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 3地形地貌 3工程地质 4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 9导流建筑物等别划分 9导流建筑物设计洪水标准及导流设计流量 10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 12导流隧洞设计 12导流隧洞断面尺寸 122.4导流隧洞的水力学计算 14水位流量关系曲线 14基本要素计算 14流态判断 14枯水期上游水位计算 16判定缓陡坡 16进口水深 16上游水位 18洪水期上游水位计算（最大流量下） 18围堰超高计算 19设计波浪爬高 19风雍水面高度 20安全加高 21围堰高度计算 212.5导流隧洞进水口、出水口设计 22进水口设计 22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 24围堰布置 24上游围堰 24下游围堰 24堰型选择 24围堰断面设计 25材料选择 25堰顶宽度 25围堰边坡拟定 26土石围堰堰体及基础处理技术 26土质心墙设计 27护坡设计 27围堰与地基及其他建筑物的连接 28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主要由拦河坝、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组成。
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4-14m×20m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5m×8m右岸两孔泄洪（冲沙）底孔进口高程1335m，孔口尺寸为5m×8m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224m×28.9m×72.3m(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1303.50m，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包含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（8m×9m）从安装间端进主厂房1.2工程施工条件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岩体强风化带深度6m～20m，弱风化带深度20m～50m，河床冲积层厚5.5m枯水期河水面高程1294m，水面宽60m～100m，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2000m以上地势才渐缓因受流层产状和顺河向陡倾角结构面影响，两岸岸坡多形成阶梯状地形左岸为顺向坡，在1420m高程以下总体坡度40°～45°；高程1420m～1475m为一长约600m，宽150m～200m的缓坡，坡度约20°～25°；高程1475m～1600m地形较陡，分布有30m～40m高的陡崖；高程1600m～1825m地形较缓，坡度约20°~25°。
右岸为逆向坡，在高程1320m～1350m之间为长约1500m，宽100m～170m的平缓台地；1350m～1600m高程之间地段山坡，坡度30°～40°；1600m～1700m高程之间分布有高50m～80m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#冲沟枯期有极少量流水左岸冲沟直达江边，沟口无洪积物堆积；右岸冲沟多表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高程以下零星分布有Ⅰ、Ⅱ级河流基座阶地，主要分布在右岸Ⅰ级阶地高出河水面约10m；Ⅱ级阶地高出河水面30m～45m，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，施工场地主要考虑利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，施工弃渣拟主要堆放在坝址下游沿江两岸及右岸上游美河中工程地质（1）地层岩性坝区出露地层主要为二迭系上统玄武岩组上段(P2β3)，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12°～30°枢纽区以坚硬的玄武岩为主，构造形迹主要表现为断裂构造，断层等破裂结构面较发育坝段内无区域性的Ⅰ级结构面，分布的Ⅱ级结构面断层有3条(F5、F8、F29)，已发现的Ⅲ级结构面断层有F1等42条，其它还有属Ⅳ级结构面的小断层(f)、挤压面（g）、绿帘石石英脉错动面(EP)和广泛发育的属Ⅴ级结构面的节理裂隙3）物理地质现象枢纽区物理地质作用较强烈，主要物理地质现象有崩塌、岩体风化和卸荷枢纽区内规模较大的崩塌堆积体有B1、B2、B20，一般厚度达20m～40m，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，由地表向深处风化程度逐渐减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小于15m，局部达20m～25m；弱风化带厚度一般30m～50m，其中上带一般厚10m～25m，下带一般厚20m～40m，但河床部位一般小于20m总的规律是：河床部位风化最浅，其次是右岸陡坡地段，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1cm～3cm，最宽可达10cm～15cm卸荷裂隙中一般有次生泥和岩石碎屑充填，少量张开呈架空状水文地质及水文气象坝段地处亚热带边缘气候区，属干热河谷地带，降水量集中在6月～10月期间地下水主要受大气降水补给，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单，含水层较为单一，主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、沟水的化学类型主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23.74×104km2，年径流量527×108m3，多年平均流量1670m3/s，多年平均降雨量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多年各月平均流量、最大流量和最小流量见表1-1，各频率施工洪水成果见表1-2坝址处多年平均输沙量3919×104t，其中汛期输沙量占全年的97.6%，多年平均含沙量0.74kg/m3。
坝区属北亚热带边缘气侯，多年平均气温12.6℃，绝对最高气温32.3℃，绝对最低气温-10.3℃；多年平均相对湿度63%；风向多为南风，多年平均风速3.5m/s永安坝址河段径流量主要来自降雨，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多年多年月平均流量5825155086419781860342038503590216011407521670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11～4月233021101930174011～5月247022402060186012～4月160014401310116012～5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7607486851月中旬7136906441月下旬6756446082月上旬6506225892月中旬6166095692月下旬6095905663月上旬6025825543月中旬。