英布鲁水电站土石坝选型与断面设计
英布鲁水电站坝基软岩特性及关键工程地质问题
岩体实际上不存在明显相对弱或不透水 的边界 ，因 此 ，垂直防渗深度即使达到 １ 倍坝高以上，仍然是 “ 悬挂的” ，其效果还不如将②层考虑成 “ 相对弱透
水层 ” 。为充分 利用 坝 基 岩 体 水 文 地 质 特性 ，在 渗
为确定坝基防渗设计方案 ，就坝基设置不同深 度帷幕对坝体和坝基渗漏量及渗流 比降的影响进行 了分析计算。从结果看 ：防渗帷幕对坝基渗流影响 很小 ；坝基设置不 同深度的帷幕对渗漏量及出逸比 降影 响很小 ；考虑坝体及 坝基材料 渗透各 向异性
２ ％左右 ，单轴抗压强度一般小于 ５Ｍ ａ ５ Ｐ ，具有高 孔 隙率 、低密 度 的特征 ，相应 的抗 压 强 啡也 较 低 ； 但岩体相应的变形模量指标并不低 ，一般在 １Ｇ ａ Ｐ
左右，并且弹模和变模指标相差较小 ，反映出岩体
表 ３ 坝基岩体物理力学性质指标建议值表
袁宏利等・ 布鲁水 电 英
２１ ０ １年 第 ３ ０卷 第 ４期 ・Ｄ Ｈ 水 利 水 电 工 程 设 计 ＷＲ Ｅ
・７ ・
英布鲁水 电站坝基软岩特性 及关键工程地质 问题
袁 宏利 边建峰
摘 要
韩治 国 赵
秋
坝基软 弱砂岩 、强透水性及其 渗流稳定 问题 、当地筑坝材料 的填筑特性是英布鲁 水 电站工 程的三大关键地
流控制工程措施上 ， 应加强坝基上游水平防渗 ，加 大渗径 ，可不设置垂直防渗或仅设置进入第②层上 部的垂直防渗帷幕 ，并取消下游排水措施。
２３ 坝 基岩 体灌 浆特 性 ．
后 ，在相同的上 、下游水位条件下 ，坝体及坝基内
渗流场有所变化 。 基于宏观水文地质条件及渗流分析认为 ，坝基
对于坝基岩体防渗灌浆的可行性及其效果 ，通
英布鲁水电枢纽工程截流设计与施工
为 ６ ７ ｓ ０ ｍ￣ 。
２ ）围堰 戗 堤 填 筑 抛 投 强度 较 大 、 当地 截 流 大块 石料 匮缺 。 ３ ）围堰 地 基 砂 层 存 在 渗透 变 形 ， 流 过 程 中 围堰 内 边 坡 存 在 稳 定 导
云 南 技 管理 斗
２１ ０ ０年 第 ５期
Ｉ国 利 电 十 工 局 限 司 夕 业 论 专 中 水 水 第 四 程 有 公 海Ｉ 部 文 辑 事
英布 鲁水 电枢纽工程 截流设计 与施工
李 国瑞 ， 沈 辉
（ 国水 利 水 电第 十 四工 程 局 有 限公 司 海 外 事 业 部 ， 云 南 昆 明 ６ ０４ ） 中 ５ ０ １
问题 。 ４ ）围堰 地 基 为 强透 水 软 基 ， 允许 抗 冲 流 速低 ， 口防 护难 度 大 。 龙
５ ）分流 口在 短 期且 超 过 ４ 水 深 下 进 行 开 挖 ２万 ｍ ， 分 困难 。 ｍ 十 ２导 截 流 设 计
２１导 流 方 案 ．Fra bibliotek２ ３截流戗堤布置和龙 口选择
口流 速 大 。
注： 二期导流纵 向嗣堰高程为 引水渠及尾水渠导墙高程
２２导截 流 标 准 及 截流 时段 － 英布 鲁 水 电枢纽 工 程 为 大（ ） 工 程 ， 时 导流 建 筑 物 为 Ⅳ级 ， 定 Ｉ型 临 选 二期 围 堰 导 流 建 筑 物 设计 洪 水 标 准 为 ２ Ｏ年 一 遇 洪 水 ，相 应 流 量 为 ７ ６ ６ ｍ３ ； 流 标 准 为 雨季 ５年一 遇 洪 水 ， 应 截 流设 计 流 量 为 ６ ３ ／。工 程 ／截 ｓ 相 ８ ｍ３ ｓ
