溪洛渡水电站枢纽工程施工组织设计-共511页

-1-第一章工程概况1概述溪洛渡水电站位于四川省雷波县与云南省永善县接壤的金沙江溪洛渡峡谷中，下游距宜宾市184km（河道里程），左岸距四川省雷波县城约15km，右距云南省永善县城约8km。溪洛渡水电站枢纽由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物及导流建筑物组成。拦河大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高278.00m，坝顶高程610.00m，顶拱中心线弧长698.07m；泄洪采取“分散泄洪、分区消能”的布置原则，在坝身布设7个表孔、8个深孔与两岸4条泄洪洞共同泄洪，坝后设有水垫塘消能，遭遇1000年一遇以上洪水时启用竖井泄洪洞参与渲泄洪水；发电厂房为地下式，分设在左、右两岸山体内，各装机9台、单机容量为700MW的水轮发电机组，总装机容量12600MW。施工期坝址两岸各布置了3条导流洞，自左向右左岸为1#～3#导流洞，右岸为4#～6#导流洞。导流洞平面上呈单弯道布置，洞身断面为城门洞型，断面尺寸均为18×20m。1#导流洞进水口高程368.000m，桩号0＋981.973m至出口与2#尾水洞结合布置，出口高程362.000，纵坡i＝6.646‰，在桩号0＋458.494m处设置竖井闸室，闸孔尺寸18×20m，导流洞总长1937.695m。2#导流洞进水口高程368.000m，桩号0＋854.461m至出口与3#尾水洞结合布置，出口高程362.000m，纵坡i＝7.759‰，在桩号0+368.518m处设置竖井闸室，闸孔尺寸2-9×20m，导流洞总长1704.990m。3#导流洞进水口高程368.000m，出口高程364.500m，纵坡i＝2.573‰，在桩号0＋200.000m处设置竖井闸室，闸孔尺寸2-9×20m，导流洞总长1360.483m。3#导流洞后期改建为非常泄洪洞。4#导流洞进水口高程368.000m，出口高程364.500m，纵坡i＝2.780‰，在桩号0＋200.000处设置竖井闸室，闸孔尺寸2－9×20m，导流洞总长1258.852m。5#导流洞进水口高程368.000m，桩号0＋789.691m至出口与4#尾水洞结合布置，出口高程362.000m，纵坡i＝8.252‰，在桩号0+265.886m处设置竖井闸室，闸孔尺-2-寸2-9×20m，导流洞总长1434.985m。6#导流洞进水口高程380.000m，桩号0+876.50lm至出口与5#尾水洞结合布置，出口高程362.000m，纵坡i＝22.030‰，因进水口高程较高，可不设闸室，导流洞总长1697.110m。溪洛渡水电站设计水头186m，单机引用流量423.8m3/s（18台机引用流量7628.4m3/s）。引水发电系统由电站进水口、压力管道、地下厂房、尾水调压室、尾水洞和尾水出口等建筑物组成，引水系统采用“单机单管”供水，尾水系统采用“三机一室一洞”的布置格局。溪洛渡坝址区两岸山体雄厚，谷坡陡峻，谷肩高程在800.00m以上，电站进水口位于坝轴线上游250m～550.00m范围内。左岸进水口前缘长度275.50m，前缘方位角为NW50.2259º，进水口前缘设斜坡式拦污栅，坡度为1：0.3，拦污栅闸基础置于弱卸荷弱风化上段岩体上。栅顶操作平台高程610.00m，竖井开挖采用方圆形断面，开挖断面18.50m×13.60m，竖井中上部置于弱风化岩体内，下段置于微新岩体内。竖井内设工作闸门，检修闸门及通气孔。拦污栅闸和竖井之间为喇叭口及隧洞段，长29.64m，隧洞衬砌断面8.00×10.00m，开挖断面10.40×l2.40m。开挖边坡分两级平台，高程分别为516.00m、610.00m，其间的局部强卸荷弱风化岩体挖除后采用混凝土进行回填。岩质开挖边坡最大高度，左岸约158m，右岸约138m。右岸进水口前缘方位角为NW55º，进水口总长度275.50m。