐的土坝方方上步作比之下1）可行性研究阶阶段推荐的的土坝方案案枢纽由挡水建筑筑物、泄水水建筑物和和引水建筑筑物等主要要建筑物组组成。泄水建筑物利用用右岸垭口口布置开敞敞式溢洪道道，堰顶高高程56..0m，泄泄槽宽度665.0mm。引水隧隧洞布置在在左岸，隧隧洞出口接接压力钢管管，分岔后后布置发电电厂房。挡水建筑物为土土质防渗体体分区坝，坝坝顶高程776.50m，防浪浪墙顶高程程77.70m，最大大坝高655.50m，坝顶顶宽度9mm，坝顶长长535m。上游坝坝坡分二级级，边坡自自上而下分分别为1:2.755、1:3.0，上上游45m高程是与与围堰结合合的堆石平平台；下游游坝坡分三三级，边坡坡自上而下下分别为11:2.55、1:2..75和1:3..0，30m高程程以下是堆堆石排水棱棱体。坝体体上游部分分是以花岗岗岩风化土土填筑为主主的防渗体体，坝体下下游部分采采用风化岩岩和开挖石石渣等透水水性较强的的材料填筑筑。坝体基基岩防渗采采用帷幕灌灌浆，河床床砂砾石坝坝基采用砼砼墙防渗。河床坝基处理方方式：上下下游围堰需需进行防渗渗处理，基基坑抽水后后，振冲加加密河床砂砂砾石基础础，清基1~2m后，再填填筑坝体施施工砼防渗渗墙并进行行河床基岩岩帷幕灌浆浆。该方案案施工工序序较多，围围堰防渗的的成功与否否将直接影影响工程工工期。2）初设阶段优化化后的土坝坝方案本阶段优化后的的坝轴线与与河道走向向基本垂直直。坝顶高高程76..50m，防浪浪墙顶高程程77.70m，最大大坝高655.50m，坝顶顶宽度9mm，坝顶长长535m。上游坝坝坡分四级级，坡比自自上而下分分别为1:3.0、1:3.0、1:3..25和1:3..25，上游200m高程是与与围堰结合合的堆石平平台；下游游坝坡分四四级，坡比比自上而下下分别为11:2.55、1:2..75、1:2..75和1:2..75，25m高程程以下是堆堆石排水棱棱体。坝体体上游部分分是以花岗岗岩风化土土填筑为主主的防渗体体，坝体下下游部分采采用风化岩岩和开挖石石渣等透水水性较强的的材料填筑筑。坝体基基岩防渗采采用帷幕灌灌浆，河床床砂砾石坝坝基防渗采采用砼防渗渗墙防渗。河床坝基处理方方式：先填填筑上下游游围堰至220.0mm高程，围围堰内填砂砂高出水面面，进行振振冲加密。然然后在干地地上进行坝坝体填筑，同同时施工砼砼防渗墙和和帷幕灌浆浆。该方案案的主要特特点是：坝坝基和部分分坝体采用用填砂振冲冲筑坝技术术，土坝干干地施工，围围堰与坝体体结合，上上下游围堰堰均不需防防渗处理，不不需进行基基坑抽水，减减少了防渗渗土料的用用量；施工工相对简单单，缩短了了工期；虽虽增加了振振冲和砼防防渗墙的工工程量，但但总投资相相对节省。本阶段优化后的的土坝方案案与可研阶阶段的土坝坝方案工程程量与费用用比较见表表5-11。表5-11土坝方案案工程量与与费用表项目单位本阶段优化的土土坝方案可研推荐的土坝坝方案备注土石方开挖万m314.9824.05防渗土料填筑万m3249.30273.0风化岩及石渣填填筑万m3165.6178.0振冲加密桩万m17.168.83砼防渗墙万m20.620.44施工围堰高喷板板墙m21.03围堰土石填筑万m36.9433.62干砌块石万m30.413.61相对增加料场占占地亩180工期3年2个月3年8个月临时工程费用万元3763.86240挡水坝工程费用用万2.3面面板堆石坝坝方案本工程坝址覆盖盖层厚度6.5～21m，上部0～5m为含卵（砾砾）石中粗粗砂，较松松散，5mm以下为含含泥砂卵（砾砾）石层夹夹少量蛮漂漂石，稍密密状。以该该坝址的工工程地质条条件，不适适合采用砼砼防渗墙与与面板坝趾趾板相连接接的方式，其其原因是河河床砂砾石石表层5mm及5m以下都都不适合作作高面板堆堆石坝的趾趾板基础，若若对砂砾石石层进行处处理，采用用防渗墙与与趾板连接接的面板坝坝方案从投投资到工期期都远大于于和长于趾趾板置于弱弱风化岩上上部的面板板堆石坝方方案。因此此，选择趾趾板布置在在弱风化岩岩上部的砼砼面板堆石石坝方案为为另一坝型型比较方案案，以下简简称“砼面板坝坝方案”。砼面板堆石坝方方案的坝轴轴线位置与与土坝方案案相同，枢枢纽布置型型式亦与土土坝方案相相似，由拦拦河坝、溢溢洪道、引引水隧洞等等建筑物组组成。利用用右岸垭口口布置开敞敞式溢洪道道，孔口尺尺寸、泄水水道长度和和宽度及下下泄量与土土坝方案相相同。左岸岸引水道和和电站厂房房的布置与与土坝方案案布置相似似。挡水建筑物为钢钢筋混凝土土面板堆石石坝，坝顶顶高程788.00mm，防浪墙墙顶高程779.20m，最大坝坝高87..2m，坝顶宽宽7.5m，坝顶长长度623.00m。坝的上上、下游坡坡均取1::1.4。上上游钢筋砼砼面板厚度度沿高程变变化，按式式T=0.3+0.003Hm确定。面面板沿坝轴轴线按122m宽分缝，板板内设双向向钢筋。趾趾板厚度00.6m，宽4～6m，以弱风风化岩面为为建基面，趾趾板跨越河河床断层部部位设置砼砼塞。拦河河坝以砼面面板为防渗渗体，在其其下游依次次为垫层区区、过渡层层区、主堆堆石区、下下游堆石区区和下游面面大块石护护坡。垫层层区和过渡渡层区的水水平宽度分分别为3m和4m。为减少少河床砂砾砾层变形对对面板的不不利影响，趾趾板下游三三分之一坝坝基底宽的的覆盖层全全部清除，下下游三分之之二坝基则则清除表面面5m的松散覆覆盖层。面板坝方案施工工采用一次次断流，采采用上下游游土石围堰堰和高喷板板板防渗的的施工方法法。围堰不不能与坝体体结合，抽抽水及基坑坑开挖工作作量较大，工工期较长。围围堰防渗效效果将直接接影响基础础施工质量量和工期长长短。