龍?zhí)端麡屑~工程攔河壩設(shè)計(jì),龍?zhí)?水利樞紐,工程,攔河壩,設(shè)計(jì) 2 0 0 3平 弟 Z羽 龍?zhí)端麡屑~工程攔河壩設(shè)計(jì) 黃小輝(漳州市水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，福建 漳州 3 6 3 0 0 0)摘要：該文根據(jù)龍?zhí)端麡屑~工程實(shí)際情況，綜合論證分析，優(yōu)選壩型，推薦適宜工程地形、地質(zhì)條件的掛閘砌石空腹重力壩設(shè)計(jì)方案，取得良好的經(jīng)濟(jì)效果。關(guān)鍵詞：水利樞紐；砌石空腹重力壩；空腹 中圖分類號(hào)：T V 6 4 1 3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1 0 0 2 3 0 1 1 I 2 0 0 5)0 2 0 0 3 3 0 2 1 概述 龍?zhí)端麡屑~工程位于詔安縣東溪流域干流的中、下游 結(jié)合部，是東溪流域干 流最后一級(jí)開 發(fā)的 中型水利樞紐工 程。下距詔安縣城 1 2 k in，至出海 口1 7 k in。壩址以上控制流 域面積 7 2 2 ，水庫總庫容 5 3 6 0 萬 m 3，最大壩高 4 8 5 m，壩后電站裝機(jī) 1 2 6 萬 k W，多年平均發(fā)電量 4 2 3 9 萬 k Wh。工程具有防洪、發(fā)電、供水和灌溉等綜合效益，是漳州市沿 海地區(qū)最大的中型骨干水利樞紐工程。對(duì)詔安縣工農(nóng)業(yè)發(fā)展 具有重要意義。工程樞紐 由攔河壩、壩后 電站和與亞湖水庫聯(lián)庫隧洞三 大建筑物組成，攔河壩是其中最重要的項(xiàng) 目。本文就攔河壩 設(shè)計(jì)有關(guān)問題闡述如下。2 工程條件(1)水文氣象。東溪流域?qū)倌蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，具有海 洋性氣候特 點(diǎn)。多年平 均氣溫 2 1 3 E，極端 最高氣溫 3 9 2 E，極 端 最 低 氣 溫 一0 6 E。多 年 平 均 降 雨 量 1 7 4 9 8 m m。壩址處多年平均含沙量 0 4 5 2 k g m 3，多年平均 輸沙量3 2 1 9萬t 年。洪水主要由臺(tái)風(fēng)暴雨造成，多發(fā)生在 6月9月。(2)地 形 地 質(zhì)。庫 區(qū) 呈北 西 向 延伸，蓄 水 段 總 長 約 l l k r n，為河道 型蓄水。庫區(qū) 內(nèi)河谷盆地 串狀分 布，為花 崗 巖剝蝕山坡地貌。兩岸多為巖石邊坡，穩(wěn)定性好，不 易形成 風(fēng)化破碎段9 0 2 0 1 0 1 5 0 3 0 4 2 8 7 5 4 光 面爆 破 效 果 光面爆破質(zhì)量評(píng)定主要有 以下兩點(diǎn)：半 眼痕率統(tǒng)計(jì)。主要采用半眼痕孔占整個(gè)布孔光面比例衡量，也有用半眼痕 孔延米數(shù)與穿孔工作量之比來檢驗(yàn)，但不多用。壁面超、欠挖量檢驗(yàn)。開挖后預(yù)處理面是否平整，超、欠挖量是否在 設(shè)計(jì)范圍。爆破后檢測表 明，堅(jiān)硬巖石段 眼痕率達(dá) 1 0 0。超、欠 挖量控制在 2 0 0 mr n；風(fēng)化破碎段眼痕率達(dá) 5 0。超、欠挖 量也控制在設(shè)計(jì)范圍。對(duì)周圍環(huán)境沒有造成任何傷害。達(dá)到 參考文獻(xiàn) 1 林從謀，趙錦橋，等 工程爆破使用技術(shù) M 北京：煤炭工業(yè)出版社。1 9 9 8 2 王文龍 鉆 眼爆破 M 北京：煤炭工業(yè)出版社。1 9 8 9 3 呂品 立井光面爆破軸向不耦合系數(shù)研究 J 工 程爆破，1 9 9 7，(3)4 王廷武，劉清泉，楊永琦，等 地面與地下工程控 制爆破 J 工程爆破，1 9 9 0，(3)作者簡介：杜 向前(1 9 7 0 一)，男，福建 泉州 人。工程 師，從事水利水 電工程施工與管理工作。3 3 維普資訊 http:/ 2 0 0 5年第2期 圖 1 砌石空腹重力壩溢流段標(biāo)準(zhǔn)斷面圖 斷層，且規(guī)模較小。區(qū)域內(nèi)地震烈度為 7 度。3 工程布置(1)壩軸線。根據(jù)地形地質(zhì)條件，適宜建壩地段僅為龍 潭狹谷約 l O O m 的河段內(nèi)上、下兩條軸線。兩軸線相距約 3 0 O m，基本平行。上 軸線較短，但與 F 1 斷層破碎帶在 右 河岸處相 交。相交 范 圍大。高程低，處理 工程 量大，歷 時(shí) 長，因此壩軸線選擇下軸線。(2)壩型?？