英布鲁水电站二期导流及截流施工
英布 鲁水 电站二期导流及截流施工
李 云华
（ 中国 水 利 水 电第 十 四工 程局 有 限公 司 海 外事 业 部 ， 云 南 昆 明 ６ ０４ ） ５ ０ １ 摘 要 ： 章根 据设计 基本 资料 ， 实际 隋况进 行综合 分析 的基 础上 ， 布鲁 电站 二期 导流 及截 流方案 进行 施工 方案 文 在对 对英
季， 很少降雨 ，Ｏ月至次年 ５月为雨季 ， １ 降雨强度大。根据姆普亚的资料， 多
年 平均 降雨量 为 １９ ｍ 多年平 均 水面蒸 发量 为 ７ ９ ｍ 多年平均 最 大 ５ ８ ｍ， ６ ． ｍ， ６ 相 对湿度 为 ９％， 平均 气温 为 ２． 极 端最 高气 温为 ３ ．Ｃ（ ７ 多年 ６ ℃， ３ ７ ￣ ３月份 ） ６ ， 极 端最 低气 温 为 １．Ｃ ７月份 ）多 年平 均 日照 时数 ２ ３ ｈ全 年 风 向以西 ４ ￣（ ５ ， ３５ ， 南风 较多 ， 平均风 速为 １ ｍｓ最 大风速 为 １ｍ／ 多年 ．／ ２ ， ６ ｓ 。
云南 技 管 理
２１ ０ ０年 第 ５期
ｌ国 利 电 十 工 局 限 司 夕 业 论 专 中 水 水 第 四 程 有 公 海Ｉ 部 文 辑 事
设计单 位 １８ ９５年 在 工 程 详 细 初 步 设 计 期 间 进 行 了 １： ５截 流模 ６
型 试 验 ， 验 采 用 的 流 量 为 ７ ０ ／。设 计 文 件 要 求 － 流 标 准 为 雨 季 ５ 试 ２ｍ３ ｓ 截
莱 菲 尼 河 水 主 要 由 降水 补 给 ， 址 汛期 从 ｌ 初 起至 次年 ６月上 坝 Ｏ月
英布鲁水电站枢纽总体布置设计
肩 的绕 渗 问题 ，应 采取 相应 的 防渗措施 。 （）泄水闸与厂房 。泄水 闸与厂房 为混凝 土建筑 ２
物， 建基于上 白垩系软砂岩上，软砂岩具有胶结不 良、孔隙多 、容重 低 、强度 差 以及 透水性 大 的特性 ， 同时具有比较均匀 、 裂隙不多、整体性较好的特点。 坝基下砂岩属于中等透水 陛，其中河床部位平均渗透 系数较大 （ ～ ５ ／ ） ２ ２ ｄ ，右岸稍小 （ ０ ／ ） ０ ｍ ６ ｄ。 １ ｍ 坝址 区地处 地质 构造上 的刚果盆地 ，属 于稳 定
的非 洲地块 。坝址 区为无 震或微 震 区域 ，设 计考 虑
地震 影 响。
雨量为 １ ９ ｉ，多年平均蒸发量 ７９６ｍ ｌ ８ｍ ｌ ５ ｌ ６ ． ｉ，多 ｌ 年平均气温 ２ ． ， ６３ 极端最高气温为 ３ ． ｃ ，极 ７６ Ｃ 端最低气温为 １． ４５℃。 １２ 地形地质条件 ． 莱菲尼河位于巴泰凯高原地 区，两侧为侵蚀程
流量 为 １２０ｍ ／ 。 ８ ３ｓ
缩性 ，清除表层腐植土后满足土坝地基条件 ；漫滩 和河床中薄层砂岩上覆盖第四系冲积层和坡积层 ，
由于冲积层表层有机质含量高 ，坡积层结构松散 ， 二者渗透稳定性差 ，不宜作为土坝坝基 ，应予以清
除。土 坝坝基 为无 限深 透水地 基 ，应满 足地基 渗径
１００ 一遇 ，相 应洪 峰流 量为 ９２ｍ ／ ；校核洪 水 ０年 ６ ３ｓ
及河床式厂房基础地质条件如下 ： （）土坝。坝基跨两岸边坡 、漫滩和河床三部 １
分 。两 岸岸坡 地基 为第 三系砂 壤 土 ，具 有低一 中压
