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文档简介
西安理工大学Xi'anUniversityofTechnology西藏山南市卓于水库初步设计水利水电工程水工164班答辩人:孙向军导师:张宗孝高工2020年7月目录工程水文报告1工程地质报告2水利水能规划报告3水工建筑物报告4水工钢结构报告5其他报告61工程水文报告1流域概况11.1东经:91°15′28.0″,北纬:29°04′58.7″卓于沟发源于海拔5380m的甲拉山,坝址以上集水面积为106㎞2,坝址以上河道长度18.0km,河道平均坡度83.3‰,流域形状近似矩形,上游左侧支沟发育;自南向北流至次麦村和右侧的肖拉沟汇合后称为扎塘沟,向北流入雅鲁藏布江。扎塘沟为雅鲁藏布江中游右侧的一级支流。海拔高程在3860m~5380m,地势南高北低,只在河谷内有少部分缓坡滩地。地理位置:西藏山南市扎囊县卓于乡卓于村扎塘沟左侧支流卓于沟上,距扎囊县城24km,距山南市所在地泽当镇70km。卓受益区为扎囊县扎塘镇和吉汝乡,扎塘镇是扎囊县委、县政府所在地,是全县政治、经济、文化的中心;吉汝镇、扎塘镇同时也是全县的主要产粮区之一,受益区人口约占扎囊县的34.7%、耕地占全县的43%。流域内植被较差,有高山草甸和河谷二级阶地种植的青稞、小麦、豌豆、油菜等农作物。1水文气象11.2半干旱温带高原气候:海拔高程在3800~5000m的地域,属半干旱亚寒带高原气候;5000m以上地带,属半干旱寒带高原气候气候特征:日照时间长,太阳辐射强烈;气温年较差小,日较差大;干湿季节明显,夏季降水集中,且多夜雨,冬季降水很少。多年平均蒸发量2677.3mm,多年平均大水面蒸发量1637mm;多年平均气温8.8℃,极端最高气温30.2℃,极端最低气温-18.2℃。多年平均降水量385.4mm,其中夏季(6~8月)降水量为274.6mm,占年降水总量71.1%,冬季(12~次年2月)仅为1.3mm,占年降水总量0.34%。汛期SW向多年平均最大风速11.0m/s;多年平均日照时数3091小时;无霜期137天,最大冻土深29cm。11参证站选择1、羊村站:雅鲁藏布江控制站,区域径流深在25~600mm之间,控制面积152701km2,与坝址断面面积相差1400多倍。选取雅桑水文站为计算依据站,同流域内建有泽当气象站,该站具有57年的降水资料系列,且精度较高。因此,本次建立2003~2012年泽当气象站年降水、雅桑站年径流相关关系,进行系列延长,相关方程为:Q雅=0.007×P泽-0.8517,相关系数R2=0.7,相关系数满足规范要求,方法可行。经统计,2003~2012年实测多年平均流量为1.97m3/s,延长后1980~2012年雅桑站多年平均流量为1.90m3/s,相差3.6%。1.32、沃卡站:实测降水量507mm、径流深406mm,为专用水文站,1971年为修建沃卡电站设立,1977年停测,系列资料仅有7年。3、泽当站:2006年设立,测站断面以上建有雅砻灌区6处大型取水口和众多小型取水口,在多数年份的4~6月,泽当站断面均出现持续断流现象。4、雅桑站:受人类活动影响很小,与设计断面均系雅鲁藏布江中游右岸(南岸)支流,同处喜马拉雅山北坡雨影区,流域降水、径流特性及下垫面条件一致。两处直线距离40km,集水面积仅相差3倍。。1径流计算11.3平均流量差积曲线图年平均流量模比系数
从年平均流量差积曲线图可以看出,雅桑站33年系列中,包含有丰水年、平水年、枯水年流量,丰、平、枯水年相间出现,且丰、平、枯年数大致相当。模比系数累积曲线图表明,当雅桑站系列长度达到21年(2000年)左右时,流量系列基本趋于稳定,说明雅桑站32年径流系列作为径流总体的随机样本基本能反映出径流的总体分布规律。因此,雅桑站径流系列具有较好的代表性,可供设计使用。1径流计算11.3雅桑站年径流频率曲线图根据雅桑站1980~2012年多年平均流量系列资料,采用P-Ⅲ型频率适线其径流统计参数:=1.90m3/s、Cv=0.34、Cs/Cv=2.0。根据《西藏自治区多年平均径流深等值线图》可查到卓于水库多年平均径流深为140mm,根据各设计断面以上集水面积,从而可以推求出卓于水库坝址处的多年平均流量为0.471m3/s。以雅桑水文站为参证站,用水文比拟法推求卓于水库坝址处的年平均流量为0.572m3/s。经两种方法计算结果相差较大,结合分析以往同一流域水文计算报告成果。工程坝址断面多年平均流量采用径流等值线法推求的结果。即:Q上设=0.471m3/s、Q中设=0.511m3/s、Q下设=0.526m3/s。参考雅桑水文站径流统计参数,并根据实际情况作了适当调整,取Cv=0.38,Cs=2.0Cv。Q设=KP×Q多年平均=
1径流计算11.3=
控制点集水面积km2均值CvCs/CvP(%)mm104m325507590卓于水库坝址10614014840.382.0181614131074824卓于坝址至肖拉汇合口22314031220.382.03820297222601733渠首2至渠首1区间12314017220.382.0210716391247956渠首2以上45214063280.382.07742602445813512肖拉汇合口以上32914046060.382.05636438533352556流域无实测径流资料,卓于水库坝址断面参考雅桑水文站(2003~2013年)逐月径流系列资料的平均值作为典型分配,根据同倍比缩放法计算得出卓于水库坝址处各设计频率的天然径流年内分配和旬分配成果。成果表:卓于水库坝址设计天然径流月分配表、卓于水库坝址至肖拉汇合口区间设计天然径流月分配表、卓于水库坝址设计年径流旬分配成果表、卓于水库坝址至肖拉汇合口设计年径流旬分配成果表、渠首二至肖拉汇合口区间年径流旬分配成果表。1水面蒸发增损值11.4采用拉萨站由φ20cm蒸发皿的蒸发量折算为大水面蒸发量的折算系数和贡嘎县气象站多年平均φ20cm蒸发皿的蒸发量,计算水库多年平均年水面蒸发量为1637mm。由贡嘎气象站多年平均各月蒸发分配比和卓于水库的年水面蒸发增损值,计算水库各月的蒸发增损值。1设计暴雨11.5较大暴雨主要出现在汛期(6~9月),主要集中在7、8两月,从各月出现最大一日暴雨次数的统计分析,6~9月占96%,其中7、8两月占64%。最大一日暴雨量占最大三日暴雨量的60%左右,且暴雨大多数发生在夜间。由于高原和地形影响,汛期一次暴雨量和强度都不大。由于扎囊县没有实测暴雨资料,根据邻近贡噶县气象站长系列暴雨资料分析的暴雨参数和卓于水库右侧肖拉沟肖拉水库设计所采用的暴雨参数(已经审批),确定本次设计暴雨参数并计算设计暴雨。项目均值CvCs/CvP(%)0.10.20.33123.3351020P24h30.00.323.575.170.667.259.854.951.248.242.937.1P3日50.00.283.5113.0107.0102.092.285.580.476.368.860.71洪水11.6雅桑站年径流频率曲线图卓于沟的洪水主要由暴雨形成。由于当地暴雨强度不大,地表裂隙发育,第四纪松散沉积物分布较广较厚,地表的渗水能力强,降水的一部分不参与地表产、汇流而直接渗入地下,以潜层流和地下径流形式流出,洪水过程有峰值不大、基潜流多、一日洪量占三日洪量比重较大等特点。另外,由于山区地形陡峻,河道及坡面坡度大,流域面积小,洪水汇流和涨落快,流速大,挟沙能力强。一次洪水过程历时1~3天。水库所在河流无水文测站。根据设计洪水计算规范要求,无水文料资地区的设计洪水应采用多种方法计算,并对洪水参数进行地区综合平衡,以计算确定设计洪水。本次设计采用推理公式法、面积比拟法、地区综合法、经验公式法推求水库坝址处的设计洪水。=
