水利施工混凝土面板堆石坝设计ghwt.docx
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1、施工课程程设计说说明书 姓 名: 祝晨雨雨 班 级: 112级水水利水电电工程33班 学 号: 2001211022214 指导教师师 : 罗红卫卫 日 期: 20015年年12月月29日日 混凝土面面板堆石石坝设计计设计说明明书目录录河面板芭芭蕉堆石石坝施工工组织设设计一、基本本资料:1.1 、工程程概况:芭蕉河一一级水电电站位于于湖北省省恩施自自治洲鹤鹤峰县境境内,地地处芭蕉蕉河中下下游河段段。坝址址下距鹤鹤峰县城城11.1kmm。距在在建的芭芭蕉河二二级水电电站7.6kmm。为芭芭蕉河干干流开发发的“龙头”电站。 本工程以以发电为为主,兼兼顾航运运,养殖殖,旅游游等综合合利用。坝坝址位于
2、于柳月坪坪,控制制流域面面积3003.44km22,多年年平均流流量122.6mm./ss,多年年平均年年经流量量3.997亿mm3 ,水水库正常常蓄水位位6477.5mm死水位位6166.0mm,总库库容0.96亿亿m3,库库容系数数14.91%,为年年调节水水库;本本工程属属IIII等中型型工程,工工程枢纽纽由混凝凝土面板板堆石坝坝,左俺俺岸边开开敞式益益洪道。左左岸放空空洞右岸岸引水洞洞遂洞。地地面厂房房及升压压站等组组成,电电站装机机2台,总总装机容容量300MW,多多年平均均发电量量0.9901已已KW。HH,保证证出力55.1MMW,增增加下游游梯级电电量0.0855亿KMM。H。
3、枢枢纽主要要工程量量:土石石方开挖挖79.3万mm3,土土石方填填筑2330.44万m33,混凝凝土100.122万m33,帷幕幕灌浆11.333万m 。施工工导流采采用左岸岸遂洞导导流,总总工程期期40个个月。工工程静态态总投资资274404万万元,总总投资2291226万元元。 1.2 、水文文:(1)、流流域概况况:芭蕉河地地处鄂西西南的武武陵山区区恩施自自治洲鹤鹤峰县境境内,位位于东经经1099。4551110。001,北北纬299。488330。002之之间,束束娄水上上游右岸岸的一级级支流,发发源于恩恩施自治治洲鹤峰峰县与富富恩县交交界的太太平乡文文家河。流流域面积积3733.4k
4、km2,河河流全长长41.4kmm,总落落差7228m,两两岸支流流密集,基基岩裸露露,陡坡坡流急,平平均坡降降9.33%。 芭蕉河流流域地势势西北高高,东南南低,分分水岭海海拔高程程一般在在17000m左左右,上上游高山山竣岭人人烟稀少少,中,下下游山间间台地稍稍有农田田 种植植,人类类垦植对对自然环环境影响响不大,森森林覆盖盖60%,植被被良好,河河流泥沙沙量不大大。 芭蕉河一一级水电电站,坝坝址位于于下游北北佳镇柳柳月坪村村,下距距在建工工程二级级水电站站坝址约约7.66km,距距芭蕉河河河口112.33km,坝坝址控制制流域面面积30034kkm2,占占流域总总面积的的81.3%。坝坝
5、址以上上河段长长29.4kmm,平均均坡降113.11%,总总落差6658mm。 芭蕉河所所在的搂搂水流域域属亚热热带湿润润气候,支支流域雨雨量充沛沛,气候候温和。多多年平均均气温115.44。C,极极端最高高气温440.77。C(119599年8月月23日日),极极端最低低气温-10.1。(119777年1月月30日日)。 受山地形形影响,流流域水有有随地势势增高而而递增的的特征。全全流域多多年平均均年降雨雨量19986.4mmm,鹤峰峰站以上上流域多多年平均均降雨量量17770.66mm(11961119985年年)。其其气象特特征值见见表1-1。年年、月降降雨量 见表11-2。 表1-1
6、1 鹤峰峰县气象象站气象象要素统统计表项 目 单 位位 鹤 峰 多年平均均降水量量 mmm 16684.5 历年最大大1d降降水量 mm 2777.8 多年平均均蒸发量量 mmm 10000.5 多年平均均气温 .c 15.4 历年极端端最高气气温 .c 440.77 历年极端端最低气气温 . c -100.1 多年平均均相对湿湿度 % 811 多年平均均相对湿湿度 mm/s 0.66 历年最大大风速/风向 m/ss 1440.EENE 表1-22 鹤峰峰,芭蕉蕉河一级级坝址流流域年,月月平均浆浆雨量表表地址 各各 月 平 均均 (mmm) 年平均均 一 二 三 四四 五 六 七七 八 九 十
