水库坝型设计方案论文.doc

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1、水库坝型设计方案论文1枢纽工程选址对坝型影响芣兰岩河又称虹霓河、寺头河，是露水河的一级支流，全长54km，在山西境内长47km。河道在虹霓村至槐树坪村形成长约2.5km的峡谷地带，两岸岸坡陡立，河谷底宽20～70m，且两岸山坡多基岩裸露，因此，将虹乙水库枢纽工程选在该河段。该段河道呈深“U”型，两岸陡崖、陡坡基本对称分布，从下至上有3道垂直陡崖及陡崖间陡坡组成，3道陡崖分别高约40m，20m，30m，崖顶高程分别为715．00～720．00m，735．00～750．00m，780．00～810．00m，在虹霓村口处有一滚水坝，滚水坝后为一

2、陡坎，水流在陡坎处形成瀑布跌落河谷，瀑布高约55m。上游河段（上坝址）虹霓村滚水坝下游约1700m处河谷狭窄对称，两岸陡峭、岩石出露，坝址区无断层通过，两岸卸荷裂隙有发育，岩体相对较完整，地形地质条件比较适合混凝土拱坝、重力坝，泄洪、排沙及取水建筑物可与大坝整体布置，泄洪、排沙效果有保证；水库正常蓄水位较高，有利于提高自流灌溉面积；大坝总体工程量较小，总体投资较省。但河谷狭窄，泄洪排沙、取水建筑物布置受到限制，在施工组织、质量控制等方面技术难度较大。下游河段（下坝址）距滚水坝约1880m处河谷相对上游较开阔，适宜坝型为混凝土重力坝，泄洪、

3、排沙及取水建筑物可与大坝整体布置，泄洪、排沙效果有保证；泄洪排沙、取水建筑物布置相对便利。但大坝工程量大，总体投资较大。经综合比较，两坝址地质条件相近，工程规模相同，从主体工程投资来看，上坝址投资较少，确定上坝址为推荐坝址。2工程地质条件4学海无涯坝址区地层为单斜构造，各岩层呈整合接触，岩层倾角平缓，呈水平状。两坝肩下部均为近垂直的陡崖，上部为陡坡，两侧地形基本呈均匀对称状，出露地层均为中厚层状石英砂岩夹薄层粉砂质页岩，巨厚层状石英砂岩，岩层产状呈近水平状，略倾向左岸；两岸发育较多顺河床向的卸荷裂隙，近垂直状；左坝肩陡崖中不存在无倾向河道

4、的缓倾角裂隙面，斜坡中钻孔揭露弱风化基岩层厚约11.8m，推测陡崖部位弱风化基岩层厚6～10m，自然岸坡和开挖切坡较稳定；右坝肩地质条件与左坝肩基本相同，但右岸岩层略倾向河道，岩层中软弱夹层可能存在软化现象，受扰动时岩块可能会沿卸荷裂隙及粉砂质页岩层面产生滑移，易产生失稳现象。坝基基岩主要为中厚层状石英砂岩，局部夹薄层粉砂质页岩，上部弱风化岩体中裂隙较发育，岩体完整性差，下部微风化岩体较完整。覆盖层厚约10.5m，为砂卵石层。坝基抗滑稳定主要受粉砂质页岩夹层层面控制，其各力学参数较低，坝基抗滑稳定较差，坝基可能会沿粉砂质夹层层面产生滑移。

5、3坝型比选3.1枢纽布置方案根据地形地貌、地层岩性、地质构造等条件，经综合分析，由于河谷较狭窄，且两岸陡立，坝外布置泄洪建筑物难度较大，成本过高，不具备修建堆石坝条件。坝址区附近有丰富的石料及砂砾石料，主要成分为灰岩、石英砂岩，其中灰岩约占90%，具有较好的砂石料场，且料场距坝址区仅约1.0km，能够满足混凝土坝砂石料需求。从泄洪建筑物布置条件来看，由于坝址河谷宽仅25m，局限于河谷地形条件，泄洪建筑物宜与枢纽工程结合布置，适宜布置混凝土溢流坝。为此，选择拱坝和混凝土重力坝两种方案重点对挡水建筑物、泄洪建筑物的工程布置和主要技术经济指标进

6、行比较。3.1.1拱坝方案根据工程地质情况，两坝肩作为双曲拱坝坝肩时稳定性较差。因此，拱坝方案拟选用混凝土重力拱坝方案。大坝由非溢流坝段、溢流坝段、泄洪排沙孔、取水口等组成。4学海无涯采用6拱券5不等段设计，从上而下每段高度分别为10m，10m，10m，10m，11m。每层拱券弦长68.4m，60.2m，55.6m，49.4m，45.6m。拱坝中心线与河道中心一致，坝基高程668.00m，坝顶高程729.00m，最大坝高61m。下游拱券平面采用左右岸同半径的单圆心圆弧拱，中心角度96°，外半径41.1m，坝顶厚度5m，坝底厚度20m，厚高

7、比0.33，属中厚拱坝。溢流坝段位于河床位置，分3孔布置，堰顶高程722.36m，溢流坝曲线采用WES型幂曲线，不设闸门。泄洪排沙孔位于溢流坝段，进口高程692.00m，2孔布置，孔口尺寸2.0m×2.0m。进口段设椭圆进口及渐变段，设弧形工作闸门，闸门半径3.625m。取水口进口高程710．00m，位于左侧非溢流坝段，采用坝式进水口，进水口孔口尺寸1.0m×1.0m。孔口前设拦污栅，拦污栅装在上游坝面的支撑结构上，检修闸门为1.2m×1.2m的钢平板闸门，位于坝体内。渐变段长度2m，侧面扩散角7°，在坝后采用直径500mm的钢管沿710

8、．00m等高线顺延而下，与灌溉管道相连。大坝左岸公路现已通至芣兰岩村，故从左岸坝顶布置3.0km公路至芣兰岩村作为上坝公路。3.1.2混凝土重力坝方案坝顶长95m，坝顶高程729.30m，最大