1洪水11.6=
计算方法项目均值CvCs/CvP(%)备注0.10.20.33123.3351020地区综合法Qm15.30.753.086.878.271.858.249.543.338.430.021.8
W170.00.603.030728026021719016915312597
W31420.523.0534491460391346314287240192
与江雄水库面积比Qm
83.274.668.555.146.840.735.927.819.9Qm:n=0.60W1
354323300250219195177145112W3
605555516434382344312259204W1:n=0.70与琼果水库面积比Qm
50.847.7
40.036.533.931.828.124.1W1
301283
243224210198178155W3:n=0.79W3
557528
462432410390360318水科所法Qm
10391.883.867.557.650.645.336.527.9m=1.0W1
27024622819116815113811592.5n2=0.72经验公式法Qm19.30.753.010998.490.473.362.454.648.337.827.4C=0.0002坝址采用Qm
10391.883.867.557.650.645.336.527.9水科所法W1
354323300250219195177145112与江雄面积比W3
605555516434382344312259204与江雄面积比1洪水11.6由于水库流域无实测洪水资料,设计采用三角形概化过程线。应用相似流域江雄水库设计中,较能反映当地洪水过程形状的三角形概化过程线分布,以洪峰流量、一天洪量和三天洪量控制缩放。根据施工组织设计需要,本次设计推求了卓于水库P=1%、P=2%、P=10%、P=20%的分期设计洪水。因水库的施工期较长,所以施工洪水分为枯水期(12~3月)、汛前过渡期(4~5月)、主汛期(6~9月)和汛后退水期(10~11月)。主汛期(6~9月)洪峰流量和设计洪水过程线采用水库的设计洪水成果。由于坝址附近无实测流量资料,其它时期由相邻的气候、自然地理条件相似的江雄水库的施工洪水,用面积比拟法推求卓于水库坝址处的分期设计洪水。1泥沙与冰情11.7根据实测泥沙资料统计的泥沙分布规律和当地调查情况,并参照相邻相似流域的江雄水库设计成果综合分析,该水库属泥沙较多河流,卓于水库多年平均悬移质输沙模数约为160t/km2。本次设计,水库多年平均悬移质输沙模数采用160t/km2合理;推移质按悬移质的30%计算,坝址处多年平均年总输沙量为2.2048万T。根据对设计流域内扎囊县气象站多年气温资料分析,流域内每年11月下旬开始出现气温零下值,之后翌年2月中、下旬开始逐步上升到零度以上,根据调查卓于水库附近河段的冰期为每年的11月下旬至翌年3月中、下旬,即初冰期为每年11月下旬,终冰期在翌年3月下旬。有岸冰或流冰,岸冰最大冰厚约0.5m。根据调查卓于沟上游不存在冰湖、冰坝情况,无潜在的危险冰湖。1水位流量关系曲线11.8根据河床滩地组成和床面特性及平面形态、水流流态,及利用两年实测资料进行反推糙率,最后确定河道和滩地的综合糙率均选用0.04。计算坝址坝轴线以下200m处河段比降为26.9‰注:高程系统为黄海1985高程系统,在卓于水库坝址下游委托山南水文局实测两年水文资料,但实测流量不大,本次设计采用实测资料对糙率进行了修正,水位流量关系曲线的低水段直接采用从下游移来的实测成果,高水段采用曼宁公式计算成果。采用曼宁公式计算水位流量关系曲线中高水部分的设计值,中低水采用实测点位值。1水情自动测报系统11.9参考《水利水电工程水文自动测报系统设计手册》中的相关内容,系统内设置2个水位站和5个雨量站,水位站遥测水位;雨量站为无人值守,自动发送雨情资料,在输水洞出口处设置流量监测点1处。系统内在坝上设置1个水位兼雨量站,为库区控制站。在坝下设置1个专用水位站,为出库控制站。水位计:库区内水位用雷达水位计(测量范围:水位变幅15~40m),同时设立人工观测水尺进行校测。雨量计:采用0.5mm的翻斗式雨量计,自动采集、现场固态存储。中心站:利用水库管理所办公,不另建办公用房。编号项目设备费安装费合计1流量监测180000.012000.0192000.02遥测雨量站179400.0147420.0326820.03雨量站中继站51530.058259.0109789.04水位站45580.015034.060614.05中心站200550.06795.0207345.06一体化气象站60000.031200.091200.07其他备件22700.0
22700.0总计
1010468.0本投资估算的编制依据是水利部水总【2014】429号文发布的《水利工程设计概(估)算编制规定》、《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》、水利部水总【2006】140号文发布的《水利工程概算补充定额(水文设施工程专项)》。2工程地质报告1勘察说明12.1(1)《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005);(2)《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008);(3)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2017);(4)《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015);(5)《水利水电工程钻探规程》(SL291-2003);(6)《水利水电工程坑探规程》(DL/T5050-2000);(7)《水利水电工程钻孔抽水试验规程》(SL320-2005);(8)《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31-2003);=
1勘察说明12.19)《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(SL251-2015);(10)《水利水电工程地质测绘规程》(SL299-2004);(11)《土的工程分类标准》(GB/T50145-2007);(12)《水利水电工程制图标准(勘测图)》(SL73.3-2013)。=