进水口孔口中心线间距30.50m，结构尺寸和左岸进水口相同。坝址区枢纽布置集中，导流隧洞进水口、电站及泄洪洞进水口、大坝坝肩等形成高低立体布置。导流洞工程与电站进水口开挖工程共分4个标，左右岸上下游各为1个标，本标为右岸下游标，即CⅣ标。2水文气象2.1气象溪洛渡电站厂坝区有3个气象站，即中心场简易气象站（海拔444.6m），永善气象站（海拔877.2m），雷波气象站（海拔1474.9m），三个气象站站间的水平直线距离相距不足8km。坝址区山高河窄，气候的垂直差异突出。自下而上，三站的年平均气温为19.7℃～-3-12.2℃。极端最高气温为41℃～34.3℃。极限最低气温为0.3℃～-8.9℃。年降水量为547.3mm～832.7mm，一日最大降水量为72.4mm～130.4mm，5～10月为雨季，集中年降水量的88.4％～83.7％，相对湿度为66％～84％。根据坝区中心场设立的气象站1989年～1997年资料，坝址处多年平均气温19.7℃，极端最高气温41.0℃，极端最低气温0.3℃，多年平均降水量547.3mm，多年平均相对湿度66％，最大瞬时风速25m/s（SE）。2.2径流金沙江流域径流主要来自降水，上游有部分融雪补给。根据屏山站1939年～1992年共53年水文年流量资料统计，实测最大流量29000m3/s，实测最小流量1060m3/s，洪枯水位变幅达15.3m。多年平均流量4570m3/s，折合年径流量1440亿m3，径流深314mm，径流模数为9.97L（skm2）。径流年内分配特性与降水基本相应。丰水期（6月～11月）径流量占全年的81.1％，其中7月～9月占全年的53.9％；枯水期（12月～5月）径流量占全年的18.9％。年最小流量多发生在3～4月，历年实测最小流量1060m3/s。2.3洪水金沙江流域洪水主要由降雨形成，其下游洪水，多由两个雨区，即高原雨区和中下游雨区降雨所形成的洪水叠加而成。洪水多连续发生，呈多峰过程叠加的复式峰型。年最大单峰洪水过程一般约22天，复峰过程一般约30～50天。根据屏山站53年实测资料统计：年最大洪峰最早出现在6月（1994年6月23日），最晚出现在10月（1989年10月20日），以出现在7～9月为最多。实测年最大洪峰系列的最大值为29000m3/s（1966年9月2日），最小值为10500m3/s（1967年8月8日）。2.4分期设计洪水根据屏山站53年实测资料点绘历年各月洪峰流量散布图，分析洪水在年内变化规律，结合施工要求，将分期洪水划分为8个时段进行计算。分期设计洪水成果见表1-1。-4-溪洛渡水电站分期洪水成果表（单位：m3/s）表1-1分期使用值均值CvCs/CvP=1%P=2%P=3.3%P=5%P=10%P=20%1月1.1-1.3118400.1442540244023602300218020502-3月2.1-3.2515100.1241990193018701830175016604月3.26-4.2519100.2843570330030902920263023105月4.26-5.2532500.3246570602055905250464040006月5.26-6.2088100.3441850016900156001460012800109007-10月6.21-10.31179000.30434800320002990028200251002180011月11.1-11.3048000.28489708280770073506600580012月12.1-12.3126500.1844000380036503520329030303工程地质3.1区域地质概况溪洛渡工程在区域地貌上位于青藏高原和云贵高原向四川盆地过渡的斜坡地带，地势总体呈西高东低之势，山脉走向受地质构造控制，以近南北及北东向为主、区内山高谷深，山势巍峨，海拔高程多在2000～3000m以上。金沙江总体呈北东向流经本区，其切割深度大于1000～1500m，谷坡陡峻，河道狭窄，河床平均坡降1‰。