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1、1江坪河电站施工组织设计原始资料江坪河电站施工组织设计原始资料21.1 工程概况江坪河水电站位于溇水上游河段，地处湖北省鹤峰县走马镇。坝址至走马镇19km，经走马镇向西至鹤峰县城 84km，经走马镇向东至湖南省石门县城 167km。溇水是澧水的最大支流，地跨湘、鄂两省，发源于湖北省鹤峰县下坪镇七垭村，流向自西北向东南，流经鹤峰县至大也坪，再沿湘鄂两省边界到江口朱家村，进入湖南省桑植县，于湖南省慈利县城汇入澧水。溇水全长 250km，流域面积 5048km2，淋溪河以上河段为溇水的上游河段，河段长 130km。江坪河水电站坝址以上河段长 113km，坝址控制流域面积 2140km2。本工程开发任
2、务以发电为主，兼顾防洪。工程为一等大（1）型工程，工程枢纽由混凝土面板堆石坝、右岸泄水建筑物(包括隧洞式溢洪道和泄洪放空洞)、左岸引水发电系统等建筑物组成。水库正常蓄水位 470.0m，汛期限制水位 459.7m，死水位 427.0m，正常蓄水位以下库容 12.56 亿 m3，调节库容 6.78 亿 m3，具有多年调节能力。电站装机 2 台，总装机容量 450MW，多年平均年发电量 9.64 亿 kw.h。（1）挡水建筑物布置挡水建筑物为混凝土面板堆石坝。坝顶高程为 476.00m，坝顶宽 10.0m，坝顶长度414.00m，最大坝高 219.00m。坝顶上游设置 L 形防浪墙，防浪墙顶高程
3、477.20m，下游设混凝土挡墙，大坝上游坡比为 11.4，下游综合坡比为 11.4，局部坡比11.36，设置 4 级马道，马道宽 2m。坝体自上游向下游分为粘土铺盖层(A 区)、盖重层(B 区)、混凝土防渗面板、垫层料区(A 区)、过渡区(A 区)、主堆石区(B 区)、次堆石区(C 区)和下游面大块石护坡。A 区顶高程 380.00m，厚 6.0m，B 顶宽 9m，上游坡 1:2.0；A 区垫层料水平宽度 4.0m，采用龙王庙灰岩人工轧制；A 区过渡料水平宽度 6.0m，采用洞挖料和冰碛砾岩料；B 区采用冰碛砾岩料，C 采用开挖利用料和冰碛砾岩料。垫层料采用厚层灰岩人工轧制，最大粒径 80m
4、m，设计干密度 2.25g/cm3，相应孔隙率为 15.4%。过渡料采用洞挖利用料和冰渍砾岩料场料，设计干密度 2.2g/cm3，相应孔隙率为 18.8%。主堆石料主要采用冰渍砾岩，设计干密度2.l6g/cm32.20g/cm3，相应孔隙率为 19.7%18.2%。次堆石料采用大坝和泄洪建筑物开挖料中的可利用料，不足部分由冰渍砾岩料场开挖，设计干密度采用 2.16g/cm3左右，相应孔隙率为 19.7%20.3%。混凝土面板厚度沿高程变化，高程 400.00m 以上采用等厚面板，厚度 0.45m，底3部厚度 1.1m，分缝间距为 6m 和 12m，两岸受拉区面板宽 6m，中间受压区面板宽 12
5、m。面板分三期浇筑，不设永久水平缝，第一期面板顶高程 320.00m，第二期面板顶高程400.00m，第三期面板顶高程 472m。在高程 400m 以上三期面板混凝土强度等级采用C30，高程 400m 以下一、二期面板混凝土强度等级采用 C35，抗渗等级 W12，抗冻等级F200。趾板采用坝前设标准板，下接防渗板的结构型式，标准板宽度从 68.5m，相应厚度从 0.61.0m，防渗板宽度 68.5m，水力梯度控制在 10 左右。趾板与基岩间设有锚筋连接。趾板分缝原则是尽量少设伸缩缝，仅在左右岸趾板的转折点及地质缺陷处设有伸缩缝，缝底部设一道铜止水，上游嵌入基岩，下游与周边缝底部止水连成整体。趾
