山口岩水利枢纽实习报告

山口岩水利枢纽实习报告(2009-01-0317:14:16)标签：杂谈山口岩水利枢纽实习报告一、前言1、实习目的进一步加固和加深课堂多学过的理论知识，了解主要建筑物的施工特点、施工方法等，培养我们分析问题和解决实际问题的能力，提升自我的专业知识和现场操作技能。2、实习任务通过理论知识回顾、资料搜集，以及老师讲解、学生提问，实地观察、现场记录参与实验等等方式，对山口岩水利枢纽工程情况进行现场实习，掌握一定的施工技艺。3、实习时间2008年12月11日—12月19日4、实习人员带队老师：王美生老师、鄢玉英老师、江辉老师学生：05水工本科（1）、（2）、（3）班学生二、实习内容1、工程概况山口岩水利枢纽工程地处赣江一级支流袁河上游的萍乡市芦溪县境内，坝址位于芦溪县上埠镇山口岩村上游1km处，距芦溪县城7.6km，距萍乡市约30km。是一座以供水、防洪为主，兼顾发电、灌溉等综合利用的大（Ⅱ）型水利枢纽工程。袁河发源于萍乡市芦溪县麻田乡境内的武功山金顶北麓，河流自源头向北流经麻田、新泉、张家坊、上埠、芦溪、宣风、银河等地，至宣风与沂水会合流入宜春市境，而后自西向东流经宜春、分宜、新余、新干及樟树诸县市，于樟树镇附近汇入赣江。袁河主河全长273km，全流域面积6486km2。袁河在萍乡市境内的河长为52km，流域面积为698km2。1985年由江西省宜春地区行署水电局编制的《袁河流域规划报告》，对袁河干流拟定了十五级开发方案：麻田347.7——山弯——山口岩240——西村一级103——樟头船运闸98.4——高山头96.4——化成岩91.4——雷坤85.5——二马滩75——江口70——袁惠渠滚水坝50.7——二化坝45.7——水西41——宋家36.6——矗湖30。规划报告指出，萍乡是一个缺水地区，尤其是工业及城镇生活用水需求较大，山口岩水库调蓄袁河径流，可解决萍乡市东部一带的工业与城镇生活用水，推荐山口岩水利枢纽为近期开发工程。2、水文地质情况山口岩水库坝址以上流域面积230km2，主河长28.7km，流域平均宽度8.01km，主河道平均比降14.8‰。据萍乡气象站资料统计，多年平均气温为17.3℃，多年平均蒸发量为1282.9mm（20cm蒸发皿观测值），多年平均相对湿度为82%，多年平均年最大风速为11.0m/s，多年平均无霜期为279天。山口岩水利枢纽工程坝址下游7.6km处设有芦溪水文站，具有1958～2004年共47年连续的实测水文资料系列，是本工程水文分析计算的主要依据站。经计算，山口岩水库坝址多年平均流量为7.54m3/s，多年平均径流深为1033.8mm，多年平均径流量为2.38×108m3。袁河为雨洪式河流，洪水多发生在4~9月份，经分析计算，水库坝址设计洪水标准（P＝0.2%）：洪峰流量1260m3/s，24h洪量42.3×104m3，72h洪量68.3×104m3；校核洪水标准（P＝0.05%）：洪峰流量1820m3/s，24h洪量61.1×104m3，72h洪量98.4×104m3。施工设计洪水：9月～次年3月洪峰流量（P＝10％）196m3/s。袁河为少沙河流，坝址多年平均输沙量为3.35×104t，水库50年泥沙淤积量为128.8×104m3。本区处华南褶皱系赣中南褶皱，赣西南拗陷之武功山~玉华山隆断束构造单元中。区内地势南高北低，南部为构造剥蚀中低山地貌，北部为丘陵区，局部见有小规模滑坡体及崩塌堆积体等不良物理地质现象。供水管线区和坝下灌区属于丘陵低山及冲洪积地貌，未见不良物理地质现象。库周和库盆由透水性较微弱的变质岩系、花岗岩、花岗闪长岩及石炭系碎屑岩构成，无可溶性岩分布，山体雄厚，地下水分水岭高程高于正常蓄水位，未发现通向库外的导水构造，不存在水库永久渗漏问题。库岸多为岩质岸坡，土质岸坡一般亦较平缓，库岸稳定性较好，但自下坝址至九洲段库岸岸坡较陡，局部见有滑坡及坍塌现象；坝址上游右岸400m处滑坡体，存在失稳的可能，将威胁大坝的安全与稳定；同时，崩塌堆积体对左岸引水隧洞进口（短线方案）的稳定亦构成威胁，对近坝左岸崩塌堆积体予以清除。