土石坝毕业设计
前 言
次设计务E江水利枢纽工程设计（土石坝）设计采斜心墙坝该斜心墙土石坝设计致分：洪水调节计算坝型选择枢纽布置坝设计泄水建筑物选择设计等部分
工程提
E江水利枢纽系防洪发电灌溉渔业等综合利水利工程该水利枢纽工程土石坝泄洪隧洞沙放空洞引水隧洞发电站等建筑物组成
该工程建成减轻洪水游城镇厂矿农村威胁根游防洪求设计洪水时泄流量限制900次调洪计算100年遇设计洪水时泄洪峰流量6726原100年遇设计洪峰流量1680水库消减洪峰流量10074发电站装机3×8000kw24×104kw建成水库增加保灌面积10万亩正常蓄水位时水库面积1770km2发展养殖创造利条件
综该工程建成发挥效益显著
11 工程等建筑物级
根SDJ121978水利水电枢纽工程等级划分设计标准（山区丘陵区部分）规定水利水电枢纽工程根工程规模﹑效益国民济中重性划分五类综合考虑水库总库容防洪库容灌溉面积电站装机容量等工程规模库容决定该工程正常蓄水位28214m库容约385亿m3估计校核情况库容会超10亿m3根标准（SDJ121978）该工程等二等工程规模属（2）型建筑物2级次建筑物3级时性建筑物级4级
12 洪水调节计算
该工程建筑物级2级根防洪标准（GB5020194）规定2级建筑物土坝堆石坝防洪标准采100年遇设计2000年遇校核水电站厂房防洪标准采50年遇设计500年遇校核时性建筑物防洪标准采20年遇标准
根资料统计分析100年遇设计洪峰流量（p1）2000年遇校核洪峰流量2320m3s（）
根选定方案调洪演算设计洪水位282260m校核洪水位282358m设计泄洪流量6726m3s校核泄洪流量7537m3s
13 坝型选择枢纽布置
通种坝型进行定性分析较综合考虑形条件质条件建筑材料施工条件综合效益等素终选择土石坝方案
根工程功满足正常运行理求该枢纽土石坝泄洪隧洞沙放空洞水电站（包括：引水隧洞调压井压力道电站厂房开关站）等建筑物组成
次根工程济性正常运行安全稳定性形质条件等方面素求沙放空洞泄洪隧洞施工导流隧洞相结合枢纽建筑物进行布置枢纽面布置见图52
14 坝设计
根方案较分析斜心墙坝综合心墙坝斜墙坝优缺点斜心墙足够斜度减弱坝壳心墙拱效应作斜心墙坝游支承棱体沉陷斜墙样敏感斜心墙坝应力状态较次设计坝坝型采粘土斜心墙坝
根计算坝坝顶高程校核情况控制282517m取28252m坝高752m70m属高坝综合方面素取该土石坝坝顶宽度10m
根规范规定实际结合游坝坡部取25部取30游均取250游2800m2775m高程处变坡次坝坡改变处尤游坡通常设置15～2ｍ宽马道（戗道）汇集坝面雨水防止刷坝坡时兼作交通观测检修综合述等方面素宽度取20ｍ
次设计坝坝脚排水体采棱体排水措施规范棱体顶面高程高出游高水位1m原校核洪水时游水位坝址流量水位曲线查275522m取棱体顶面高程27563m堆石棱体坡取115外坡取120顶宽20m游水位贴坡排水
坝坝体防渗采粘土斜心墙坝基采混凝土防渗墙
15 泄水建筑物设计
坝址带河谷较窄山坡陡峻山脊高较枢纽布置河弯段两岸山坡陡峻天然垭口采取明挖溢洪道泄洪方案开挖量造价较高采隧洞泄洪方案隧洞布置岸（右岸）采取龙抬头压泄洪型式施工导流洞结合满足水库放空水位27700m求导流洞结合设置放空洞
根调洪演算计算选确定溢流孔口尺寸7m×155m洞身尺寸7m110m根验溢流孔口11坡度连接反弧段600m半径圆弧相连接见图71—隧洞坡面布置
16 施工组织设计
工程拟定2008年开工截流开始坝填筑完毕计4年现施工力保证质量前提缩短工期提早发挥效益
(1)截流拦洪日期针该河流水文特性11月开始流量明显降时水深10m左右设计截流日期定2008年11月1日~15日实际施工中根时水文气象条件实际水情进行调整
2009年5月洪水期开始围堰开始拦洪围堰升速度应抢修拦洪水位原
(2)封孔发电日期鉴流量资料足安全起见坝升泄洪隧洞进口高程进行封孔斜心墙坝填筑求粘土砂砾时升施工进度粘土升速度控制4m月速度升泄洪洞高程(2810m)需15月2010年7月定2010年8月1日进行封孔蓄水
水库蓄水程般80～90保证率流量程线预测初始发电水位70工作水深28085m根计算8月1日封孔蓄水9月底蓄初始发电水位第台机组发电日期定2010年10月1日实际发电日期根时水文气象条件水情进行调整
(3)坝竣工日期4m月速度升2010年底实现坝填筑完成
2 基资料
21 水文
211 流域概况
E江位国西南区流东西北全长约122km流域面积2558km2坝址流域面积780km2
流域部分山岭带山脉盆相互交错间形变化剧烈流域支流山区河流表部分松软沙岩页岩玄武岩石灰岩风化层汛期河流含沙量较积层较厚两岸崩塌现象
流域山脉连绵交通便居民较少全区农田面积仅占总面积20林木面积约占全区30种类松杉等余荒山草皮覆盖
212 气象降雨
（1） 气象
区域气候特征冬干夏湿年11月次年四月特干燥相湿度51－73间夏季降雨日数较相湿度增般变化范围67－86该区般1－4月风力较实测风速15ms风西北偏西水库吹程12km年均气温约128℃高气温305℃发生7月份低气温53℃发生1月份见表211212
表211 月均气温统计表（℃）
月份
1
2
3
4
5
6
月均
气温
48
83
112
148
163
180
月份
7
8
9
10
11
12
气温
188
183
160
124
86
59
128
表212 均温度日数（天）
月
温度
（℃）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
＜0
6
12
03
0
0
0
0
0
0
0
0
31
0～30
25
268
307
30
31
30
31
31
30
31
30
279
＞30
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
（2） 降雨
该区年降水量达1213mm617mm年均降水量905mm
表213 年均月降雨日数统计表
月
降雨量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
＜5mm
26
22
43
42
70
86
115
85
96
95
48
43
5－10mm
03
02
02
14
20
24
27
27
26
24
08
01
10－30mm
01
01
07
05
23
46
49
38
22
13
06
01
213 径流
E江径流源降水山区流域湖泊调节径流根短期水文气象资料研究般年五月底六月初河水开始涨汛期开始十月洪水降枯水期开始直次年五月
E江洪水形状陡涨猛落峰高瘦具山区河流特性实测流量700秒流量05年均流量17频率分析求频率洪峰流量见表214215
表214 年统计频率洪峰流量
频 率（）
005
1
2
5
10
流量（）
2320
1680
1420
1180
1040
表215 月频率洪峰流量（单位：）
月份
P
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
46
19
12
19
600
1240
1550
1210
670
390
28
37
2
36
17
11
15
530
1120
1360
1090
600
310
23
33
5
23
14
9
11
420
850
1100
830
480
250
16
28
10
19
11
7
9
370
760
980
720
410
210
15
23
固体径流：E江山区性河流含沙量均降水强度降水量变化均含沙量达05kgm3枯水期极河水清澈见底初步估算30年坝前淤积高程2765m
22 工程质
221 水库质
库区出露层石灰岩玄武岩火山角砾岩凝灰岩等质勘探认库区渗漏问题水库蓄水两岸坡积残积等物质坍岸避免勘测估计塌方量约300万m3考虑水库淤积问题时作参考
222 坝址质
坝址位E江中游段峡谷带河床较缓坡降太两岸高山耸立构成高山深谷貌特征
坝址区层玄武岩间少量火山角砾岩凝灰岩穿构岩性分述：
（1） 玄武岩
般深灰色灰色含泥量气孔绿泥石石英等充填成杏仁状构造间方解石石脉石英脉等穿中脉裂隙充填进坚硬玄武岩应透水层节理裂缝较发育透水性会增加矿物成份普通辉石检长石副成分绿泥石石英方解石等玄武岩成分甚致风化程度力学性质异分坚硬玄武岩孔玄武岩破碎玄武岩软弱玄武岩半风化玄武岩全风化玄武岩物理力学性质见表221222
表221 坝基岩石物理力学性质试验表
岩石名称
重 Δ
容重γ（KNm3）
采抗压强度（MPa）
半风化玄武岩
301
296
50
破碎玄武岩
295
292
50－60
火山角砾岩
290
287
35－120
软弱玄武岩
285
270
10－20
坚硬玄武岩
296
292
100－160
气孔玄武岩
285
278
70－180
表222 全风化玄武岩物理力学性质试验表
天然含水率W
干容重γKN
重
Δ
液限
Wl
塑限
Wp
塑性指数
IP
压缩系数α
浸水固结块剪力
0～05
cm3KN
3～4
cm3KN
摩擦角Φ
凝聚力KPa
25
163
297
473
3226
169
00597
00151
2838
240
渗透性：试验出发值414～736md
（2） 火山角砾岩
角砾玄武岩棱角明显直径2～15cm胶结物玄武岩质胶结紧密者抗压强度坚硬玄武岩异胶结程度较差者极限抗压强度低350Mpa
（3） 凝灰岩
成土状页片状岩性软弱砂质粘土似风化成粘土碎屑混合物遇水崩解透水性
（4） 河床积层
卵砾石类土砂质粘土砂层均甚少呈透镜体状漂石渗杂中卵砾石成分玄武岩石灰岩砂岩占极少数河谷分布坝基部分积层厚度32m般20米左右岸边少米颗粒组成卵砾石砂粒细颗粒数少卵石直径般10～100mm砾石直径般2～10mm砂粒直径005～02mm细颗粒01mm
积层渗透性：抽水试验渗透系数K值3×102cms～10×102cms积层剪力实验成果见表223
表223 积层剪力试验成果表
土壤
名称
项目
计算值
容重
（控制）KNm3
含水量
（控制）
三轴剪力（块剪）
应变控制
浸水固结快剪
摩擦角
凝聚力
KPa
摩擦角
凝聚力KPa
含中量
细粒
砾石
次数
17
12
8
8
2
2
值
243
866
47°15′
370
32°54′
105
值
222
427
35°30′
120
17°55′
0
均值
2308
647
40°34′
182
25°25′
53
值
均值
37°32′
0148
备注
三轴剪力土样控制系筛4颗粒制备试验时土样容重控制容重
应变控制土样容重系筛01制备两种试验土样系扰动
（5） 坡积层
水库区坝址区山麓带均见短距离搬运沉积形成粘土碎石混合物质
223 质构造
坝址附断层两岸露出岩石节理特发育分两组组走岩层走致北东方倾西北组走岩层倾致相倾角般较垂直裂隙清晰钙质泥质物充填节理间距密者05m条疏者3～5m条岸常见岩块崩落现象述节理砂岩泥灰岩玄武岩类岩石产生
224 水文质条件
区形高差表流占半缺乏强烈透水层水甚丰富工程较利根压水试验资料玄武岩中透水性裂隙少坚硬完整玄武岩透水层压水试验单位吸水量001l（min·m）夹玄武岩中凝灰岩裂隙甚少火山角砾岩良透水性岩层正隔水透水玄武岩存逐玄武岩区产生许互连贯水般砂岩细粒微粒结构构造节理裂隙较发育部裂隙水较外深处岩层隔水层层次难形成泉水石灰岩区外围岩石透水层渗透问题存
225 震烈度
区震烈度定7度基岩砼间磨擦系数取065
23 建筑材料
231 料场位置储量
料场位置储量见坝区形图河谷形坦采运尚方便沙砾料料场位坝址游四处总量达1850万m3粘性土料料场游三处游两处总量190万m3料场距坝址2km左右砂砾石料场渗透系数K值20×10－2cms孔隙率044孔隙率027石料坚硬玄武岩作堆石坝石料储量较丰富总储量450万m3坝址附石料场处覆盖层浅开采条件较
232 建筑材料物理力学性质
粘土物理力学性质见表231砂石料颗粒级配物理力学性质见表232~233料场天然休止角见表234
表231 粘土物理力学性质
料场名称
物理性质
渗透系数
（
106
cms）
力学性质
化学性
然含水量
（）
然容重
重
孔隙率
（）
孔隙
稠度
饱
度
颗粒级配
（成分粒径d）
击实
剪力
固结压缩系数
（Cm2kg）
机含量灼烧法
（）
溶盐含量
（）
流限
（‰）
塑限
（）
塑性指数
砾
砂
粘土
干密度
（gcm3）
优含水量
（）
摩擦角
（º）
凝聚力
Kpa
湿
干
粗中
细
粉
（kNm3）
>2mm
2~05
mm
05~005
mm
005~
0005
mm
<0005
mm
1#
248
1891
1516
267
4226
0734
4260
2314
1946
093
747
595
1787
3548
3323
160
2207
4317
2467
240
0021
173
0070
2#
242
1891
1518
267
4190
0721
