大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)推薦專題方案

1、1設(shè)計(jì)條件1.1工程概況1、地理位置馬槽河水庫(kù)工程位于巴東縣水布埡鎮(zhèn)，為橋河流域水電開(kāi)發(fā)日勺龍頭水庫(kù)，為 充足運(yùn)用水庫(kù)形成日勺水頭發(fā)電，在壩后設(shè)立馬槽河電站。橋河又名磨刀河，系清 江中游左岸支流、長(zhǎng)江二級(jí)支流。橋河流域位于恩施自治州巴東縣南部，地處巫 山山脈南麓勺鄂西南山區(qū)。流域地理位置為：東徑11012,11023,，北緯 3024,3040,。壩址位于已建成勺橋河一級(jí)電站壩區(qū)上游，距巴鶴公路、野 三關(guān)鎮(zhèn)勺距離分別為16km、26km。工地從左岸經(jīng)八字巖新建公路到野三關(guān)15km。2、工程特性馬槽河水庫(kù)工程為流域龍頭水庫(kù)，重要任務(wù)是調(diào)節(jié)流域水量分布，向下游兩 級(jí)電站供水發(fā)電。橋河流域流域總面積

2、209.4km2,干流河道全長(zhǎng)37.50km，總落 差1150m，河道加權(quán)平均坡降32.78贏壩址位于巴東縣水布埡鎮(zhèn)橋河尹家坪河段， 馬槽河水庫(kù)壩址控制流域面積139.9km2，干流河道長(zhǎng)22.2km，加權(quán)平均坡降 21.66贏 壩址處近年平均流量3.11m3/s，近年平均年徑流量9821萬(wàn)m3。P = 2% 洪峰流量：693.0m3/s； P = 0.33%洪峰流量：914.5m3/s。本工程屬W等小（1）型工程，工程由擋水建筑物、泄洪建筑物、放水（放 空）建筑物等構(gòu)成。擋水建筑物為混凝土面板堆石壩，最大壩高56.80m，泄水 建筑物為左岸岸邊開(kāi)敞式正槽溢洪道。1.2樞紐布置樞紐重要由大壩、

3、溢洪道、放空洞（由導(dǎo)流洞改建）、發(fā)電引水隧洞、電站 廠房、開(kāi)關(guān)站、輸變電系統(tǒng)、管理設(shè)施等建筑物構(gòu)成。馬槽河水庫(kù)工程擋水建筑物為混凝土面板堆石壩，本工程壩頂無(wú)特殊交通規(guī) 定，壩頂寬取5.5m，為減少壩體回填工程量，在壩頂上游側(cè)設(shè)“L”形防浪墻， 壩頂高程832.30，壩軸線長(zhǎng)110.14m，防浪墻墻頂高程833.50m。防浪墻墻高5.0m， 埋入堆石3.8m，高出壩頂1.2m，墻頂寬0.30m，墻底高程為828.50m，高出正 常蓄水位1.00m。河床趾板建基面高程775.50m，最大壩高56.80m。上游壩坡 1:1.4,下游壩坡1:1.3,壩體總填筑方量25.02X104m3，采用灰?guī)r分區(qū)填

4、筑。馬槽河水庫(kù)工程面板壩面板總面積7230.0m2,垂直縫間距為10.0m，共設(shè)垂 直縫10條。采用等厚面板，面板厚度為40.0cm。岸坡趾板及河床段需進(jìn)行固結(jié)灌漿?；炷林喊骞探Y(jié)灌漿孔，孔、排距均為 3.0m，基巖段孔深5.0m，灌漿孔呈梅花形布置，灌漿壓力0.5MPa。泄洪建筑物為采用弧形閘門(mén)控制日勺左岸岸坡開(kāi)敞式溢洪道，堰頂高程 819.5m，1孔，凈寬10.0m，深14.0m。溢洪道由進(jìn)口段、閘室段、泄槽段、鼻 坎段構(gòu)成，軸線總長(zhǎng)156.8m。發(fā)電引水隧洞布置在左岸，由進(jìn)口建筑物、引水隧洞構(gòu)成。進(jìn)水口距離大壩 77.5m，進(jìn)水口設(shè)1孔，孔口尺寸3.0mX3.0m，底板高程805.00m

