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1、（安全生产）大坝安全监 测设计(推荐方案) 1 设计条件 1.1 工程概况 1、地理位置 马槽河水库工程位于巴东县水布垭镇，为桥河流域水电开发的龙头水库， 为充分利用水库形成的水头发电，在坝后设置马槽河电站。桥河又名磨刀河， 系清江中游左岸支流、长江二级支流。桥河流域位于恩施自治州巴东县南部， 地处巫山山脉南麓的鄂西南山区。流域地理位置为：东径 1101211023， 北纬 30243040。坝址位于已建成的桥河一级电站坝区上游，距巴鹤公路、 野三关镇的距离分别为 16km、26km。工地从左岸经八字岩新建公路到野三关 15km。 2、工程特性 马槽河水库工程为流域龙头水库，主要任务是调节流域
2、水量分布，向下游 两级电站供水发电。桥河流域流域总面积 209.4km2，干流河道全长 37.50km，总落差 1150m，河道加权平均坡降 32.78。坝址位于巴东县水布 垭镇桥河尹家坪河段，马槽河水库坝址控制流域面积 139.9km2，干流河道长 22.2km，加权平均坡降 21.66。坝址处多年平均流量 3.11m3/s，多年平均 年径流量 9821 万 m3。P2%洪峰流量：693.0m3/s；P0.33%洪峰流量： 914.5m3/s。 本工程属等小（1）型工程，工程由挡水建筑物、泄洪建筑物、放水（放 空）建筑物等组成。挡水建筑物为混凝土面板堆石坝，最大坝高 56.80m，泄水 建筑
3、物为左岸岸边开敞式正槽溢洪道。 1.2 枢纽布置 枢纽主要由大坝、溢洪道、放空洞（由导流洞改建） 、发电引水隧洞、电站 厂房、开关站、输变电系统、管理设施等建筑物组成。 马槽河水库工程挡水建筑物为混凝土面板堆石坝，本工程坝顶无特殊交通 要求，坝顶宽取 5.5m，为减少坝体回填工程量，在坝顶上游侧设“L”形防浪 墙，坝顶高程 832.30，坝轴线长 110.14m，防浪墙墙顶顶高程 833.50m。防 浪墙墙高 5.0m，埋入堆石 3.8m，高出坝顶 1.2m，墙顶宽 0.30m，墙底高程 为 828.50m，高出正常蓄水位 1.00m。河床趾板建基面高程 775.50m，最大坝 高 56.80
4、m。上游坝坡 1:1.4，下游坝坡 1:1.3，坝体总填筑方量 25.02104m3，采用灰岩分区填筑。 马槽河水库工程面板坝面板总面积 7230.0m2，垂直缝间距为 10.0m，共 设垂直缝 10 条。 考虑到本工程较小，采用等厚面板有利于施工，经过计算、 分析，面板厚度为 40.0cm，其最大水力坡降低于 200。 岸坡趾板及河床段需进行固结灌浆。混凝土趾板固结灌浆孔距均，孔、排 距均为 3.0m，基岩段孔深 5.0m，灌浆孔呈梅花形布置，灌浆压力 0.5MPa。 泄洪建筑物为采用弧形闸门控制的左岸岸坡开敞式溢洪道，堰顶高程 819.5m，1 孔，净宽 10.0m，深 14.0m。溢洪道
5、由进口段、闸室段、泄槽段、 鼻坎段组成，轴线总长 156.8m。 发电引水隧洞布置在左岸，由进口建筑物、引水隧洞组成。进水口距离大 坝 77.5m，进水口设 1 孔，孔口尺寸 3.0m3.0m，底板高程 805.00m，发电 死水位 810.00mm，进口设拦污栅和检修门槽。进水口设计最大引用流量 6.4m3/s。 地面式厂房布置在坝下游 15m 处，主厂房尺寸为 26.53m12m17.6m（长宽高） ，内装两台 HLA551WJ64/SFW8008/1430 型水轮发电机组，单机容量 0.8MW，总 装机 1.6MW。水轮机安装高程 787.68m。开关站平行布置在厂房上游，为户 内式，面
6、积为 6.5m5.2m（长宽） ，地面高程为 794.22m。 1.3 施工导流方案及导流建筑物 （1）拦河坝施工期导流采用河床一次断流，上、下游土石围堰挡水，右岸 布置一条导流隧洞泄流的施工导流方案。 （2）导流隧洞及导流明渠布置在河床右岸，导流明渠进水口底板高程 789.0m，进口明渠扩散段轴线长 44.52m；导流隧洞为城门洞型，全长 343.24m，过水断面底宽 3.2m，高 4.2m，顶拱为半径 1.85m 的 120圆弧， 侧墙高 3.28m；出口底板高程 787.3m，长 15.388m，导流隧洞与明渠纵坡均 为 1：125。 隧洞进、出口段，进口渐变段洞身采用全断面钢筋混凝土衬