1区域地质概况12.2受近东西向北喜马拉雅拗褶带控制,普布扎维山脉呈近东西向延伸,山势往北向雅鲁藏布江河谷坡缓;流域内地形以高山为主,地貌上表现为深切割高山宽谷特征,属构造剥蚀高山地形。地势南高北低,海拔高程为3860~5380m;河谷基岩出露,单斜构造及次级倾斜褶皱构造清晰可见;冲沟及崩坡积锥,坡洪积和泥石流等成因堆积地貌较为发育,沿河零散分部于山地坡脚、高阶地和河道之上;本区山间河谷地貌类型主要为河流支沟宽谷,谷底宽100~600m,一般是上游窄,下游宽。河床主要为第四系卵石混合土层冲积地层构成,河床两侧不对称发育I、II、III级冲积阶地。II、III级冲积阶地前缘陡坎常近直立,坎高10~20m。1区域地质概况12.2位于喜马拉雅弧形构造褶皱系北喜马拉雅拗褶带的主轴白朗—羊卓雍湖—哲古湖(亦即羊卓雍—拿日雍)复向斜的北翼,水库区距该拗褶带北部边缘雅鲁藏布江(主级)大断裂18~20km;距北邻的郎杰学—甲木断裂和琼结复向斜等(次级)构造分别为4~6km;距南侧的邛多江—南迦巴瓦峰(次级)断裂10~12km左右;北喜马拉雅拗褶带是雅鲁藏布江大断裂和汝巴—都登—阿米里主级大断裂之间的地块,近东西走向,绵延近千公里,呈舒缓的S形分布,主体地层是晚三叠系郎杰学群砂岩、板岩及灰岩等。雅鲁藏布江断裂和朗杰学—甲木断裂带为中更新世活动断层,在晚第四系以来活动。沿断裂强震多发生在与北北东向断裂的交汇部位。强震破裂沿北北东向断裂发生,沿雅鲁藏布江断裂无大于7级以上强震发生。1、全新世活动断裂;2、中、晚更新世活动断裂;3、一般活动断裂;4、断裂及编号:①申扎断裂;②亚东-当雄断裂;③墨竹工卡断裂;④雅鲁藏布江断裂;⑤朗杰学-甲木断裂;⑥邛多江-南迦巴瓦峰断裂;⑦浪卡子-隆子断裂;⑧洛扎-觉拉-加玉断裂;⑨主北坡断裂;⑩措美-泽当断裂;⑪错那-曲松断裂;⑫哲古错-错那断裂;⑬阿扎-波密-野贯断裂;5、燕山-喜山期花岗岩;6、喜山期中酸性喷出岩;7、喜山期中性喷出岩;8、燕山-喜山超基性岩;9、火山口;10、第三系;11、第四系。11地层岩性1、三叠系上统(T3):朗杰学群的宋热组(T3s)、江雄组(T3jx)、姐德秀组(T3j)组成,分布于卓于水库区及周围地带,呈东西展布,主要岩性为石英砂岩夹板岩。2.22、侏罗系(J):分布于卓于(水库)沟流域南部外围,由上侏罗系桑秀组(J3s)、卡东组(J3k)和中侏罗系哲古组二岩段(J2z2)、哲古组一岩段(J2z1)组成。主要岩性为粉砂质页岩、厚层状石英砂岩、粉砂质粘土岩。3、白垩系(K):由白垩系下统多久组(K1d)组成,主要分布于卓于(水库)沟流域的南部边缘地带,呈东西向展布,岩性为薄层状泥质粉砂岩、薄层状云母粘土岩组成。4、第四系上、中更新统冲积物(Q3al和Q2al):卵石混合土层,出露于阶地,主要分布于河床深部,厚20~60m。5、第四系全新统(Q4):由坡积物(Q4dl)、坡洪积物(Q4dpl)、泥石流堆积物(Q4dpl)和冲积物(Q4al)组成,岩性有碎块石土或碎石混合土、含粘性土碎石混合土或碎石混合土和卵石混合土层等,分布于山坡、坡麓、高阶地、河床和河漫滩上。水文地质条件1、第四系松散层孔隙潜水:埋藏于河床、河漫滩、河流阶地等部位。含水层主要是卵石混合土,为强透水~中等透水性,地下水埋深为3.8~4.4m。2、晚三叠系基岩裂隙水:赋存于基岩风化、构造裂隙中,水量贫乏,地下水埋深为4.8~43.5m,含水不均,PH值为6.8~7.9,矿化度为0.13~0.22g/L,化学类型为重碳酸钙钠型水,对建筑物混凝土无腐蚀性。1区域地质概况12.2工程区新构造运动与青藏高原的新构造运动特点基本一致,即主要表现为大面积的整体隆升、差异性隆升和间歇性隆升运动,并伴有明显的断裂和褶皱活动。且有西北部隆升高于南部和东部的总体特点,同时伴有各种断块山、断陷带相间发育的隆升现象。自1911年起,西藏及邻近地区M≥4.7级地震566次,其中大于8级地震有4次,7~7.9级有9次,6~6.9级有93次,4.7~5.9级有461次。震中展布呈近SN向的带状特征,震中密集分布与活动构造带基本一致,一般分布在活动构造带一端、转折部位或两条和多条活动构造带相交接的交叉地区。工程区及附近区域自1951年至2007年共计录M=3.0~4.6仪测小震32次,其中3.0~3.4级2次,3.5~3.9级1次,4.0~4.4级21次,4.5~4.6级8次。工程区地处新生代的造山地区,构造活动强烈,地震发生频繁,以浅源地震为主,震中一般分布于活动构造带上或其附近,具有明显的成带性,大量的地震形变带和大多数震中都沿着活动构造带分布。工程场地附近分布近东西向的雅鲁藏布江断裂带(F38)、郎杰学~甲木断裂带(F40)、邛多江断裂带(F41)、近南北向的泽当~措那断层组(F10)和墨竹工卡断裂等。其中F38与F10交汇处附近,历史上多次发生强震,历史强震对工程场地的最大影响烈度为Ⅶ度。雅鲁藏布江断裂带展布于工程区以北约18~20km处,是本工程的控制性构造带。雅鲁藏布江断裂带在西端的和东端的墨脱地区活动强烈,但距工程区在200km以上,其中段活动性相对较弱,在工程区附近断裂带平直,且被三条大致平行的近南北向小规模断层所截切错断。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)查得,本区地震动峰值加速度为0.15g,相应的地震基本烈度为Ⅶ度,反应谱特征周期为0.45。据《中国季节性冻土标准冻深线图》及区域资料,区内季节性冻土深度为0.6m,但随地势增高,季节性冻土深度加大。1水库区工程地质条件及评价12.3水库区主体地貌为高山深切宽谷,主河为具典型的横向河谷地貌,且层状基岩地层向上游陡倾,两岸山坡较为陡峭,坡度在35°~80°库区河流堆积地貌较为发育,沿岸不连续分布有II、III级河流冲积阶地;河床浅滩与漫滩较为开阔、平坦;两岸山麓斜坡堆积和冲沟堆积形成坡积裙、坡积锥和泥石流等松散堆积地貌。河床浅滩与河漫滩,高出河床0.5~2m,河道宽170~270m,河道平均坡降为3.57%。II级阶地仅见于右岸,出露宽度仅为10~30m,在吾龙村出露宽度约为40~60m;区内II级阶地前缘多与现代河床搭接,被冲蚀呈犬牙状陡坎,高出河床10~15m,为河流冲积堆积阶地。III级阶地仅分布吾龙村附近的坝址左岸和三级支流吾龙沟左岸,阶地宽度30~60m,高度为21~23m;阶地前缘与现代河床搭接,呈犬牙状陡坎,局部地段可见阶地基底岩层出露,即III级阶地在局部地段为侵蚀冲积堆积阶地。坡积裙和坡积锥主要分布于山麓低地的沿河两岸,常覆盖于基岩面和II、III级冲积阶地后缘及阶地台面之上,出露宽度变化较大,一般在30~100m之间,厚度为1~15m。中小型泥石流堆积扇主要分布于山麓较大的冲沟出口,其扇面堆积宽度在30~210m。库区吾龙东村坡泥石流,扇宽约240m,堆积厚约25m;坝址左坝肩泥石流,扇宽约210m,堆积厚约20m。11地层岩性1、宋热组(T3s2)第二段:基岩,主体岩性为灰黑色中薄层状变细粒长石石英砂岩夹粉砂质板岩。