5、，發(fā)電死水位 810.00mm，進(jìn)口設(shè)攔污柵和檢修門(mén)槽。進(jìn)水口設(shè)計(jì)最大引用流量6.4m3/s。地面式廠房布置在壩下游15m處，主廠房尺寸為26.53mX 12m X 17.6m (長(zhǎng) X寬X高)，內(nèi)裝兩臺(tái)HLA551 -WJ-64/SFW800-8/1430型水輪發(fā)電機(jī)組，單 機(jī)容量0.8MW，總裝機(jī)1.6MW。水輪機(jī)安裝高程787.68m。開(kāi)關(guān)站平行布置在 廠房上游，為戶內(nèi)式，面積為6.5mX5.2m (長(zhǎng)X寬)，地面高程為794.22m。1.3施工導(dǎo)流方案及導(dǎo)流建筑物攔河壩施工期導(dǎo)流采用河床一次斷流，上、下游土石圍堰擋水，右岸 布置一條導(dǎo)流隧洞泄流勺施工導(dǎo)流方案。導(dǎo)流隧洞及導(dǎo)流明渠布置在河

6、床右岸，導(dǎo)流明渠進(jìn)水口底板高程789.0m，進(jìn)口明渠擴(kuò)散段軸線長(zhǎng)44.52m；導(dǎo)流隧洞為城門(mén)洞型，全長(zhǎng)343.24m, 過(guò)水?dāng)嗝娴讓?.2m，高4.2m，頂拱為半徑1.85m日勺120圓弧，側(cè)墻高3.28m； 出口底板高程787.3m，長(zhǎng)15.388m，導(dǎo)流隧洞與明渠縱坡均為1： 125。隧洞進(jìn)、出口段，進(jìn)口漸變段洞身采用全斷面鋼筋混凝土襯砌，其他洞段其 他部分勺隧洞采用20cm厚勺C20混凝土護(hù)底，邊墻為厚度10cm勺混凝土噴護(hù) 及沙漿抹面，頂拱噴錨支護(hù)，噴混凝土厚度10cm，錨桿長(zhǎng)度3.0m，梅花形布置， 孔、排距為1.95m (夾角60)、2.0m。放空洞運(yùn)用導(dǎo)流隧洞中部隧洞結(jié)合采用 預(yù)

7、埋放空鋼管及控制閘閥改造而成。(3)上游圍堰長(zhǎng)約46.2m，頂寬3.0m，高程為794.0m。圍堰采用1.0m勺 粘土心墻，將河床清基0.5m深后進(jìn)行填筑。在堰頂布置灌漿平臺(tái)對(duì)河床基本進(jìn) 行防滲帷幕灌漿，灌漿進(jìn)一步基巖如下1.0m，取210m，單排布孔，孔距2.0m。 下游圍堰采用粘土心墻圍堰，堰體構(gòu)造同上游圍堰。1.4水文氣象和工程地質(zhì)1、水文氣象本流域?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)性氣候區(qū)，暖濕多雨，云多風(fēng)小。流域內(nèi)有河谷、 高山等復(fù)雜地形，氣候變化多樣：河谷地區(qū)風(fēng)和日麗、無(wú)霜期長(zhǎng)、熱量多；高山 地區(qū)降雨相對(duì)較多，夏季多雷暴，冬季多雪日。橋河流域暴雨以氣旋雨、鋒面雨為主，臺(tái)風(fēng)雨有時(shí)也直接或間接影響本流

