清水河重力坝设计说明书

清水河重力坝设计说明书

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第一章清水河某电站的工程条件

1.1.气象、水文

清水河流域属亚热带高原气候区，由于大气环流和流域地形影响，气候类型较为复杂，垂直变化十分明显，多年平均气温为14.1C。

流域内降水较多，但年内及地区分配极不均匀，年降雨量为1130mm，4～10月占全年降水量的86.5%。支流独木河上游为多雨区，多年平均降雨量超过1200mm。每年5～8月为暴雨集中的季节，降雨量占全年的60%。

坝址集雨面积为4328km2，多年平均流量76m3/s，多年平均来水量23.97亿m3，径流系数0.48。

流域洪水特性与暴雨特性和流域自然地理条件密切相关。洪水过程一般从5月份开始，到10月份结束，汛期洪水较为频繁，年最大洪峰多出现在6～7月。设计洪水标准（P=1%时），洪峰流量为5240m3/s，相应3天为洪量6.0亿m3。校核洪水标准（P=0.1%）时，洪峰流量为7430m3/s，相应3天洪量为8.4亿m3。

坝址多年平均年输沙量52.8万t，主要集中在汛期，占全年输沙量的

92.8%，其中5～7月来沙量占全年的73.8%。

1.2.工程地质

电站地处云贵高原的黔中地区，区域内碳酸盐岩广布，属中低山岩溶山地地貌，地层自寒武系至三迭系均布分布。区域地处黔北台隆、遵义断拱南部，属扬子准台地中稳定的III级构造单元，自中更新世以来，区域内无断裂活动迹象，构造环境稳定，地震基本烈度为6度。

水库河段均属峡谷型水库。库区构造以南北向为主，北东向和北西向断裂也很发育。南明河近坝6km库段大部分为横向谷，上游库段为走向谷，左岸为顺向坡；独木河库段大部为走向谷，右岸为顺向坡。

水库两岸山体雄厚，其间分布有多层隔水层和相对隔水层，不存在向邻谷渗漏问题。

水库库岸多为坚硬的灰岩、白云岩组成，一般稳定性较好。局部以软岩为

主的走向谷顺向坡地段，风化后抗剪强度和抗冲刷能力降低，蓄水后可能产生顺层塌滑，除近坝的南明河口左岸边坡外，其余边坡距坝址较远，规模不大，对库容和工程的建设无影响。

工程枢纽区河段，河谷断面呈不对称“V”型，左岸较缓，右岸较陡。河床及两岸坡出露地层主要为吴家坪组（P w2）中厚层燧石条带灰岩、夹泥页岩、钙质页岩和少量泥灰岩，其中软岩占总厚度的19%，河床基岩大部裸露，岩层缓倾上游偏右岸。该地层属弱岩溶含水层，在垂直层面方向可取相对隔水作用，防渗处理简单。

坝址附近天然建筑材料丰富，开采及运输条件均较好，坝址下游2km处有公路通过，距左右岸坝肩也仅12km。

1.3.设计标准

电站正常蓄水位初拟为835m，装机容量60MW，保证出力10.1MW，多年平均发电量2.51亿kWh，装机年利用小时为4183h。

电站工程规模为大（二）型，属二等工程，主要挡水及泄水建筑物为2级，厂房为3级建筑物，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。大坝及泄水建筑物正常运用洪水为100年一遇（P=1%），非常运用洪水标准为1000年一遇（P=0.1%）；厂房正常运用洪水标准为100年一遇（P=1%），非常运用洪水标准为200年一遇（P=0.5%）。

1.4.水库、水能参数

正常蓄水位 835m

水库死水位 820m

装机容量 A 230Mw

电站引用流量 129.4m3/s

最大水头 64m

最小水头 42.8m

平均水头 55.5m

历年最大风速： 25.0m/s

多年平均最大风速： 16.0m/s

设计洪水：100年一遇，坝址相应洪峰流量5240m3/s，相应下泄流量4593m3/s。设计洪水位836.41m；

校核洪水：1000年一遇，坝址相应洪峰流量7430m3/s。相应下泄流量6654m3/s。设计洪水位841.68m。

1.5.工程地质岩体力学指标

f c(MPa

)f c(MPa

)

第二章 枢纽总体布置

2.1坝顶及防浪墙高程

2.1.1校核洪水位情况

坝的安全级别为Ⅱ级，查表3－10得, c h =0.4m ；

在河谷剖面图中测得校核洪水位时B=147.1m D=5Bkm ， V 。=16m/s ；

16.2816

1000

7355.08.9220=⨯⨯=V gD ,在20～250之间,故h 为累积频率为5%的%5h m D

V h l 456.07355

.016

0166.00166.03

1

4

5

3

1

45

0=⨯⨯==

%5%124.1h h ==565.0456.024.1=⨯m

()8

.04.10l h L ==m 55.5565.04.108.0=⨯

m cth L H cth L h h l

z 12.055.568

.1042.55.5465.0222=⨯⨯⨯==ππππ

%1h h h h z c ++=∆=0.4+0.12+0.565=1.1m

防浪墙顶高程=校核洪水位+△h 校=841.68+1.1=842.78m .

2.1.2设计洪水位情况

坝的安全级别为Ⅱ级，查表3－10得, 5.0=c h m ；

在河谷剖面图中测得设计洪水位下B=132.901m D=5Bkm V 。=16m/s ；

20V gD 44.25161000664505.08.92=⨯⨯=在20～250之间,故h 为累积频率为5%的%5h ；

3

1

4

5

00166.0D V h l = m 433.0664505.0160166.045

=⨯⨯= ；

%5%124.1h h = m 537.0433.024.1=⨯=；

()8

.04.10l h L = m 32.5433.04.108.0=⨯=；