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1、瓦屋山电站施工组织设计原始资料瓦屋山电站施工组织设计原始资料1.1 工程概况 瓦屋山水电站（原名炳录水库河弯楼水电站） ，位于四川省眉山市洪雅县瓦屋山镇处，距洪雅县城约 76km，距成都市约 200km。该电站是周公河干流七级开发的第一级，也是龙头水库电站。瓦屋山水电站工程由以下主要建筑物组成：（1）混凝土面板堆石坝坝顶高程 1083.26mm，最大坝高 138.76m，坝顶全长 277m ，坝顶宽度8m，上游坝坡为 1:1.4，下游坝坡为 1：1.3，下游坝坡设三级马道，大坝趾板和两岸坝肩设帷幕灌浆。（2）左岸泄洪隧洞左岸泄洪隧沿布置在左岸，距左坝端 60m。进口采用开敞式进水闸，堰顶高程
2、1070.0m，闸室总宽度 15m。闸室未端接渐变段，渐变段之后与断面为68m 城门形无压隧洞相连。泄洪洞洞室长度 517.443m，加明渠段共长542.443m。（3）右岸泄洪隧洞泄洪隧洞进口底板高程为 1040m，闸室后为 30m 长方变圆渐变段，经50.21m 长水平圆洞段接弯道。竖井分上下两段，与导流洞结合段底坡不变，为6.2%，城门洞形，断面尺寸 7.59.5m。隧洞全长 596.13m。（4）引水系统引水系统由进水口、引水隧洞、调压室和压力管道组成。进水口位于距坝址上游 1.0km，进水口形式为深水岸坡式，底板高程为 1006m，引水隧洞断面形式为园形，内径 6.2m，总长度 47
3、65.322m，调压室内径 16m，调压室内径16m，总高度 106.72m；压力管道内径 5.8m，主管总长度 1034.912m。（5）厂区枢纽厂区枢纽由主厂房、副厂房、GIS 室、尾水建筑物、生产附属建筑物及办公生活建筑物组成。主厂房采用地面式，布置在周公河左岸级阶地上。主厂房内安装 2 台 120MW 水轮发电机组，其尺寸为长宽高为63.5233.8245.59m，由主机间、安装间及下游电气及母线廊道组成。本工程有关的特征数据如下本工程有关的特征数据如下：（1）坝址以上流域面积 776km2；（2）多年平均流量 38.1m3/s；（3）多年平均年径流量 12.0 亿 m3；（4）最大洪
4、峰流量 5380 m3/s（1887 年、孔坪水文站） ；（5）最小洪峰流量 757 m3/s（1987 年、孔坪水文站） ；（6）多年平均降雨量 16002000mm（李山、炳灵、大河、孔坪） ；（7）多年平均气温 16.1（雅安气象站） ；（8）极端最高气温 35.4（雅安气象站） ；（9）极端最低气温-3.9（雅安气象站） ；（10）水库校核洪水位 1082.79m；（11）水库设计洪水位 1078.87m；（12）水库正常蓄水位 1080m；（13）水库死水位 1020m；（14）水库总库容 5.483 亿 m3。1.2 现场自然条件1.2.1 气象特性周公河流域，属于四川盆地亚热带湿
5、润气候区，具有春早气温多变化，百般无酷热雨水多，秋雨连绵湿度大，冬无严寒霜雪少等特点。根据雅安气象站资料统计，多年平均气温 16.1，极端最高气温 35.4，极端最低气温-3.9，多年平均蒸发量 8383.8mm，多年平均风速 1.7m/s，最大风速 15.3m/s（相应风向为 NE） ，多年平均相对湿度 79%，多年平均日照时数1019.9h，多年平均霜日数 9.2T ，多年平均雷暴日数 31.5T。夏季受孟加拉湾西南季风影响，将大量水汽带入本流域，加上特殊地形影响，极易降暴雨，该区是全国有名的暴雨区，据炳灵站资料统计，多年平均降雨量 2085.6mm，年最大降水量 2776.1mm，最大一