在大地构造上属于扬子准地台西部的二级构造单元扬子台褶带范畴，区域外因受三江和龙门山断裂带控制，均属发震断裂带，但距坝址均在140km以外，地震活动对工程影响不大。区域内的主要断裂构造为北东向的莲峰～华莹山断裂，南北向的凉山断裂束和北西向的马边～盐津隐伏断裂带。莲峰断裂带和凉山断裂束具有较好的稳定性。马边～盐津隐伏断裂带为一条切割深达莫霍面的NNW向岩石圈断裂，该带与马边强震带在空间上有较好的对应性，晚第四纪以来曾发生一系列强震和群集的弱震，是区域内的一条活动断裂。坝址区位于莲峰断裂、峨边～金阳断裂和马边～盐津隐伏断裂三条断裂所围限的雷波～永善三角形块体之中南部。块体南北长80km，东西宽40km，内部构造破坏微弱，地表未见大的断层分布。深部地球物理场显示无深大断裂反映，块体内地震活动微弱，不具备发生6级以上强震的地震地质背景。区域新构造活动以大面积整体性、间歇性抬升为主，表现为边界断裂的相对活动和断块内部的相对稳定。坝区所在的雷波～永善块体为一个相对完整、稳定的块体。-5-溪洛渡坝区的地震危险性主要来自块体东侧马边地震带的波及影响。据对该带的未来地震危险性分析，马边～盐津断裂带北端与甘洛～沐川断裂交汇处的马边7.0级潜在震源区，南端与近东西向的盐津～叙永断裂带和北东向莲峰断裂带交汇部位的盐津7.5级潜在震源区。1989年至1990年国家地震局对溪洛渡水电站进行了地震基本烈度复核和地震危险性分析工作，坝址区地震基本烈度为Ⅷ度，相应的基岩水平峰值加速度为0.18g，垂直加速度取水平向的0.65倍：若取100年超概率0.02时，基岩水平峰值加速度为0.32g。3.2导流洞工程地质条件3.2.1基本地质条件3.2.1.1地形地貌导流洞对称布置于金沙江左右两岸山体内，高程约在364～400m之间。进口位于坝上游300～650m处，地形平缓，370～380m高程以下多为基岩小陡坎；380～450m高程，地形坡度10～25°，分布大片崩坡积块碎石层，厚度3～5m；450m高程以上为基岩陡壁。洞身段沿线山体雄厚，垂直埋深一般达100～200m，最大可达380m；水平埋深一般达200～400m，最大可达550m。出口位于拱坝轴线下游450～750m处，420～440m高程以下为缓坡，自然坡度25～40°，左岸大多为基岩，地形稍陡，右岸地形平缓，表部分布较多崩坡积块碎石层，厚度5～10m；420～440m高程以上多为基岩陡壁。3.2.1.2地层岩性左右岸导流洞沿线地层岩性均为P2β4～P2β6层含斑玄武岩、致密状玄武岩、斑状玄武岩及各岩流层上部的角砾（集块）熔岩。右岸导流洞洞身主要为P2β5～P2β6层致密状玄武岩、斑状玄武岩及角砾（集块）熔岩。岩性坚硬，单轴抗压强度大于100MPa，属坚硬～极坚硬岩类。进口边坡岩体主要涉及P2β4～P2β6层的含斑玄武岩、致密状玄武岩。斑状玄武岩和角砾集块熔岩。出口边坡岩体主要涉及P2β7～P2β9层的含斑玄武岩、致密状玄武岩和角砾集块熔岩。3.2.1.3地质构造工程区内无断层分布，主要结构面为层间、层内错动带和节理裂隙。导流洞部位层间错动带总体不发育，其中C3层间错动较弱，多表现为顺层缓倾剪切裂隙密集带，-6-一般带宽5～30cm，局部最宽可达50cm（包括影响带），断续延伸。C4层间错动带断续延伸，主错面波状起伏、粗糙，主错带宽度一般5～10cm，主要由角砾及少量岩屑组成，影响带宽10～30cm，结构紧密，工程类型以裂隙岩块型为主，部分为含屑角砾型。C5层间错动带分布连续，错动面舒缓波状起伏，光滑，见倾向擦痕，主错带宽5～15cm，主要由角砾及少量岩屑组成，影响带宽30～50cm，局部可达1m，总体产状N30°～50°E/SE＜3°～8°，工程类型以含屑角砾型为主，部分裂隙岩块型。层内错动带较发育，主要随机分布在各层中下部玄武岩内，特别是P2β6层中部和P2β5层中下部，呈集中成带分布。其优势方向有：①N15°～40°E/SE＜5°～25°；②N50º～70ºE/SE（NW）＜5º～25º；③N25º～50ºW/NE＜5º～25º；④N60