5.2.4坝坝型方案比比较1）地形条件和工工程布置：：坝址右岸天然垭垭口地形同同样有利于于土坝和面面板堆石坝坝对溢洪道道的布置，故故二坝型方方案工程布布置大致相相同。另外外布置引水水道、发电电厂房和渠渠首的地形形条件也近近似相等。2）工程地质条件件：深覆盖层及顺河河向断层是是本挡水坝坝主要工程程地质问题题。坝址区区最发育的的顺河断层层是以F2、F2-1、F29为代表有有北北东向向~北东向的的断层组，其其破碎带宽宽为3m~6m，走向25°~50°，倾向南南东，倾角角70°~85°。坝基顺顺断层防渗渗处理方法法二种坝型型基本相同同，均以帷帷幕灌浆为为主。断层层处的坝基基结构处理理二方案各各不相同，土土坝相对简简单，面板板坝趾板基基础对断层层处理要求求较高。钢钢筋砼面板板坝趾板以以弱风化岩岩为建基面面，需对开开挖面上的的断层进行行逐条处理理，挖破碎碎带和软弱弱层置换砼砼，进行固固结灌浆，并并挖除底部部一半以上上的覆盖层层。土坝坝坝基防渗采采用砼防渗渗墙，遇软软弱岩层往往下加深防防渗墙即可可，不用挖挖除断层破破碎带，不不需大开挖挖覆盖层。土土坝方案更更易适应本本坝址的工工程地质条条件。3）天然建筑材料料条件：经勘察，当地土土料、石料料的数量和和质量均可可满足土坝坝方案和面面板坝方案案的设计需需要。本阶阶段查明，库库区内淹没没线70..0m以下的丛丛毛、坝上上土料场防防渗土料有有用层储量量230万m3以上，卡卡把土料场场防渗料储储量近400万m3以上，土土坝方案所所需防渗土土料总量仅仅为249万m3，土坝方方案优先开开采库区土土料，其储储量已接近近设计用量量，这样可可减少对生生态环境的的影响和对对农用田地地的征用。石石料场位于于左岸900m～170m高程的卡卡把土料场场西段，储储量500万m3以上，质质量较好，但但区内为大大片灌木林林和橡胶林林，剥离层层弃方达110万m3以上，面面板坝方案案需在左岸岸另找一个个110万m3以上的弃弃渣场，占占用相对较较多的林地地。4）施工条件：土坝方案最大坝坝高为655.50mm，属中坝坝，本阶段段采用的施施工方案结结合坝基处处理，不做做围堰防渗渗，不需进进行基坑抽抽水，不开开挖基坑，上上下游围堰堰与土坝结结合为一体体，施工相相对简单，工工期较短，施施工费用较较少；钢筋筋砼面板堆堆石坝方案案最大坝高高为87..20m，属高坝坝，趾板基基础需要挖挖至弱风化化岩面下，需需设上下游游防渗围堰堰，进行基基坑开挖并并需基坑抽抽水，上游游围堰无法法与坝体结结合，钢筋筋砼面板及及趾板施工工较为复杂杂，施工费费用相对大大于土坝。虽虽然面板坝坝在施工渡渡汛方面优优于土坝方方案，但土土坝方案可可利用溢洪洪道控制段段基底高程程较低的特特点，提前前开挖溢洪洪道和引水水隧洞并进进行局部衬衬砌，这样样溢洪道、引引水隧洞、导导流洞可同同时进行汛汛期导流，渡渡汛亦有较较高的安全全保证。5）施工期限：土坝方案工期为为3年2个月，砼砼面板堆石石坝方案工工期为3年8个月。6）工程量及投资资：土坝方案由于上上下游围堰堰大部分可可与坝体相相结合，下下游坝体利利用部分导导流洞、输输水洞和溢溢洪道等的的弃渣，坝坝基覆盖层层不需挖除除，节省围围堰防渗及及基坑抽水水费用，土土坝方案的的大坝工程程投资为186332万元。钢钢筋砼面板板堆石坝方方案上游围围堰无法与与坝体结合合，趾板基基础需开挖挖至弱风化化岩面，开开挖量较大大，隧洞及及溢洪道弃弃渣可用于于上坝的料料较少；由由于坝顶增增高溢洪道道控制段和和引水道进进水口相应应加高，工工程量也有有增加，面面板坝方案案的大坝工工程投资为为216663万元。7）环境影响：土坝方案防渗料料多数可采采自库区淹淹没线以下下的丛毛、坝坝上土料场场，坝后风风化料亦可可大部分取取自库区。沿沿库区左岸岸已有简易易公路连接接丛毛、坝坝址料场至至坝址，土土料开采运运输方便，料料场表层弃弃渣可直接接堆放于库库内稍作保保护，不需需另找渣场场占用耕地地和林地，土土坝方案对对环境影响响较小；面面板坝方案案石料取自自左岸的卡卡把石料场场，料场林林地面积00.5kmm2，石料表表层剥离层层达110..7万m3，面板坝坝坝基开挖挖弃渣129..6万m3，溢洪道道土方弃渣渣55万m3，需征用用较多的农农田和林地地作为弃渣渣场，面板板坝方案对对生态环境境的不利影影响大于土土坝方案，林林地恢复费费用亦高于于土坝方案案。5.2.5坝坝型选择经以上方案综合合比较，土土坝方案土土料多数可可在库区淹淹没线以下下取得；由由于石料场场剥离层体体积达110..7万m3，采用土土坝方案时时可利用其其80％筑坝，采采用面板堆堆石坝时需需另设弃渣渣场；二者者施工条件件各有优劣劣，虽然施施工渡汛上上面板坝占占优，但工工期和施工工费用上土土坝方案优优势较多；；从工程投投资上比，土土坝方案少少于钢筋砼砼面板堆石石坝方案30331万元；结结构上相比比，土坝方方案较面板板坝方案更更适合于本本工程坝基基地质条件件；从环境境影响上比比，土坝料料源多来自自库区，对对环境影响响较小，面面板坝料位位于林区，并并有大量弃弃渣，需征征用耕地或或林地用作作弃渣场，面面板坝对环环境不利影影响较土坝坝大。因此此，选择土土坝方案为为本枢纽的的推荐坝型型。表5-12坝型方案案比较表坝型内容土坝方案面板堆石坝方案案备注地形地质右岸垭口地形有有利于布置置泄洪建筑筑物，河床床覆盖层6.5～19.5mm。深覆盖盖层对土坝坝基础无大大影响。地形条件对布置置有利但深深覆盖层对对趾板基础础有较大影影响。工程布置及基础础处理左岸引水洞，右右岸溢洪道道，布置合合理。