4390
2220
2170
091
725
415
1435
4175
3225
165
2102
4800
2550
230
0020
190
0019
1#
256
1735
1303
265
4980
0990
4957
2500
2457
087
883
800
1750
3100
3467
156
2230
1900
2317
250
0026
220
0110
2#
263
1637
1284
274
5230
1093
4990
2630
2350
069
450
433
2067
3620
3430
154
2380
3960
2150
380
0033
025
0110
3#
159
1911
1664
270
3700
0580
3400
2000
1400
067
640
900
1200
3500
1960
180
1690
3000
2800
170
0010
190
0080
表232 沙砾石颗粒级配
300－100
100－60
60－20
20－25
25－12
12－06
06－03
03－015
＜015
1＃
52
186
214
123
186
139
54
46
03
2＃
48
178
203
141
178
148
46
53
05
3＃
38
154
185
153
164
205
35
62
04
4＃
60
183
194
164
156
167
48
25
03
1＃
45
141
201
232
149
72
86
72
02
2＃
39
192
224
187
191
83
57
28
01
3＃
50
231
191
142
184
89
63
41
09
4＃
41
224
187
141
179
144
41
36
07
表233 砂石料物理性质
名 称
1＃
2＃
3＃
4＃
1＃
2＃
3＃
4＃
容 重
186
179
191
190
186
185
184
180
重
275
274
276
275
275
273
273
272
孔隙率
325
347
310
315
325
322
325
338
软弱颗粒
20
15
09
12
25
08
10
12
机物含量
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
表234 料场天然休止角
料场名称
值
值
均值
1＃
34°30′
35°50′
35°10′
2＃
35°00′
37°10′
36°00′
3＃
34°40′
36°40′
35°40′
4＃
35°10′
37°40′
36°30′
1＃
34°10′
36°30′
35°20′
2＃
35°20′
38°00′
36°40′
3＃
34°30′
37°10′
35°50′
4＃
36°00′
38°20′
37°10′
24 济资料
241 库区济
流域部农业口种植水稻玉米等库区尚未发现价值开采矿产淹没情况见表241
表241 高程淹没情况
高程（m）
2807
2812
2817
2822
2827
2832
淹没口（）
3500
3640
3890
4060
5320
7140
242 交通运输
坝址游120km处铁路干线通已建成公路离坝址仅20km交通尚称方便
3 工程等建筑物级
根SDJ121978水利水电枢纽工程等级划分设计标准（山区丘陵区部分）规定水利水电枢纽工程根工程规模﹑效益国民济中重性划分五类综合考虑水库总库容防洪库容灌溉面积电站装机容量等工程规模库容决定该工程正常蓄水位28214m库容约385亿m3估计校核情况库容会超10亿m3根标准（SDJ121978）该工程等二等工程规模属（2）型建筑物2级次建筑物3级时性建筑物级4级
4 洪水调节计算
41 防洪标准
该工程建筑物级2级根防洪标准（GB5020194）规定2级建筑物土坝堆石坝防洪标准采100年遇设计2000年遇校核水电站厂房防洪标准采50年遇设计500年遇校核时性建筑物防洪标准采20年遇标准
42 设计洪水
421 设计洪峰流量
河流属典型山区河流洪水暴涨暴落根资料统计分析100年遇设计洪峰流量1680m3s2000年遇校核洪峰流量2320m3s
422 设计洪水程线
根资料现设计洪峰流量坝址处水文站单位洪水流量程线次设计洪水程线采洪峰控制倍放法典型洪水进行放分设计洪水校核洪水程线设计洪水程线成果见表421
表421 E江水利枢纽工程坝址处设计洪水程线
时段
（Δt3）
典型
洪水
设计
洪水
校核
洪水
时段
（Δt3）
典型
洪水
设计
洪水
校核
洪水
1
0
00
00
17
150
2118
2924
2
50
706
975
18
130
1835
2534
3
150
2118
2924
19
115
1624
2242
4
300
4235
5849
20
100
1412
1950
5
800
11294
15597
21
100
1412
1950
6
1190
16800
23200
22
95
1341
1852
7
900
12706
17546
23
80
1129
1560
8
600
8471
11697
24
50
706
975
9
500
7059
9748
25
40
565
780
10
400
5647
7798
26
30
424
585
11
350
4941
6824
27
20
282
390
12
300
4235
5849
28
10
141
195
13
250
3529
4874
29
00
00
00
14
225
3176
4387
max（m3s）
1190
16800
23200
15
200
2824
3899
洪量（万m3）
786
11092
15318
16
175
2471
3412
倍KQ
141
195
43 调洪演算
431 库容曲线
该水库库容曲线根提供曲线图量算高程~容积~面积表见表431
表431 E江水库高程~容积~面积表
高程
H（m）
库容
V（万m3）
面积
A（km2）
高程
H（m）
库容
V（万m3）
面积
A（km2）
2770
1000
125
2820
36700
1715
2775
1400
165
28214
38500
1770
2780
2800
250
2823
42000
1900
2785
4700
340
2825
46200
2050
2790
6700
450
2827
50900
2180
2795
9500
575
2829
57600
2400
2800
12900
760
2833
64900
2600
2805
17000
920
2835
70000
2640
2810
22200
1150
2837
75000
2850
2815
28600
1420
2840
81600
3035
432 泄洪方式
枢纽拦河坝初定土石坝需设坝外泄洪建筑物根质资料显示坝址两岸山坡陡峻开挖开敞溢洪道造成开挖量太济采隧洞泄洪考虑施工导流结合泄洪隧洞采压流受形条件影响需满足压求避免闸门做济方便运行理进口采wes型实堰
433 防洪限制水位水库运方式
根资料分析计算该水库正常蓄水位28214该水库防洪限制水位取正常水位重合
水库运方式：洪水前闸门控制关水洪水时库水位涨防洪限制水位时开闸泄洪起始量较控制泄流量等流量水库保持汛前限制水位变水流量继续加法保持汛限水位变时闸门全开泄流量水位升高加流态泄流
434 泄洪力
次根确定泄洪方式进行泄流力分析根压隧洞计算流力泄流公式式计算
m——出流系数取0485
b——溢流孔宽
H0——H0H+αv22gH堰水头考虑游堰前水域开阔取H0H
E江水库泄洪设施方案泄流力曲线见表432
表432 E江水库泄洪设施方案泄流力曲线表
堰顶水头
H(m)
b6m
泄流量
(m3s)
堰顶水头
H(m)
b7m
泄流量
(m3s)
堰顶水头
H(m)
b8m
泄流量
(m3s)
10
129
10
150
10
172
30
670
30
781
30
893
50
1441
50
1681
50
1921
70
2387
70
2785
70
3183
90
3480
90
4060
90
4640
114
4961
114
5788
114
6615
130
6042
130
7049
130
8056
150
7488
150
8736
150
9984
170
9035
170
10541
170
12046
200
11529
200
13450
200
15372
435 调洪演算
根形质资料泄洪洞布置时进口高程取2800m水库汛限水位取等正常蓄水位28214m需确定泄洪洞进口堰顶高程满足泄洪洞产生压流工程济性游防洪限制泄量求设计拟订五组方案进行较调洪演算成果见表431
表431 调洪演算成果表
方案
堰顶高程
△z（m）
洞宽
B（m）
工况
泄流量
Q（m3s）
库容
V（万m3）
库水位
Z（m）
2810m
7m
设计
6726
41123
282260
校核
7537
43216
282358
二
2805m
7m
设计
10404
39475
282185
校核
11142
41200
282263
三
2810m
6m
设计
10892
41566
282280
校核
16507
43891
282390
四
2805m
6m
设计
9055
39848
282202
校核
9784
41839
282293
五
2810m
8m
设计
7522
40704
282241
校核
8374
42693
282333
436 方案选择
根方案五满足泄流量Q<900m3s需五方案技术济进行较时应结合导流问题五两方案堰顶高程均2810m第五方案然库水位较低第方案相相差甚洞宽相较会增溢洪道开挖工程量选择第方案较合适堰顶高程△Z2810m溢流孔口净宽B7m设计水位282260m校核水位282358m设计泄洪流量6726m3s校核泄洪流量7537m3s
5 坝型选择枢纽布置
51 坝址坝型选择
511 坝址选择
根质资料较选择形图示河弯段作坝址选择I—III—II两条较利坝轴线两轴线河宽基相坝工程量基相质剖面图出：I—I剖面河床覆盖层厚均20m河床中部达32m坝肩10m左右范围风化岩外数十条破碎带余坚硬玄武岩质构造总体良（土石坝言）II—II剖面I—I剖面具致相厚度覆盖层风化岩外底部玄武岩破碎带横交错坝建绕坝渗流较进行基处理工程量会加综合考虑素坝轴线选择I—I处
图51 坝轴线方坝断面质剖面图
512 坝型选择
选坝轴线处河床积层较深两岸风化岩石透水性基岩强度较底完整质条件宜建拱坝支墩坝较高混凝土重力坝求修建岩石基础需消耗量水泥土石坝适应基变形力较强基求较低取材通种坝型进行定性分析较综合考虑形条件质条件建筑材料施工条件综合效益等素终选择土石坝方案
52 枢纽布置
根工程功满足正常运行理求该枢纽土石坝泄洪隧洞沙放空洞水电站（包括：引水隧洞调压井压力道电站厂房开关站）等建筑物组成
521 挡水建筑物─土坝
挡水建筑物直线布置土坝布置河弯段
522 泄水建筑物—泄洪隧洞
泄洪采隧洞方案缩短长度减工程量泄洪隧洞布置凸岸（右岸）样流态较利考虑引水发电隧洞布置凸岸泄洪隧洞布置远离坝脚厂房宜减少泄洪时影响发电进出口相距80~100m沙放空洞位泄洪隧洞水电站引水隧洞间
523 水电站建筑物
引水隧洞电站厂房布置凸岸泄洪隧洞坝间风化岩层较深厂房布置开挖坚硬玄武岩开关站布置厂房旁边
次根工程济性正常运行安全稳定性形质条件等方面素求沙放空洞泄洪隧洞施工导流隧洞相结合枢纽建筑物进行布置枢纽面布置见图52
图52 枢纽建筑物面布置图
6 坝设计
61 土石坝坝型选型
影响土石坝坝型选择素影响素附筑坝材料形质条件气候条件施工条件坝基处理抗震求等次选择种较优越坝型拟订剖面轮廓尺寸然工程量工期造价进行较选定技术济合理坝型设计限资料作定性分析确定土石坝坝型
土石坝施工方法分碾压式土石坝抛填式堆石坝定爆破堆石坝水中倒土坝水力填坝形质条件附建筑材料次设计坝型应选择碾压式土石坝碾压式土石坝根土料配置位置防渗体材料种类分均质坝土质防渗体分区坝非土质材料防渗体分区坝
均质坝材料单工序简单坝坡较缓剖面工程量施工易受气候影响冬季施工较便坝体空隙水压力工程探明坝址附筑坝土料190万m3远远满足均质坝填筑土料数量求材料考虑均质坝方案宜采
土质防渗体分区坝心墙坝斜心墙坝斜墙坝种土质坝等类型
心墙坝土质防渗体设坝体中部两侧透水性较砂石料该坝型粘性土料占重施工受季节影响较施工时心墙坝体时填筑相互干扰较
斜心墙坝心墙坝基类似改善坝体应力状态显著减弱坝壳心墙拱效应抗裂性优心墙坝斜墙坝
斜墙坝土质防渗体设游接游面该坝型斜墙坝体施工干扰抗震性适应均匀沉降性心墙坝该工程区震烈度定7度基岩砼间磨擦系数取065宜采斜墙坝
种土质坝施工工序复杂相互干扰较施工易受气候影响予采