部分土质库岸在水库蓄水过程中或蓄水后，将会产生坍塌或滑坡等现象，虽对大坝及水库安全不会构成威胁，但对邻近正常蓄水位线库岸的居民将产生一定影响，建议可能受影响的居民进行搬迁。库区植被发育，水土保持良好，固体迳流微略，未来库区淤积问题不大。库区内未见有开采价值的矿产资源及文化古迹遗址分布，淹没影响小，库尾地面高程高于正常蓄水位6.5~8.8m，不存在浸没问题。由于库区无孕震断裂分布，上基岩深部张裂隙不发育，导水性差，地下水分水岭高程远高于正常蓄水位，因此水库蓄水后，发生水库诱发地震的可能性较小。下坝址河谷狭窄，呈“V”型，主要分布有震旦系松山群老虎塘组浅变质岩系、石炭系下统大塘组测水段（C1d2）碎屑岩系及第四系（Q）松散堆积物，坝基岩体为石炭系下统大塘组测水段沉积碎屑岩系，岩性由砾岩、石英砂岩、细砂岩、炭质（或含炭）粉砂岩和长石石英砂岩等组成。沿线洞段上覆山体雄厚，隧洞沿线穿越岩层为：C1d2-1-2层、C1d2-1-3层、C1d2-2-1层、C1d2-2-2层及C1d2-2-3层；隧洞进口洞脸局部置于崩塌堆积体之中，建议将堆石体予以清除，隧洞出口岩性主要为微风化巨厚层长石石英砂岩，洞脸边坡稳定性较好。主厂址置于（C1d2-2-3）层岩体之上，为巨厚层状长石石英砂岩，其力学强度基本能满足建主厂房要求。供水管线管基和支墩地基的工程地质条件尚好，供水隧洞进、出口及洞身成洞条件较差，建议对进、出口洞脸边坡采取相应的加固处理，进、出口附近洞段围岩视开挖情况，采取边挖边支护措施；灌区渠系建筑物大部将置于第四系残坡积层或洪冲积层之上，局部渠段置于基岩上，一般不存在较大的边坡稳定问题，局部可能存在边坡渗漏及渠坡渠底抗冲刷问题。灌区运行后，不会产生盐碱化等不良问题。坝址附近天然建筑材料中砂卵（砾）石料缺乏，需利用块石人工轧制；土料质量及储量均能满足填筑上、下游围堰的设计要求，运距较近，运输方便，但开采不甚方便；块石料分布于坝址附近，块石料场主要岩性为长石石英砂岩，为巨厚层状构造，岩体多呈弱下~微新状，储量丰富，轧制粗、细砼骨料成材率较高，块石料储量和质量均能满足设计要求。该料场运距较近，交通运输方便，开采亦较方便3、工程任务和规模经前期工作研究及本阶段工作复核，确定山口岩水利枢纽为一座大（2）型水库，水库总库容1.048×108m3，其开发任务以供水、防洪为主，兼顾发电、灌溉等综合利用。山口岩水库建设的主要任务之一是为水库下游芦溪县城防洪。芦溪县城坐落在袁河两岸，现状防洪能力较低，经常遭受袁河洪水的威胁与侵害，严重制约了当地国民经济持续稳定的发展。根据《芦溪县城防洪规划报告》，县城防洪采用堤库结合的工程措施进行解决，即先期对县城袁河两岸现状堤防（河岸）进行加高加固处理，使其达到5年一遇防洪标准，在县城上游袁河干流上拟建山口岩水利枢纽工程，设置防洪库容，使县城防洪标准从5年一遇提高到20年一遇。2001～2002年芦溪县对县城沿袁河两岸堤防（河岸）进行了整治加固处理，目前芦溪县城沿袁河两岸堤防防洪能力已达到5年一遇。因此兴建山口岩水库是进一步解决芦溪县城防洪问题的关键性工程。萍乡市地处江西省西部湘赣交界的分水岭，区域内无过境河流，人均水资源量为2000m3，为全省人均3570m3的56％。萍乡市中心城区控制面积为132.7km2，城区地表水资源量仅约1.2×108m3，按2005年人口测算，人均地表水资源量仅为276m3，属于水资源贫乏区。经水资源平衡分析，山口岩水库向萍乡市中心城区年供水量为6205×104m3；向芦溪县城年供水量为1095×104m3，合计年供水量为7300×104m3。通过设计研究，水库供水从引水隧洞供给原水，通过输水管道向白源水厂（配套新建）及芦溪县城水厂输送原水，经水厂按工艺规定处理后，利用城区输水管网向城区用户供水。