采用用砼防渗墙墙方案，坝坝基覆盖层层仅作表层层振冲处理理。布置同土坝方案案。趾板基基础需置于于弱风化岩岩面，并需需对断层进进行处理，较较复杂。天然建材当地土料质量及及数量均可可满足设计计要求，70%的土料来来自库区。当地石料质量及及数量均能能满足设计计要求，石石料剥离层层110万m3施工条件施工简单，土料料运距较近近，开采方方便，围堰堰不防渗施工布置方便，施施工技术难难度大于土土坝方案。需需设防渗围围堰，并进进行基坑抽抽水工期3年2个月3年8个月临时工程费3763.8((万元)6728.2（万万元）大坝主体工程费费18632（万万元）21663（万万元）结论推荐土坝方案表5-13坝型方案案工程量表表项目单位土坝方案面板堆石坝方案案备注土坝溢洪道引水道、厂房、渠首面板坝溢洪道明挖土石方万m315.7110.35.48129.6110.35.50洞挖石方万m3//0.57//0.58混凝土浇筑万m31.6512.011.215.2512.081.29土方填筑万m34145.371.6105.371.61土石方填筑万m311.6//250//钢筋、钢材t522.72674184.31998.72674184.5金属结构t/1172323/1172323反滤、垫层万m218.20.12/25.40.12/弃渣量万m315.733.15.48240.355.15.5工程投资万元18632.338603812.421663.338603812.4其它略略略略略略略静态总投资万元78845818765.3坝址和和坝线选择择5.3.1坝坝址选定可行性研究阶段段曾在xxx下游峡谷谷河段选择择了xx村和红红河连部两两河谷，分分别定为上上坝址和下下坝址进行行比较。按按水利部有有关审批文文件，同意意下坝址为为选定坝址址。5.3.2坝坝线选择下坝址右坝肩地地形较窄，受受地形条件件限制，坝坝线调整变变化的余地地不多。主主要是按枢枢纽布置的的需要，以以工程布置置合理、工工程量较省省为目的，拟拟定两条坝坝线进行比比较，并以以土坝方案案为代表坝坝型，通过过工程量和和投资等方方面分析比比较。坝线Ⅰ控制坐标为：左左端x=399296..053，y=811127..878，右端x=399584..138，y=800637..463。（见图ND-3GG-11）坝线Ⅱ控制坐标标为：左端端x=3392866.3466，y=811114..196，右端x=399544..583，y=800615..389。（见图ND-3GG-13）两坝线线工程地质质条件无明明显差异，可可视为相同同；两方案案的溢洪道道、引水道道、电站厂厂房位置均均完全相同同，枢纽布布置基本相相同；两方方案施工条条件、工期期及运行条条件均相同同；坝线Ⅰ的坝顶长长度为5335m，坝线Ⅱ的坝顶长长度为5440m，两者相相差5m。坝线Ⅰ的特点是：坝顶顶长度较短短，防渗线线也相对短短，枢纽布布置紧凑，投投资相对节节省；坝线线Ⅱ的特点是是：坝轴线线退后布置置，增大了了上游左右右两侧坝坡坡脚线到引引水道进口口距离和到到溢洪道进进口的距离离，相对减减少它们相相互施工干干扰，但同同时使下游游坡脚线紧紧靠电站厂厂房，增加加了厂房的的施工干扰扰，延长了了防渗线长长度和坝顶顶长度。从坝线方案布置置图可知，两两坝线从地地形、地质质、枢纽布布置、施工工及运行条条件、施工工期限等方方面均无实实质性差异异，仅土坝坝坝体和基基础防渗轴轴线长度的的工程量略略有差别，采采用坝线Ⅰ可节省投投资约200万元。因因此本阶段段选择坝线线Ⅰ为推荐坝坝线。表5-14坝线方案案工程量表表项目单位坝线方案Ⅰ坝线方案Ⅱ备注明挖土石方万m315.715.7混凝土浇筑万m31.6531.665土石方填筑万m3425.6432.2钢筋、钢材t522.7522.7金属结构t11721172土坝工程投资万元18653.6618852.88帷幕灌浆造孔//灌浆m24129/118585525576/1197000其它略略相同不列出5.4挡水与与泄水建筑筑物规模选选择根据以上选定的的坝型坝线线，初拟不不同的堰顶顶高程和堰堰宽，与相相应的坝高高进行综合合比较，分分析工程量量、投资及及运行条件件，选择合合理且较经经济的溢流流堰顶高程程、堰宽及及坝顶高程程，以确定定挡水与泄泄水建筑物物的基本规规模。本枢纽的泄水建建筑物布置置在右岸垭垭口，溢流流堰及泄槽槽结合垭口口鞍部地形形以弱风化化岩为建基基面进行布布置，以尽尽量减少溢溢洪道岩石石开挖及砼砼量，相应应泄洪对坝坝顶高程的的要求等进进行综合比比较。5.4.1方方案拟定根据选定坝址的的地形地质质条件，右右岸垭口天天然地形是是布置开敞敞式溢洪道道的理想场场地。为此此，挡水与与泄水建筑筑物规模选选择初步以以天然垭口口为溢洪道道基本尺寸寸，再分别别考虑堰顶顶高程不变变，扩宽或或缩窄溢洪洪道的方案案进行比较较，选出合合理溢洪道道宽度后，在在此基础上上进行等溢溢流宽度不不同堰顶高高程的方案案比较，最最终选定合合理的溢洪洪道规模尺尺寸及相应应坝高。方方案1～方案6主要参数数详见表5－15。1）溢流堰顶高程程不变，比比较孔口尺尺寸及坝顶顶高程首先以溢洪道堰堰顶高程556.0mm，分别拟拟定方案1（5×12mm），方案2（4×14mm），方案3（3×16mm），相应应坝高分别别为76..10m，76.550m，77.551m。从从溢洪道单单宽流量看看，方案2适中，方方案3最大，方方案1比方案2略小；从从投资上看看方案2最小；从从坝高看，方方案1低于方案2仅40cmm，方案3高于方案2有1.011m；综合合分析，初初步选出堰堰顶高程556.0mm，闸孔尺尺寸4×14..0m的方方案2，进行下下一轮溢洪洪道宽度及及闸孔数不不变的方案案比较。