非土质材料防渗体坝防渗体般混凝土沥青混凝土土工膜等材料组成余部分土石料组成工程附建筑哦丰富取材宜采取该坝型
述较出斜心墙坝综合心墙坝斜墙坝优缺点斜心墙足够斜度减弱坝壳心墙拱效应作斜心墙坝游支承棱体沉陷斜墙样敏感斜心墙坝应力状态较终采斜心墙坝方案
62 坝轮廓尺寸拟定
坝剖面轮廓尺寸包括坝顶高程坝顶宽度游坝坡防渗体等排水设备
621 坝顶高程计算
根碾压式土石坝设计规范（SL274—2001）（简称规范）规定坝顶高程分正常蓄水位加正常运条件坝顶超高设计水位加正常运条件坝顶超高校核水位加非常运坝顶超高进行计算该区震烈度7º需考虑正常蓄水位加非常运时坝顶超高加震涌浪高度取四种工况值时保留定沉降值
坝顶高程水库正常运非常运期间静水位应该足够超高保证水库漫顶超高值y式计算：
式中：
R——波浪坝坡爬高m
e——风壅水面高度m
A——安全加高m根坝等级设计运条件时取10m非常运条件取05m
根规范计算坝波浪爬高时采设计风速：正常运条件年均风速16倍非常运条件采年均风速根气象资料统计E江水库年均风速150ms吹程12km
均波高均波长式计算：
式中：
hm——均波高m
Tm——均周期s
W——计算风速ms
D——风区长度m
Hm——水域均水深m
g——重力加速度取981ms2
Lm——均波长m
均波浪爬高Rm参规范附录A112计算初步拟定水库坝游坝坡m25波浪均爬高规范附录A112式计算：
式中：
——斜坡糙率渗透性系数护面类型砌石护面确定075
——验系数风速W坡前水深H重力加速度g组成维量查表A1122设计条件：100校核条件：100
m——斜坡坡度系数
波浪坝坡爬高设计值R2级土石坝取累积概率P1爬高值R1计算根计算该水库设计条件校核条件累积概率P1验系数Kp值223
风浪壅高式计算：
式中：
K——综合摩阻系数计算时般采K36×106
β——风水域中线夹角
符号前
根公式参数坝顶超高计算成果见表311
表311 坝顶超高计算成果表
工 况
水位
(m)
设计
风速(ms)
均
波长
(m)
均
波高
(m)
均波浪爬高
(m)
风浪壅高
（m）
设计
爬高
(m)
安全
加高
(m)
坝顶
超高
(m)
设计(P1)
282241
240
757
025
038
0032
085
10
188
校核(P005)
282333
150
1181
038
059
0012
132
05
184
水库区震基烈度7°水工建筑物抗震设计规范（SL293—97）水工建筑物抗震计算游水位采正常高蓄水位震区震涌浪高度根设计烈度坝前水深般涌浪高度05m～15m该水库震涌浪高度取10m考虑震作附加沉陷计算
根碾压式土石坝设计规范（SL2742001）第533条规定坝顶高程分运情况计算取值：
1设计洪水位加正常运情况坝顶超高：282241+188＝282429m
2正常蓄水位加正常运情况坝顶超高：28214+188282328m
3校核洪水位加非常运情况坝顶超高：282333+184282517m
4正常蓄水位加非常运条件坝顶超高加震安全加高：
28214+184+10282424m
计算出该坝坝顶高程校核情况控制282517m取28252m
622 坝顶宽度
坝顶宽度取决交通需构造求施工条件时考虑防汛抢险防空防震等特殊需根规范规定坝顶特殊求时高坝顶部宽度选10~15m中低坝选5~10m该水库挡水坝坝基高程2750根计算坝高752m70m属高坝综合方面素取该土石坝坝顶宽度10m
623 坝坡戗道
土石坝坝面坡度取决坝高筑坝材料性质运情况基条件施工方法坝型等素般参考建成类似工程验拟定坝坡通计算分析逐步修改确定满足稳定求前提应坝坡陡减坝体工程量
根规范规定实际结合游坝坡部取25部取30游均取250游2800m2775m高程处变坡次
坝坡改变处尤游坡通常设置15～2ｍ宽马道（戗道）汇集坝面雨水防止刷坝坡时兼作交通观测检修综合述等方面素宽度取20ｍ
624 坝体排水
区石料较丰富采堆石棱体排水较适宜外采棱体排水降低坝体浸润线防止坝坡冻涨渗透变形保护游坝址免受尾水淘刷支撑坝体增加游坝坡稳定性
规范棱体顶面高程高出游高水位1m原校核洪水时游水位坝址流量水位曲线查275522m取棱体顶面高程27563m堆石棱体坡取115外坡取120顶宽20m游水位贴坡排水
625 坝防渗体
坝防渗体设计包括坝体防渗坝基防渗两方面
（1） 坝体防渗
坝体防渗结构尺寸必须满足减渗透流量降低浸润线控制渗透坡降求时满足构造施工防裂稳定等方面求该坝体采粘土斜心墙底部厚度粘土允许坡降定设计允许渗透坡降[J]5游校核洪水时承受水头7333ｍ墙厚度B﹥7333514666ｍ参考工程验斜心墙顶部宽度取5ｍ（满足3ｍ机械化施工求）粘土斜心墙游坝坡坡度104～110间资料研究认斜心墙游倾斜坡度1025～1075时较次设计取104游坡度取102粘土斜心墙顶部高程设计水位加定超高（超高06～08m）高校核洪水位原终取墙顶高程28234ｍ计算底宽1968ｍ14666ｍ墙顶部留18m保护层粘土斜心墙顶部游倾斜
（2） 坝基防渗
坝址处质剖面图知该坝基砂砾石基砂砾石基防渗措施开挖截水槽回填粘土混凝土防渗墙帷幕灌浆等措施
材料附粘土材料储量较少适合采粘土截水槽根碾压式土石坝设计规范（SL274——2001）80m砂砾石基采混凝土防渗墙坝址处质破面图该坝基河槽段砂砾石层厚32m该坝基河床中部两岸坡均采混凝土防渗墙根水工建筑物教材厚度取08m防渗墙伸入坝体防渗体长度110倍坝高次设计取75m防渗墙布置心墙底面中部偏根规范规定墙体底部应深入岩基05～10m次设计取05m岸坡混凝土防渗墙底高程岸坡逐渐变化
坝剖面尺寸设计见图61
图61 坝坝高处剖面尺寸图
63 土料设计
筑坝土料实际土坝结构设计施工方案工程造价关般力求坝体材料分区简单取材材设计土料设计务确定粘壤土填筑干容重含水量砾质土砾石含量干容重含水量砂砾料相密度干容重等指标
631 粘性土料设计
（1） 计算公式
粘壤土南京水利科学研究标准击实仪做击实试验求干容重优含水量（般采25击击实功863t·mm3）优含水量压实功变土料设计中常根土料实际施工机具压实功选择相应优含水量作填筑土料含水量根国外筑坝验常粘土填筑含水量控制优含水量附偏离优含水量控制A2～3
根击实次数击实功出组均干容重均优含水量
设计干容重：
式中：
——设计干容重（ｇ㎝3）
——相应击实功均干容重（ｇ㎝3）
ｍ ——施工条件系数（称压实系数）12级高坝ｍ值采096～099间三四级坝低坝采093～096设计取ｍ098
粘性土填筑含水量Ｗ：
ＷＷP＋Ｂ·ＩP
式中：
ＷP——土塑限
ＩP——土塑性指数
B——稠度系数高坝取01～01间低坝取01～02间设计取B007
设计优含水量：
述公式计算干容重作校核参考：
式中：
──土粒重
──压实土含气量粘土取005砂质粘土取004壤土取003设计取005
运式作校核：
≥102～112
式中：
──土料场然干容重
12级坝应该进行现场碾压试验便复核选定施工碾压参数
（2） 计算成果
粘土料设计成果见表631
表631 粘性土料设计成果表
料 场
1
2
1
2
3
重△s
267
267
265
274
27
优含水量
2207
2102
223
238
169
设计干密度(gcm3)
16
165
156
154
18
塑限含水量wp
1568
1617
15288
15092
1764
填筑含水量w
2178
2068
2328
2466
1902
然含水量
2178
2179
2230
2372
1888
塑性指数
248
242
256
263
159
孔隙e
1946
217
2457
235
14
湿密度ρ(gcm3)
0703
0651
0733
0816
0531
浮密度ρ(gcm3)
35716
36848
35617
37300
35068
摩擦角Φ
0981
1011
0952
0958
1111
粘聚力(kpa)
2467 º
2550 º
2317 º
215 º
28º
渗透系数k（106cms）
4317
48
19
396
30
（3） 土料选
已探明游5粘土料场总储量190万m3理位置料场物理性质力学性质化学性质存定差异土料采原根述土料物理力学性质渗透系数角度均满足规范求根筑坝材料填筑标准规定渗透系数般均质坝1104㎝3s心墙斜墙1105㎝3s1#3料场塑性指数20压角度宜采1#3料场粘土料1#3料场作料场余料场作辅助料场
632 坝壳砂砾料设计
（1） 计算公式
坝壳砂砾料设计指标相密实度表示：
式中：
emax——孔隙 emax
emin——孔隙emin
e ——填筑沙沙卵石基原状沙沙卵石孔隙e
——沙粒重
——干容重试验求
——干容重试验求
——填筑砂砂卵石基原状砂砂卵石干容重
非粘性土料填筑般达密实状态砂土求Dr070砂砾石坝级定123级坝Dr07545级坝070震区求更高般沙砾料干容重KNm3
（2） 计算成果
砂砾料设计成果见表632
表632 砂砾料设计成果表
料场
4
1
2
3
均匀系数
43
45
45
34
5mm砾石含量
45
48
46
42
重△s
075
275
275
273
设计干容重ra
18659
18659
18659
18524
设计孔隙e
04738
04738
04738
04738
保持含水量
5
5
5
5
湿容重ru
196
196
196
195
浮容重r’
119
119
119
1174
摩檫角
36º30´
35º10´
35º20´
36º40´
粘聚力
0
0
0
0
渗透系数102cms
2
2
2
2
（3）砂砾料选
料场均匀系数满足求外余料场渗透系数砾石含量均匀系数满足求作筑坝砂砾料施工时考虑游料填坝游测游砂砾料填游测样利施工减相干扰颗粒级配曲线出料场级配较物理力学指标较高应优先采
砂砾料场游8处总量1850万立方米坝工程400万立方米左右两料场数量足料场砂砾料作辅助
64 渗流计算
土石坝渗流计算确定坝体浸润线位置坝体稳定分析布置观测设备提供时确定坝体坝基渗透流量估算水库渗漏损失确定坝体坝基渗流区渗透坡降检查产生渗透变形性便取适合控制措施
641 计算方法
选择水力学方法解土坝渗流问题根坝部分渗流状况特点坝体分干段应达西定理视解土坝渗流问题计算假定铅直水断面点渗透坡降均相等计算简图图62
图62 渗流计算示意图
通防渗体神流量：
通防渗体渗流量：
中：
K——防渗体渗透系数
H——游水深
H1——逸出水深
B——防渗体效厚度
α——防渗体等效倾角
K2——混凝土防渗墙渗透系数ms
T1——游水深
T——积层厚度取值35m
D——防渗墙厚度
K1——防渗体渗透系数2×104ms
KT——积层渗透系数2×104ms
假设：
①考虑防渗体游侧坝壳损耗水头作
②沙砾料渗透系数较防渗体损耗部分水头逸出水位游水位相差认会形成逸出高度
③岸坡断面游水位坝底水流流时横落差时实际面渗流计算面渗流计算似认0游水位零
河床积层作岸坡实际会形成逸出点计算时假定浸润线末端坝趾
642 计算断面计算情况选择
河床中间断面I—I左右称两典型断面II—IIIII—III进行渗流计算计算针正常蓄水设计洪水工况进行
643 计算结果
渗流计算结果见表641
表641 渗流计算成果表
计算情况
计算项目
正常蓄水位
设计洪水位
游水深
H（m）
ⅠⅠ
714
726
ⅡⅡ
340
352
ⅢⅢ
320
332
游水深
t(m)
ⅠⅠ
220
506
ⅡⅡ
0
0
ⅢⅢ
0
0
逸出水深
H1(m)
ⅠⅠ
22108
50648
ⅡⅡ
01659
01718
ⅢⅢ
01625
01687
渗流量
q（104M3sm）
ⅠⅠ
930
958
ⅡⅡ
303
325
ⅢⅢ
275
296
总渗流量Q（万m3d）
1387
1442
644 渗透稳定验算
斜心墙坝壳水头部分防渗体损耗坝壳渗透坡降渗透速度甚发生渗透破坏性防渗墙粘土斜墙接触面允许坡降设计估计问题斜墙逸出点渗透坡降较予验算
渗透坡降计算公式：
式中：
──游水深减逸出水深
──防渗体均厚度
计算成果见表642：
表642 种工况渗流逸出点坡降
断 面
Ⅰ—Ⅰ
Ⅱ—Ⅱ
Ⅲ—Ⅲ
计算情况
正常
设计
正常
设计
正常
设计
坡 降 J
604
609
407
426
392
411
填筑土料安全坡降根实践验般5~10认渗透坡降满足求加粘土斜心墙反滤层认会发生渗透破坏
645 成果分析结
斜心墙混凝土防渗墙两岸坝肩开挖风化岩填粘土形成粘土截水墙垂直防渗带作防渗措施总渗流正常蓄水时0161m3s设计洪水时0167m3s类工程相显然计算中考虑绕坝渗流岩基透水混凝土防渗墙渗透系数应取较值样取值估计渗流量实际渗流量坝渗透坡降满足设计求说明取值合理
65 稳定计算
651 计算方法
施工期稳定渗流期库水位降落期三控制时期核算土石坝稳定心（斜心）墙坝游坝坡滑动时形成折线滑动面部分浸水非粘土坝坡水位土料容重水时jC值降低时坝坡失稳时滑动面折线
滑动面抗剪强度发挥样安全系数表示方式
式中：123实验抗剪强度指标
