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1、目 录目 录11.基本资料31.1枢纽及其布置31.2工程施工条件31.2.1地形地貌31.2.2工程地质41.2.3水文地质及水文气象51.3工程建设期有关要求71.4导流方案的确定72.施工导流设计92.1导流设计标准的选择92.1.1导流建筑物等别划分92.1.2导流建筑物设计洪水标准及导流设计流量102.1.3导流时段的选择102.2导流建筑物平面布设及初步尺寸设计112.3导流建筑物的具体设计122.3.1导流隧洞设计122.3.2导流隧洞断面尺寸122.4导流隧洞的水力学计算142.4.1水位流量关系曲线142.4.2基本要素计算142.4.3流态判断142.4.4枯水期上游水位计
2、算162.4.4.1判定缓陡坡162.4.4.2进口水深162.4.4.3上游水位182.4.5洪水期上游水位计算（最大流量下）182.4.6围堰超高计算192.4.6.1设计波浪爬高192.4.6.2风雍水面高度202.4.6.3安全加高212.4.7围堰高度计算212.5导流隧洞进水口、出水口设计222.5.1进水口设计222.5.2出口明渠与消能防冲232.6导流隧洞排水设计232.7围堰设计242.7.1围堰布置242.7.1.1上游围堰242.7.1.2下游围堰242.7.2堰型选择242.7.3围堰断面设计252.7.3.1材料选择252.7.3.2堰顶宽度252.7.3.2围堰边
3、坡拟定262.7.3.3土石围堰堰体及基础处理技术262.7.3.4土质心墙设计272.7.3.5护坡设计272.7.3.6围堰与地基及其他建筑物的连接282.7.3.7戗堤设计28参考文献291.基本资料1.1枢纽及其布置永安水电站枢纽建筑物重要由拦河坝、坝后式引水发电系统、右岸溢洪道、冲沙泄洪底孔等永久建筑物构成。拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程1424m，最大坝高158m，坝顶长度640m。坝体上、下游面为变态混凝土防渗层，中间部位为碾压混凝土。从左至右依次为混凝土键槽坝段，左岸非溢流坝段，河床坝段，左岸冲沙底孔坝段、电站进水口坝段、右岸泄洪（冲沙）底孔坝段，右岸溢流坝段，右岸非溢流坝
4、段。非溢流坝段坝顶宽度12m。溢流表孔堰顶高程1394m，采用WES堰型，孔口尺寸为4-14m20m。堰后接泄洪明槽，设中隔墙，出口采用挑流消能。左岸冲沙底孔进口底高程1322m，孔口尺寸为5m8m。右岸两孔泄洪（冲沙）底孔进口高程1335m，孔口尺寸为5m8m。电站进水口为立式坝面进水口，进口高程1370m，进水口段坝顶宽度26m。引水道采用单机单管引水，管径10m，为钢衬压力半背管，外包2m厚钢筋混凝土。坝后主厂房尺寸为224m28.9m72.3m(长宽高)，从左至右依次布置安装间、主机段及副安装间，厂房一次建成，一期先行安装4台机组，水轮发电机组安装高程1286.00m，发电机层高程13
5、03.50m，机组间距30m。水机副厂房布置在下游尾水管上方，电气副厂房、中控室及GIS大厅布置在上游，厂坝间设主变压器平台，出线场位于GIS楼顶。永安碾压混凝土重力坝共涉及21个坝段，其中河床中部为厂房坝段，左右两侧为非溢流坝段，溢流坝段位于河床右侧，厂房坝段与非溢流坝段之间为冲砂坝段。大坝混凝土量为365.33万m3，其中碾压混凝土270.75万m3，常态混凝土94.58万m3。进厂交通布置在左岸，采用隧洞（8m9m）从安装间端进主厂房。1.2工程施工条件1.2.1地形地貌本工程枢纽区位于五郎河河口及金安大桥上游2.5km河段，坝址基岩裸露，其岩性以玄武岩为主，中间夹有火山角砾熔岩和凝灰岩
6、。岩体强风化带深度6m20m，弱风化带深度20m50m，河床冲积层厚5.5m。枯水期河水面高程1294m，水面宽60m100m，水深约10m。河谷呈“V”型，为纵向单斜谷，两岸地形基本对称，山体雄厚，地形陡峻，两岸约在高程m以上地势才渐缓。因受流层产状和顺河向陡倾角构造面影响，两岸岸坡多形成阶梯状地形。左岸为顺向坡，在1420m高程如下总体坡度4045；高程1420m1475m为一长约600m，宽150m200m的缓坡，坡度约2025；高程1475m1600m地形较陡，分布有30m40m高的陡崖；高程1600m1825m地形较缓，坡度约2025。右岸为逆向坡，在高程1320m1350m之间为长
7、约1500m，宽100m170m的平缓台地；1350m1600m高程之间地段山坡，坡度3040；1600m1700m高程之间分布有高50m80m的陡崖，因冲沟切割，附近陡崖三面临空。枢纽区地段无深切冲沟，但浅沟发育，左岸有5条，从上游至下游编号为1#、3#、5#、7#、9#；右岸7条，从上游至下游编号为2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#。冲沟方向与河流方向近于垂直，多为季节性流水，仅5#、12#冲沟枯期有很少量流水。左岸冲沟直达江边，沟口无洪积物堆积；右岸冲沟多体现为中部切割相对较深，而沟口切割较浅，一般在台地后缘形成小型洪积扇后呈片状水流汇入金沙江。1400m高程如下零星分布有、