2）溢洪道闸孔尺尺寸不变，比比较堰顶及及坝顶高程程以闸孔尺寸4××14.00m不变，分分别对方案案4、方案2、方案5进行比选选，堰顶高高程分别为为55.00m、56.00m、57.00m，相应应坝顶高程程分别为775.900m，76.550m，77.110m。从从工程量、投投资、单宽宽流量综合合分析，闸闸孔尺寸4×14..0m，堰堰顶高程556.0mm，坝顶高高程76..5m的方方案2亦是较合合理方案。3）坝顶高程不变变，分析溢溢洪道闸孔孔尺寸及堰堰顶高程当坝顶高程766.5m，溢溢流堰顶高高程56..0m高程程不变时，溢溢洪道控制制闸孔口尺尺寸分别为为4×14..0m、5×11..3m、3×18..70m，从从闸门运行行到工程投投资等方面面分析，闸闸孔为4×14mm方案相对对合理。当坝顶高程766.5m不不变，堰顶顶和闸孔尺尺寸同时变变化时，相相对合理并并节省的方方案仍然是是4×144.0的方案2。4）考虑运行的方方案比选根据本阶段初步步拟定的水水库调度运运行方式，6月～9月的防洪洪限制水位位是58..45m，考考虑到在每每年6月～9月时将闸闸门全部开开启既方便便运行，又又可以进行行闸门检修修。6～9月汛期无无论来任何何洪水，均均可不必操操作闸门，节节省人力，方方便调度。故故提出溢流流坝顶高程程58.55m，闸孔孔尺寸4×16..0m，坝坝顶高程777.600m的方案6与方案2进行综合合比较。由由于方案6的土石方方开挖，混混凝土量，钢钢材量均大大于方案2，其投资资较方案2多出1千万以上上，而换来来的仅仅是是理论上的的运行检修修方便（随随着水情测测报能力的的提高，而而且库水位位由70..0m降至至58.55m的时段段仅为4～5日，经过过几年运行行经验积累累之后，提提高防洪限限制水增加加运行效益益是必然的的）。因此此，仍推荐荐方案2。表5-15挡水坝—溢洪道方方案比较表表项目单位方案1方案2方案3方案4方案5方案6堰顶高程m56.056.056.055.057.058.5孔口尺寸（孔数×单孔宽宽度）m5×124×143×164×144×144×16校核洪水位m74.1674.5875.6074.0375.1775.66坝顶高程m76.1076.5077.5175.9077.1077.60溢洪道土石方开挖万m3140.5110.3108116.4103.2126.8砼万m312.912.0111.712.1012.2513.8钢筋、钢材t29612674.32650.6273027622807.7金属结构t12831172.11160.712981163.21162.3其它略略略略略略挡水坝土方开挖万m315.215.715.915.115.715.8土石方填筑万m3418.6425.6453.9418.0448.1454.2振冲桩万m17.017.1617.817.017.617.9引水道现浇砼万m31.031.031.051.031.041.05洞挖石方万m30.450.450.470.450.460.47明挖土石方万m32.622.622.662.602.652.66金属结构t184.3184.3185.1184.3184.8185.1钢筋t322323328328328328其它略略略略略略静态总投资万元789067879378802795737886180369溢洪道单宽流量P=0.05%%m3/s127136152147131123P=1%m3/s87.993.9101.398.192.081.1P=2%m3/s84.690.696.293.188.3785.4.2方方案选择从表5-15及以上上分析比较较中可知，方方案2相对节省省投资。该该水利枢纽纽利用右岸岸天然垭口口，充分考考虑其地形形地质条件件布置开敞敞式溢洪道道，是经济济合理的。进进一步说明明了本工程程选择该坝坝址作为推推荐坝址是是合理的。选定方案挡水和和泄建筑物物规模的主主要控制指指标为：土土坝坝顶高高程76..5m。溢洪道道堰顶高程程56.00m，孔口尺尺寸采用4×14m，用弧形形闸门控制制。5.4.3水水库放空措措施在可行性研究阶阶段，对本本工程的泄泄洪方式已已进行了论论证比较。由由于利用导导流洞改建建来泄洪其其泄流量仅仅为枢纽总总泄流量的的5％，从泄泄洪量分析析没有必要要改导流洞洞为泄洪底底孔；从投投资分析，改改造导流洞洞改造需增增加深孔闸闸门及相应应的控制设设备和闸门门井、启闭闭房、人行行桥等，约约增加1千多万投投资，另外外还需增加加运行成本本；从运行行上看，导导流洞进口口较低，易易淤积，泄泄洪洞水力力学条件复复杂，深水水闸门空化化、振动问问题较多，操操作运作相相对不如单单独溢洪道道泄洪安全全可靠；从从工期上看看，导流泄泄洪洞需进进行衬砌，施施工时间较较长。因此此，本阶段段采用单独独溢洪道方方案，不设设泄洪底孔孔。根据《碾压式土土石坝设计计规范》SL2774－2001中3.2..3规定“要求在地地震烈度为为8、9度以上地地区或1级、2级土石坝坝，应论证证是否设泄泄洪底孔”。xx水利枢枢纽的大坝坝为2级土石坝坝，地震设设计烈度为为6度。导流流洞进口底底高程为114.0mm，断面为为5m×6m，输水洞洞底高程为为27.00m，洞径为为4.0m，溢流堰堰顶高程为为56.00m。输水洞洞底至导流流洞底间库库容1100万m3，不足溢溢流堰顶至至输水洞底底间1.9亿m3库容的6％。