652 游坝坡折线滑动法计算
游坝坡稳定计算成果见表651
表651 坝游坝坡稳定计算成果表
部位
计算工况
游水位
（m）
游水位
（m）
安全系数（Kmin）
规范值
游
坡
施工期13坝高
2775
275220
143
135
稳定渗流期
28214
275506
142
135
水位降落期
282358~2796
——
139
125
正常蓄水位+震
28214
275220
126
115
游
坡
稳定渗流期（正常）
28214
275220
158
135
稳定渗流期（设计）
282260
275506
158
135
稳定渗流期（校核）
282358
275522
152
125
正常蓄水位+震
28214
275220
141
115
653 稳定成果分析
根计算成果表出坝游坡稳定均满足规范求游坝坡较缓稳定渗流期库水位降低期考虑震时Kmin142考虑震时Kmin126游坡情况类似正常情况Kmin158非常情况Kmin152坝稳定安全系数偏言考虑加陡坝坡减工程量鉴种素考虑全实际安全系数改变坝坡维持原拟订剖面
66 基础处理部分
661 河床部分
（1） 渗流控制方案
条件允许时优先考虑垂直防渗方案透水层较浅（10~15m）时采回填粘土截水槽方案坝址处河床积层均深20m达35m施工较困难予采河床孤石采钢板桩较困难造价高帐幕灌浆存灌性问题混凝土防渗墙方案施工快材料省防渗效果种深度透水层较合适决定采种方案混凝土允许坡降水头定出厚度08m
防渗墙深入河床积层底部嵌入基岩部斜心墙连接防渗墙两侧积层易沉陷引起防渗墙顶部粘土心墙两侧粘土心墙均匀沉陷导致裂缝防渗墙顶部作成尖劈状两侧高塑性粘土填筑伸入斜心墙深厚度已确定75m底部深入基岩05m尖劈顶宽025宽详见文构造设计
（2） 防渗墙型式材料布置
根验透水层厚度3060m情况采槽板式混凝土防渗墙较合适设计中采种型式
混凝土防渗墙求材料足够抗渗力耐久性防止环境水侵蚀溶蚀定强度满足压应力拉应力剪应力等项强度求良流动性易性便运输中发生离析现象水施工
防渗墙布置斜心墙防渗角度偏游防裂角度偏游侧综合考虑布置心墙底面中心位置
662 坝肩处理
坝肩两岸覆盖层全风化岩石深约20m性质较差良透水料底部半风化岩石性质良节理作透水性较强针情况作处理设置混凝土防渗墙半风化岩基河床部分防渗墙相连墙设置灌浆孔详见细部构造设计图
67 细部构造设计
671 坝防渗体排水设备
坝体防渗体斜心墙斜心墙游设置反滤层坝基防渗体防渗墙粘土截水墙坝体排水棱体排水排水体坝体坝基间设置反滤层游戗道设置排水沟坝坡设置横排水沟汇集雨水岸坡坝坡交接处设置排水沟汇集岸坡雨水防止雨水淘刷坝坡见细部构造设计图
672 反滤层设计
（1）设计标准保护土第层反滤料考虑安全系数15~20太沙基准确定
式中滤料粒径该粒土占总土重15d85保护土粒径该粒径土占总土重85d15保护土粒径该粒径土占总土重15
第二层反滤料选择述办法进行
标准天然砂砾料满足求须土料进行筛选
（2）设计结果
设计结果见表671
表671 反滤层设计成果表
层数
部位
第层
第二层
D50(mm)
厚度hc (㎝)
D50(mm)
厚度hc (㎝)
防渗体周边部位
01
20
10
30
排水部位
25
20
90
60
673 护坡设计
游护坡砌石抵御风浪力较强游坝面直接铺20cm 碎石作护坡游护坡坝顶做死水位（加设计浪高）方便起见做27950m高程见细部构造设计图
674 坝顶布置
坝顶设置泥结石路面坝顶游设1横坡便汇集雨水设置排水沟坡面排水排游坝顶设置栏杆策安全见细部构造详图
图62 坝细部构造设计图
7 泄水建筑物设计
71 泄水方案选择
坝址带河谷较窄山坡陡峻山脊高较枢纽布置河弯段两岸山坡陡峻天然垭口采取明挖溢洪道泄洪方案开挖量造价较高采隧洞泄洪方案隧洞布置岸（右岸）采取龙抬头压泄洪型式施工导流洞结合满足水库放空水位27700m求导流洞结合设置放空洞
72 隧洞选择布置
枢纽布置河弯段形隧洞应布置样仅工程量省水力条件较质山梁表面层较深风化岩外部部分坚硬玄武岩强度较高岩体中夹杂着条破碎带走隧洞轴线成较角度泄洪洞放空洞连引水发电隧洞均布置右岸凸出山梁里面见图52—水利工程枢纽布置
73 隧洞体型设计
731 进口建筑物
进口岸坡质条件较差覆盖层较厚采塔式进口塔顶设置操作台
（1） 进口喇叭口
面扩散立面洞顶椭圆方程
连接
L—渐变段长度
—进口洞顶隧洞顶高程差
规范知L取隧洞身段宽度2~3倍结合工程L取16米取4米椭圆方程：
① 进口堰面曲线采WES型堰面曲线方程：
影响泄流力堰高取10m
定型设计水头：
取
曲线方程：
② 进口游段椭圆曲线：
028~030取
取
椭圆曲线方程：
（2） 闸门型式尺寸
工作检修闸门均采板门设进口处闸门宽7m高125m（正常水位减堰顶高程加浪高）
732 洞身断面型式尺寸
根工程验压隧洞采门洞型断面
调洪演算时已拟定溢流孔口尺寸7m×155m（保证压泄流校核洪水位减堰顶高程加相应浪高1358+1841542m取155m）水流堰顶马跌落拟洞宽变高度斜段11坡cos450折减洞身尺寸7m110m具体通水面典线计算确定进口斜洞连接根验11坡度连接反弧段600m半径圆弧相连接见图71—隧洞坡面布置
733 出口消段
隧洞出口高程定27500m游出口离电站坝较远较坑致影响坝电站安全质条件容许采挑流消隧洞出口宽度单宽流量集中出口设置扩散段
挑流参数鼻坎高程高游高水位10m定27560m根工程验挑角取θ25°出口段水流挑出采较反弧半径R60m
74 隧洞水力计算
水力计算包括洞水面线出口消计算两部分
741 计算工况
设计洪水位：28226m泄流量：6726m3s校核洪水位：282358m泄流量：7537m3s堰顶高程：2810m
宣泄校核洪水时满足项求校核情况进行水力计算
742 洞段底坡确定
矩形断面hc列公式计算：
计算界坡降泄流时水流流速较影响隧洞泄流力隧洞应做成陡坡鉴坡度太施工便底坡取
743 洞水面曲线
量方程：
计算收缩断面水深
收缩断面起始位置公式
次游计算洞段水面曲线
泄洪隧洞流速较（达3959ms）必须考虑掺气影响掺气水深验公式计算：
洞段水面线计算成果见表741
表741 洞段水面线计算成果表
l（m）
υ(ms)
h(m)
ha
000
3959
272
423
10000
3623
2972
448
20000
3335
323
476
30000
3086
349
500
43000
2808
383
534
保证洞明流水面线应留定净孔规范求高流速泄洪隧洞掺气水面净空洞身面积15~2525净空1542m2现3435m2洞身断面满足求许素没顾加考虑导流洞结合留定富裕必
744 出口消验算
减少出口单宽流量利消隧洞出口设扩散段流速较避免水流边墙脱离扩散角宜
控制扩散角取50
挑距式计算
式中： L──挑坎末端算起挑流水舌外缘挑距（m）
──坎顶水面流速鼻坎处均流速11倍（ms）
──鼻坎挑射角
──坎顶铅直方水深h（h坎顶均水深）m
──坎顶河床面高差（m）
计算结果4365m
坑深度式计算
式中：tk──河床表面算起坑底深度（m）
H──游水位差（m）H21725341638 m
q──单宽流量[m2（s·m）]
K──坑系数坚硬岩石K09～12间设计取K12
t─游水深坚硬岩石算起取t534m
计算结果1426m
考虑隧洞程水头损失较H挑出时水头计算单宽流量出口处计算根工程验安全挑距约坑深度25～50倍满足设计求
75 隧洞细部构造
751 洞身衬砌
（1）衬砌型式工程压泄洪隧洞流量流速高采城门洞形断面整体式单层混凝土衬砌
（2）衬砌厚度根工程验取112洞径取09m
752 衬砌分缝止水
适应施工力防止混凝土干缩温度应力产生裂缝洞轴线方设置永久性横伸缩缝分缝间距100m缝间设止水详见细部构造图
隧洞通断层破碎带部位衬砌厚度加倍防止均匀沉陷开裂衬砌突变处设横沉降缝见细部构造图
753 灌浆
洞顶部进行回填灌浆充填围岩衬砌空隙紧密结合工作改善传力条件减少渗漏围岩进行固结灌浆提高整体性保证围岩弹性抗力减少渗漏回填灌浆固结灌浆孔间隔布置详见细部构造图
754 排水
质剖面水位较高降低外水压力设置径排水孔孔径15cm孔距400cm孔深400m底部设置排水径20cm
755 掺气槽
反弧段前设置掺气槽水流边界通气提高低压区压力缓气泡溃灭时破坏作具体尺寸见图
756 锚筋加固
泄洪隧洞进口岩体破碎带反弧段岩体（四面空较薄弱）锚筋加固详见隧洞细部构造图
76 放空洞设计
水库放空求降27700m高程泄洪洞进口高程较高（28100m）需设放空洞放空洞中部泄洪洞结合见面布置图
图71 泄洪隧洞细部构造图
8 施工组织设计
81 施工导流计划
811 导流方案选择
土坝建深厚覆盖层宜修建围堰河床宽度分期修建土坝容易形成接头薄弱面加坝体方量较保证持续均衡生产十分重采全断面围堰拦洪方案坝址附山坡陡峻宜采明渠道导流涵泄流力限坝址右岸利布置隧洞山岩部分坚硬玄武岩采隧洞导流方案
鉴河床积层较深基础处理工程艰巨时间长降低时工程投资加快施工进度游围堰坝体结合施工导流隧洞泄洪洞结合
812 施工分期
工程划定工期4年左右采隧洞导流方案土坝施工分四期进行见图81
图81 工程分期施工示意图
（1）截流前完成导流隧洞工程做截流准备工作
（2）截流开始围堰保护进行坝基础工程包括排水清基防渗墙施工汛期前围堰抢拦洪水位余力进行部分坝体填筑
（3）拦洪填筑坝开始封孔畜水
（4）封孔坝继续升高设计高程
813 导流工程规划布置
隧洞围堰型式尺寸选择技术济问题应该拟定种方案进行较选择导流隧洞围堰造价隧洞尺寸围堰高程里作方案
设计时施工导流隧洞永久泄洪洞结合两者断面尺寸设计成相等较益果尺寸进行调洪计算出游水位(拦洪水位)太高超游围堰填筑力应加隧洞断面尺寸
(1)隧洞断面型式尺寸布置
泄洪洞断面城门洞型宽7m高11m隧洞底坡i0006进口高程27536m流态较进口布置成直线设置喇叭口明渠相连
(2)调洪演算
游拦洪围堰坝体部分采施工期拦洪渡汛标准拦洪时形成库容1亿～01亿m3间设计洪水重现期100~50年设计设计洪水频率定11680s游围堰时性建筑选洪水标准规范采5洪水1180s15洪水洪峰量控制进行放出相应洪水程线进行调洪计算1洪水时拦洪水位27782泄量1030m3s（900m3安全泄量施工期间工程未发挥效益认容许）5洪水时拦水位27724m泄流量8950m3s
(3)围堰型式尺寸布置
工程采围堰拦洪全年挡水围堰鉴砂砾料丰富游围堰作坝体部分游围堰均采粘土斜墙围堰调洪计算1洪水隧洞泄部分流量游水位雍高27782m加定安全超高游围堰高程278000m（安全超高取18mm）考虑坝体沉陷取较超高游围堰采5洪水标准调洪计算泄流量895s相应游水位27555m加07m超高取27565m
考虑施工求围堰顶宽取8m考虑边坡稳定求特游围堰作坝体部分围堰游边坡求更高防渗铺盖尺寸渗流计算定具体见图84
游围堰作坝体部分基坑全部围起游围堰作坝体布置离坝远河床较狭窄方考虑离开导流洞出口定安全距离
图84 围堰设计简图
82 施工控制性进度
821 坝施工控制性进度
工程拟定2008年开工截流开始坝填筑完毕计4年现施工力保证质量前提缩短工期提早发挥效益
(1)截流拦洪日期针该河流水文特性11月开始流量明显降时水深10m左右设计截流日期定2008年11月1日~15日实际施工中根时水文气象条件实际水情进行调整
2009年5月洪水期开始围堰开始拦洪围堰升速度应抢修拦洪水位原
(2)封孔发电日期鉴流量资料足安全起见坝升泄洪隧洞进口高程进行封孔斜心墙坝填筑求粘土砂砾时升施工进度粘土升速度控制4m月速度升泄洪洞高程(2810m)需15月2010年7月定2010年8月1日进行封孔蓄水
水库蓄水程般80～90保证率流量程线预测初始发电水位70工作水深28085m根计算8月1日封孔蓄水9月底蓄初始发电水位第台机组发电日期定2010年10月1日实际发电日期根时水文气象条件水情进行调整
(3)坝竣工日期4m月速度升2010年底实现坝填筑完成
坝控制进度图坝升图见图83
图83 坝施工进度控制图
822 施工程序安排
(1)明确控制点截流拦洪封孔发电
(2)截流前应完成工程(导流隧洞工程)中隧洞进出口明挖般2~4月洞身开挖：日均成洞进尺2~3m(视施工技术定)月均50~70m隧洞混凝土衬砌开挖行进行避免干扰安全求般落开挖面50~70m回填灌浆混凝土衬砌早15天迟30天开始进行固结灌浆回填灌浆星期进行导流时洞身衬砌应具足够强度
（3）截流拦洪前（汛期）应完成工程围堰工程排水基础开挖防渗墙施工
（4）封孔蓄水关工程游移民工程设备拆迁库清理等工程引水隧洞工程含进口段明渠段开挖洞身开挖洞身进口混凝土衬砌进口设备安装基础处理工程应保证蓄水完成溢洪道工程保证蓄水泄水坝进度必须赶洪水前面
（5）发电前应完成工程引水系统厂房工程开关站机电设备安装
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前 言