标准为 １ ０ ０ ０ 年一遇 （ ０ 考虑扩大 ２％） ０ ，相应洪峰
度不 一的高原 ，河 谷 深 度在 ３０—４０ｍ。在坝 轴 线 ０ ０
土石坝毕业设计方案完成稿
土石坝毕业设计方案完成稿ZF水库土石坝枢纽毕业设计学生姓名: 朱秀娟学校名称:华北水利水电学院指导教师: 王雅伟完成日期: 2012.6.8前言土石坝泛指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。
当坝体材料以土和砂砾为主时，称土坝，以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝。
土石坝是历史最为悠久的一种坝型。
也是世界坝工建设中应用最为广泛、发展最快的一种坝型。
土石坝按坝高分为：低坝、中坝和高坝。
按其施工方法分为：碾压式土石坝；冲填式土石坝；水中填土坝和定向爆破堆石坝等。
碾压式土石坝是应用最为广泛的一种坝型。
按照土料在坝身内的配置和防渗体所用的材料种类，碾压式土石坝有以下几种主要类型：1、均质坝：坝体断面分防渗体和坝壳，基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成。
2、土质防渗体分区坝:即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小的黏土作防渗体的坝，包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。
防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝；防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝，是高、中坝中最常用的坝型。
3、非土料防渗体坝:防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建成的坝，按其位置也可分为心墙坝和面板坝。
本次设计为ZF水库土坝枢纽工程；ZF水库建成后具有灌溉、发电、防洪、解决工业用水和人畜吃水等多方面的效益，是一座综合利用的水库。
水库土坝枢纽工程设计任务书、水文地质资料及其他相关原始资料是坝体设计的依据，必须全面了解设计任务，熟悉该河流的一般自然地理条件、坝址附近的水文和气象特性、枢纽及水库的地形、地质条件、当地材料、对外交通及有关规划设计的基本数据，只有在熟悉基本资料的基础上才能正确地选择建筑物的类型，进行枢纽布置、建筑物设计及施工组织设计。
通过对资料的了解和分析，初步掌握原始资料中对设计和施工有较大影响的主要因素和关键问题，为以后设计工作的进行打下良好的基础。
英布鲁水电站枢纽防渗设计与基础处理
Ｔ ２ ３ 文献标识码 Ｖ２
１ 坝 基 岩 的工 程 特 性
一
以孔 隙 为 主 的 （ｎ ＝２ ％）含 有 层 面节 理 的 孔 隙 ５
层面节理介质。从岩体质量和渗透性来看 ，可认
１１ 坝 基砂岩 的 结构特 性 ．
为是一种相对均匀的岩体 ，即整个巨厚砂岩沉积层
是一个统一的孔 隙地 下含水 系统。砂岩成岩 程度 差 ，孔 隙及 层面节 理 发育 ，不 同层位 或不 同地段 的 软弱砂岩 ，其岩体透水性存在一定差异，尤其是岩 层在水平方向和垂直方 向上存在的渗透各 向异性 ，