7、砌，其余洞段 其余部分的隧洞采用 20cm 厚的 C20 混凝土护底，边墙为厚度 10cm 的混凝土 喷护及沙浆抹面，顶拱喷锚支护，喷混凝土厚度 10cm，锚杆长度 3.0m，梅花 形布置，孔、排距为 1.95m（夹角 60） 、2.0m。放空洞利用导流隧洞中部隧洞 结合采用预埋放空钢管及控制闸阀改造而成。 （3）上游围堰长约 46.2m，顶宽 3.0m，高程为 794.0m。围堰采用 1.0m 的粘土心墙，将河床清基 0.5m 深后进行填筑。在堰顶布置灌浆平台对河床基础 进行防渗帷幕灌浆，灌浆深入基岩以下 1.0m，取 210m，单排布孔，孔距 2.0m。下游围堰采用粘土心墙围堰，堰体结构同
8、上游围堰。 1.4 水文气象和工程地质 1、水文气象 本流域属中亚热带季风湿润性气候区，暖湿多雨，云多风小。流域内有河 谷、高山等复杂地形，气候变化多样：河谷地区风和日丽、无霜期长、热量多； 高山地区降雨相对较多，夏季多雷暴，冬季多雪日。 桥河流域暴雨以气旋雨、锋面雨为主，台风雨有时也直接或间接影响本流 域。雨季一般自 4 月开始，至 10 月底结束，暴雨主要集中在 67 月，其暴雨 中心多发生在流域上游。7 月份西风环流减弱，西南季风加强，气温高，水汽丰 沛，暴雨机会较多，降水强度普遍增大，历时长。7 月下旬至 8 月初，副高北 进，赤道辐合带也明显北移，此时台风、东风波等热带系统均能直接或
9、间接影 响本流域，挟带大量水汽，造成暴雨或大暴雨，历时一般较短。8 月中下旬副高 继续加强北跃，本流域受副高脊控制，一般降水较少。 桥河流域径流主要来自降雨，径流年内分配与降水基本一致，径流年内分 配不均，丰水期为 410 月，水量约占全年的 82.8%，11次年 3 月为枯水期， 水量约占全年的 17.2%。流域多年平均降雨量 1290mm，雨量分布受地形影响 随高程降低而呈递减趋势。本流域洪水由暴雨形成，发生洪水时间与暴雨相对 应。每年 410 月为汛期，年最大洪峰流量多出现在 57 月，且频率较高。 马槽河水库水位库容关系见表 11； 马槽河水库坝址处水位流量关系见表 12； 施工分期、
10、分月洪水见表 13。 表 11 水库水位库容关系 水位（m） 面积 （104m2） 容积 （104m3） 水位 （m） 面积 （104m2） 容积 （104m3） 787.50.00.083522.23564.8 水位（m） 面积 （104m2） 容积 （104m3） 水位 （m） 面积 （104m2） 容积 （104m3） 7901.951.684024.22680.8 7954.0916.484526.40807.4 8007.7245.585028.87945.5 8059.4988.485532.171098.0 81011.32140.486035.021266.0 81513.36
11、202.086538.421449.5 82015.91275.187041.741649.9 82518.45360.987542.631860.8 83020.45458.1 表 12 马槽河水库坝址水位流量关系 水位（m）787.4788 789790791792793794795796797798799 流量 （m3/s） 09451152354056359191248 1626 2054 2531 3059 表 13 分期设计洪峰流量成果表单位：m3/s 设计洪峰流量 时段 5%10%20%33% 50 招徕河 水文站 10次年 4 月 617495370273191 10次年 3
12、月 609458310203121 11次年 4 月 457367274202142 11次年 3 月 2902141408849 10次年 4 月 1941561168660 10次年 3 月 192144986438 11次年 4 月 144116866445 11次年 3 月 9167442815 10 月 156.8115.575.647.226.8 11 月 69.347.928.315.77.2 12 月 11.07.64.72.81.6 1 月 5.03.82.51.61.3 2 月 9.47.25.43.92.7 3 月 58.638.421.111.05.7 4 月 129.