次设计务E江水利枢纽工程设计（土石坝）设计采斜心墙坝该斜心墙土石坝设计致分：洪水调节计算坝型选择枢纽布置坝设计泄水建筑物选择设计等部分
工程提
E江水利枢纽系防洪发电灌溉渔业等综合利水利工程该水利枢纽工程土石坝泄洪隧洞沙放空洞引水隧洞发电站等建筑物组成
该工程建成减轻洪水游城镇厂矿农村威胁根游防洪求设计洪水时泄流量限制900次调洪计算100年遇设计洪水时泄洪峰流量6726原100年遇设计洪峰流量1680水库消减洪峰流量10074发电站装机3×8000kw24×104kw建成水库增加保灌面积10万亩正常蓄水位时水库面积1770km2发展养殖创造利条件
综该工程建成发挥效益显著
11 工程等建筑物级
根SDJ121978水利水电枢纽工程等级划分设计标准（山区丘陵区部分）规定水利水电枢纽工程根工程规模﹑效益国民济中重性划分五类综合考虑水库总库容防洪库容灌溉面积电站装机容量等工程规模库容决定该工程正常蓄水位28214m库容约385亿m3估计校核情况库容会超10亿m3根标准（SDJ121978）该工程等二等工程规模属（2）型建筑物2级次建筑物3级时性建筑物级4级
12 洪水调节计算
该工程建筑物级2级根防洪标准（GB5020194）规定2级建筑物土坝堆石坝防洪标准采100年遇设计2000年遇校核水电站厂房防洪标准采50年遇设计500年遇校核时性建筑物防洪标准采20年遇标准
根资料统计分析100年遇设计洪峰流量（p1）2000年遇校核洪峰流量2320m3s（）
根选定方案调洪演算设计洪水位282260m校核洪水位282358m设计泄洪流量6726m3s校核泄洪流量7537m3s
13 坝型选择枢纽布置
通种坝型进行定性分析较综合考虑形条件质条件建筑材料施工条件综合效益等素终选择土石坝方案
根工程功满足正常运行理求该枢纽土石坝泄洪隧洞沙放空洞水电站（包括：引水隧洞调压井压力道电站厂房开关站）等建筑物组成
次根工程济性正常运行安全稳定性形质条件等方面素求沙放空洞泄洪隧洞施工导流隧洞相结合枢纽建筑物进行布置枢纽面布置见图52
14 坝设计
根方案较分析斜心墙坝综合心墙坝斜墙坝优缺点斜心墙足够斜度减弱坝壳心墙拱效应作斜心墙坝游支承棱体沉陷斜墙样敏感斜心墙坝应力状态较次设计坝坝型采粘土斜心墙坝
根计算坝坝顶高程校核情况控制282517m取28252m坝高752m70m属高坝综合方面素取该土石坝坝顶宽度10m
根规范规定实际结合游坝坡部取25部取30游均取250游2800m2775m高程处变坡次坝坡改变处尤游坡通常设置15～2ｍ宽马道（戗道）汇集坝面雨水防止刷坝坡时兼作交通观测检修综合述等方面素宽度取20ｍ
次设计坝坝脚排水体采棱体排水措施规范棱体顶面高程高出游高水位1m原校核洪水时游水位坝址流量水位曲线查275522m取棱体顶面高程27563m堆石棱体坡取115外坡取120顶宽20m游水位贴坡排水
坝坝体防渗采粘土斜心墙坝基采混凝土防渗墙
15 泄水建筑物设计
坝址带河谷较窄山坡陡峻山脊高较枢纽布置河弯段两岸山坡陡峻天然垭口采取明挖溢洪道泄洪方案开挖量造价较高采隧洞泄洪方案隧洞布置岸（右岸）采取龙抬头压泄洪型式施工导流洞结合满足水库放空水位27700m求导流洞结合设置放空洞
根调洪演算计算选确定溢流孔口尺寸7m×155m洞身尺寸7m110m根验溢流孔口11坡度连接反弧段600m半径圆弧相连接见图71—隧洞坡面布置
16 施工组织设计
工程拟定2008年开工截流开始坝填筑完毕计4年现施工力保证质量前提缩短工期提早发挥效益
(1)截流拦洪日期针该河流水文特性11月开始流量明显降时水深10m左右设计截流日期定2008年11月1日~15日实际施工中根时水文气象条件实际水情进行调整
2009年5月洪水期开始围堰开始拦洪围堰升速度应抢修拦洪水位原
(2)封孔发电日期鉴流量资料足安全起见坝升泄洪隧洞进口高程进行封孔斜心墙坝填筑求粘土砂砾时升施工进度粘土升速度控制4m月速度升泄洪洞高程(2810m)需15月2010年7月定2010年8月1日进行封孔蓄水
水库蓄水程般80～90保证率流量程线预测初始发电水位70工作水深28085m根计算8月1日封孔蓄水9月底蓄初始发电水位第台机组发电日期定2010年10月1日实际发电日期根时水文气象条件水情进行调整
(3)坝竣工日期4m月速度升2010年底实现坝填筑完成
2 基资料
21 水文
211 流域概况
E江位国西南区流东西北全长约122km流域面积2558km2坝址流域面积780km2
流域部分山岭带山脉盆相互交错间形变化剧烈流域支流山区河流表部分松软沙岩页岩玄武岩石灰岩风化层汛期河流含沙量较积层较厚两岸崩塌现象
流域山脉连绵交通便居民较少全区农田面积仅占总面积20林木面积约占全区30种类松杉等余荒山草皮覆盖
212 气象降雨
（1） 气象
区域气候特征冬干夏湿年11月次年四月特干燥相湿度51－73间夏季降雨日数较相湿度增般变化范围67－86该区般1－4月风力较实测风速15ms风西北偏西水库吹程12km年均气温约128℃高气温305℃发生7月份低气温53℃发生1月份见表211212
表211 月均气温统计表（℃）
月份
1
2
3
4
5
6
月均
气温
48
83
112
148
163
180
月份
7
8
9
10
11
12
气温
188
183
160
124
86
59
128
表212 均温度日数（天）
月
温度
（℃）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
＜0
6
12
03
0
0
0
0
0
0
0
0
31
0～30
25
268
307
30
31
30
31
31
30
31
30
279
＞30
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
（2） 降雨
该区年降水量达1213mm617mm年均降水量905mm
表213 年均月降雨日数统计表
月
降雨量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
＜5mm
26
22
43
42
70
86
115
85
96
95
48
43
5－10mm
03
02
02
14
20
24
27
27
26
24
08
01
10－30mm
01
01
07
05
23
46
49
38
22
13
06
01
213 径流
E江径流源降水山区流域湖泊调节径流根短期水文气象资料研究般年五月底六月初河水开始涨汛期开始十月洪水降枯水期开始直次年五月
E江洪水形状陡涨猛落峰高瘦具山区河流特性实测流量700秒流量05年均流量17频率分析求频率洪峰流量见表214215
表214 年统计频率洪峰流量
频 率（）
005
1
2
5
10
流量（）
2320
1680
1420
1180
1040
表215 月频率洪峰流量（单位：）
月份
P
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
46
19
12
19
600
1240
1550
1210
670
390
28
37
2
36
17
11
15
530
1120
1360
1090
600
310
23
33
5
23
14
9
11
420
850
1100
830
480
250
16
28
10
19
11
7
9
370
760
980
720
410
210
15
23
固体径流：E江山区性河流含沙量均降水强度降水量变化均含沙量达05kgm3枯水期极河水清澈见底初步估算30年坝前淤积高程2765m
22 工程质
221 水库质
库区出露层石灰岩玄武岩火山角砾岩凝灰岩等质勘探认库区渗漏问题水库蓄水两岸坡积残积等物质坍岸避免勘测估计塌方量约300万m3考虑水库淤积问题时作参考
222 坝址质
坝址位E江中游段峡谷带河床较缓坡降太两岸高山耸立构成高山深谷貌特征
坝址区层玄武岩间少量火山角砾岩凝灰岩穿构岩性分述：
（1） 玄武岩
般深灰色灰色含泥量气孔绿泥石石英等充填成杏仁状构造间方解石石脉石英脉等穿中脉裂隙充填进坚硬玄武岩应透水层节理裂缝较发育透水性会增加矿物成份普通辉石检长石副成分绿泥石石英方解石等玄武岩成分甚致风化程度力学性质异分坚硬玄武岩孔玄武岩破碎玄武岩软弱玄武岩半风化玄武岩全风化玄武岩物理力学性质见表221222
表221 坝基岩石物理力学性质试验表
岩石名称
重 Δ
容重γ（KNm3）
采抗压强度（MPa）
半风化玄武岩
301
296
50
破碎玄武岩
295
292
50－60
火山角砾岩
290
287
35－120
软弱玄武岩
285
270
10－20
坚硬玄武岩
296
292
100－160
气孔玄武岩
285
278
70－180
表222 全风化玄武岩物理力学性质试验表
天然含水率W
干容重γKN
重
Δ
液限
Wl
塑限
Wp
塑性指数
IP
压缩系数α
浸水固结块剪力
0～05
cm3KN
3～4
cm3KN
摩擦角Φ
凝聚力KPa
25
163
297
473
3226
169
00597
00151
2838
240
渗透性：试验出发值414～736md
（2） 火山角砾岩
角砾玄武岩棱角明显直径2～15cm胶结物玄武岩质胶结紧密者抗压强度坚硬玄武岩异胶结程度较差者极限抗压强度低350Mpa
（3） 凝灰岩
成土状页片状岩性软弱砂质粘土似风化成粘土碎屑混合物遇水崩解透水性
（4） 河床积层
卵砾石类土砂质粘土砂层均甚少呈透镜体状漂石渗杂中卵砾石成分玄武岩石灰岩砂岩占极少数河谷分布坝基部分积层厚度32m般20米左右岸边少米颗粒组成卵砾石砂粒细颗粒数少卵石直径般10～100mm砾石直径般2～10mm砂粒直径005～02mm细颗粒01mm
积层渗透性：抽水试验渗透系数K值3×102cms～10×102cms积层剪力实验成果见表223
表223 积层剪力试验成果表
土壤
名称
项目
计算值
容重
（控制）KNm3
含水量
（控制）
三轴剪力（块剪）
应变控制
浸水固结快剪
摩擦角
凝聚力
KPa
摩擦角
凝聚力KPa
含中量
细粒
砾石
次数
17
12
8
8
2
2
值
243
866
47°15′
370
32°54′
105
值
222
427
35°30′
120
17°55′
0
均值
2308
647
40°34′
182
25°25′
53
值
均值
37°32′
0148
备注
三轴剪力土样控制系筛4颗粒制备试验时土样容重控制容重
应变控制土样容重系筛01制备两种试验土样系扰动
（5） 坡积层
水库区坝址区山麓带均见短距离搬运沉积形成粘土碎石混合物质
223 质构造
坝址附断层两岸露出岩石节理特发育分两组组走岩层走致北东方倾西北组走岩层倾致相倾角般较垂直裂隙清晰钙质泥质物充填节理间距密者05m条疏者3～5m条岸常见岩块崩落现象述节理砂岩泥灰岩玄武岩类岩石产生
224 水文质条件
区形高差表流占半缺乏强烈透水层水甚丰富工程较利根压水试验资料玄武岩中透水性裂隙少坚硬完整玄武岩透水层压水试验单位吸水量001l（min·m）夹玄武岩中凝灰岩裂隙甚少火山角砾岩良透水性岩层正隔水透水玄武岩存逐玄武岩区产生许互连贯水般砂岩细粒微粒结构构造节理裂隙较发育部裂隙水较外深处岩层隔水层层次难形成泉水石灰岩区外围岩石透水层渗透问题存
225 震烈度
区震烈度定7度基岩砼间磨擦系数取065
23 建筑材料
231 料场位置储量
料场位置储量见坝区形图河谷形坦采运尚方便沙砾料料场位坝址游四处总量达1850万m3粘性土料料场游三处游两处总量190万m3料场距坝址2km左右砂砾石料场渗透系数K值20×10－2cms孔隙率044孔隙率027石料坚硬玄武岩作堆石坝石料储量较丰富总储量450万m3坝址附石料场处覆盖层浅开采条件较
232 建筑材料物理力学性质
粘土物理力学性质见表231砂石料颗粒级配物理力学性质见表232~233料场天然休止角见表234
表231 粘土物理力学性质
料场名称
物理性质
渗透系数
（
106
cms）
力学性质
化学性
然含水量
（）
然容重
重
孔隙率
（）
孔隙
稠度
饱
度
颗粒级配
（成分粒径d）
击实
剪力
固结压缩系数
（Cm2kg）
机含量灼烧法
（）
溶盐含量
（）
流限
（‰）
塑限
（）
塑性指数
砾
砂
粘土
干密度
（gcm3）
优含水量
（）
摩擦角
（º）
凝聚力
Kpa
湿
干
粗中
细
粉
（kNm3）
>2mm
2~05
mm
05~005
mm
005~
0005
mm
<0005
mm
1#
248
1891
1516
267
4226
0734
4260
2314
1946
093
747
595
1787
3548
3323
160
2207
4317
2467
240
0021
173
0070
2#
242
1891
1518
267
4190
0721
4390