6、日降水达 215.6mm（1959年 8 月 12 日） 。69 月的降水量占年降水量的 62.5%，其余 8 个月的降水量占全年降水量的 37.5%。流域内降水量随海拔高程的增加而增大，如李山多年平均降水量 2060mm，孔坪多年平均降水量为 1679mm。1.2.2 水文特性（1）径流流域内的径流主要由降雨补给，径流的年际年内变化与降雨特性基本一致。据工程设计依据站炳灵水文站 19582001 年资料统计，多年平均流量38.1m3/s，年内最大年平均流量为 51.0 m3/s（1975 年） ，最小年平均流量为 29.7 m3/s（1987 年） ，相差仅 1.72 倍。径流在年内的分配较
7、不均匀，主汛期 69 月水量占全年水量的 57.6%，124 月只占 20.1%，而最枯的 1 月份仅占约2.47%。年最小流量一般出现在 12 月，最小月平均流量 6.93 m3/s（1983 年 1月） 。（2）洪水周公河的洪水主要由暴雨形成，洪水发生的时间与暴雨相应。最大流量发生在 69 月，7、8 月最多。青衣江流域，由于受西南季风影响，将大量水汽带入本流域，气流沿青衣江而上，受其特殊地形影响，随着地势的抬升，能量释放而产生降水。因此，青衣江流域是全国有名的暴雨区，周公河流域处于青衣江暴雨区内。周公河流域暴雨具有笼罩面积小，历时短、强度大的特点。因此，洪水也具有峰高、量小、单峰多、复峰
8、少，过程线尖瘦、涨落迅猛等特点。一次洪水过程，历时 12 日。根据孔坪水文站 19592001 年洪水资料统计，年最大洪峰流量集中出现在69 月，其中又特别集中在 7、8 两月，出现次数占了总数的 80%以上。多年平均年最大洪峰流量 1810 m3/s，调查最大洪峰流量 5380 m3/s，最小洪峰流量为757 m3/s（1987 年） ，两者这比为 7.10 倍，年最大洪峰流量系列变差系数 0.53，可见该系列年变化大，年际变化不稳定。瓦屋山电站分期洪水标准，按临时建筑等级要求，提供分期时段内p=0.2%、p =2%、p=5%、p=10%、p=20%的设计洪水，具体见表 1-1。表 1-1
9、瓦屋山电站坝址分期洪水计算成果表各频率设计值（m3/s） 时段 p=0.2%p=0.5%p=1%p=2%p=5%p=10%p=20%1 月28.026.224.823.321.219.517.42 月50.446.743.840.936.633.129.13 月24020818315912610277.845 月95383675066254545536369 月54204740422037103020250019701011 月72362655147738030723412 月95.482.272.963.350.741.332.0旬平均流量见表 1-2。表 1-2 瓦屋山电站旬平均流量成果表
10、频率设计值（m3/s）时段均值 P=10%P=15%P=20%P=50%P=75%P=80% 11 月上旬31.646.342.339.429.123.422.4 11 月中旬26.943.237.733.822.318.117.5 11 月下旬21.431.228.326.219.315.915.3 12 月上旬17.023.821.720.315.613.412.9 12 月中旬14.820.018.617.513.811.811.5 12 月下旬13.317.716.415.612.510.910.6坝址处水位流量关系见表 1-3。表 1-3 水位流量关系水位(m)952.5953954
11、955956957流量(m3/s)034110219337445水位(m)960965970975977流量(m3/s)9722190365051005680水库库容和高程关系见表 1-4。表 1-4 水库库容高程关系表高程(m)952.596097098099010001100库容(亿 m3)00.090.240.440.630.851.1高程(m)1020103010401050106010701080库容(亿 m3)1.341.661.972.433.074.175.50典型洪水过程见表 1-5。表 1-5 典型洪峰过程曲线时 间（月、日）流 量 （m3/s)时 间（月、日）流 量 （m