2.32、第四系中更新统冲积层(Q2al):卵石混合土,灰色~灰褐色,结构密实,主要由砾卵石夹砂粒组成,砾卵石呈亚圆状~圆状,分选性较差,级配较好。该地层主要埋藏于上更新统冲积层(Q3al)之下,第四系河流堆积物的底部,出露于Ⅲ级河流阶地,层厚28~33m。3、第四系上更新统冲积层(Q3al):结构中密~密实,主要由砾卵石或夹中粗砂等组成,砾卵石磨圆度较好。埋藏于全新统冲积层(Q4al)之下,第四系河流堆积物的中部,常出露于河流II级阶地,层厚15~45m。4、第四系全新统冲积层(Q4al):结构稍密~中密,主要由卵石夹含砾、砂粒和粘性土组成,砾卵石磨圆度较好,呈亚圆状~圆状,分选性较差,级配较好,分布于Ⅰ级阶地和现代河床漫滩地带,层厚15~25m。5、第四系全新统坡积层(Q4dl)、坡洪积层(Q4dpl)及泥石流堆积(Q4dpl):主要由碎石混合土或含粘性土碎石混合土组成,结构松散,主要成份为砂质板岩、板岩等岩石碎块角砾及砂粒、粉粒和粘粒组成,碎块角砾呈棱角状。坡积层厚为0.3~6.0m,主要分布于库区两岸山坡、坡麓及河流阶地台面之上;坡洪积物多呈扇形堆积于冲沟沟口及河道地带,扇面半径为20~110m,最大堆积厚度可达30.0m以上。水文地质条件1、第四系松散层孔隙潜水:主要分布于河床、河漫滩、河流阶地等部位,地下水埋深为3.8~4.4m,主要受大气降水、融雪和基岩裂隙水补给,向河床及下游低地排泄。2、三叠系上统朗杰学群基岩(砂板岩)裂隙水:埋藏在河谷两岸的高山山体内,赋存于基岩风化、构造裂隙中,含水不均,水量贫乏,地下水埋深为4.8~43.5m。主要受大气降水及融雪水补给,通过泉、冲沟向下游排泄。1水库区工程地质条件及评价12.3郎杰学—甲木断裂和琼结复向斜、邛多江—南迦巴瓦峰断裂等几条近于平行的次级构造断裂发育于三叠系上统、侏罗系和白垩系等地层构造上,将工程分割于棱形地块之间,构造上是较稳定的区域。水库区地质结构表现为单斜构造特征,单斜构造及地层近东西走向,倾向南。在单斜构造中存在次级倾斜褶曲,其两冀岩层产状与单斜构造基本一致。库区断裂主要以层间滑动为特征;节理、裂隙构造以早期垂直层面的X共轭节理为主,产状分别为:走向NE,倾向NW和走向NW,倾向NE。由于本区构造上是相对较为稳定的区域,节理裂隙发育程度相对低,且多为闭合,岩体完整较好。库区内无滑坡、崩塌、危岩体分布,对库区影响较大的不良物理地质现象主要有冲沟及泥石流、冻融、物理风化冲沟及泥石流:库区内存在几处冲沟,一般规模不是很大,在吾龙东村右岸、坝址左坝肩发育有较大的冲沟并在出口地带形成扇形堆积;右坝肩南侧40m左右有一小型冲沟。冻融:一般冬季(在10月至次年4月间)工程区低温在-5°C以下,最低气温达-20°C;河水有冰凌与冰冻现象,季节性冻土较为发育;季节性冻胀与消融,使工程区基岩区冻融裂隙发育。物理风化:受海拔高度、气候特征、岩体性质影响,岩体主要以物理风化为主,且主要表现为岩体受冰雪冻融、冰劈,使岩体结构产生破坏,其结果导致沿河两岸坡积物的出现。由于海拔高,气候寒冷,物理风化强烈,强风化深度较大。11水库区工程地质评价1、水库渗漏:库盆透水性弱,不存在断裂破碎通道;库区正常高水位远低于地下分水岭水位,不存在库水通过河间分水岭向邻谷渗漏问题。库区河床及河槽第四系河流冲积层厚67~87m,为强透水层或中-强透水层,渗透系数k为8.4×10-3~1.6×10-2cm/s,坝基渗漏问题是本工程主要工程地质问题。另外,两坝肩基岩出露,呈强风化~中风化状态,存在绕坝渗漏问题。2.3水文地质条件2、库岸稳定:库区岩质边坡由上三叠统的长石石英砂岩、砂质板岩和泥质板岩互层组成,在地质构造上均为横向边坡结构,未发现有较大的滑坡体,仅有少量的崩落,岩质边坡整体稳定性较好。库区土质边坡主要由第四系坡积裙、坡洪积扇、洪积扇(冲蚀陡坎)和Ⅱ、Ⅲ级河流阶地等松散堆积地貌构成,岩性基本为卵石混合土,基本处于水库正常设计高水位附近或以下,不存在塌岸问题,不会对库容造成影响,只是在几处冲沟处正常高水位上游存在松散堆积体滑落,将对水库库容带来一定影响。3、水库淤积及浸没问题:综合分析后确定卓于水库应考虑固体迳流对库容的影响,存在淤积问题,应采取工程处理措施如改善植被以降低固体迳流物质进行防治;水库区原有居民将搬迁,在正常高蓄水位3954.5m时,库区耕地均被淹没,库区回水位附近没有耕地和居民,再者库区河床均为卵石混合土,渗透性较好,毛细水上升高度不大,不存在浸没问题。4、水库诱发地震:水库规模比较小,不属于深大水库;水库所处大地构造部位是较稳定地段,区域内新构造运动不明显,地震活动不属于高发区,水库蓄水造成的应力变化显得微不足道,其地震效应主要受外围强震波及的影响。总的来看,水库蓄水诱发地震的可能性很小。1坝址区工程地质条件及评价12.4工程区各坝线河段宏观地貌特征为深切高山宽谷,在地质构造上均为横向河谷结构,且地层向上游陡倾。两岸坝肩均为基岩山体,山坡较为陡峭,坡度在30°~80°。在水库正常设计高水位以下,坝肩松散堆积地貌从上向下主要为坡积裙、冲积阶地和河床漫滩组合。两岸地形地貌较为对称,谷底较为平坦,谷底宽265m左右;左岸为III级阶地,宽约22~23m,高约10~13m;右岸为II级阶地,宽约15~24m左右,高约12~13m。工程区及附近区域自1951年至2007年共计录M=3.0~4.6仪测小震32次,其中3.0~3.4级2次,3.5~3.9级1次,4.0~4.4级21次,4.5~4.6级8次。基岩地层主要有三叠系上统朗杰学群江雄组第二段(T3jx2),主体岩性为灰黑色中薄层状变细粒长石石英砂岩夹粉砂质板岩。地层主要有第四系全新统坡积层(Q4dl)、坡洪积层(Q4dpl)、冲积层(Q4al)和第四系上更新统冲积层(Q3al)、中更新统冲积层(Q2al)等松散地层组成。坝址区处于近东西单斜构造横向河谷段,岩层均以高倾角倾向上游。地层走向为NW280°~310°,与各坝线走向相近,岩层倾向SW190°~220°,倾角为60°~80°。在坝址南可见次级倾斜褶曲,其轴面产状与单斜岩层基本一致,倾角为70°~85°。各比较坝线坝肩岩体,节理均较发育,以垂直层面的两组走向分别为NE或NW向的早期X共轭节理为特征。据钻孔压水试验成果,岩层透水率5Lu等值线在坝肩基岩山坡处分布深度为33~65m,在河床基岩斜坡段的分布深度为50~88m,在河床水平基岩段分布深度约为90m。左岸阶地高出河床22~23m,宽10~13m,坝肩上部为第四系全新统坡积碎石混合土,结构松散,透水性强,存在边坡稳定及绕坝渗漏问题。据钻探资料,坝址河床部位第四纪松散堆积层厚度大,厚度一般为67~87m,岩性以粗颗粒的冲积卵石混合土为主,坝基土体从上向下为松散、中密至密实状态,地基承载力为300~400kPa,承载力满足并适应筑沥青混凝土心墙坝要求,渗透系数k为8.4×10-3~1.6×10-2cm/s,为中等~强透水性,存在渗漏问题。右岸部分基岩出露较多,岩体表层风化较强烈,裂隙相互组合形成小规模松动岩块,分布于山体不同高程,稳定条件较差,但由于松动岩块规模较小对下部坝体建筑物影响有限。1坝线选择12.5坝线1走向ES21°,河谷呈“U”型,河槽宽293m,河道弯曲,当正常蓄水位3954.5m时,河谷宽约443m,现代河床偏左岸发育。坝线2走向ES27°,河谷呈“U”型,河槽宽252m,河道弯曲,当正常蓄水位3954.5m时,河谷宽约442m,现代河床偏左岸发育。坝线3走向ES27°,河谷呈“U”型,河槽宽256m,河道弯曲,当正常蓄水位3954.5m时,河谷宽约430m,现代河床偏左岸发育。=