2220
2170
091
725
415
1435
4175
3225
165
2102
4800
2550
230
0020
190
0019
1#
256
1735
1303
265
4980
0990
4957
2500
2457
087
883
800
1750
3100
3467
156
2230
1900
2317
250
0026
220
0110
2#
263
1637
1284
274
5230
1093
4990
2630
2350
069
450
433
2067
3620
3430
154
2380
3960
2150
380
0033
025
0110
3#
159
1911
1664
270
3700
0580
3400
2000
1400
067
640
900
1200
3500
1960
180
1690
3000
2800
170
0010
190
0080
表232 沙砾石颗粒级配
300－100
100－60
60－20
20－25
25－12
12－06
06－03
03－015
＜015
1＃
52
186
214
123
186
139
54
46
03
2＃
48
178
203
141
178
148
46
53
05
3＃
38
154
185
153
164
205
35
62
04
4＃
60
183
194
164
156
167
48
25
03
1＃
45
141
201
232
149
72
86
72
02
2＃
39
192
224
187
191
83
57
28
01
3＃
50
231
191
142
184
89
63
41
09
4＃
41
224
187
141
179
144
41
36
07
表233 砂石料物理性质
名 称
1＃
2＃
3＃
4＃
1＃
2＃
3＃
4＃
容 重
186
179
191
190
186
185
184
180
重
275
274
276
275
275
273
273
272
孔隙率
325
347
310
315
325
322
325
338
软弱颗粒
20
15
09
12
25
08
10
12
机物含量
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
淡色
表234 料场天然休止角
料场名称
值
值
均值
1＃
34°30′
35°50′
35°10′
2＃
35°00′
37°10′
36°00′
3＃
34°40′
36°40′
35°40′
4＃
35°10′
37°40′
36°30′
1＃
34°10′
36°30′
35°20′
2＃
35°20′
38°00′
36°40′
3＃
34°30′
37°10′
35°50′
4＃
36°00′
38°20′
37°10′
24 济资料
241 库区济
流域部农业口种植水稻玉米等库区尚未发现价值开采矿产淹没情况见表241
表241 高程淹没情况
高程（m）
2807
2812
2817
2822
2827
2832
淹没口（）
3500
3640
3890
4060
5320
7140
242 交通运输
坝址游120km处铁路干线通已建成公路离坝址仅20km交通尚称方便
3 工程等建筑物级
根SDJ121978水利水电枢纽工程等级划分设计标准（山区丘陵区部分）规定水利水电枢纽工程根工程规模﹑效益国民济中重性划分五类综合考虑水库总库容防洪库容灌溉面积电站装机容量等工程规模库容决定该工程正常蓄水位28214m库容约385亿m3估计校核情况库容会超10亿m3根标准（SDJ121978）该工程等二等工程规模属（2）型建筑物2级次建筑物3级时性建筑物级4级
4 洪水调节计算
41 防洪标准
该工程建筑物级2级根防洪标准（GB5020194）规定2级建筑物土坝堆石坝防洪标准采100年遇设计2000年遇校核水电站厂房防洪标准采50年遇设计500年遇校核时性建筑物防洪标准采20年遇标准
42 设计洪水
421 设计洪峰流量
河流属典型山区河流洪水暴涨暴落根资料统计分析100年遇设计洪峰流量1680m3s2000年遇校核洪峰流量2320m3s
422 设计洪水程线
根资料现设计洪峰流量坝址处水文站单位洪水流量程线次设计洪水程线采洪峰控制倍放法典型洪水进行放分设计洪水校核洪水程线设计洪水程线成果见表421
表421 E江水利枢纽工程坝址处设计洪水程线
时段
（Δt3）
典型
洪水
设计
洪水
校核
洪水
时段
（Δt3）
典型
洪水
设计
洪水
校核
洪水
1
0
00
00
17
150
2118
2924
2
50
706
975
18
130
1835
2534
3
150
2118
2924
19
115
1624
2242
4
300
4235
5849
20
100
1412
1950
5
800
11294
15597
21
100
1412
1950
6
1190
16800
23200
22
95
1341
1852
7
900
12706
17546
23
80
1129
1560
8
600
8471
11697
24
50
706
975
9
500
7059
9748
25
40
565
780
10
400
5647
7798
26
30
424
585
11
350
4941
6824
27
20
282
390
12
300
4235
5849
28
10
141
195
13
250
3529
4874
29
00
00
00
14
225
3176
4387
max（m3s）
1190
16800
23200
15
200
2824
3899
洪量（万m3）
786
11092
15318
16
175
2471
3412
倍KQ
141
195
43 调洪演算
431 库容曲线
该水库库容曲线根提供曲线图量算高程~容积~面积表见表431
表431 E江水库高程~容积~面积表
高程
H（m）
库容
V（万m3）
面积
A（km2）
高程
H（m）
库容
V（万m3）
面积
A（km2）
2770
1000
125
2820
36700
1715
2775
1400
165
28214
38500
1770
2780
2800
250
2823
42000
1900
2785
4700
340
2825
46200
2050
2790
6700
450
2827
50900
2180
2795
9500
575
2829
57600
2400
2800
12900
760
2833
64900
2600
2805
17000
920
2835
70000
2640
2810
22200
1150
2837
75000
2850
2815
28600
1420
2840
81600
3035
432 泄洪方式
枢纽拦河坝初定土石坝需设坝外泄洪建筑物根质资料显示坝址两岸山坡陡峻开挖开敞溢洪道造成开挖量太济采隧洞泄洪考虑施工导流结合泄洪隧洞采压流受形条件影响需满足压求避免闸门做济方便运行理进口采wes型实堰
433 防洪限制水位水库运方式
根资料分析计算该水库正常蓄水位28214该水库防洪限制水位取正常水位重合
水库运方式：洪水前闸门控制关水洪水时库水位涨防洪限制水位时开闸泄洪起始量较控制泄流量等流量水库保持汛前限制水位变水流量继续加法保持汛限水位变时闸门全开泄流量水位升高加流态泄流
434 泄洪力
次根确定泄洪方式进行泄流力分析根压隧洞计算流力泄流公式式计算
m——出流系数取0485
b——溢流孔宽
H0——H0H+αv22gH堰水头考虑游堰前水域开阔取H0H
E江水库泄洪设施方案泄流力曲线见表432
表432 E江水库泄洪设施方案泄流力曲线表
堰顶水头
H(m)
b6m
泄流量
(m3s)
堰顶水头
H(m)
b7m
泄流量
(m3s)
堰顶水头
H(m)
b8m
泄流量
(m3s)
10
129
10
150
10
172
30
670
30
781
30
893
50
1441
50
1681
50
1921
70
2387
70
2785
70
3183
90
3480
90
4060
90
4640
114
4961
114
5788
114
6615
130
6042
130
7049
130
8056
150
7488
150
8736
150
9984
170
9035
170
10541
170
12046
200
11529
200
13450
200
15372
435 调洪演算
根形质资料泄洪洞布置时进口高程取2800m水库汛限水位取等正常蓄水位28214m需确定泄洪洞进口堰顶高程满足泄洪洞产生压流工程济性游防洪限制泄量求设计拟订五组方案进行较调洪演算成果见表431
表431 调洪演算成果表
方案
堰顶高程
△z（m）
洞宽
B（m）
工况
泄流量
Q（m3s）
库容
V（万m3）
库水位
Z（m）
2810m
7m
设计
6726
41123
282260
校核
7537
43216
282358
二
2805m
7m
设计
10404
39475
282185
校核
11142
41200
282263
三
2810m
6m
设计
10892
41566
282280
校核
16507
43891
282390
四
2805m
6m
设计
9055
39848
282202
校核
9784
41839
282293
五
2810m
8m
设计
7522
40704
282241
校核
8374
42693
282333
436 方案选择
根方案五满足泄流量Q<900m3s需五方案技术济进行较时应结合导流问题五两方案堰顶高程均2810m第五方案然库水位较低第方案相相差甚洞宽相较会增溢洪道开挖工程量选择第方案较合适堰顶高程△Z2810m溢流孔口净宽B7m设计水位282260m校核水位282358m设计泄洪流量6726m3s校核泄洪流量7537m3s
5 坝型选择枢纽布置
51 坝址坝型选择
511 坝址选择
根质资料较选择形图示河弯段作坝址选择I—III—II两条较利坝轴线两轴线河宽基相坝工程量基相质剖面图出：I—I剖面河床覆盖层厚均20m河床中部达32m坝肩10m左右范围风化岩外数十条破碎带余坚硬玄武岩质构造总体良（土石坝言）II—II剖面I—I剖面具致相厚度覆盖层风化岩外底部玄武岩破碎带横交错坝建绕坝渗流较进行基处理工程量会加综合考虑素坝轴线选择I—I处
图51 坝轴线方坝断面质剖面图
512 坝型选择
选坝轴线处河床积层较深两岸风化岩石透水性基岩强度较底完整质条件宜建拱坝支墩坝较高混凝土重力坝求修建岩石基础需消耗量水泥土石坝适应基变形力较强基求较低取材通种坝型进行定性分析较综合考虑形条件质条件建筑材料施工条件综合效益等素终选择土石坝方案
52 枢纽布置
根工程功满足正常运行理求该枢纽土石坝泄洪隧洞沙放空洞水电站（包括：引水隧洞调压井压力道电站厂房开关站）等建筑物组成
521 挡水建筑物─土坝
挡水建筑物直线布置土坝布置河弯段
522 泄水建筑物—泄洪隧洞
泄洪采隧洞方案缩短长度减工程量泄洪隧洞布置凸岸（右岸）样流态较利考虑引水发电隧洞布置凸岸泄洪隧洞布置远离坝脚厂房宜减少泄洪时影响发电进出口相距80~100m沙放空洞位泄洪隧洞水电站引水隧洞间
523 水电站建筑物
引水隧洞电站厂房布置凸岸泄洪隧洞坝间风化岩层较深厂房布置开挖坚硬玄武岩开关站布置厂房旁边
次根工程济性正常运行安全稳定性形质条件等方面素求沙放空洞泄洪隧洞施工导流隧洞相结合枢纽建筑物进行布置枢纽面布置见图52
图52 枢纽建筑物面布置图
6 坝设计
61 土石坝坝型选型
影响土石坝坝型选择素影响素附筑坝材料形质条件气候条件施工条件坝基处理抗震求等次选择种较优越坝型拟订剖面轮廓尺寸然工程量工期造价进行较选定技术济合理坝型设计限资料作定性分析确定土石坝坝型
土石坝施工方法分碾压式土石坝抛填式堆石坝定爆破堆石坝水中倒土坝水力填坝形质条件附建筑材料次设计坝型应选择碾压式土石坝碾压式土石坝根土料配置位置防渗体材料种类分均质坝土质防渗体分区坝非土质材料防渗体分区坝
均质坝材料单工序简单坝坡较缓剖面工程量施工易受气候影响冬季施工较便坝体空隙水压力工程探明坝址附筑坝土料190万m3远远满足均质坝填筑土料数量求材料考虑均质坝方案宜采
土质防渗体分区坝心墙坝斜心墙坝斜墙坝种土质坝等类型
心墙坝土质防渗体设坝体中部两侧透水性较砂石料该坝型粘性土料占重施工受季节影响较施工时心墙坝体时填筑相互干扰较
斜心墙坝心墙坝基类似改善坝体应力状态显著减弱坝壳心墙拱效应抗裂性优心墙坝斜墙坝
斜墙坝土质防渗体设游接游面该坝型斜墙坝体施工干扰抗震性适应均匀沉降性心墙坝该工程区震烈度定7度基岩砼间磨擦系数取065宜采斜墙坝
种土质坝施工工序复杂相互干扰较施工易受气候影响予采
非土质材料防渗体坝防渗体般混凝土沥青混凝土土工膜等材料组成余部分土石料组成工程附建筑哦丰富取材宜采取该坝型