8、级河流基座阶地，重要分布在右岸。级阶地高出河水面约10m；级阶地高出河水面30m45m，因受后期剥蚀，阶地面上仅残留少量冲积物。根据永安电站地形特点，施工场地重要考虑运用下游金安大桥附近、五郎河口左右岸及右岸丽永公路两旁的山坡布置，施工弃渣拟重要堆放在坝址下游沿江两岸及右岸上游美河中。1.2.2工程地质（1）地层岩性坝区出露地层重要为二迭系上统玄武岩组上段(P23)，岩性有玄武岩、杏仁状玄武岩、火山角砾熔岩和凝灰岩。在右岸高处分布有二迭系上统黑泥哨组(P2h)地层。第四系地层在坝区也分布较广。（2）地质构造枢纽区岩层呈单斜构造。玄武岩流层呈舒缓波状，其总体产状近南北，倾向西，倾角1230。枢纽
9、区以坚硬的玄武岩为主，构造形迹重要体现为断裂构造，断层等破裂构造面较发育。坝段内无区域性的级构造面，分布的级构造面断层有3条(F5、F8、F29)，已发现的级构造面断层有F1等42条，其他尚有属级构造面的小断层(f)、挤压面（g）、绿帘石石英脉错动面(EP)和广泛发育的属级构造面的节理裂隙。（3）物理地质现象枢纽区物理地质作用较强烈，重要物理地质现象有倒塌、岩体风化和卸荷。枢纽区内规模较大的倒塌堆积体有B1、B2、B20，一般厚度达20m40m，最厚达60余米。枢纽区岩体风化带厚度不大，并以表层均匀风化为主，由地表向深处风化限度逐渐削弱。坝段岩体风化不强烈，风化作用以物理风化为主，岸坡一般无全
10、风化层，河床部位无强风化层且一般无弱风化上带。两岸强风化带厚度一般不不小于15m，局部达20m25m；弱风化带厚度一般30m50m，其中上带一般厚10m25m，下带一般厚20m40m，但河床部位一般不不小于20m。总的规律是：河床部位风化最浅，另一方面是右岸陡坡地段，右岸滩地及左岸风化相对较深。由于枢纽区河谷深切、岸坡陡峻，岩石坚硬，并在岩体中普遍发育有与河道近于平行和正交的陡倾角节理，两岸坡岩体卸荷现象明显。卸荷裂隙一般宽1cm3cm，最宽可达10cm15cm。卸荷裂隙中一般有次生泥和岩石碎屑充填，少量张开呈架空状。1.2.3水文地质及水文气象坝段地处亚热带边沿气候区，属干热河谷地带，降水量
11、集中在6月10月期间。地下水重要受大气降水补给，金沙江是本地区地下水的最低排泄基准面。枢纽区水文地质条件简朴，含水层较为单一，重要为基岩裂隙含水层，局部为第四系松散堆积物含水层。枢纽区地下水和河水、沟水的化学类型重要为重碳酸钙型水或重碳酸钙钾(钠)型水，少量重碳酸硫酸钙钾(钠)型水，属弱碱性淡水，对混凝土无腐蚀性。坝址处控制流域面积23.74104km2，年径流量527108m3，近年平均流量1670m3/s，近年平均降雨量954mm。洪水由暴雨形成，6月至10月为汛期，11月至次年5月为枯水期，实测月平均最大流量7120m3/s，实测月平均最小流量397m3/s。近年各月平均流量、最大流量和
12、最小流量见表1-1，各频率施工洪水成果见表1-2。坝址处近年平均输沙量3919104t，其中汛期输沙量占全年的97.6%，近年平均含沙量0.74kg/m3。坝区属北亚热带边沿气侯，近年平均气温12.6，绝对最高气温32.3，绝对最低气温-10.3；近年平均相对湿度63%；风向多为南风，近年平均风速3.5m/s。永安坝址河段径流量重要来自降雨，石鼓以上有溶雪补给，径流丰沛稳定。洪水由暴雨形成。部分断面流量水位关系如表1-3表1-1 坝 址 多 年 月 流 量 统 计 表 单位m3/s月项目123456789101112近年近年月平均流量582515508641978186034203850359
13、0216011407521670月平均最大流量799696761888135030205580712055703470161010302200月平均最小流量44640539747358697817701840170014108245601230表1-2 坝 址 施 工 洪 水 成 果 表 单位m3/s 频率(%)时段P=0.2P=0.33P=0.5P=1P=2P=3.33P=5P=10P=20全 年146001390013300123001130010600994088707720最大流量114月2330211019301740115月2470224020601860124月1600144013101160125月2260206018801680月平均流量11月13801340128012月9228828351月7216886492月6686305873月6326055734月8798147445月147013501210旬平均流量11月上旬16301580148011月中旬13301320126011月下旬11701130107012月上旬103099093312月中旬93288983812月下旬8418247441月上旬