8、域。 雨季一般自4月開(kāi)始，至10月底結(jié)束，暴雨重要集中在67月，其暴雨中心多 發(fā)生在流域上游。7月份西風(fēng)環(huán)流削弱，西南季風(fēng)加強(qiáng)，氣溫高，水汽豐沛，暴 雨機(jī)會(huì)較多，降水強(qiáng)度普遍增大，歷時(shí)長(zhǎng)。7月下旬至8月初，副高北進(jìn)，赤道 輻合帶也明顯北移，此時(shí)臺(tái)風(fēng)、東風(fēng)波等熱帶系統(tǒng)均能直接或間接影響本流域， 挾帶大量水汽，導(dǎo)致暴雨或大暴雨，歷時(shí)一般較短。8月中下旬副高繼續(xù)加強(qiáng)北躍，本流域受副高脊控制，一般降水較少。橋河流域徑流重要來(lái)自降雨，徑流年內(nèi)分派與降水基本一致，徑流年內(nèi)分派 不均，豐水期為410月，水量約占全年日勺82.8%，11次年3月為枯水期，水 量約占全年日勺17.2%。流域近年平均降雨量1290

9、mm，雨量分布受地形影響隨高程 減少而呈遞減趨勢(shì)。本流域洪水由暴雨形成，發(fā)生洪水時(shí)間與暴雨相相應(yīng)。每年 410月為汛期，年最大洪峰流量多余目前57月，且頻率較高。馬槽河水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系見(jiàn)表11;馬槽河水庫(kù)壩址處水位流量關(guān)系見(jiàn)表12；施工分期、分月洪水見(jiàn)表13。表11水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系水位(m)面積 (104m2)容積 (104m3)水位 (m)面積 (104m2)容積 (104m3)787.50.00.083522.23564.87901.951.684024.22680.87954.0916.484526.40807.48007.7245.585028.87945.58059.4988.485

10、532.171098.081011.32140.486035.021266.081513.36202.086538.421449.582015.91275.187041.741649.982518.45360.987542.631860.883020.45458.1表12馬槽河水庫(kù)壩址水位流量關(guān)系水位(m)787.4788789790791792793794795796797798799流量(mWs)094511523540563591912481626205425313059時(shí)段設(shè)計(jì)洪峰流量5%10%20%33%50%馬槽河水 庫(kù)壩址10次年4月194156116866010次年3月1921

11、4498643811次年4月14411686644511次年3月916744281510月156.8115.575.647.226.811月69.347.928.315.77.212月11.07.64.72.81.61月5.03.82.51.61.32月9.47.25.43.92.73月58.638.421.111.05.74月129.4102.074.353.235.95月182.0146.1109.280.656.46月259.7210.9159.9120.686.6單位：m3/s分期設(shè)計(jì)洪峰流量成果表2、工程地形地質(zhì)地形地貌工程區(qū)屬于碳酸鹽和碎屑巖構(gòu)成日勺中低山區(qū)，因河流侵蝕，沖溝切割、

12、構(gòu)造 侵蝕、剝蝕及溶蝕等作用，區(qū)內(nèi)總體呈現(xiàn)山峰、峽谷及層狀地貌相間勺鄂西南高 原地貌景觀。橋河流域發(fā)源于野三關(guān)，總勺流向由北向南，河流與主體構(gòu)造線基本一致， 呈NNE向展布。河谷地貌多為對(duì)稱勺“V ”型或“U”型谷，谷底高程280 1300m，兩岸谷坡高陡，地形坡度3060。，局部形成3090m高勺陡崖，一 般峰頂高程9001500余米，最高峰頂達(dá)1544.0m (梅家山)，谷峰高差400 1000m。受后期侵蝕、剝蝕及溶蝕作用，區(qū)內(nèi)形成多級(jí)夷平面，呈階梯狀。按地文期 大體可分為：鄂西期（高程1300m以上），為區(qū)內(nèi)最高一級(jí)剝夷面；山原期（高 程7001200m），區(qū)內(nèi)廣泛分布，呈渾圓日勺殘丘