述较出斜心墙坝综合心墙坝斜墙坝优缺点斜心墙足够斜度减弱坝壳心墙拱效应作斜心墙坝游支承棱体沉陷斜墙样敏感斜心墙坝应力状态较终采斜心墙坝方案
62 坝轮廓尺寸拟定
坝剖面轮廓尺寸包括坝顶高程坝顶宽度游坝坡防渗体等排水设备
621 坝顶高程计算
根碾压式土石坝设计规范（SL274—2001）（简称规范）规定坝顶高程分正常蓄水位加正常运条件坝顶超高设计水位加正常运条件坝顶超高校核水位加非常运坝顶超高进行计算该区震烈度7º需考虑正常蓄水位加非常运时坝顶超高加震涌浪高度取四种工况值时保留定沉降值
坝顶高程水库正常运非常运期间静水位应该足够超高保证水库漫顶超高值y式计算：
式中：
R——波浪坝坡爬高m
e——风壅水面高度m
A——安全加高m根坝等级设计运条件时取10m非常运条件取05m
根规范计算坝波浪爬高时采设计风速：正常运条件年均风速16倍非常运条件采年均风速根气象资料统计E江水库年均风速150ms吹程12km
均波高均波长式计算：
式中：
hm——均波高m
Tm——均周期s
W——计算风速ms
D——风区长度m
Hm——水域均水深m
g——重力加速度取981ms2
Lm——均波长m
均波浪爬高Rm参规范附录A112计算初步拟定水库坝游坝坡m25波浪均爬高规范附录A112式计算：
式中：
——斜坡糙率渗透性系数护面类型砌石护面确定075
——验系数风速W坡前水深H重力加速度g组成维量查表A1122设计条件：100校核条件：100
m——斜坡坡度系数
波浪坝坡爬高设计值R2级土石坝取累积概率P1爬高值R1计算根计算该水库设计条件校核条件累积概率P1验系数Kp值223
风浪壅高式计算：
式中：
K——综合摩阻系数计算时般采K36×106
β——风水域中线夹角
符号前
根公式参数坝顶超高计算成果见表311
表311 坝顶超高计算成果表
工 况
水位
(m)
设计
风速(ms)
均
波长
(m)
均
波高
(m)
均波浪爬高
(m)
风浪壅高
（m）
设计
爬高
(m)
安全
加高
(m)
坝顶
超高
(m)
设计(P1)
282241
240
757
025
038
0032
085
10
188
校核(P005)
282333
150
1181
038
059
0012
132
05
184
水库区震基烈度7°水工建筑物抗震设计规范（SL293—97）水工建筑物抗震计算游水位采正常高蓄水位震区震涌浪高度根设计烈度坝前水深般涌浪高度05m～15m该水库震涌浪高度取10m考虑震作附加沉陷计算
根碾压式土石坝设计规范（SL2742001）第533条规定坝顶高程分运情况计算取值：
1设计洪水位加正常运情况坝顶超高：282241+188＝282429m
2正常蓄水位加正常运情况坝顶超高：28214+188282328m
3校核洪水位加非常运情况坝顶超高：282333+184282517m
4正常蓄水位加非常运条件坝顶超高加震安全加高：
28214+184+10282424m
计算出该坝坝顶高程校核情况控制282517m取28252m
622 坝顶宽度
坝顶宽度取决交通需构造求施工条件时考虑防汛抢险防空防震等特殊需根规范规定坝顶特殊求时高坝顶部宽度选10~15m中低坝选5~10m该水库挡水坝坝基高程2750根计算坝高752m70m属高坝综合方面素取该土石坝坝顶宽度10m
623 坝坡戗道
土石坝坝面坡度取决坝高筑坝材料性质运情况基条件施工方法坝型等素般参考建成类似工程验拟定坝坡通计算分析逐步修改确定满足稳定求前提应坝坡陡减坝体工程量
根规范规定实际结合游坝坡部取25部取30游均取250游2800m2775m高程处变坡次
坝坡改变处尤游坡通常设置15～2ｍ宽马道（戗道）汇集坝面雨水防止刷坝坡时兼作交通观测检修综合述等方面素宽度取20ｍ
624 坝体排水
区石料较丰富采堆石棱体排水较适宜外采棱体排水降低坝体浸润线防止坝坡冻涨渗透变形保护游坝址免受尾水淘刷支撑坝体增加游坝坡稳定性
规范棱体顶面高程高出游高水位1m原校核洪水时游水位坝址流量水位曲线查275522m取棱体顶面高程27563m堆石棱体坡取115外坡取120顶宽20m游水位贴坡排水
625 坝防渗体
坝防渗体设计包括坝体防渗坝基防渗两方面
（1） 坝体防渗
坝体防渗结构尺寸必须满足减渗透流量降低浸润线控制渗透坡降求时满足构造施工防裂稳定等方面求该坝体采粘土斜心墙底部厚度粘土允许坡降定设计允许渗透坡降[J]5游校核洪水时承受水头7333ｍ墙厚度B﹥7333514666ｍ参考工程验斜心墙顶部宽度取5ｍ（满足3ｍ机械化施工求）粘土斜心墙游坝坡坡度104～110间资料研究认斜心墙游倾斜坡度1025～1075时较次设计取104游坡度取102粘土斜心墙顶部高程设计水位加定超高（超高06～08m）高校核洪水位原终取墙顶高程28234ｍ计算底宽1968ｍ14666ｍ墙顶部留18m保护层粘土斜心墙顶部游倾斜
（2） 坝基防渗
坝址处质剖面图知该坝基砂砾石基砂砾石基防渗措施开挖截水槽回填粘土混凝土防渗墙帷幕灌浆等措施
材料附粘土材料储量较少适合采粘土截水槽根碾压式土石坝设计规范（SL274——2001）80m砂砾石基采混凝土防渗墙坝址处质破面图该坝基河槽段砂砾石层厚32m该坝基河床中部两岸坡均采混凝土防渗墙根水工建筑物教材厚度取08m防渗墙伸入坝体防渗体长度110倍坝高次设计取75m防渗墙布置心墙底面中部偏根规范规定墙体底部应深入岩基05～10m次设计取05m岸坡混凝土防渗墙底高程岸坡逐渐变化
坝剖面尺寸设计见图61
图61 坝坝高处剖面尺寸图
63 土料设计
筑坝土料实际土坝结构设计施工方案工程造价关般力求坝体材料分区简单取材材设计土料设计务确定粘壤土填筑干容重含水量砾质土砾石含量干容重含水量砂砾料相密度干容重等指标
631 粘性土料设计
（1） 计算公式
粘壤土南京水利科学研究标准击实仪做击实试验求干容重优含水量（般采25击击实功863t·mm3）优含水量压实功变土料设计中常根土料实际施工机具压实功选择相应优含水量作填筑土料含水量根国外筑坝验常粘土填筑含水量控制优含水量附偏离优含水量控制A2～3
根击实次数击实功出组均干容重均优含水量
设计干容重：
式中：
——设计干容重（ｇ㎝3）
——相应击实功均干容重（ｇ㎝3）
ｍ ——施工条件系数（称压实系数）12级高坝ｍ值采096～099间三四级坝低坝采093～096设计取ｍ098
粘性土填筑含水量Ｗ：
ＷＷP＋Ｂ·ＩP
式中：
ＷP——土塑限
ＩP——土塑性指数
B——稠度系数高坝取01～01间低坝取01～02间设计取B007
设计优含水量：
述公式计算干容重作校核参考：
式中：
──土粒重
──压实土含气量粘土取005砂质粘土取004壤土取003设计取005
运式作校核：
≥102～112
式中：
──土料场然干容重
12级坝应该进行现场碾压试验便复核选定施工碾压参数
（2） 计算成果
粘土料设计成果见表631
表631 粘性土料设计成果表
料 场
1
2
1
2
3
重△s
267
267
265
274
27
优含水量
2207
2102
223
238
169
设计干密度(gcm3)
16
165
156
154
18
塑限含水量wp
1568
1617
15288
15092
1764
填筑含水量w
2178
2068
2328
2466
1902
然含水量
2178
2179
2230
2372
1888
塑性指数
248
242
256
263
159
孔隙e
1946
217
2457
235
14
湿密度ρ(gcm3)
0703
0651
0733
0816
0531
浮密度ρ(gcm3)
35716
36848
35617
37300
35068
摩擦角Φ
0981
1011
0952
0958
1111
粘聚力(kpa)
2467 º
2550 º
2317 º
215 º
28º
渗透系数k（106cms）
4317
48
19
396
30
（3） 土料选
已探明游5粘土料场总储量190万m3理位置料场物理性质力学性质化学性质存定差异土料采原根述土料物理力学性质渗透系数角度均满足规范求根筑坝材料填筑标准规定渗透系数般均质坝1104㎝3s心墙斜墙1105㎝3s1#3料场塑性指数20压角度宜采1#3料场粘土料1#3料场作料场余料场作辅助料场
632 坝壳砂砾料设计
（1） 计算公式
坝壳砂砾料设计指标相密实度表示：
式中：
emax——孔隙 emax
emin——孔隙emin
e ——填筑沙沙卵石基原状沙沙卵石孔隙e
——沙粒重
——干容重试验求
——干容重试验求
——填筑砂砂卵石基原状砂砂卵石干容重
非粘性土料填筑般达密实状态砂土求Dr070砂砾石坝级定123级坝Dr07545级坝070震区求更高般沙砾料干容重KNm3
（2） 计算成果
砂砾料设计成果见表632
表632 砂砾料设计成果表
料场
4
1
2
3
均匀系数
43
45
45
34
5mm砾石含量
45
48
46
42
重△s
075
275
275
273
设计干容重ra
18659
18659
18659
18524
设计孔隙e
04738
04738
04738
04738
保持含水量
5
5
5
5
湿容重ru
196
196
196
195
浮容重r’
119
119
119
1174
摩檫角
36º30´
35º10´
35º20´
36º40´
粘聚力
0
0
0
0
渗透系数102cms
2
2
2
2
（3）砂砾料选
料场均匀系数满足求外余料场渗透系数砾石含量均匀系数满足求作筑坝砂砾料施工时考虑游料填坝游测游砂砾料填游测样利施工减相干扰颗粒级配曲线出料场级配较物理力学指标较高应优先采
砂砾料场游8处总量1850万立方米坝工程400万立方米左右两料场数量足料场砂砾料作辅助
64 渗流计算
土石坝渗流计算确定坝体浸润线位置坝体稳定分析布置观测设备提供时确定坝体坝基渗透流量估算水库渗漏损失确定坝体坝基渗流区渗透坡降检查产生渗透变形性便取适合控制措施
641 计算方法
选择水力学方法解土坝渗流问题根坝部分渗流状况特点坝体分干段应达西定理视解土坝渗流问题计算假定铅直水断面点渗透坡降均相等计算简图图62
图62 渗流计算示意图
通防渗体神流量：
通防渗体渗流量：
中：
K——防渗体渗透系数
H——游水深
H1——逸出水深
B——防渗体效厚度
α——防渗体等效倾角
K2——混凝土防渗墙渗透系数ms
T1——游水深
T——积层厚度取值35m
D——防渗墙厚度
K1——防渗体渗透系数2×104ms
KT——积层渗透系数2×104ms
假设：
①考虑防渗体游侧坝壳损耗水头作
②沙砾料渗透系数较防渗体损耗部分水头逸出水位游水位相差认会形成逸出高度
③岸坡断面游水位坝底水流流时横落差时实际面渗流计算面渗流计算似认0游水位零
河床积层作岸坡实际会形成逸出点计算时假定浸润线末端坝趾
642 计算断面计算情况选择
河床中间断面I—I左右称两典型断面II—IIIII—III进行渗流计算计算针正常蓄水设计洪水工况进行
643 计算结果
渗流计算结果见表641
表641 渗流计算成果表
计算情况
计算项目
正常蓄水位
设计洪水位
游水深
H（m）
ⅠⅠ
714
726
ⅡⅡ
340
352
ⅢⅢ
320
332
游水深
t(m)
ⅠⅠ
220
506
ⅡⅡ
0
0
ⅢⅢ
0
0
逸出水深
H1(m)
ⅠⅠ
22108
50648
ⅡⅡ
01659
01718
ⅢⅢ
01625
01687
渗流量
q（104M3sm）
ⅠⅠ
930
958
ⅡⅡ
303
325
ⅢⅢ
275
296
总渗流量Q（万m3d）
1387
1442
644 渗透稳定验算
斜心墙坝壳水头部分防渗体损耗坝壳渗透坡降渗透速度甚发生渗透破坏性防渗墙粘土斜墙接触面允许坡降设计估计问题斜墙逸出点渗透坡降较予验算
渗透坡降计算公式：
式中：
──游水深减逸出水深
──防渗体均厚度
计算成果见表642：
表642 种工况渗流逸出点坡降
断 面
Ⅰ—Ⅰ
Ⅱ—Ⅱ
Ⅲ—Ⅲ
计算情况
正常
设计
正常
设计
正常
设计
坡 降 J
604
609
407
426
392
411
填筑土料安全坡降根实践验般5~10认渗透坡降满足求加粘土斜心墙反滤层认会发生渗透破坏
645 成果分析结
斜心墙混凝土防渗墙两岸坝肩开挖风化岩填粘土形成粘土截水墙垂直防渗带作防渗措施总渗流正常蓄水时0161m3s设计洪水时0167m3s类工程相显然计算中考虑绕坝渗流岩基透水混凝土防渗墙渗透系数应取较值样取值估计渗流量实际渗流量坝渗透坡降满足设计求说明取值合理
65 稳定计算
651 计算方法
施工期稳定渗流期库水位降落期三控制时期核算土石坝稳定心（斜心）墙坝游坝坡滑动时形成折线滑动面部分浸水非粘土坝坡水位土料容重水时jC值降低时坝坡失稳时滑动面折线
滑动面抗剪强度发挥样安全系数表示方式
式中：123实验抗剪强度指标
