土坝枢纽毕业设计任务书(2)
四、时间安排 本设计共13周，学生应在规定时间内充分发挥独立工作能力，创造性地完成全部设计任务。附录一 张峰水库土坝枢纽设计原始资料 (一)地形、地质： (1)地形：见1:2000坝址地形图。 (2)库区工程地质条件。 库区两岸分水岭高程均在820米以上，基岩出露高程大部分在800米左右，主要为紫红色砂岩，间夹砾岩、粉砂岩和砂质页岩。新鲜基岩透水性不大。且未发现大的构造断裂。水库蓄水条件是好的。 库区两岸高阶地土层可能发生塌岸。但塌滑范围不大，不会涉及大坝安全。 沁河为山区性河流，两岸居民及耕地分散，除库水位以下有一定淹没外，浸没问题不大，库区亦未发现重要矿产。 (3)坝址区工程地质条件 张峰水库坝址区沁河呈一弯度很大的“S”形，坝段位于“S”形的中、上段。坝段右岸为侵蚀岸，岸坡较陡，基岩出露。上下坝线有300余米长低平山梁——沁河与张峰沟之间的单薄分水岭，左岸为侵蚀堆积岸，岸坡较缓，有大片土层覆盖；右岸单薄分水岭是沁河环绕坝段左岸山体相对侧向侵蚀的结果。 坝址区基岩以紫红色、紫灰色细砂岩为主，间夹砾岩、粉砂岩和少数砂质页岩。地层岩相对变化剧烈，第四系除厚度不大的砂层、卵石层外，主要是黄土类土，在大地构造上处于相对稳定区，未发现有大的断裂构造迹象。 坝址区左岸有一大塌滑体，体积约45万立米，对工程布置有一定影响。 本区地震基本裂度为六度，建筑物按七度设防。 (Ⅰ)坝址 位于坝区中部背斜的西北，岩层倾向沁河上游。河床宽约300米，河床砂卵石覆盖层平均厚度5米，渗透系数K=1×10-2厘米/秒。一级阶地(Q4)表层具中偏强湿陷性。左岸730高程以上为三级阶地(Q2)具中偏弱湿陷性。土层物理
力学性质见“工程地质剖面图”。 基岩末发现大范围分布的夹层。两岩基岩透水性不大，河床中段及近右岸地段。沿113—111—115—104—114各钻孔连线方向，在岩面下21—47米深度范围有一强透水带W=5.46—30公升/分米2，中强透水W=0.15—0。74公升/分米2。下限最深至岩面下约80米。基岩透水性有从上游向下游逐渐增大的趋势，左岸台地黄土与基岩的交界处的底砾岩(最大厚度6米)。透水性强，渗透系数K=10米/天。左岸单薄分水岭岩层仍属于中强透水性平均W=0.48公升/分米2，应考虑排水，增加岩体稳定。 (Ⅱ)下坝址 位于上坝址同一背斜的东南翼，岩层倾向下游，河床宽约120米，左岩为二、三级阶地，右岸731米高程以下为基岩，以上为三级阶地。土层物理力学性质见“工程地质剖面图”。 左岸基岩有一条宽200—250米呈北东方向的强透水带，右岸上游张峰沟单薄分水岭透水性亦很大，左右岸岩石中等透水带下限均达岩面下80米左右。河床地段基岩透水性与中等透水带厚度具有从上游向下游逐渐变小的趋势，下游发现承压水，二、三级阶地底砾层透水性与上坝线相同左岸坝脚靠近塌滑体。 (4)坝址区其他建筑物地段的工程地质条件 坝址区其他建筑物包括导流泄洪洞、灌溉发电洞及枢纽电站。按上坝线方案，导流泄洪洞、溢洪道均布置在左岸单薄分水岭，灌溉发电洞则布置在左岸东凹沟附近三级阶地上，下坝线溢洪道可布置在右岸张峰沟，灌溉发电洞移至上坝线溢洪道轴线西侧40米左右，导流泄洪洞位置不变。 (Ⅰ)导流泄洪洞 沿洞线周围岩石厚度大于三倍开挖洞径出口段已避开塌滑体的东边界，沿线岩层、岩性主要为粉砂岩、细砂岩及砾岩，岩石较为坚硬。坚固系数FK=4,单位弹性抗力系数KO=200kg/cm3，弹模E=0.4×105kg/cm2。透水性较大。岩层倾向下游出口段节理发育，应采取有效措施予以处理，为进一步保证出口段岩体稳定，免除由内水压力引起的后果，建议该段修建无压洞。 (Ⅱ)溢洪道 上坝线方案溢洪道堰顶高程757米，沿建筑物轴线岩层倾向下游。岩性主要为坚硬的细砂岩，其中软弱层多为透镜体，溢洪道各部分的抗滑稳定条件是好的，下坝线溢洪道堰顶高程750米，基础以下10米左右为砂质页岩及夹泥层，且单薄分水岭岩层风化严重，透水性大，对建筑物安全不利。 (Ⅲ)灌溉发电洞及枢纽电站 上坝线方案沿线基岩以厚层粉砂岩为主，岩石完整，透水性小，洞顶以上岩层厚度较小。本建筑物位于南坪沟——东凹沟古河道内岩面上有0—5米厚的底砾岩及厚度不等的亚粘土层，电站厂房处岩石风化层厚度约5—6米。对其产生的渗漏及土体坍塌应采取必要的工程措施。下坝线方案，沿线全为基岩，工程比较简易可靠。 (二)水文与水利规划 (1)气象 流域年平均降雨量686.1毫米，70%集中在6—9月，多年年平均气温8—9℃，多年最高日气温29.1℃(6月)。多年平均最低日气温-14.3℃(1月)，多年平均最大风速9米/秒，50年一遇风速16.2米/秒。水位768.1米时水库吹程3.5公里。 (2)水文分析 (Ⅰ)洪水 沁河洪水由暴雨形成，据统计七～八月发生最大洪峰流量的机会占88%，而且年际变化很大，实测最大洪峰流量为2200秒立米(1954年)，最大洪峰流量184秒立米(1965年)，相差12倍，流域洪水峰高、历时短，陡涨陡落。 一次洪水持续时间一般3—5天。 (Ⅱ)年来水量 水量的年内分配，汛期七～十月约占全年水量的62%，水量年际变化很大，实测最大年来水量1968亿立米(1963年7月—1964年6月)。最小年来水量3.34亿立米(1965年7月—1966年6月)，相差5.9倍。从历年水量过程线看约七年一周期。其中连续枯水段为四年。 (Ⅲ)年输沙量 汛期七～十月的来沙量约占全年输沙量的94%，其中七、八两月约占83%，输沙量的年际变化很大，实测最大年输沙量1240万吨(1969年7月—1959年6月)，最小年输沙量173万吨，相差7倍。 (Ⅳ)水文分析成果表序号姓 名单 位数 量备 注1利用水文系列年限 22 2代表性流量 多年平均流量立米/秒21.9 调查历史最大流量立米/秒3980 设计洪水洪峰流量(P=1%)立米/秒4000 校核洪水洪峰流量(P=0.1%)立米/秒6550 保坝洪水洪峰流量(P=0.01%)立米/秒9100 3洪量 设计洪水洪量(P=1%)亿立米5五 天校核洪水洪量(P=0.1%)亿立米7.95五 天4多年平均年径流量亿立米6.94 5多年平均输沙量吨431 (3)水利计算 (Ⅰ)死水位选择 为减少灌溉日程，尽可能增加自流灌溉面积，并使电站水头适当加高，力求达到电源自给以及为今后水库淤积留有余地。按二十年淤积部位，则根据今后运用情况加以计算调整。