12、3/s)时 间（月、日）流 量 （m3/s)时 间（月、日）流 量 （m3/s ）0 时12016 时25808 时29800 时6702 时39018 时280010 时27802 时5404 时76020 时299012 时25604 时4306 时10807.2222 时312014 时22906 时3808 时14300 时320016 时19308 时35010 时17602 时323018 时158010 时33012 时20604 时320020 时124012 时3207.2214 时23407.236 时31207.2322 时9307.241.2.3 工程地质条件（1）趾板
13、地基的工程地质条件以左岸趾板线与坝 3 线交点为起点，从左到右分三段叙述。第一段；为左岸坡段，沿线地面高程 9621080m，趾板线以上坡高60110m，岸坡基岩裸露，为 KljKlj层砂岩夹薄层粉砂质泥岩，据平硐瓦PD1、瓦 PD3、瓦 PD4、瓦 PD7和钻孔揭示，与趾板地基直接相关的软弱夹层有7 条，即：Klj-C7、C8、C9、Klj-NJ1、Klj-NJ4、Klj-RJ4、Klj-NJ，其厚度为0.150.7m。岩石强风化带垂直厚度 825m，弱风化带垂直厚度 1753m，卸荷松弛带水平厚度 930，相对紧密带水平厚度 735m，界面带水平厚度 38m，卸荷带总厚度 3570m，岸坡
14、岩体透水率大于 3Lu 的深度 6080m，大于 5Lu 的深度 5570m。地下水位高程 953.841048.60m。第二段，为河床段。据瓦 ZK50 钻孔资料，河床覆盖层厚 06.96m，组成物质为漂卵砾石夹砂，松散，透水性极强。下伏 Klj层砂岩，厚 05m，Klj层薄层砂岩分布于高程 935953m，厚 1016m，Klj层砂岩公布在高程935938m 以下。在 Klj层底部分布 Klj-Njl泥化夹层，厚 0.90.6cm。强风化带厚 0.65m，弱风化带厚 2023m，卸荷带厚 68m。高程 863.32m 以上岩体透水率为 3.419Lu，透水带岩体厚度 85m，尤其在弱风化带
15、以上岩体透水率为1019Lu，属较严重透水层。弱风化带以上岩体中裂隙较发育，完整性较差。第三段，为右岸坡段。沿线地面高程 9621080m，趾板以上斜坡高80180m。岸坡基岩裸露，为 KljKlj层砂岩。与趾板地基直接相关的软弱夹层为 Klj、Nj厚 0.60.9cm。岩石强风化带铅直厚度 3.915m，弱风带铅直厚度21.352m，卸荷水平宽度 4080m，其中卸荷松驰带水平宽度 1025m，相对紧密带水平宽度 3045m，界面带水平宽度 412m，岸坡岩体透水率大于 3Lu 深度为 5570m，大于 5Lu 深度为 4060m，地下水位高程 956.641090.28m。（2）坝壳地基的
16、工程地质条件设计拟定河床坝壳地基长 430m，河床宽 2040m，根据两个阶段 10 个河床钻孔资料，河床覆盖层厚 3.646.96m，物探资料最大厚度 8.0m。河床漂卵石层结构差异较大，具架空结构，据抽水试验资料 K 值为 550714.88m/d，透水性极强，其级配曲线为不良级配，属架空结构，不均匀系数为 20.536，曲率系数为 2.23.8，依此判定渗透变形为管涌，因此，河床漂卵石层不宜作坝壳地基，应全部清除漂卵石层及松动岩石方可建基。两岸坡基岩裸露，主要为 Klj j层砂岩，强风化带岩石湿抗压强度大于30Mpa，弹性模量为 0.80.9Gpa，变形模量为 0.317G pa，因此 ，其强度、变形能满足坝壳地基的要求。但松驰带岩体中裂隙发育，张开宽度较大，为此，应清除岸坡表层风化岩全和松动岩石后，对延伸长、宽度大的卸荷裂隙，且对岩坡稳定有不利影响的要作挖除修