652 游坝坡折线滑动法计算
游坝坡稳定计算成果见表651
表651 坝游坝坡稳定计算成果表
部位
计算工况
游水位
（m）
游水位
（m）
安全系数（Kmin）
规范值
游
坡
施工期13坝高
2775
275220
143
135
稳定渗流期
28214
275506
142
135
水位降落期
282358~2796
——
139
125
正常蓄水位+震
28214
275220
126
115
游
坡
稳定渗流期（正常）
28214
275220
158
135
稳定渗流期（设计）
282260
275506
158
135
稳定渗流期（校核）
282358
275522
152
125
正常蓄水位+震
28214
275220
141
115
653 稳定成果分析
根计算成果表出坝游坡稳定均满足规范求游坝坡较缓稳定渗流期库水位降低期考虑震时Kmin142考虑震时Kmin126游坡情况类似正常情况Kmin158非常情况Kmin152坝稳定安全系数偏言考虑加陡坝坡减工程量鉴种素考虑全实际安全系数改变坝坡维持原拟订剖面
66 基础处理部分
661 河床部分
（1） 渗流控制方案
条件允许时优先考虑垂直防渗方案透水层较浅（10~15m）时采回填粘土截水槽方案坝址处河床积层均深20m达35m施工较困难予采河床孤石采钢板桩较困难造价高帐幕灌浆存灌性问题混凝土防渗墙方案施工快材料省防渗效果种深度透水层较合适决定采种方案混凝土允许坡降水头定出厚度08m
防渗墙深入河床积层底部嵌入基岩部斜心墙连接防渗墙两侧积层易沉陷引起防渗墙顶部粘土心墙两侧粘土心墙均匀沉陷导致裂缝防渗墙顶部作成尖劈状两侧高塑性粘土填筑伸入斜心墙深厚度已确定75m底部深入基岩05m尖劈顶宽025宽详见文构造设计
（2） 防渗墙型式材料布置
根验透水层厚度3060m情况采槽板式混凝土防渗墙较合适设计中采种型式
混凝土防渗墙求材料足够抗渗力耐久性防止环境水侵蚀溶蚀定强度满足压应力拉应力剪应力等项强度求良流动性易性便运输中发生离析现象水施工
防渗墙布置斜心墙防渗角度偏游防裂角度偏游侧综合考虑布置心墙底面中心位置
662 坝肩处理
坝肩两岸覆盖层全风化岩石深约20m性质较差良透水料底部半风化岩石性质良节理作透水性较强针情况作处理设置混凝土防渗墙半风化岩基河床部分防渗墙相连墙设置灌浆孔详见细部构造设计图
67 细部构造设计
671 坝防渗体排水设备
坝体防渗体斜心墙斜心墙游设置反滤层坝基防渗体防渗墙粘土截水墙坝体排水棱体排水排水体坝体坝基间设置反滤层游戗道设置排水沟坝坡设置横排水沟汇集雨水岸坡坝坡交接处设置排水沟汇集岸坡雨水防止雨水淘刷坝坡见细部构造设计图
672 反滤层设计
（1）设计标准保护土第层反滤料考虑安全系数15~20太沙基准确定
式中滤料粒径该粒土占总土重15d85保护土粒径该粒径土占总土重85d15保护土粒径该粒径土占总土重15
第二层反滤料选择述办法进行
标准天然砂砾料满足求须土料进行筛选
（2）设计结果
设计结果见表671
表671 反滤层设计成果表
层数
部位
第层
第二层
D50(mm)
厚度hc (㎝)
D50(mm)
厚度hc (㎝)
防渗体周边部位
01
20
10
30
排水部位
25
20
90
60
673 护坡设计
游护坡砌石抵御风浪力较强游坝面直接铺20cm 碎石作护坡游护坡坝顶做死水位（加设计浪高）方便起见做27950m高程见细部构造设计图
674 坝顶布置
坝顶设置泥结石路面坝顶游设1横坡便汇集雨水设置排水沟坡面排水排游坝顶设置栏杆策安全见细部构造详图
图62 坝细部构造设计图
7 泄水建筑物设计
71 泄水方案选择
坝址带河谷较窄山坡陡峻山脊高较枢纽布置河弯段两岸山坡陡峻天然垭口采取明挖溢洪道泄洪方案开挖量造价较高采隧洞泄洪方案隧洞布置岸（右岸）采取龙抬头压泄洪型式施工导流洞结合满足水库放空水位27700m求导流洞结合设置放空洞
72 隧洞选择布置
枢纽布置河弯段形隧洞应布置样仅工程量省水力条件较质山梁表面层较深风化岩外部部分坚硬玄武岩强度较高岩体中夹杂着条破碎带走隧洞轴线成较角度泄洪洞放空洞连引水发电隧洞均布置右岸凸出山梁里面见图52—水利工程枢纽布置
73 隧洞体型设计
731 进口建筑物
进口岸坡质条件较差覆盖层较厚采塔式进口塔顶设置操作台
（1） 进口喇叭口
面扩散立面洞顶椭圆方程
连接
L—渐变段长度
—进口洞顶隧洞顶高程差
规范知L取隧洞身段宽度2~3倍结合工程L取16米取4米椭圆方程：
① 进口堰面曲线采WES型堰面曲线方程：
影响泄流力堰高取10m
定型设计水头：
取
曲线方程：
② 进口游段椭圆曲线：
028~030取
取
椭圆曲线方程：
（2） 闸门型式尺寸
工作检修闸门均采板门设进口处闸门宽7m高125m（正常水位减堰顶高程加浪高）
732 洞身断面型式尺寸
根工程验压隧洞采门洞型断面
调洪演算时已拟定溢流孔口尺寸7m×155m（保证压泄流校核洪水位减堰顶高程加相应浪高1358+1841542m取155m）水流堰顶马跌落拟洞宽变高度斜段11坡cos450折减洞身尺寸7m110m具体通水面典线计算确定进口斜洞连接根验11坡度连接反弧段600m半径圆弧相连接见图71—隧洞坡面布置
733 出口消段
隧洞出口高程定27500m游出口离电站坝较远较坑致影响坝电站安全质条件容许采挑流消隧洞出口宽度单宽流量集中出口设置扩散段
挑流参数鼻坎高程高游高水位10m定27560m根工程验挑角取θ25°出口段水流挑出采较反弧半径R60m
74 隧洞水力计算
水力计算包括洞水面线出口消计算两部分
741 计算工况
设计洪水位：28226m泄流量：6726m3s校核洪水位：282358m泄流量：7537m3s堰顶高程：2810m
宣泄校核洪水时满足项求校核情况进行水力计算
742 洞段底坡确定
矩形断面hc列公式计算：
计算界坡降泄流时水流流速较影响隧洞泄流力隧洞应做成陡坡鉴坡度太施工便底坡取
743 洞水面曲线
量方程：
计算收缩断面水深
收缩断面起始位置公式
次游计算洞段水面曲线
泄洪隧洞流速较（达3959ms）必须考虑掺气影响掺气水深验公式计算：
洞段水面线计算成果见表741
表741 洞段水面线计算成果表
l（m）
υ(ms)
h(m)
ha
000
3959
272
423
10000
3623
2972
448
20000
3335
323
476
30000
3086
349
500
43000
2808
383
534
保证洞明流水面线应留定净孔规范求高流速泄洪隧洞掺气水面净空洞身面积15~2525净空1542m2现3435m2洞身断面满足求许素没顾加考虑导流洞结合留定富裕必
744 出口消验算
减少出口单宽流量利消隧洞出口设扩散段流速较避免水流边墙脱离扩散角宜
控制扩散角取50
挑距式计算
式中： L──挑坎末端算起挑流水舌外缘挑距（m）
──坎顶水面流速鼻坎处均流速11倍（ms）
──鼻坎挑射角
──坎顶铅直方水深h（h坎顶均水深）m
──坎顶河床面高差（m）
计算结果4365m
坑深度式计算
式中：tk──河床表面算起坑底深度（m）
H──游水位差（m）H21725341638 m
q──单宽流量[m2（s·m）]
K──坑系数坚硬岩石K09～12间设计取K12
t─游水深坚硬岩石算起取t534m
计算结果1426m
考虑隧洞程水头损失较H挑出时水头计算单宽流量出口处计算根工程验安全挑距约坑深度25～50倍满足设计求
75 隧洞细部构造
751 洞身衬砌
（1）衬砌型式工程压泄洪隧洞流量流速高采城门洞形断面整体式单层混凝土衬砌
（2）衬砌厚度根工程验取112洞径取09m
752 衬砌分缝止水
适应施工力防止混凝土干缩温度应力产生裂缝洞轴线方设置永久性横伸缩缝分缝间距100m缝间设止水详见细部构造图
隧洞通断层破碎带部位衬砌厚度加倍防止均匀沉陷开裂衬砌突变处设横沉降缝见细部构造图
753 灌浆
洞顶部进行回填灌浆充填围岩衬砌空隙紧密结合工作改善传力条件减少渗漏围岩进行固结灌浆提高整体性保证围岩弹性抗力减少渗漏回填灌浆固结灌浆孔间隔布置详见细部构造图
754 排水
质剖面水位较高降低外水压力设置径排水孔孔径15cm孔距400cm孔深400m底部设置排水径20cm
755 掺气槽
反弧段前设置掺气槽水流边界通气提高低压区压力缓气泡溃灭时破坏作具体尺寸见图
756 锚筋加固
泄洪隧洞进口岩体破碎带反弧段岩体（四面空较薄弱）锚筋加固详见隧洞细部构造图
76 放空洞设计
水库放空求降27700m高程泄洪洞进口高程较高（28100m）需设放空洞放空洞中部泄洪洞结合见面布置图
图71 泄洪隧洞细部构造图
8 施工组织设计
81 施工导流计划
811 导流方案选择
土坝建深厚覆盖层宜修建围堰河床宽度分期修建土坝容易形成接头薄弱面加坝体方量较保证持续均衡生产十分重采全断面围堰拦洪方案坝址附山坡陡峻宜采明渠道导流涵泄流力限坝址右岸利布置隧洞山岩部分坚硬玄武岩采隧洞导流方案
鉴河床积层较深基础处理工程艰巨时间长降低时工程投资加快施工进度游围堰坝体结合施工导流隧洞泄洪洞结合
812 施工分期
工程划定工期4年左右采隧洞导流方案土坝施工分四期进行见图81
图81 工程分期施工示意图
（1）截流前完成导流隧洞工程做截流准备工作
（2）截流开始围堰保护进行坝基础工程包括排水清基防渗墙施工汛期前围堰抢拦洪水位余力进行部分坝体填筑
（3）拦洪填筑坝开始封孔畜水
（4）封孔坝继续升高设计高程
813 导流工程规划布置
隧洞围堰型式尺寸选择技术济问题应该拟定种方案进行较选择导流隧洞围堰造价隧洞尺寸围堰高程里作方案
设计时施工导流隧洞永久泄洪洞结合两者断面尺寸设计成相等较益果尺寸进行调洪计算出游水位(拦洪水位)太高超游围堰填筑力应加隧洞断面尺寸
(1)隧洞断面型式尺寸布置
泄洪洞断面城门洞型宽7m高11m隧洞底坡i0006进口高程27536m流态较进口布置成直线设置喇叭口明渠相连
(2)调洪演算
游拦洪围堰坝体部分采施工期拦洪渡汛标准拦洪时形成库容1亿～01亿m3间设计洪水重现期100~50年设计设计洪水频率定11680s游围堰时性建筑选洪水标准规范采5洪水1180s15洪水洪峰量控制进行放出相应洪水程线进行调洪计算1洪水时拦洪水位27782泄量1030m3s（900m3安全泄量施工期间工程未发挥效益认容许）5洪水时拦水位27724m泄流量8950m3s
(3)围堰型式尺寸布置
工程采围堰拦洪全年挡水围堰鉴砂砾料丰富游围堰作坝体部分游围堰均采粘土斜墙围堰调洪计算1洪水隧洞泄部分流量游水位雍高27782m加定安全超高游围堰高程278000m（安全超高取18mm）考虑坝体沉陷取较超高游围堰采5洪水标准调洪计算泄流量895s相应游水位27555m加07m超高取27565m
考虑施工求围堰顶宽取8m考虑边坡稳定求特游围堰作坝体部分围堰游边坡求更高防渗铺盖尺寸渗流计算定具体见图84
游围堰作坝体部分基坑全部围起游围堰作坝体布置离坝远河床较狭窄方考虑离开导流洞出口定安全距离
图84 围堰设计简图
82 施工控制性进度
821 坝施工控制性进度
工程拟定2008年开工截流开始坝填筑完毕计4年现施工力保证质量前提缩短工期提早发挥效益
(1)截流拦洪日期针该河流水文特性11月开始流量明显降时水深10m左右设计截流日期定2008年11月1日~15日实际施工中根时水文气象条件实际水情进行调整
2009年5月洪水期开始围堰开始拦洪围堰升速度应抢修拦洪水位原
(2)封孔发电日期鉴流量资料足安全起见坝升泄洪隧洞进口高程进行封孔斜心墙坝填筑求粘土砂砾时升施工进度粘土升速度控制4m月速度升泄洪洞高程(2810m)需15月2010年7月定2010年8月1日进行封孔蓄水
水库蓄水程般80～90保证率流量程线预测初始发电水位70工作水深28085m根计算8月1日封孔蓄水9月底蓄初始发电水位第台机组发电日期定2010年10月1日实际发电日期根时水文气象条件水情进行调整
(3)坝竣工日期4m月速度升2010年底实现坝填筑完成
坝控制进度图坝升图见图83
图83 坝施工进度控制图
822 施工程序安排
(1)明确控制点截流拦洪封孔发电
(2)截流前应完成工程(导流隧洞工程)中隧洞进出口明挖般2~4月洞身开挖：日均成洞进尺2~3m(视施工技术定)月均50~70m隧洞混凝土衬砌开挖行进行避免干扰安全求般落开挖面50~70m回填灌浆混凝土衬砌早15天迟30天开始进行固结灌浆回填灌浆星期进行导流时洞身衬砌应具足够强度
（3）截流拦洪前（汛期）应完成工程围堰工程排水基础开挖防渗墙施工
（4）封孔蓄水关工程游移民工程设备拆迁库清理等工程引水隧洞工程含进口段明渠段开挖洞身开挖洞身进口混凝土衬砌进口设备安装基础处理工程应保证蓄水完成溢洪道工程保证蓄水泄水坝进度必须赶洪水前面
（5）发电前应完成工程引水系统厂房工程开关站机电设备安装
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