1坝线选择12.5本阶段在可行性研究阶段推荐坝址(上坝址)内选定了三条坝线即坝线1、坝线2及坝线3,坝线2与坝线1在左坝肩斜交,在右坝肩相距不到50m;坝线3与坝线2近平行,相距50m。对三条坝线进行初步设计阶段的勘察工作,勘察成果表明,三坝线整体处于同一工程地质单元内,工程地质条件基本相同,存在的主要工程地质问题相似,均具备修建当地材料坝的地形地质条件。三条坝线均处于同一河段内,相距50m内,工程地质条件基本相同。通过以上分析,比选坝线2及比选坝线3右坝肩均存在冲沟对坝体的影响,比选坝线1略优。=
项目坝线1坝线2坝线3初步结论正常蓄水位时河谷宽度443m442m430m基本相同岩性风化特征左坝肩强风化深度18~23m,弱风化深度53~65m;右坝肩强风化深度13~18m,弱风化深度41~43m。左坝肩强风化深度18~23m,弱风化深度53~65m;右坝肩强风化深度22~23m,弱风化深度40~44m。左坝肩强风化深度21~25m,弱风化深度53~60m;右坝肩强风化深度28~33m,弱风化深度45~48m。基本相同覆盖层最大厚度87m85m83m基本相同左坝肩上部为陡峭的岩质边坡,地形坡度约25°~39°,自然边坡稳定,不存在边坡稳定问题。上部为陡峭的岩质边坡,地形坡度约25°~39°,自然边坡稳定,不存在边坡稳定问题。上部为陡峭的岩质边坡,地形坡度约39°~46°,自然边坡稳定,不存在边坡稳定问题。基本相同右坝肩上部为陡峭的岩质边坡,地形坡度约36°~46°,自然边坡稳定,不存在边坡稳定问题。上部为陡峭的岩质边坡,地形坡度约20°~56°。有一小型冲沟,冲沟两侧基岩裸露,表层强风化,沟底上宽下窄,上口宽4~6m,底口宽1~3m,长度84m,坡比较大,堆积约1m厚的坡积碎石混合土及风化剥蚀岩块,出口处有碎石堆集体,如不采取工程措施处理,岩体进一步风化剥蚀成块石,将会对坝肩造成冲击破坏。上部为陡峭的岩质边坡,地形坡度约20°~56°。右坝肩发育一较大冲沟,长度140m左右,沟底坡度约35°。冲沟两侧基岩裸露,表层强风化,冲沟上宽下窄,上游沟宽约10m,下游沟宽约4m。沟底被风化剥蚀碎块石覆盖,冲沟出口处碎石体堆积。由于岩石表层呈强风化状态,有进一步溯源侵蚀的可能,碎块石下泄,将对坝肩产生冲击破坏。坝线1优11推荐坝线工程地质评价1、边坡稳定性:不存在边坡失稳坍滑问题。2.6水文地质条件2、沉陷稳定:岩性为卵石混合土,层厚67m~87m。卵石混合土上部1m左右结构松散,其下稍密~密实状态,稍密卵石混合土允许承载力300kPa~400kPa,变形模量E0=22MPa,建议在施工过程中须清理上部松散层,使坝基坐落于稍密卵石混合土之上。河床覆盖层较厚,表层结构松散,其下为稍密~密实状,分布层位较稳定,在坝体荷载作用下,具有一定的压缩性,存在沉降变形稳定问题,建议设计复核。3、渗漏及渗透稳定问题:为减少坝基渗漏和防止发生渗透破坏,设计中应采取可靠的防渗措施,防渗帷幕深度应深入弱透水长石石英砂岩夹粉砂质板岩或板岩内,根据设计要求处理深度以深入q≤5Lu线以下控制。左坝肩防渗深度为35~96m,河床部位防渗深度为92~103m,右坝肩防渗深度为24~57m。存在绕坝渗透问题。根据设计要求帷幕灌浆处理深度以深入q≤5Lu线以下控制,水平防渗深度在62~80m。4、坝基覆盖层地震液化问题:据颗分试验成果,土层内小于5mm的颗粒含量为29.3%,故坝基卵石混合土(Q4al)不存在砂土液化问题。5、地基评价:堆石区地基基础为卵石混合土,表层松散,河床部位1m松散层需清除,下伏稍密~密实卵石混合土层,地基承载力可满足设计要求;防渗墙地基基础为强风化岩石,强度可满足要求;齿槽部位地基基础为岩石,表层强风化,应先固结灌浆再围幕灌浆以保证整体防渗效果。1其它建筑物工程地质条件及评价12.7输水洞布置于坝址区左岸基岩山体部位,沿线地形起伏大,大部分基岩裸露,岩性为中薄层长石石英砂岩夹粉砂质板岩,输水洞(暗渠段)与冲沟交叉,建议设计采取工程处理措施。输水洞轴线走向为NE25°,沿洞轴线分布的中薄层长石石英砂岩夹粉砂质板岩地层,岩层倾向190°~220°,倾角60°~70°,走向NW280°~310°,与洞轴线近直相交,洞轴线与岩层近直相交,且倾向上游,下游开挖边坡稳定性较好;左、右侧岩质边坡开挖与岩层走向近直相交,为横向坡,边坡稳定性较好。隧洞进出口岩体稳定性相对稍差,施工中视开挖情况对不稳定地段采取相应的处理措施。施工中需注意进出口上覆第四系松散土体对洞脸稳定性的影响等,宜作适当的放坡或挖除处理。地下水位在3909~3935m,施工期排水问题不大。位置桩号围岩分类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类闸室段0-021m~0+000m
21
隧洞段0+000m~0+130m48739扩散段0+130m~0+145m
15长度小计166m489424占比100%28.9%56.6%14.5%1其它建筑物工程地质条件及评价12.7溢洪道轴线走向为NE25°7′,沿轴线分布的中薄层长石石英砂岩夹粉砂质板岩地层,岩层倾向190°~220°,倾角60°~70°,走向NW280°~310°,与轴线近直相交,轴线与岩层近直相交,且倾向上游;左、右侧岩质边坡开挖与岩层走向近直相交,为横向坡,边坡稳定性较好。消力池段、海漫段、尾水渠连接段地层为卵石混合土,边坡稳定性较差,开挖深度>15m,施工中视开挖情况对不稳定地段采取相应的处理措施。本次工程采用坝堰结合方式,其填筑指标与坝体相同,围堰顶高3930.90m,顶宽6m,上游坝坡1:2.5,下游坝坡1:1.5,长度320m。根据钻探资料提示,建议清除表层松散卵石混合土,清除深度1m左右,下伏卵石混合土处稍密状态,承载力可满足要求;Q4al、Q3al、Q2al地层均属于强透水地层,应采取工程处理措施。拟建管理房地层结构,平整场地后,基础可座落于卵石混合土层上,卵石混合土层承载力可满足要求,建议采用条型基础。岩土名称岩土状态开挖边坡允许不冲刷流速m/s临
时永
久(土质边坡按≤5m考虑,岩质边坡按≤8m考虑)水
上水下碎石混合土稍密1∶1.51∶1.51∶1.750.80卵石混合土稍密1∶1.51∶1.51∶1.750.80长石石英砂岩及粉砂质板岩强风化1∶0.51∶0.751∶0.75
弱风化1∶0.31∶0.51∶0.5
1天然建筑材料12.8本着就近选择的原则,本阶段选定了3个坝壳填筑料场,其中2个卵石混合土料场,1个级配不良砾料场,1个砼骨料料场,1个砼碱性骨料料场,2个块石料场,对各选定料场的储量、质量及开采运输条件均进行了勘察。料别设计需用量
(万m3)勘察精度勘察储量