紤]壩址地形和工程地質(zhì)條件，對(duì)外交通、施工導(dǎo)流、渡汛以及下游水位較高等綜合因素，攔河壩采用 碾壓混凝土重力壩和砌石空腹重力壩進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì) 比較。砌石空腹重力壩方案施工工藝簡單，工程投資省(工程直接 費(fèi)用 5 4 7 4 8萬元)，能充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，施工期亦有一?的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，因此選用砌石空腹重力壩。壩體斷面見圖 1。(3)空腹布置。根據(jù)地形、地質(zhì)和水力流條件，溢流壩 布置在河床中部，兩岸為擋水壩段。壩頂全長 2 3 6 5 m，最 大壩高 4 8 5 m。空腹位于溢 流壩 底中部，剖面采用組 合 圓 式，底 寬 1 2 5 1 8 m，高 1 3 5 0 m，前 趾 寬 1 4 5 5 m，后趾 寬 1 3 0 3 2 m?？崭箍梢詼p少壩基壓力和壩體砌筑量，節(jié)省工程 3 4 投資。為節(jié)約投資，壩體應(yīng)力分析采用等參數(shù) 8節(jié)點(diǎn) 高精度有限元法計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)空腹挖空面積。大壩 挖空面積為實(shí)體重力壩斷面積的 1 7 5 1，其 中空腹 面積為實(shí)體重力壩斷面積的 1 4 1 3。(4)泄洪消能。本工程泄水建筑物由壩型確定為 設(shè)閘控制壩頂溢流。溢流壩段位于攔河壩中部，堰頂 高程 3 1 5 0 m，最 大 下 泄 流量(P=0 2)4 0 2 0 0 m 3 s，單寬流量 6 7 m 3 s。采用挑流消能。泄洪閘門選用弧形鋼閘門，工程投資比平面鋼閘 門節(jié)約近 3 0。閘門孔數(shù)選用 5扇 1 2 m X l O re，比 6 扇方案節(jié)省投資約 4 1 萬元。比較臺(tái)階式寬尾墩戽流 消能、連續(xù)式挑流鼻坎消能和差動(dòng)式挑流鼻坎消能等 方案。差動(dòng)式齒坎和齒槽將 出射水流“撕開”。使水 舌在垂直方向有較大的擴(kuò)散，消能效果較好。選用差 動(dòng)式挑流鼻坎消能方案。4 壩基處理 根據(jù)壩址地基地質(zhì)條件和穩(wěn)定、滲透、強(qiáng)度、變 形等特性，壩基置于弱風(fēng)化 微風(fēng)化巖石上。再進(jìn)行 固結(jié)灌漿和 帷幕 灌漿 處理。帷幕處 理深 度為：河床 2 5 m3 5 m，左岸 2 5 m4 0 m，右岸 1 5 m2 0 m。左岸 巖石風(fēng)化深且不均勻，設(shè)混凝土刺墻深入原山體，刺 墻長 l O re。斷裂破碎帶 F 1、F 2通過右岸壩肩，挖除 風(fēng)化破碎巖石，開挖深度為寬度的 1 倍1 5倍，回 填混凝土處理。5 壩體應(yīng)力和穩(wěn)定(1)壩體應(yīng)力指標(biāo)選 定。攔河壩為砌石空腹重力 壩，根據(jù) 漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范)(S L 2 59 1)規(guī)定，結(jié)合本 工程壩高情況，應(yīng)力計(jì)算采用下列指標(biāo)控制：壩踵部位：壩 基面以上 5 壩高處不出現(xiàn)主拉應(yīng)力；壩址部 位：主壓應(yīng)力 不超過容許壓應(yīng)力值。(2)穩(wěn)定分析。砌石空腹壩壩體抗滑穩(wěn)定采用抗剪斷強(qiáng) 度公式計(jì)算。荷載組合分為四種，兩種為基本荷載組合。另 外兩種為特殊荷載組合。除計(jì)算整體抗滑穩(wěn)定外，還計(jì)算大 壩前腿抗滑穩(wěn)定性。經(jīng)計(jì) 算，非溢 流壩段 為基本荷 載組 合 時(shí)，抗滑安全系數(shù)分別為 3 0 3、3 0 9；特殊荷載組合時(shí)，分 別為 3 2 6、2 6 6，符合規(guī)范要求。溢流壩段抗滑穩(wěn)定也滿足 規(guī)范要求。6 結(jié)語 龍?zhí)端麡屑~工程掛閘砌石空腹重力壩是我省規(guī)模最大 的空腹壩之一。經(jīng)設(shè)計(jì)人 員精心設(shè)計(jì)。建設(shè)單位精 心管理。施工單 位精 心施 工，工 程達(dá) 到 設(shè)計(jì) 和 有 關(guān)規(guī) 范 要 求。于 2 0 0 4 年 1 月下 閘蓄水發(fā) 電。一年多來，攔河 壩運(yùn)行情況 良 好。作者簡介：黃小輝(1 9 5 0一)，男，福建漳州人。工程 師，從事水利水電工程設(shè)計(jì)、管理工作。維普資訊 http:/