若改改导流洞为为泄水底孔孔，仅比输输水洞多放放1/4的死库库容，实无无必要。考考虑到本工工程地震设设计烈度为为6度，输水水洞底高程程相对较低低，其洞底底以下库容容仅为2000万多m3，为死库库容的一半半，不足于于对下游造造成较大危危害。故采采用输水洞洞兼作放空空设施。一一般情况下下检修工作作可用输水水洞放水至至死水位进进行。引水洞放空时段段分析：水水库放水高高程按死水水位33..0m考虑虑（相当于于降至坝高高的2/3高度以下下），一般般放空检修修多安排在在枯水期进进行，根据据其来水过过程线、泄流曲线线、水位~库容曲线线对三个水水位库容放放水时段分分析。1）水位由由正常蓄水水位70..00m降降至溢洪道道堰顶高程程56.000m时，该该段库容为为1.7亿m3，约需6天；2）水位由由坝顶566.00mm高程降至至电站停机机水位455.00mm高程时，该该段库容为为1.2亿m3，约需18天左右。此此时水库水水位接近1/2坝高，455.00mm高程处坝坝体宽度为为200mm，已是较较为安全的的水位区域域；3）水位由由45.000m高程程降至死水水位33..00m，电电站水轮机机不能过水水，由傍通通管完成放放水任务，该该段库容约约0.77亿m3，约需35天。一般检修工作只只需将库水水位降低至至发电死水水位45..00m即即可，其放放空时段满满足常规要要求。5.5工程总总体布置5.5.1枢枢纽总体布布置方案选选择本工程挡水建筑筑物采用土土坝，泄水水建筑物为为开敞式溢溢洪道，引引水道为压压力隧洞接接压力钢管管，压力钢钢管分岔后后接发电厂厂的水轮发发电机组。由由于供水，灌灌溉渠首在在左岸，因因此枢纽总总布置考虑虑把引水道道和发电厂厂房布置在在左岸。枢纽总体布置在在最终选定定的正常蓄蓄水位700.00mm条件下拟拟定右岸溢溢洪道布置置方案和左左岸溢洪道道布置方案案进行比较较论证。5.5.1.11右岸溢洪洪道布置方方案坝轴线位置与坝坝型、坝址址比较采用用的方案相相同，布置置型式也基基本一致。土土坝坝顶高高程76..50m，坝顶顶长度5335m，坝顶宽宽9m。坝的的上游坡分分两级，坡坡比1:22.75和和1:3。下下游坡分三三级自上而而下坝坡为为1:2..5、1:2..75和1:3。布置在右岸垭口口的溢洪道道共设4孔，每孔孔设1扇14m×15m（宽×高）弧形形工作闸门门和1道检修闸闸门门槽，4孔共用1扇平板检检修闸门。堰堰顶高程556.000m，泄水水槽底坡11:9.0，槽宽宽65m。挑挑坎高程335.000m，挑射射角30°。布置在左岸的引引水隧洞，进进水口底板板高程288.0m，引引水隧洞洞洞径3.33m，事故故检修门尺尺寸3.33m×3.3m（宽×高）。隧隧洞全长3333m。5.5.1.22左岸溢洪洪道方案坝轴线位置与右右岸溢洪道道方案相同同，拦河坝坝断面型式式亦与其相相同。溢洪道设在左岸岸坝肩，孔孔口数量、尺尺寸、下泄泄流量与右右岸溢洪道道方案相同同。泄水槽槽底坡1::7，挑坎坎高程255.00mm。右岸垭口上设置置副坝，坝坝高40mm，长1500m，其断断面型式与与主坝相同同。由于供水，灌溉溉渠首在左左岸，引水水渠需布置置在左岸，此此时需把引引水道布置置在溢洪道道以左。进进水口底板板高程288.0m，引引水隧洞洞洞径3.3m，洞长4882.744m。隧洞洞出口以后后用2166.10mm长的压力力明管与渠渠首电站连连接，明管管内径3..0m。5.5.1.33枢纽布置置方案比较较a)工程量和和工程投资资从表5-6中可可知，左岸岸溢洪道方方案工程量量比右岸溢溢洪道方案案大，工程程静态总投投资相差2205万元，因因而溢洪道道放在左岸岸显然是不不经济的。b)泄洪与消消能左岸溢洪道挑射射水流落水水点距下游游坝脚较近近，且在冲冲坑下游左左岸边有山山脊向河中中突出，因因而易在冲冲坑范围内内形成回流流，淘刷下下游坝脚。在在河床覆盖盖层较深的的情况下，对对大坝安全全影响较大大。右岸溢洪道利用用垭口下游游的山谷将将下泄水流流送得较远远，在坝脚脚下游约7700m处处才汇入河河床，不会会影响坝的的安全。因因而从泄洪洪消能的条条件及对主主坝的影响响看，右岸岸溢洪道方方案优于左左岸溢洪道道方案。c)施工与运运行左岸溢洪道方案案泄洪与引引水建筑物物布置在一一岸，相距距较近，具具有渣料利利用方便和和运用管理理集中等优优点，但二二建筑物施施工期间和和运行期间间都相互干干扰大干扰扰大，高边边坡处理难难度大。右右岸溢洪道道方案则反反之，分设设在两岸的的泄洪和引引水建筑物物、施工和和运行期干干扰较小，便便于管理。经比较，本阶段段推荐选择择右岸溢洪洪道方案。表5-16枢纽布置置方案比较较表方案内容左岸溢洪道方案案右岸溢洪道方案案施工管理左岸溢洪道方案案泄洪与引引水建筑物物布置在一一岸，施工工有一定干干扰溢洪道及引水洞洞相互施工工干扰较小小运行条件运行管理有一定定干扰运行管理干扰较较小对主坝影响泄洪时挑射水流流落点距下下游坝脚较较近，易形形成回流，因因河床覆盖盖层较深，对对大坝安全全影响较大大。泄洪时利用垭口口下游山谷谷将水流送送的较远，消消能条件好好，不会冲冲刷下游坝坝脚，比左左岸溢洪道道方案可靠靠投资80937（万万元）78845（万万元）结论推荐右岸溢洪道道，左岸引引水洞布置置方案表5-17枢纽布置置方案工程程量比较表表项目单位右岸溢洪道方案案左岸溢洪道方案案明挖土石方万m3150.3189.6洞挖石方万m30.50.77砼浇筑万m315.215.8土石方填筑万m3476489钢筋钢材t37464204金属结构t13651365帷幕灌浆m2944730290固结灌浆m60076824其它略略略静态总投资万元78845809375.5.1.44枢纽布置置方案优化化经以上初步比较较论证，选选定左岸引引水道接电电站供水渠渠首，右岸岸利用垭口口布置开敞敞式溢洪道道，拦河坝坝垂直布置置于河床的的枢纽布置置方案。