(万m3)备注坝壳填筑料卵石混合土257.88详查169.2
级配不良砾详查325.4
砼骨料1.97详查调查外购
砼碱性骨料1.44详查调查外购
块石料3.09详查调查外购
3水利水能规划报告11建设依据1、农业灌溉:下游河谷地带是扎囊县的主要产粮区,水库建设后,兴利库容达到790万m3,将给下游灌区提供可靠的灌溉水源。2、城镇供水:扎囊县总体规划(2012-2030)》中城镇供水工程规划提出,扎囊县中期2025年供水规模为0.65万吨/天,远期2030年规模为0.8万吨/天,水库建成后,将给扎囊县提供可靠的灌溉水源和优质的饮用水。3、带动经济发展:增加当地农牧民收入,促进异地搬迁脱贫致富工作,为当地人均增收10.2万元。地理位置:西藏山南市扎囊县卓于乡卓于村扎塘沟左侧支流卓于沟上,距扎囊县城24km,距山南市所在地泽当镇70km。卓于水库地理位置约为东经91°15′28.0″,北纬29°04′58.7″。3.111水库要求1、供水要求:设计水平年2030年需水量为292万m3,缺少近200万m3水量,需由卓于水库提供。2、灌溉要求:项目区内土地适宜灌溉面积为39200亩,其中耕地23220亩,占59.21%,林草地15980亩,占40.79%。根据灌溉面积的分布区域和项目区水系分布情况,按下游灌区拟建渠首2、渠首1和卓于水库分为3个灌溉节点及3个灌溉分区。卓于水库联合区间水,控灌面积39200亩,每年为灌区提供灌溉水量1229万m3。3、防洪要求:由于扎囊县城距水库较远,水库下游农田地势较高,洪水不会对其构成威胁。因此卓于水库建成后不承担直接的防洪任务,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017)和《防洪标准》(GB50201-2014),参照本工程的实际情况,确定卓于水库为中型水库、工程等别为Ⅲ等,水库设计洪水标准为五十年一遇洪水,校核标准为千年一遇。拟建卓于水库工程是以灌溉为主,结合城镇供水。3.21项目区水资源供需平衡分析13.3经计算,设计水平年保证适宜灌溉土地39200亩灌溉需水量为1228.89万m3(P=75%)扎囊县城现有供水水源每年可供水量为99.28万立方,设计水平年2030年需水量为292万m3,缺少近200万m3水量,需由卓于水库提供。根据水文计算分析,节点1、节点2、节点3处P=90%年份最枯月月平均径流量分别为84.50万m3、61.50万m3、19.92万m3,相应流量分别为0.337m3/s、0.245m3/s、0.08m3/s,年生态用水量分别为1062万m3、772万m3、252万m3。设计水平年现状水平年:2015年:设计水平年:2030年。设计保证率灌区设计灌溉保证率耕地P=75%;灌区设计灌溉保证率林、草地P=50%。城镇供水保证率P=95%。生态用水保证率P=100%。经过计算,P=10%、P=25%、P=50%、P=75%、P=90%、P=90%(农田灌溉破坏深度30%)、P=90%(农田灌溉破坏深度40%)典型年满足城镇供水、农田灌溉、生态放流规划要求的缺水量分别为0万m3、148.05万m3、360.08万m3、706.67万m3、881.49万m3、574.19m3、476.52万m3。1兴利调节13.4根据水文资料,水库多年平均蒸发量为1427mm。卓于水库库区水文地质条件较差,坝基透水层较厚,参照西藏已建水库的设计资料,水库渗漏指标采用各月平均库容的1.5%。控制点集水面积km2均值CvCs/CvP(%)mm104m325507590卓于水库坝址10614014840.382.0181614131074824卓于坝址至肖拉汇合口22314031220.382.03820297222601733渠首2至渠首1区间12314017220.382.0210716391247956渠首2以上45214063280.382.07742602445813512肖拉汇合口以上32914046060.382.056364385333525561兴利调节13.4卓于沟流域属资源性缺水地区,水库下游地区耕地较多,可开发潜力较大,根据灌溉用水需求,下游灌区集中用水多在3-5月,为最大限度增加灌溉面积,充分利用有限的水资源,兴利调节采用多年调节。卓于水库供水是以农业灌溉为主,结合城镇供水,因此在兴利调节计算时按照设计保证率的高低进行计算,在特殊枯水年(P=90%)时考虑到城镇供水和农田灌溉的不同重要性,允许农田灌溉有适宜深度的破坏,本次兴利调节计算农田灌溉破坏深度分别按照30%、40%进行。调节年度由前一年7月至次年6月。根据《综合利用水库调度通则》中的有关规定,对于多年调节水库,在正常蓄水情况下,一般应控制调节年度末水位不低于规定的年消落水位,为连续枯水年的用水储备一定的水量。因此水库的蓄水分为两部分,一部分为正常兴利用水部分,另外一部分为应对连续枯水年储备的部分水量。根据卓于沟流域来水和用水的特点,水库在6月已基本放空,根据计算,预留储备水量为200万m3水量作为应急用水储备应对连续枯水年较为合适,预留库容相应的水位为3938.34m至死水位3928m。在丰水年时,水库的兴利调度不应使水位降到3938.34m以下,当遭遇枯水年时,方可动用这部分水量。起调库容V起=V死+V预留,因此枯水年起调库容为344.81万m3。经计算,在特殊枯水年(P=90%),农田灌溉破坏达到30%的深度时,水库供水出现困难,水位降至死水位以下,不利于水库长期正常发挥功能;在农田灌溉破坏达到40%的深度时,水库供水功能得仍能到正常发挥,不会影响水库的长期使用。1水库特征水位13.5可研阶段确定的及审查批复的水库特征水位成果为:水库死水位3928.0m,水库死库容144.8万m3;正常蓄水位为3954.5m,相应兴利库容790.19万m3;起调水位与正常蓄水位相同为3954.5m;水库设计洪水位为3956.0m,校核洪水位为3956.74m,水库总库容为1043万m3。根据计算,卓于水库淤积库容、淤积水位分别为:V淤50=84.8万m3,H淤50=3923.09m;死水位按50年淤积水位(3923.09m)+洞高(2.5m)+洞顶淹没水深(2m)确定水库死水位、淤积库容为:H死=3928m,V死=144.81万m3。根据兴利调节计算,卓于水库坝址兴利水位以下库容为929.62万m3,相应的水位为3954.39m,考虑便于运行管理后综合确定水库坝址正常蓄水位为3954.50m。经综合分析,根据水库主要任务及水库坝址以上流域特性,确定卓于水库起调水位与正常蓄水位重合,为3954.50m。1洪水调节13.6由于卓于水库是自由溢流式溢洪道,大坝的泄洪方式为自由出流,洪水时期,当坝前库水位达到正常蓄水位时,水库开始放流,多余洪水由溢洪道流入下游河道,从而起到自行调节作用。项
目溢洪道宽度(12m)P=20%P=5%P=2%P=0.1%洪峰流量27.8845.2757.61102.91调洪库容38.7558.4671.79107.89水
位3955.313955.733956.003956.74水面面积47.6648.1748.5049.37泄