6、板混凝土强度等级为 C25，抗渗等级为 W12，抗冻等级 F200。周边缝止水周边缝止水系统采用三道止水加自愈系统，即“粉煤灰与表层塑性填料中部铜止水底部铜止水”的止水结构。面板坝垂直缝止水：两岸坝肩附近张拉缝设表面塑性填料止水与底部“W”型铜止水。河谷中部面板挤压缝设底部“W”型铜止水，表面塑性止水，在高程 375m 以下设一道中部铜止水。坝基防渗设计标准：坝基及近岸地段透水率 q1Lu，远岸地段 q5Lu。防渗帷幕轴线在坝体沿混凝土面板堆石坝趾板布置，再自左、右坝肩视建筑物布置位置延伸，左岸穿过地面厂房引水洞后向下游折转接至隔水地层高于 470m 高程处；右岸穿21 1 L导流洞、泄洪放空
7、洞后延伸接溢洪道，并顺坝轴线方向延伸，接至右岸2k 地层地下水水位高于正常蓄水位 470m 处。为封闭下部灰岩的渗漏通道，防渗帷幕下部往12 1 L上游折转为垂直岩层走向方向延伸来封闭灰岩，往南西方向防渗帷幕端点按高程12 1 L170m 控制延伸至/分层处。2 1Lg2防渗帷幕主要技术参数：帷幕灌浆孔排数，坝基及向两岸坝肩延伸 100150m 范围布置两排，其余布置单排灌浆孔。孔距.2.5m，排距 1.5m。（2）泄水建筑物布置 泄水建筑物包括 2 孔溢洪道和 1 孔泄洪放空洞。溢洪道为 2 条平行布置的隧洞式溢洪道，洞轴线间距 35m，2 条溢洪道孔口及隧洞断面尺寸相同，引水渠共用，进水渠
8、底板高程 438.50m。控制堰采用开敞式孔口，溢流堰采用 WES 实用堰，堰顶高程 448.00m，孔口宽 14m，溢流堰设弧形工作门和平板检修门。泄槽采用无压隧洞型式，断面为城门洞型，隧洞宽度 14m。隧洞式泄槽由底坡为 10.8 的陡坡段、半径为 80.0m 的反弧连接段、缓坡段及出口挑流鼻坎组成。4右岸泄洪放空洞，平行于溢洪道布置，进口底板高程 370.00m，闸门控制段上游为压力隧洞段，闸门控制段后接无压隧洞，断面型式为城门洞形。出口采用挑流消能方式。（3）引水发电系统布置引水系统采用一洞一机的引水方式，采用岸塔式进水口，设有 2 孔闸门段设一扇平板检修闸门和一扇工作闸门，孔口尺寸均
9、为 5m7m(宽高)。引水隧洞内径 6.4m，全部为有压隧洞，两条引水隧洞平行布置。地面厂房布置在左岸陡坎下的阶地，冲沟上游，靠近大坝下游建基面开挖线。厂区范围内主要布置地面厂房(包括安装场)、开关站、出线场及副厂房等建筑物。1.2 现场自然条件1.2.1 气象特性溇水为澧水的最大支流，发源于湖北省鹤峰县下坪镇七垭村。江坪河坝址位于溇水上游，湖北省鹤峰县走马镇阳河乡境内，坝址以上集水面积 2140km2。溇水流域属副热带季风气候区，雨量充沛，气候温和，四季分明。该流域在夏季既受西风带天气系统的控制，也受副热带系统的影响，有时受两类系统的共同作用，锋面活动显著，气旋经过频繁，是长江流域著名的暴雨
10、区之一。形成本流域暴雨的天气系统主要是锋，加上流域地形对偏东气流的抬高作用，易造成量大且强度高的暴雨。如著名的“35.7”暴雨，其中心在临近本流域的五峰县湾潭镇，五峰站调查的最大 1d降雨量为 422.9mm，5d 降水量达 1281.8mm。本流域年内降雨分配很不均匀，主要集中在 48 月份，此间降水量可占全年降水量的 70%左右。降雨受山区地形变化的影响，分布不均，一般随着地势的增高而雨量增加。江坪河坝址处无气象站，坝址上游鹤峰气象站及附近走马坪气象站及邻近流域桑植气象站气象特征值统计见表 1-1。表 1-1 鹤峰、走马坪、桑植累年气象站气象要素统计表项 目单位鹤 峰走马坪桑 植备 注平均
11、降水量mm1684.51871.11396.9最大 1d 降水量mm277.8265.6373.8平均蒸发量mm1000.5921.81119.7平均气温15.412.216.3极端最高气温40.029.740.7极端最低气温-10.0-5.6-10.25平均相对湿度%818379平均风速m/s0.61.3最大风速/风向m/s14.0/ENE16.0/ENE19.3/NNE、SS W走马坪实测最大 18m 无风向记录江坪河坝址施工气象要素特征值见表 12。表 12 江坪河坝址施工气象要素特征值项 目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年平均累年月年平 均气温 （）4.65.8