在此基础上，根根据本阶段段增加的地地形、地质质、水工模模型试验资资料，进一一步对工程程布置进行行优化。拦河坝为土质防防渗体分区区坝，经对对坝型、坝坝线的优化化后，以左左端（A）X=399296..053，Y＝811227.8778，右端（B）X=399584..138，Y＝806337.4663，确定的的坝轴线，对对于本坝址址已是坝顶顶长度最短短坝线。从从地形地质质条件及其其与泄水、引引水、导流流建筑物的的关系分析析，以A、B两点确定定坝体布置置是比较合合理的。溢洪道轴线布置置是根据本本阶段勘测测的地形地地质条件，以以过流顺畅畅、开挖最最少、运行行管理方便便并减少下下游冲刷为为原则布置置的，经水水工模型验验证，初设设总布置选选择的溢洪洪道轴线是是相对合理理的，由进进口至闸孔孔、泄槽和和消能设施施均能满足足使用功能能和安全要要求。施工工图阶段根根据现场实实际地形进进一步分析析研究进口口引渠段右右岸高边坡坡处理方案案，在保证证水流平顺顺前提下，尽尽可能调整整引渠右边边线，以减减少右岸边边坡开挖，减减少岸坡被被破坏和减减少施工难难度。在设计工况下泄泄61055m3/s流量时，据据水工模型型试验报告告，下游水水流紊乱，水水面波动较较大。查坝坝址H～Q曲线，此此时坝下游游水位接近近22m高程程，溢洪道道泄水渠底底高程为15..0m，水水面宽度约约180mm，泄出的的洪水能量量已在1880m宽，深深10m的泄泄水渠中消消减大半，其其对左岸的的冲刷影响响程度减小小。考虑到到左岸引水水渠和公路路的重要性性，为保证证该区段的的岸坡稳定定，本阶段段初步考虑虑受冲刷影影响段2000m～350mm范围内对对有塌岸隐隐患的地段段用浆砌石石进行护坡坡。引水隧洞轴线在在布置过程程中已作了了多方案比比选，推荐荐方案的洞洞线上游段段处于左岸岸坝坡脚线线与冲沟的的中间，等等高线与轴轴线基本垂垂直，进口口段岩体较较完整，地地质条件相相对较好。出出口段无论论如何布置置地形地质质条件均无无明显差别别，唯一应应注意出口口与电站厂厂房的衔接接。本工程程洞线总长长不足3000m，从从进口到出出口的布置置按照线路路短、地质质构造简单单、岩体完完整、避免免相互干扰扰的原则进进行。引水水道设计详详见5.8节。因此，本工程枢枢纽三大建建筑物布置置是相对较较合理的，并并满足规范范的有关要要求。施工工图阶段可可根据相应应精度的地地形图进一一步微调溢溢洪道轴线线，以求得得最节省最最合理的布布置。5.5.2推推荐方案总总体布置推荐的枢纽总布布置方案中中挡水、泄泄水和引水水建筑物布布置如下：：土坝修建于河床床，右岸垭垭口布置溢溢洪道，左左岸有引水水隧洞，下下游出口接接发电厂房房，电站尾尾水与供水水及灌溉渠渠道相接，该该渠道通向向三亚市及及灌区。坝顶左岸布置枢枢纽综合管管理楼，下下游接上坝坝公路通左左岸厂房直直至三亚市市风景区，右右岸平台设设溢洪道管管理房。拦河坝坝轴连接接左右两岸岸高程800m以上基基本对称的的山体，轴轴线基本与与河道走向向垂直。控控制坐标为为：左端x=399296..053，y=811127..878，右端x=399584..138，y=800637..463。坝顶高高程76..50m，防防浪墙顶高高程77..70m，坝坝型为碾压压式分区土土坝，坝上上游坡分四四级，坡比比自上而下下分别为11:3.0，1:3.0，1:3..25，1:3..25。下游分分四级，最最上一级为为1:2.5，其其余均为11:2.755，坝基防防渗采用砼砼防渗墙和和帷幕灌浆浆。泄水建筑物布置置于右岸宽宽度50m~80mm的天然垭垭口内，为为有闸控制制的开敞式式溢洪道，由由进水渠、控控制段，泄泄槽、挑流流鼻坎和泄泄水渠五部部分组成。溢溢洪道轴线线与坝轴线线交角为69度，挑流流鼻坎之后后的泄水渠渠以2600m的半径向向河道方向向转67.8度后，与与河道走向向成50度角。溢溢洪道控制制点坐标为为：E点x=399637..473，y=800602..200，F点x=399487..844，y=800414..553。溢洪道道泄水槽宽宽度65mm，由4孔14m宽弧弧形闸门和和液压启闭闭机控制，溢溢流堰顶高高程56..0m。陡陡槽段总长长为1300m，陡槽槽末端设有有挑角20度的鼻坎坎，采用挑挑流消能。下下游冲刷坑坑和泄水渠渠总长为7705mm。引水建筑物布置置于左岸，由由进水口和和压力隧洞洞等组成，引引水道轴线线控制坐标标为I点x=399431..306，y=811174..501，J点x=399304..975，y=811159..995，K点x=399164..446，y=811035..816。采用竖竖井式进水水口，进口口底板高程程为27..0m，事事故检修闸闸门布置于于坚井内，压压力隧洞长长270..5m，取取消洞压阀阀后，洞径径为4.00m，采用用钢筋砼衬衬砌。于隧隧洞出口接接压力钢管管，分设三三条D＝20000mm的岔岔管引入发发电厂房，另另设一条D＝23000mm的旁旁通管经消消力池后进进入供水渠渠首。发电厂房布置于于左岸，距距隧洞出口口约30mm，距下游游坝坡脚约约40m处的的凹形地段段内，厂房房主机间布布置三台容容量为23000KW的水轮发发电机组，电电站尾水接接供水渠首首。进厂公公路结合供供水渠道傍傍山布置。