13、，與谷地、洼地相間展布；清江 峽谷期（高程600m如下），隨著地殼大面積自西向東撳斜上升，清江溯源侵蝕并 向深部下切，形成現(xiàn)今壯麗勺峽谷，高程大體在600m如下，此階段區(qū)內(nèi)曾有一 短暫間歇穩(wěn)定，形成零布勺多層臺(tái)面和多層巖溶發(fā)育景觀。馬槽河水庫(kù)工程處在流域中游，河流沿岸零星分布第四系倒塌堆積體和I、 II級(jí)河流沖積階地，持續(xù)性差，規(guī)模較小。（2）地層巖性及其分類壩區(qū)基巖由三疊系大冶組構(gòu)成，河床及兩岸零星分布第四系堆積層。第四系（Q）洪沖積（Qpai）：卵石、礫石、漂石及礫砂土，構(gòu)造稍密中密，原巖成分 為灰?guī)r，形狀以圓形、亞圓形為主，磨圓度較好。厚度810m，分布于河床及 漫灘。倒塌堆積（Qcoi

14、）：巨塊石、塊石夾碎石質(zhì)粘土，厚515m，零星分布于壩 區(qū)外圍河流沿岸。殘坡積（Qedi）:含碎石質(zhì)粘土，厚度不不小于1.5m，在壩區(qū)左岸斜坡地帶 零星分布。三疊下統(tǒng)大冶組（T1d）薄中厚層狀灰?guī)r夾粘土質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r，下部夾黃綠色粘土質(zhì)頁(yè)巖，底部 為黃綠色粘土質(zhì)頁(yè)巖夾灰色薄中厚層狀灰?guī)r、泥灰?guī)r，厚度不小于780m，分 布于河床及兩岸。鉆孔揭示壩區(qū)一帶重要巖性為灰色薄中厚層狀灰?guī)r夾泥質(zhì)灰 巖，地表見(jiàn)泥質(zhì)條帶。地質(zhì)構(gòu)造壩區(qū)位于清太坪向斜日勺南東翼，為單斜層狀構(gòu)造。橋河斷裂距左壩肩約 300m，壩區(qū)F1小斷層與河流斜交，裂隙有四組，其重要特性分述如下。橋河斷裂：南起矛符社，北至白沙坡，長(zhǎng)約15km，

15、走向15斷面傾向SE 或直立，順橋河背斜核部發(fā)育，破碎帶最寬處達(dá)200m，由棱角狀角礫巖構(gòu)成， 其力學(xué)性質(zhì)初期張性，后期壓扭性，近代無(wú)明顯活動(dòng)跡象。壩區(qū)一帶為橋河斷層 勺北部尾端，斷層距壩區(qū)約300m，對(duì)工程無(wú)直接影響。F1斷層：位于下壩線一帶，與河流斜交，走向NE56，傾NW，傾角66， 長(zhǎng)約230m，斷層張開(kāi)寬度1580cm，充填粘土及碎石質(zhì)。F 1斷層斷距較小， 兩盤(pán)地層錯(cuò)位不明顯，順斷裂淺表層有溶蝕現(xiàn)象。壩區(qū)節(jié)理裂隙重要有如下四組：NNE組，走向NE12。18，多傾 向NW，傾角8090。此組裂隙與河流交角較小，切割深度大，延伸長(zhǎng)度5 15m。微張緊閉或充填方解石脈，淺表層有溶蝕現(xiàn)象；NNW組，走向NW 345353，傾NE，傾角8590。，與河流近于平行。此組裂隙延伸短， 一般緊閉或充填方解石脈；NW組，走向312325，傾SW或NE，傾 角5672，與河流斜交，此組密度不大，但延伸較長(zhǎng)；(4) NWW組，走向 275290，