量17.0929.8038.3070.72总库容973.75993.461006.791042.891水库回水计算13.7卓于水库位于扎囊县吉汝乡卓于村西南2.8km,回水淹没范围涉及的卓于村是本工程回水影响研究的重点对象。为配合移民征地与补偿工作,对卓于水库上游长约2km的河段进行了河道大断面测量,卓于水库库区范围内左侧距坝址300m处(断面CS3)有较大支沟汇入,本次共测量了17个断面,其中干流11个(断面CS1-CS11),左侧支流6个(CZ1-CZ6),平均断面间距200m。通过水文分析计算,卓于水库坝址处推求回水的多年平均流量为0.47m3/s,5年一遇洪峰流量为27.45m3/s,20年一遇洪峰流量为48.30m3/s。左侧支沟汇入上游(CS3以上)干流多年平均流量为0.32m3/s,5年一遇洪峰流量为22.7m3/s,20年一遇洪峰流量为36.8m3/s。左侧支沟多年平均流量为0.14m3/s,5年一遇洪峰流量为24.1m3/s,20年一遇洪峰流量为39.1m3/s。卓于水库所在河道河床分布大量砂卵石,且河道曲折较不顺直,河道漫滩发育,依据河道特性和断面组成情况,考虑泥沙淤积情况,河道河床糙率取0.04。经计算,P=5%时,干流回水长度为1.601km,支流回水长度为0.716km;P=20%时,干流回水长度为1.591km,支流回水长度为0.707km。1水库规模13.8项目单位数值备注集水面积km2106
设计洪峰流量m3/s57.61P=2%校核洪峰流量m3/s102.91P=0.1%死水位m3928.00
死库容万m3144.81
汛限水位m3954.50
起调库容万m3935.00
正常蓄水位m3954.50
正常蓄水位以下库容万m3935.00
兴利库容万m3790.19
设计洪水位m3956.00P=2%核核洪水位m3956.74P=0.1%总库容万m31043
设计下泄流量m3/s38.30P=2%最大下泄流量m3/s70.72P=0.1%卓于水库的功能为以灌溉为主,结合城镇供水多年调节的中型水库。设计标准为P=2%,校核标准为p=0.1%。卓于水库由挡水坝、溢洪道、输水洞等组成。挡水坝为辗压式沥青混凝土心墙砂砾卵石坝,坝顶上游侧设置防浪墙,坝顶同时考虑交通要求。溢洪道布置在右岸,左岸布置输水洞,新建管理房1座。改建库区道路及输电结线路、通信线路,均位于大坝左侧。设计灌水率采用0.31m3/s/万亩,灌溉水利用系数0.63,设计灌溉引水流量为1.93m3/s。卓于水库设计供水量为200万m3/年,按每天均匀供水计算,城镇供水流量为0.063m3/s,最高日城市综合用水时变化系数取1.4,计算城镇供水流量为0.09m3/s。水库需下泄生态流量252万m3/年,流量为0.08m3/s。综合以上三方用水要求,水库取水口设计供水流量为2.10m3/s。水库总库容为1043万m3,水库控灌面积39200亩,水库多年平均供水量715.36万立方米,水库设计农业灌溉用水量515.36万立方米,设计城市供水量200万立方米。1水库规模13.9防洪调度:不承担下游地区防洪任务,因此水库防洪调度主要考虑保证大坝运行安全。当水库水位高于汛限水位3954.5m时,由溢洪道自由泄洪。在入库洪峰已过且已出现了最高库水位3956.74m后的水库水位消落阶段,不得超蓄,尽快腾库,在下次洪水到来前使库水位回降到汛限水位3954.5m。当发生超过校核标准p=0.1%以上的洪水时,水库转为保坝为主的调度方式。兴利调度:下游灌区集中用水多在3-5月,水库在6月已基本放空。暂定预留储备200万m3水量作为应急用水储备应对连续枯水年较为合适,暂定预留库容相应的水位为3938.19m至死水位3928m。在丰水年时,水库的兴利调度不应使水位降到3938.19m以下,当遭遇枯水年时,方可动用这部分水量。以75%频率下确定水库正常蓄水位,7月份水库拦蓄天然来水至预留库容水位3938.19开始蓄水,在保障下游供水、灌溉的前提下,余水充盈水库,直至正常蓄水位3954.5m。当来水量小于灌溉及供水需求时,按下游需水量要求下放,不足水量由水库提供,至次年6月水库水位削落至死水位3928m。水库初期蓄水方案:拟于第三年10月初对水库进行下闸蓄水。根据《水利工程水利计算规范》(SL104-2015)水库初期蓄水计算规定,水库初期蓄水采用时历法,选取P=25%、50%、75%三个代表年的入库水量过程进行不同方案水库蓄水计算。P=75%代表年反映初期充蓄时遭遇较枯来水过程的水文条件,作为估算较长充蓄时间的依据;P=50%代表年反映遭遇平均情况的来水条件,作为估算平均充蓄时间的依据。遭遇P=75%年份,水库施工期第三年10月开始蓄水,第四年8月能蓄水至3948m。遭遇P=50%年份,水库施工期第三年10月开始蓄水,第四年8月能蓄水至3948m。遭遇P=25%年份,水库施工期第三年10月开始蓄水,第四年7月能蓄水至3948m。4
水工建筑物报告1设计技术标准14.11.《水利工程建设标准强制性条文》(2016年版);2.《水利水电工程初步设计报告编制规程》(SL619-2013);3.《防洪标准》(GB50201-2014);4.《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017);5.《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001);6.《溢洪道设计规范》(SL253-2000);7.《水利水电工程边坡设计规范》(SL386-2007);8.《水工隧洞设计规范》(SL279-2016);9.《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-1997);10.《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范》(SL501-2010);11.《水工建筑物荷载设计规范》(SL744-2016);12.《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008);13.《水利水电工程合理使用年限及耐久性计规范》(SL654-2014)。14.《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-2014);15.《水工建筑物抗冰冻设计规范》(SL211-2006);16.《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007);17.《水闸设计规范》(SL265—2016);其他有关专业的规范、标准及和本工程相关的法律、文件、规划等。1工程等级和标准14.2工程等级永久性建筑物级别临时性建筑物主要建筑物次要建筑物Ⅲ(中)345确定永久性挡水建筑物——“沥青混凝土心墙卵砾石拦河坝”和永久性泄水建筑物——“溢洪道”及输水建筑物——“放空输水隧洞”的建筑物级别为3级。尾水导墙等附属建筑物为次要建筑物,其建筑物级别为4级。溢洪道进口至泄槽末端、消力池开挖边坡级别为3级,尾水渠边坡级别为5级;放空输水洞进口边坡级别为3级,尾水渠边坡级别为5级。施工围堰及导流明渠,由于其保护对象为Ⅲ级永久建筑物,导流建筑物级别为5级。拦河坝、溢洪道、放空输水洞的设计洪水标准按山区、丘陵区确定为50年洪水重现期,非常运用洪水标准为1000年洪水重现期,溢洪道消能防冲建筑物洪水标准为30年一遇洪水,放空输水洞出口建筑物洪水标准为30年一遇洪水标准。导流建筑物洪水标准为导流时段内10年一遇洪水。永久性建筑物拦河坝、溢洪道、放空输水洞合理使用年限为50年;附属建筑物合理使用年限为30年;闸门的合理使用年限为30年。溢洪道、放空输水洞闸室、交通桥、洞身等结构钢筋混凝土强度为C25、放空输水洞桥面板、启闭台钢筋混凝土强度为C30、桥面铺装层混凝土强度为C40。钢筋混凝土结构裂缝控制等级为三级,最大裂缝宽度限制为0.25mm。地震动峰值加速度地震基本烈度反应谱特征周期地震设计烈度0.15gⅦ度0.457度运用条件(碾压土石坝坝坡抗滑稳定最小安全系数)工程等级3