左岸距厂区约3300m处处进厂公路路分叉，以以6%～8%的纵坡上上升至坝顶顶76.55m高程平平台，连接接枢纽上下下游交通。右右岸溢洪道道控制闸交交通桥连接接坝顶及右右岸公路。本工程枢纽布置置具有以下下特点：泄泄水渠出口口远离坝坡坡脚；泄水水、引水建建筑物施工工互不干扰扰，施工及及运行方便便；左岸布布置电站及及渠首管理理和交通方方便；总体体布置较舒舒畅合理。（详详见工程总总体布置图图）5.6挡水建建筑物本工程挡水建筑筑物采用以以花岗风化化土为防渗渗体的碾压压式分区土土坝，坝轴轴线与河道道基本垂直直。大坝修修建于主河河床上，河河床中间有有一宽约1100m，长长约5000m的沙洲洲，两岸山山体在均在在80m高程程以上。坝坝顶长度535mm。5.6.1坝坝顶高程根据《碾压式土土石坝设计计规范》SL2774-20001，坝顶高高程等于其其各种运行行工况下水水库静水位位加上相应应坝顶超高高。坝顶超高计算公公式为：yy=R+e++A。式中R为计算最大波浪浪爬高，ee为最大风风壅水面高高度，A为安全加加高。本工程设防浪墙墙，坝顶高高程的取值值可按防浪浪墙顶高程程考虑。但但需满足正正常运用工工况下，坝坝顶高出设设计洪水位位0.5mm以上，在在非常情况况下，坝顶顶应不低于于校核水位位。安全加高A的取取值，根据据规范设计计工况A取1.0mm，校核工工况A值取0.55m。在正常运用条件件下，设计计风速的取取值按多年年平均最大大风速的1.5～2.0倍取，考考虑季节和和风向偏差差，按1.5倍的多年年平均最大大风速取设设计风速是是合理的。非常运用条件下下，本工程程设计风速速按多年平平均最大风风速取值，主主要处于以以下方面考考虑：1）工程级级别较高，xx水利枢纽位为Ⅱ等工程大（2）型规模，2级土坝，校核洪水位74.58m时库容4.68亿m3；2）极端情况下，以防洪高水位70.00m为起调水位计算校核洪水位是75.95m；3）xx水利枢纽是三亚市乃至海南省西南部重要的水资源调配工程。虽然未考虑季节、风向偏差，非常运用工况设计风速直接采用多年平均最大风速是偏大的，但鉴于上述几方面原因，本工程适当偏安全考虑是稳妥的。按规范SL2774-20001附录A算得各工工况下波浪浪爬高及坝坝顶高程见见5-18表，设计计洪水工况况与校核洪洪水工况计计算值相差差约2m。当设设计风速采采用2倍的多年年平均最大大风速时，其其坝顶计算算高程仍小小于实际采采用坝顶高高程77..7m。因因此，本工工程坝顶高高程上是校校核洪水工工况控制，其其坝顶高程程计算值是是安全的。表5-18坝顶高程程计算成果果表计算情况坝前水位ReA坝前水位+y设计洪水位70.733.860.02175.61校核洪水位74.582.460.010.577.55注：坝区多年平平均最大风风速20..1m/s；吹程5..6km。取坝顶防浪墙顶顶高程777.70mm，墙高1..2m，坝坝顶高程为为76.550m，坝坝顶高程高高于校核洪洪水静水位位1.922m。本工工程坝顶防防浪墙采用用钢筋砼结结构并与大大坝防渗体体相连。校核洪水位744.58mm是以防洪洪限制水位位58.447m为起起调水位经经调洪演算算确定的。在在极端情况况下，若以以防洪高水水位70..00m为为起调水位位时计算的的校核洪水水位为755.95mm，仍低于于设计所取取的坝顶高高程0.555m，低低于防浪墙墙顶1.775m。5.6.2坝坝体结构坝体结构断面详详见土坝剖剖面图。土土坝坝顶高高程76..5m，最最大坝高665.500m，防浪浪墙顶高程程77.770m。上上游坡分4级，在高高程63m、48m和34m处设设2m宽的马马道，坡比比至上而下下分别为11:3.0、1:3.0、1:3..25、1:3..25，20.00m高程为为与上游戗戗堤的结合合体。下游游坝坡分4级，分设设2m宽的马马道，最上上一级坡比比为1:22.5，以以下各级为为1:2.775。高程255.0m以下为堆堆石排水棱棱体，其上上游坡1::1.5，下下游坡1::2.0。上游坝体以花岗岗岩风化土土为防渗体体，下游坝坝体采用石石渣及风化化岩等透水水性较强的的材料填筑筑。二者之之间以1..0m厚中中砂夹2..0m厚级级配砂砾石石为过渡反反滤层，接接下游排水水棱体后形形成坝体斜斜坡式排水水。坝体在在18m以下至坝坝基7m为原松散散砂砾石层层及回填中中粗砂砾层层经振冲加加密的部分分坝体与坝坝基。土坝坝顶宽度99.0m，坝坝顶长度5535m，坝坝顶公路左左端经左岸岸回车平台台联接进出出xx库区的的主要公路路，右端经经坝顶通往往溢洪道控控制室平台台，路面按按三级砼路路面设计。坝坝顶防浪墙墙高1.22m，与上上游防渗体体紧密结合合，坝顶下下游设挡车车护拦及排排水沟，坝坝顶排水沟沟与下游坡坡面排水系系统相连。上游护坡形式选选择：xxx水库位于于海南省西西南部，下下距出海口口较近，属属多台风地地区，风浪浪及暴雨强强度较大。工工程受台风风及其产生生的洪水影影响最为严严重，护坡坡形式的选选用应首先先满足能有有效防台风风产生的波波浪淘刷，同同时从施工工、美观实实用、环境境影响、运运行合理、工工程投资等等几方面综综合进行技技术经济比比较。干砌石护坡在风风浪较大地地区屡遭破破坏，防台台风效果较较差不宜采采用；抛石石护坡虽在在海南大广广坝有成功功经验，但但工程量巨巨大且采石石料对环境境破坏较多多，不美观观，虽然施施工方便，防防浪效果较较好，但从从投资、美美观、环境境等方面考考虑抛石护护坡亦不适适合于本工工程。