12、10.015.619.722.925.625.321.416.311.26.515.4累年月年平 均相对湿度 （）79797980828283818283828181累年月处平 均风速 （m/s）0.70.80.80.70.60.60.70.70.50.40.50.60.6溇水多年各 月平均水温 （）7.58.712.316.218.821.123.32522.418.514.49.516.5注：根据鹤峰站多年观测的资料，极端最高气温 40，极端最低气温-10.0。1.2.2 水文特性江坪河水电站水文分析计算的依据站为红花岭水文站，控制流域面积 2393km2。依据江坪河水电站可行性研究阶段成
13、果，江坪河坝址多年平均流量为 81.1m3/s，多年平均径流量为 25.6 亿 m3，坝址各月各频率平均流量见表 1-3。依据红花岭水文站1952 年至 2002 年多年月、年平均流量资料分析，年内 4 月至 9 月份为丰水期，其径流量占年径流量的 78.64%，其中，5 月至 7 月径流量占年径流量的 51.02%，12 月至次年 2 月径流量占年径流量的 5.86%，1 月份最枯，其径流量仅占年径流量总的 1.61%。表 1-3 江坪河坝址各频率月年平均流量成果表 单位：m3/s频 率 P（%） 项 目 5.020.050.075.095.01 月33.021.213.08.916.092
14、 月54.134.320.012.87.203 月10666.138.023.813.364 月15011278.557.434.45 月24917511784.052.36 月32022314395.748.27 月46830017287.430.38 月31717078.742.324.99 月20411858.028.47.4010 月15796.651.728.19.3011 月98.461.233.418.56.3812 月42.927.315.910.15.72年平均12510078.163.546.9溇水流域洪水系暴雨形成，其季节变化与暴雨一致。每年 3 月份，太平洋暖湿气团开始
15、登陆，4 月份由南入侵，6 月份到达湘北，7 份月与长江平行，故本流域 5 月至7 月份锋面活动显著，气旋经过频繁，降雨较多。由于北南冷暖气团每年相遇的时间先后不同及强弱不等的原因和流域（山地）地形的影响，本流域每年 3 月至 9 月份均可发生年最大洪水。每年 3 月至 5 月份，降雨在时程分配上较均匀，强度不大，河水涨落频繁，但量级一般不高。6 月、7 月份多出现历时长、强度大的暴雨，故 6 月、7月份出现年最大洪水的次数最多。8 月、9 月份的洪水多因局部暴雨形成。根据红花岭水文站 1954 年至 2002 年资料统计，年最大洪水最早发生在 3 月 29 日（1959 年） ，最迟发生在
16、9 月 23 日（1970 年） ，年最大洪水主要出现在 5 月至 8 月份，占 89.7%，年最大洪水各月发生情况见表 1-4，各月实测最大最小流量见表 1-5。表 1-4 红花岭站（江坪河坝址）年最大洪水各月发生情况统计表月份3456789年发生次数11614186349百分比(%)2.12.112.228.636.712.26.1100表 1-5 红花岭水文站各月实测最大最小流量表月份123459101112Qmax(m3/s )21248218902650274027301330982253Qmin(m3/s6.075.605.989.709.986.526.427.006.407)根据可行性研究阶段成果，江坪河坝址各月各频率最大流量见表 1-6，分期（各时段）各频率最大流量见表 1-7，全年各频率最大洪峰流量见表 1-8，坝址水位流量关系见表 1-9。表 1-6