4、工程布置及主要建筑物本工程水库总库容为1.0481×108m3，年平均日供水量20×104t，电站装机容量12MW，灌溉面积10.12×104亩，根据（GB50201-94）《防洪标准》及（SL252-2000）《水利水电工程等级划分及洪水标准》，确定本工程等别为Ⅱ等，大（2）型工程。根据本工程等别，确定大坝、溢洪道、放空洞、供水兼发电及灌溉进水口为2级建筑物，引水隧洞为3级建筑物，发电厂房为4级建筑物，临时建筑物为4级。根据工程规模和工程场址区地形地质条件，在可研阶段推荐下坝址方案的基础上，本阶段拟定上、下两条坝线进行比选，以碾压砼拱坝作为基本坝型进行坝线比选，经过对两坝线布置及技术经济比较，下坝线优于上坝线，本阶段推荐下坝线为选定坝线。在可研阶段推荐碾压砼拱坝方案的基础上，本阶段对碾压砼拱坝、砼双曲拱坝、碾压砼双曲拱坝三种坝型作进一步的比选，经综合比较，本阶段推荐采用碾压砼双曲拱坝。本阶段引水隧洞洞线拟定左、右岸长、短洞线四条洞线进行比选，以确定工程总体布置。经综合比较，推荐采用左岸短洞方案。根据坝型、坝线及总体布置方案的比选，本工程枢纽总布置推荐下坝线碾压砼单曲拱坝左岸短洞方案，水库正常蓄水位244.0m，设计洪水位（P=0.2%)246.20m，校核洪水位（P=0.05%)246.72m，大坝采用碾压砼单曲拱坝，坝顶高程247.6m，溢流堰对称布置在拱冠梁处，共三孔，每孔净宽8.0m，溢流堰采用WES实用堰型，弧形闸门控制泄流，堰顶高程237.0m，出口挑流消能；为大坝检修和放空水库，在坝体桩号0+108.62m处设置一放空洞，放空洞进口中心线高程191.0m，放空洞断面尺寸1.6×2.0m（宽×高），放空洞出口采用挑流消能。引水发电系统布置在大坝的左岸，塔式进水口于左坝头上游约100m处，进水口采用分层取水，隧洞总长378.65m，洞径3.0m，隧洞进水口底板高程200.0m，厂房位于大坝下游河道约220m处，采用地面式厂房，厂房内安装2台6MW的水轮发电机组。大坝采用碾压砼双曲拱坝，坝顶高程为247.6m，坝基最低开挖底高程148.50m，最大坝高99.1m，坝底最大宽度30m，坝顶宽度5.0m，坝顶长度为268.23m，大坝上游面设置R90200二级配碾压砼防渗层，防渗面板顶宽2.0m，底宽为8.2m，大坝碾压砼采用R90200三级配碾压砼。坝内布置三条纵向灌浆、排水及观测廊道，廊道采用拱顶平底式，宽度为2.5m，高度为3.5m；在左右岸高程195.0m、220.0m处分别设置横向交通廊道，横向交通廊道采用拱顶平底式，宽度为2.0m，高度为3.5m。溢流堰对称布置在拱冠梁处，共三孔，每孔净宽8.0m，堰顶高程237.0m，溢流堰采用WES实用堰型，弧形闸门控制泄流，出口为挑流消能，反弧半径15m，挑射角为20°，挑流鼻坎顶高程为223.54m，为大坝检修和放空水库，在大坝左侧0+108.62m桩号处设置一放空洞，放空洞断面尺寸为1.6×2.0m（宽×高），进口中心线高程191.0m，出口为挑流消能。为加强基岩的整体性和均一性，提高基岩的弹性模量，减少坝基的渗透性，对坝基进行全面固结灌浆处理，对坝基断层破碎带和节理裂隙密集带加强固结灌浆。固结灌浆孔深一般为5m，钻孔布置呈梅花形，孔、排距均为3.0m；在断层破碎带和节理密集带范围内加深、加密钻灌，加密部位固结灌浆，孔、排距为1.5m，孔深8m。对坝基进行帷幕灌浆，相对隔水层界线按透水率q＜1Lu的原则确定。防渗帷幕伸入岸坡一定长度并与河床部位的帷幕保持连续性，防渗帷幕为单排，孔距为2m，孔深伸入相对隔水层界线3m。河床坝段最大幕深16.5m，左、右两岸坝段，幕深由10m~37m，其防渗帷幕伸入岸坡的范围和长度以及帷幕轴线的方向，根据工程地质和水文地质条件，地下水位线与正常蓄水位的交线等，确定左、右岸灌浆平洞分别深入岸坡为20m及30m。引水隧洞布置在大坝左岸，引水隧洞进水口位于左坝头上游约100m处，进水口为岸塔式结构。隧洞由进水口、进水闸、渐变段、隧洞段、内衬钢管段及岔管段