浆砌石护坡与现现浇砼板护护坡都具有有较好的抗抗风浪冲刷刷作用，但但现浇砼更更优；据统统计在多台台风地区后后者寿命远远长于前者者；从投资资比，二者者相差无几几；从施工工工期比，砼砼护坡远快快于浆砌石石护坡；从从抗冲击能能力比，砼砼整体性好好，也比浆浆砌石占优优；从美观观看，二者者相差无几几；从对环环境影响分分析，大量量开采石料料增加弃渣渣量，增加加林地征用用，砼优于于浆砌石；；在运行管管理方面，现现浇砼要远远优于浆砌砌石，每逢逢大台风，浆浆砌石护坡坡块石之间间填缝的小小石被淘松松动或冲刷刷掉之后，必必须尽快及及时修补，现现浇砼一般般不易被冲冲刷破坏。据据统计世界界上多台风风地区，一一般采用大大块现浇砼砼护坡型式式的要多于于浆砌石护护坡，国内内亦有不少少工程使用用现浇砼钢钢筋相连护护坡型式，抗抗台风效果果较好。为此，本工程上上游坝坡选选用现浇砼砼板护坡型型式，C20砼，沿坝坝轴线方向向5m分缝、沿沿坝坡方向向每8m分缝，每每块之间相相互用φ10钢筋相连连。上游砼护坡按碾碾压式土石石坝设计规规范“SL2774-20001”A.2..3公式计计算：t=0.07式中：t—护坡坡厚度；—计计算参数，取1.0；hpp—累积频率率为１％的的波高，mm；bb—沿坝坡向向板长，mm；—板板的密度，2.4t//m3；—水水的密度，1t/m3；mm—坡比；Lmm—平均波长长，m。经计算t＝0..235mm，设计取取0.255m。上游坝坡采用厚厚度为255cm的砼砼护坡沿坝坝轴线方向向分缝宽度度5.0mm，顺坝坡坡方向分缝缝长度8~~10m，砼护坡坡，缝间用用钢筋连接接，顶部与与防浪墙相相连接，底底部至施工工围堰顶结结合平台。上上游护坡设设置孔径550mm的的排水孔，排排距、行距距2.5mm，梅花形形布置。下下游护坡采采用砼网格格草皮护坡坡。坝顶防浪墙型式式选择：在在前面坝顶顶高程计算算中，防浪浪墙顶视为为计算坝顶顶高程的取取值，因此此，本工程程防浪墙必必须坚固不不透水，结结构上安全全可靠，利利于设置伸伸缩缝和止止水。由于于本工程防防浪墙工程程量不大（仅仅占大坝投投资的1.8％），采采用浆砌石石和钢筋砼砼费用相差差无几，且且浆砌石不不利结构分分缝止水。砼砼防浪基础础可与坝顶顶电缆沟相相结合，墙墙顶又可布布置照明并并易于美化化环境相结结合，且砼砼防浪墙结结构可靠，易易于结构分分缝止水布布置，在特特殊情况下下还具有较较强的挡水水功能。因因此，选择择钢筋砼防防浪墙，采采用C20砼，墙高高1.2mm，墙厚0..25m，墙墙基础与水水闸控制系系统的动力力电缆沟槽槽结合为一一体。坝顶公路：初步步考虑按三三级公路砼砼路面设计计，砼面层层对超标非非常洪水和和短时风浪浪过顶的抗抗冲刷能力力较强，划划小分缝分分块面积可可基本适应应坝体变形形，较进口口改性沥青青砼路面经经济，且施施工方便。缺缺点是坝顶顶砼层覆盖盖之后，小小的坝体裂裂缝不易发发现，大的的坝体裂缝缝会使刚性性砼路面出出现裂缝。若若采用进口口改性沥青青砼可以适应应坝体变形形，但造价价较贵，大大坝出现裂裂缝更不易易发现。因因此，本阶阶段初定坝坝顶公路采采用砼路面面厚22ccm，下设设水泥粒料料基层厚115cm，砂砂砾石底基基层厚155cm。本工程坝后选择择堆石棱体体排水，是是鉴于下游游坝坡脚之之外无施工工围堰，堆堆石排水棱棱体是未做做清基振冲冲戗堤的结结合体，其其作用除与与坝内排水水道连接降降低浸润线线之外，还还增加下游游坡脚的稳稳定性。根根据大坝填填筑施工布布置，棱体体顶具有交交通要求，取取顶宽为88.0m。由于坝体内斜坡坡式排水下下部直接连连至排水棱棱体底部，下下游坝基砂砂砾层排水水效果较好好。因此，排排水棱体顶顶部高程按按校核洪水水位23..85m加加1.0mm超高，或或校核洪水水位23..85m，加加波浪爬高高1.033m，分别别为24..85m和和24.888m。取取排水棱体体顶高程为为25.00m，下游游坡比1:2..0。地质勘察结果表表明，两岸岸风化土层层为弱透水水层。坝体体与两岸坡坡连接只需需清除草皮皮、树根等等表层腐植植土层，土土坝与岸坡坡连接坡比比：土坡大大于1:1..5，岩坡大大于1:0..5。5.6.3筑筑坝材料及及坝体分区区5.6.3.11筑坝材料料选择和使使用可研阶段对xxx坝址上、下下游各7..0km范范围内的两两岸沿河地地带进行了了普查，选选择了坝址址上游左岸岸的丛毛、坝坝上、卡把把和坝址下下游的抱古古、高村、大大茅等六个个土料场进进行了普查查～详查勘勘察工作。各各土料场均均有简易公公路与坝址址相通。其其中丛毛、坝坝上两个土土料场在水水库淹没区区范围，应应优先考虑虑使用。卡卡把料场在在淹没线以以上，但距距坝址仅为为1～2km，土料容容易上坝。本本阶段选择择了坝址上上游左岸的的丛毛、坝坝上和卡把把三个料场场作为土坝坝主料场，抱抱古料场为为备用料场场。三个主料场的土土料均以花花岗岩风化化土为主，部部分为残坡坡积土和冲冲积土。丛丛毛及坝上上料场位于于库区左岸岸；卡把料料场位于左左坝肩附近近。各土料料场的储量量及特性见见表5-7；土料的的物理力学学参数见表表5-8。土坝设计所需的的防渗土料料和坝壳料料分别为249万m3和161万m3，其中坝坝壳料部分分可利用溢溢洪道的开开挖料来填填筑。从表表5-7可看出，三三个料场（k<1××10-44cm/s）的防渗渗土料达620万m3以上，土土料的储量量已满足设设计需求。试试验成果表表明：各料料场阶地冲冲积土、残残坡积土及及全风化土土主要质量量技术指标标，如粘粒粒含量、塑塑性指数、渗渗透系数（部部分残坡积积土渗透系系数略大可可采用与全全风化土混混合后上坝坝）等均满满足均质土土坝土料质质量技术要要求，压实实性能较好好，可作