7、十 十一一 十二二 鹤峰 330.77 400.3 79.1 1158.1 2225.2 2277.6 2232.4 2211.5 1180.4 1134.1 774.44 355.9 17770.66 一级坝址址 344.8 41.4 886.44 1779.66 2550.99 2779.55 3557.44 2335.33 2228.88 1554.66 800.3 39.4 119866.4 流域内降降雨量主主要集中中在410YYUE ,占全全年降雨雨量的885.66%。尤尤以7月月为多,是是流域多多发季节节。 芭蕉河流流域无实实测水文文资料。但但流域周周遍有鹤鹤峰,太太平针,中中营,
8、雪雪落塞等等雨量站站,鹤峰峰站以上上流域内内有中营营,坪山山,燕山山坪,大大坪等雨雨量站基基本能控控制流域域雨。邻邻近娄水水干流鹤鹤峰水文文站为本本工程水水文设计计的依据据站 (2)、径径流:芭蕉河属属山溪性性河流,径径流主要要由降雨雨所致芭芭蕉河流流域无实实测径流流资料,其其径流系系列是依依据邻近近流域搂搂水干鹤鹤峰站(依依据站)11960019998年年实测资资料,以以流域面面积比和和雨量比比(1996219885年资资料)为为参数推推算得到到。芭蕉蕉河一级级坝止址址多年平平均流量量为122.6mm/s,多多年平均均年径流流为3.97亿亿m 。 由鹤峰站站推算的的多年平平均流量量系列中中,
9、径流流内分配配主要集集中在汛汛期(44100月),约约占全年年径留流流量的884.66%,11133月为枯枯水期,其其径流年年分配基基本与流流域降雨雨量年内内分配相相吻合;且该流流量系列列经历了了一个完完整的丰丰平枯水过过程,连连续最枯枯段又发发生在11992219994年年,流量量的年际际变化反反映该站站径流系系列具有有一定的的代表性性,因而而推算的的坝址径径流系列列具有一一定的代代表性,基基本能反反映本流流域的降降雨量特特征。 (3)、洪洪水:本流域无无实测流流量资料料,坝址址设计洪洪水推算算方法与与径流一一致,也也是以领领近娄水水干流鹤鹤峰站为为依据站站采用设设计洪水水移置法法和设计计流
10、域暴暴雨洪水水法等 多种方方法推算算。再经经设计洪洪水合理理性分析析,发现现暴雨洪洪水计算算的成果果精度较较差,坝坝址设计计洪水推推荐采用用鹤峰站站设计洪洪水移置置法成果果。进而而推算得得出芭蕉蕉河一级级坝址设设计洪水水。成果果见表 1-33 表1-33 芭蕉蕉河一级级坝址设设计洪水水成果表表 项目 各各频率(PP%)设设计值 0.055 0.1 00.2 0.55 1 2 55 Q(m33/s) 43550 339100 34480 29110 225000 20080 15440 W(亿mm3) 1.332 11.200 1.08 0.9922 0.8802 0.6687 0.5531 W
11、(亿mm3) 2.224 22.077 1.87 1.660 11.411 1.21 0.9948 (4)、泥泥沙: 芭蕉河流流域内无无泥沙实实测资料料。一级级坝址泥泥沙沿用用下游二二级坝址址可研设设计成果果。即借借用清江江恩施站站年均悬悬移质含含沙量00.5339kgg/m33,推移移质为悬悬沙的220%估估算。一一级坝址址多年平平均悬移移质输沙沙量211.4万万t,多多年平均均推移质质输沙量量4.228万tt,总输输沙量225.77万t。泥泥沙容重重1.33t/mm3,折折算水库库年淤积积总量为为19.8万mm3。 1.3 、工程程质量:(1)、区区域地质质:芭蕉河流流域总体体地势西西北高