13、4102.074.353.235.9 马槽河水 库 坝址 5 月 182.0146.1109.280.656.4 6 月 259.7210.9159.9120.686.6 2、工程地形地质 （1）地形地貌 工程区属于碳酸盐和碎屑岩组成的中低山区，因河流侵蚀，冲沟切割、构 造侵蚀、剥蚀及溶蚀等作用，区内总体呈现山峰、峡谷及层状地貌相间的鄂西 南高原地貌景观。 桥河流域发源于野三关，总的流向由北向南，河流与主体构造线基本一致， 呈向展布。河谷地貌多为对称的“”型或“”型谷，谷底高程 2801300m，两岸谷坡高陡，地形坡度 3060，局部形成 3090m 高的 陡崖，一般峰顶高程 9001500
14、余米，最高峰顶达 1544.0m（梅家山） ，谷峰 高差 4001000m。 受后期侵蚀、剥蚀及溶蚀作用，区内形成多级夷平面，呈阶梯状。按地文 期大致可分为：鄂西期（高程 1300m 以上） ，为区内最高一级剥夷面；山原期 （高程 7001200m） ，区内广泛分布，呈浑圆的残丘，与谷地、洼地相间展布； 清江峡谷期（高程 600m 以下） ，随着地壳大面积自西向东揿斜上升，清江溯源 侵蚀并向深部下切，形成现今壮丽的峡谷，高程大致在 600m 以下，此阶段区 内曾有一短暂间歇稳定，形成零布的多层台面和多层岩溶发育景观。 马槽河水库工程处于流域中游，河流沿岸零星分布第四系崩塌堆积体和 、级河流冲积
15、阶地，连续性差，规模较小。 （2）地层岩性及其分类 坝区基岩由三叠系大冶组构成，河床及两岸零星分布第四系堆积层。 第四系（） 洪冲积（pal）：卵石、砾石、漂石及砾砂土，结构稍密中密，原岩成 分为灰岩，形状以圆形、亚圆形为主，磨圆度较好。厚度 810m，分布于河 床及漫滩。 崩塌堆积（col）：巨块石、块石夹碎石质粘土，厚 515m，零星分布于 坝区外围河流沿岸。 残坡积（edl）:含碎石质粘土，厚度小于 1.5m，在坝区左岸斜坡地带零星 分布。 三叠下统大冶组（1d） 薄中厚层状灰岩夹粘土质灰岩、泥灰岩，下部夹黄绿色粘土质页岩，底 部为黄绿色粘土质页岩夹灰色薄中厚层状灰岩、泥灰岩，厚度大于
16、780m， 分布于河床及两岸。钻孔揭示坝区一带主要岩性为灰色薄中厚层状灰岩夹泥 质灰岩，地表见泥质条带。 （3）地质构造 坝区位于清太坪向斜的南东翼，为单斜层状构造。桥河断裂距左坝肩约 300m，坝区1 小断层与河流斜交，裂隙有四组，其主要特征分述如下。 桥河断裂：南起矛符社，北至白沙坡，长约 15km，走向 15断面倾向 或直立，顺桥河背斜核部发育，破碎带最宽处达 200m，由棱角状角砾岩组成， 其力学性质早期张性，后期压扭性，近代无明显活动迹象。坝区一带为桥河断 层的北部尾端，断层距坝区约 300m，对工程无直接影响。 1 断层：位于下坝线一带，与河流斜交，走向E56，倾W，倾角 66， 长约 230m，断层张开宽度 1580cm，充填粘土及碎石质。1 断层断距较小， 两盘地层错位不明显，顺断裂浅表层有溶蚀现象。 坝区节理裂隙主要有以下四组：组，走向1218，多