正常运用条件1.30
非常运用条件Ⅰ1.20非常运用条件Ⅱ1.15荷载组合堰体抗滑稳定抗剪断强度公式计算的安全系数基本组合3.0特殊组合(1)2.5运用条件(抗滑稳定安全系数)边坡级别45正常运用条件1.15~1.101.10~1.05非常运用条件Ⅰ1.10~1.051坝轴线选择14.3可研阶段:选择上、中、下三个坝址进行比较。上坝址位于卓于沟吉汝乡卓于村西南,距扎囊县城24km;中坝址位于上坝址下游2km处;下坝址位于中坝址下游1km处。综下,本次工程设计选用上坝址作为推荐的坝址方案。地质条件:上坝址两坝肩及河床基岩风化厚度最小,河床段覆盖层厚度也最薄,小于中、下坝址。坝基防渗:上坝址左右坝肩的防渗深度小于中、下坝址,但河床段覆盖层渗透系数较大,防渗深度大于中、下坝址。不良地质:中坝址左坝肩西北,存在大面积地滑堆积体,需采取相应工程措施进行处理,工程投资大,存在不确定性,给以后的工程运行管理留有隐患。水库淹没及工程占地:下坝址淹没范围较中坝址大,淹没耕地较多,涉及五十多户居民需要搬迁,另有相当一部分农田和简易公路将被工程占用或淹没,遭到当地村民的强烈反对,存在一定的社会风险。选取3条坝轴线进行比选,坝轴线1、2左坝肩基本相同,向右侧夹角6度左右。坝轴线2、3相距50m左右。因三条坝轴线地形地质条件基本一样,三条坝轴线的枢纽布置基本相同,从左到右依次为:放空输水洞、土石坝段、溢洪道,三条坝线布置上不同的是各建筑物的相对位置略有些变化。基础处理上,三条坝线相距较近,岩性变化不大,对于三条坝线各坝段的基础处理均采取相同的处理方式,即主河槽段采用上墙下幕,两坝肩采用帷幕灌浆防渗方式。从河床地形上看,三条坝线的地形条件基本相同,施工导流方案均为两期导流,施工导流布置方案及工程量基本上是相同的。1坝轴线选择14.3水位轴线1轴线2轴线3死水位39283928.373929.21正常蓄水位3954.53955.053956.73设计洪水位(P=2%)39563956.753958.47核核洪水位(P=0.1%)3956.743957.513959.24坝顶全长452451445溢洪道中心线与坝轴线交点桩号0+4600+4580+447溢洪道中心线与坝轴线交角85.06°91°86°溢洪道总长398.52492600堰高*堰顶宽2.20*2.32.20*2.32.20*2.3最大坝高58.8157.7857.57放空输水洞桩号0+0060+0060+015输水洞中心线与坝轴线交角85°91°91°输水洞总长417417461三条坝轴线所处的地形地貌、地层岩性、水文地质条件基本相同,工程地质条件基本一致,但坝轴线2、3右坝肩存在冲沟,堆积的坡积碎石土及风化剥蚀岩块可能会对坝肩造成冲击破坏。坝轴线1大坝工程总体投资为26713万元,坝轴线2大坝工程总体投资为26533万元,坝轴线3大坝工程总体投资为26406万元。坝轴线3工程总体投资最少。溢洪道与放空输水洞投资相差不大,坝轴线1略省。1坝型比选14.4可研阶段:结合当地土石料丰富的工程特点,并考虑坝址处的地形和地质条件(卵石混合土覆盖层较厚,不适合修建混凝土重力坝和拱坝)、筑坝料的性质和料场的分布情况,推荐选用土石坝方案。根据地质勘察资料,坝址上、下游河床阶地上,土石料场储量丰富,表层为卵石混合土与级配不良砾,是良好的坝壳料,运输和开采都较为方便,本着就近就地,充分利用当地的天然材料,本工程采用卵石混合土与级配不良砾筑坝。工程区卵石混合土料场有两处,均位于上坝址上游的附近的吾龙村一带。两料场储量在170万m3左右。以上两料场距上坝址平均运距0.8~1.2km。两料场土料级配较好,质量满足筑坝要求。满足坝壳料填筑要求的级配不良砾土料场有一处,为料场三,位于坝址下游的右岸,为巨型洪积扇堆积产物。质量满足筑坝要求。储量在325.4万m3以上,距坝址1.5~2.0km,运输条件方便。坝体防渗型式考虑两种方案,即心墙方案和斜墙方案心墙的结构面基本为一铅直面,坝体防渗面积小,且坝基处理线路也相对较短,但施工程序较斜墙复杂,坝体填筑施工进度受心墙影响较大,维修不便。斜墙施工工艺较心墙简单,维修方便。但由于斜墙与周边库岸基础防渗体的连接不是在一个铅直面上,从而相对增大了基础防渗工程量和自身防渗面积,坝基处理线路较心墙长,使得防渗体的工程量及耗用的材料量较心墙方案大,工程造价相对增高。本地区坝址附近没有做心墙料的粘性土,心墙粘土料需到贡嘎县杰德秀镇的色麦居委会附近取料,运距较远,征地取土困难,造价较高。沥青混凝土心墙防渗体能与基础防渗墙可靠连接,防渗效果好,沥青混凝土心墙具有柔性大,适应变形能力强的特点。但施工工艺要求较高,与基础防渗体连接工艺也较复杂。混凝土面板坝采用当地天然卵石混合土作为主堆石,在深厚覆盖层地基上国内外已有多个工程实例,具有施工方便、投资省、工期短、运行安全、抗震性好的特点。1坝型比选14.4投资:三个方案中沥青混凝土心墙坝投资最省,混凝土面板坝投资最大。结构:沥青混凝土心墙坝施工工艺要求较高,与基础防渗体连接工艺也较复杂,施工较困难,防渗效果受温度变化影响较大,但防渗效果好,适应变形能力强。混凝土面板坝方案面板板缝间止水要求高,施工不容易控制,而且水库蓄水后趾板、连接板与混凝土防渗墙的连接处将产生较大的变形,止水易破坏,基础防渗长度大于心墙坝方案。粘土心墙方案适应变形能力强,抗震效果好,施工工艺简单的特点。但与沥青混凝土心墙方案比较,采用相同的基础防渗方案,大坝渗流量较大,无法满足水库调节的需要,而且当地缺乏粘性土料。1坝型比选14.4方案一、二投资少,但年渗流量不能满足水库调节的需要,防渗深度不满足要求,因此本次设计河床段防渗墙下部及坝肩段帷幕灌浆伸入基岩相对不透水层底线(透水率<5LU)5m,帷幕灌浆渗透系数按照5LU控制。方案比选内容方案一方案二方案三坝基防渗处理河床采用嵌入式混凝土防渗墙,坝肩及两岸岩石层采用纯水泥帷幕灌浆。河床采用嵌入式混凝土防渗墙,坝肩及两岸岩石层采用纯水泥帷幕灌浆。河床采用上墙下幕型
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