12、。东东南底。芭芭蕉河为为树枝状状水系,河河谷深切切,山岚岚叠嶂。穷穷峰险峻峻,属典典型的构构造剥蚀蚀岩熔和和构造侵侵蚀中山山地貌。 本区出露露的地层层为古生生界寒武武纪至中中生界三三迭系沉沉积岩,其其中泥盆盆系,石石炭系发发育不全全,除寒寒武系下下统金顶顶三组,志志留纪,泥泥盆纪以以及三迭迭中统巴巴东组为为滨浅海海相碎屑屑岩外,其其余地层层均为滨滨浅海相相碳酸盐盐岩,岩岩溶发育育。 本去构造造部位处处于新华华夏系湘湘边镜隆隆褶带的的北端,挽挽近期构构造运动动以间歇歇性欣斜斜试隆起起为特征征。 芭蕉河流流域无活活动性断断裂,矩矩坝址1100kkm范围围内历史史上未发发生过MMS55.0级级或6度
13、度以上的的地震,属于区区域构造造稳定的的弱震区区,根据据1:4400万万,芭蕉河河流域位位于66度区,本工程程地震基基本烈度度定为6度. (2)、库库区地质质:芭蕉河一一级水库库位于芭芭蕉河中中下游河河段,属属于山峡峡谷型水水库.干干流回水水至鹤峰峰县矛坪坪乡洞溪溪坪,库库段长113.334kmm;支流流许老河河回水至至犀牛洞洞电站,距河口口长度为为 4.4kmm . 库区芭蕉蕉河干流流平面呈呈“”行展布布,河流流在许老老河口以以上流向向大致由由南西至至被北东东,许老老河口以以下,河河流突转转向南东东直至坝坝址。库库区出露露地层均均为下古古生结寒寒武系志留系系下统沉沉积岩.碳
14、酸盐盐地层占占80%以上,其岩溶溶发育受受岩性控控制,岩岩溶管道道,洞穴穴的发育育方向主主要受结结构面的的控制。库库区地质质构造简简单,属属于新化化夏系北北东向构构造行迹迹的八字字山背斜斜控制了了本区构构造格局局,干流流库段均均位于八八字山背背斜近轴轴部南东东翼,支支流许老老河段横横越了八八字山背背斜轴到到达其北北西翼.区内断断裂构造造以北东东向压(扭)性性为主,八字山山断裂是是其代表表。 水库四周周为崇山山峻岭所所环绕,地形分分水岭宽宽厚,虽虽然库区区奥陶系系,寒武武系碳酸酸盐岩地地层岩溶溶发育,但分水水岭地下下水位均均高于水水库正常常蓄水位位,且水水库周边边有志留留系和泥泥盆系沙沙岩地层层
15、组成的的相对不不透水层层封闭良良好,不不存在水水库岩溶溶渗透问问题;调调查表明明,沿八八字山断断裂带月月不存在在向邻谷谷渗透之之虑。 库区不存存在矿产产,文物物等淹没没问题,芭蕉河河流域水水土保持持良好,固体径径流来源源少,水水库淤积积对工程程影响甚甚微。 库区共发发现2处处规模较较大的变变形岩体体或滑坡坡,其中中阴坡变变形岩体体位于柳柳月坪坝坝址右岸岸上游约约0.66km的的谢家溪溪下游侧侧,分布布高程从从5488.000m(河河床)至至9000.000m(陡陡崖下),面积积13.5万mm3,体体积27703300万万m3;王家村村滑坡位位于柳月月坪坝址址上游约约6kmm的(沿沿河里程程)干
16、流流左岸王王家村,分分布高程程自9000.000m至至河边(高程5595.00mm)。顺顺河方宽宽4000m左右右,垂直直河流方方向长约约7000m,面面积约225.33万m33,体积积9000万m33左右。王王家村滑滑坡体和和阴坡变变形岩体体虽表面面物质松松散,但但自然状状态下为为稳定边边坡。水水库蓄水水对稳定定性影响响很小,可可能造成成表面松松散堆积积物产生生局部变变形和小小规模塌塌滑,但但对其整整体稳定定性及工工程安全全影响很很小。工工程运行行期应进进行有效效的边坡坡变形监监测,以以策安全全。 综合而言言,水库库工程地地质条件件简单,具备成成库条件件。 (3)、坝坝址工程程地质条条件:本
17、工程建建坝河段段位于芭芭蕉河下下游柳月月坪至芭芭蕉河湾湾之间,长长约1.5公里里,平面面上大致致呈弓形形,以中中部河湾湾为界,河河湾以上上属柳月月坪坝址址(上坝坝址)河河湾以下下为落山山坝坝址址(下坝坝址)。坝坝段内河河谷深切切,呈“V”形,上上坝址为为斜向谷谷,两岸岸地形连连续完整整,但冲冲沟发育育,按坡坡陡峻,一一般为44060度度,右岸岸发育33#堆积积体,下下坝址为为横向谷谷,岸坡坡相对较较平缓,岸岸坡在33550度度,河谷谷宽度较较上坝址址宽500880米,右右岸地形形连续完完整,发发育、两条冲冲沟,左左岸因背背后的溪溪沟(老老沟)深深切,临临河山体体相对单单薄。上上坝址基基岩主要要
18、为龙马马溪组(SS11NN)上部部和罗惹惹坪组(SS11RR)下部部,以中中硬的条条带状砂砂岩和石石英砂岩岩为主,饱饱和抗压压强度772.441544.0 MPaa下坝址址基岩为为罗惹坪坪组(SS11RR)中上上部,以以沙质粉粉沙岩为为主,饱饱和抗压压强度为为20.130.5 MMPa;岩石较较软弱,且且普遍具具有崩解解特性。综综合而言言,上、下下坝址的的工程地地质条件件各有优优缺点,以以上坝址址工程地地质条件件略优。 选定的上上坝址(柳月坪坪坝址 )位于于八字背背斜南东东翼,地地址构造造较简单单,为单单斜构造造区.岩层产产状N335&oordmm;550&oordmm;E,SE30&ordd
19、m;50&orddm;.区内已已探明的的断层有有6条,规模均均较小,最大断断层破碎碎带宽00.400m.本本区节理理主要有有4组,具有延延伸长、连连续性好好、节理理面较平平直的特特征,尤尤其是组,为为区内各各种陡崖崖、跌坎坎的控制制性结构构面.坝坝址岩体体风化较较浅、卸卸荷作用用相对较较弱,建建坝对风风化岩带带、卸荷荷带开挖挖处理的的工作量量都不大大.坝址址工程地地质条件件满足重重力坝、面面板堆石石坝的建建坝要求求,基本本满足拱拱坝的建建坝要求求,但面面板堆石石坝方案案更适应应坝址的的地形地地质条件件. 3堆积积体位于于上坝的的下游河河湾附近近右岸山山坡,分分布高程程自河床床止7000.000
20、m顺顺河向宽宽约1000m,面积约约2.77万m22体积443.22万m22.3#堆积体体所处岸岸坡为顺顺向边坡坡,高程程6455.000m以下下坡角339&oordmm;,高高程6445.0006655.00mm为缓坡坡平台,高程6655.00mm 以上上,坡角角34&orddm;左左右。堆堆积体铅铅直厚度度8.880225.770m,中部厚厚、四周周薄,为为一典型型的古滑滑坡残留留堆积体体,是第第四纪晚晚更新世世河流下下切至接接近现代代河床时时,堆积积体所 顺向坡坡被切角角而导致致边坡岩岩体失稳稳、顺层层下滑,随随后在漫漫长的地地质年代代中遭受受剥蚀、改改造而成成,现处处于稳定定状态。面面
21、板坝次次堆石区区压覆在在3#堆堆积体中中下部做做压脚处处理,对对本身已已是稳定定的3#堆积体体只会提提高其稳稳定性。堆堆积体范范围内地地下水位位低,水水力坡降降平缓,为为0.22到0.24,而而坝体堆堆石的排排泄条件件良好,因因此,预预测蓄水水后在堆堆积体下下的地下下水位不不会有明明显变化化,不致致造成33#堆积积体产生生渗透稳稳定问题题。挖除除表层55到8.4m左左右相对对较松散散的坡积积物后,期期于堆积积物密实实度为中中密到极极密,工工程特征征与面板板坝次堆堆石区接接近,可可以作为为坝体次次堆石区区基础。 建筑物地地基或地地下洞室室围岩主主要为条条带状砂砂岩和石石英砂岩岩,岩体体较完整整完
22、整;微风化化新鲜的的条带状状砂岩基基本质量量指标(QQB)33904655,属IIIIII类类围岩;石英砂砂岩基本本质量指指标(QQB)44925422,以III类围围岩为主主。 坝址水文文地质条条件简单单,地下下水类型型一裂隙隙潜水为为主,有有较明显显的季节节性动态态变化,弱弱风化带带以下岩岩体中等等透水弱透水水。面板板堆石坝坝坝基相相对隔水水层(qq3Luu)埋深深1065mm ,防防渗帷幕幕应与两两岸相应应于水库库正常蓄蓄水位的的地下水水位相接接。 坝址水文文地质条条件简单单,地下下水类型型以裂隙隙潜水为为主,有有较明显显的季节节性动态态变化,弱弱风化带带以下岩岩体中等等透水或或弱透水水
23、。面板板堆石坝坝坝基相相对隔水水层(qq3Luu)埋深深10到到65mm,防渗渗帷幕应应与两岸岸相应于于水库正正常蓄水水位的地地下水位位相接。 水质分析析结果表表明,芭芭蕉河河河水对混混凝土无无任何腐腐蚀性,左左岸岩湾湾(唐家家湾)溪溪水和右右岸谢家家(阴坡坡)溪沟沟水对混混凝土具具有中等等溶出型型腐蚀性性,但溪溪沟水流流量很小小,对工工程的影影响甚微微。 综上所述述,本坝坝址无制制约工程程的重大大地质问问题,具具备建坝坝条件。 1.4、建建筑材料料: (1)、堆堆石坝填填筑材料料: 芭蕉湾石石料场位位于上坝坝址下游游1.88Km邹邹岸的落落山坝村村后山,分分布高程程5500.0008200.
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