本相 同，岩体组成相对较均匀 ，局部地段 ３ 层问的
界 线不 明显 ，呈逐渐 过 渡状态 。
孔隙、低密度的特征，相应的抗压强度也较低 ；但
岩体相应的变形模量指标在 １ Ｐ 左右 ，弹模和变 ａ Ｇ 模指标相差较小 ，反映出岩体具有 “ 脆性 ”特征。 抗剪试验表 明此类岩体具有较高的抗剪强度；而载
处于弹性变形状态，表现出较高的承载力和抗变形
能 力 。此外 ，声 波速 度 。 岩 体质 量 之 间具 有 较 与
好 的相 关性 。
ｍｎ ｌ的白色析 出物 ，为弱结 晶的高岭石。其 中普遍 含有分散的石英细粒 ，系高岭石形成过程中产生 的
自生 石英 。砂 岩 中普遍 缺少部地 段形成 层 间微弱 承压 现象 。坝
英布鲁水 电站坝基岩体为 白垩系 陆相沉 积砂
岩 ，系 由不 同厚度 含 有薄层 、中厚及 厚 层沉 积层 理
结构 的胶 结 不 良软 弱 砂 岩 组 成 ，岩 层 产 状 近水 平 ， 无 构 造 断裂 、褶皱 和 裂 隙发育 。按 坝基 岩体 结构 的
差异 ，可分为三大层两种类型 ，其 中，第②层沉积 层理较厚 ，胶结程度和完整性相对较好 ；第①、③ 层沉积层理薄 ， 胶结程度和完整性相对较差。第③ 层软弱砂岩位于河床表层 ，顶部为全一化层 ，一般
英布鲁水电站枢纽泄水建筑物设计
英布 鲁水 电站枢纽泄 水建筑物设计
王景涛 庞 书聪 柴 玉梅 李 东昱
摘 要 结合 英布鲁水 电站枢纽 的具体 情况 ，阐述 泄水建 筑物 的设计标准确定 、运用 要求和布置原 则，介 绍 了泄水
民共和国水利部 Ｓ２２ ２０ 水利水 电工程等级 Ｌ５－ ００《
划分及洪水标准》中的有关规定 ，确定工程等别为 等 ，大 （ Ｉ）型规模 。永久性主要建筑物按 ｌ 级
一
建 筑物 设计 ，次要 建筑 物按 ３级建筑 物设 计 。
初设阶段进行 了库 区地形测量 ，按 照实测 的
张 晓 女 助理 工程师 中水北方勘测设 计研 究有 限责
Ｒ Ｅ ０１ ０卷 第 ４期
告》 规 定，英 布鲁 水 电枢纽 工程 水 库 总库 容 为
１ ０ ０Ｘ １ ｍ３
，
的弧 形工 作 闸 门 ，闸 室 下 游 设 ７ｍ×８７ｍ （ × ． 宽
３０２ ０２ ２ ３０ ２ ０２ ２
（ 稿 日期 收 ０ １ ８ １ ２ １ —０ —１）
吴桂兰 女
（ ）土坝选型及分区优化的整个过程综合考虑 ４ 了坝址 地质条件 、当地筑 坝材料 的种类 、分布情 况 、性质 、蕴藏量 、气候条件等因素 ，四分 区土坝
任公 司 天津 任公 司 天津
电站装 机容 量为 １０ＭＷ，按 照 中华 人 ２
高 ）的检修闸门。 ３２２ 表孔体形设计 ．． 表孔为 Ｗ Ｓ Ｅ 实用堰 ，孔 口宽 １ ０ｍ，堰顶高程
为 ３ １７ ０ ． ｍ。溢流 堰前沿 与 闸墩前 沿齐 平 ，堰 面 沿 ０ 水流 方 向 由进 Ｖ圆 弧 段 、堰 顶 水 平 段 、堰 面 曲线 Ｉ 段 、１０７斜坡 连接 段 、半 径 为 １ 的圆弧反 弧段 ：． ３ｍ 和 １４的斜 坡段 组成 。堰 顶设 １ ． ｍ的平 板 ： ０ｍＸ７３ 检修 闸 门 和 １ ． ０ｍＸ７４ ｍ的 弧 形 工作 闸 门 ，闸室 ５
刚果英布鲁水电站施工导流设计
坝址 地处 巴泰 凯高原 ，右岸 地形 较缓 ，左 岸较
刚果共 和 国英布 鲁水 电枢纽 工 程 ，位 于 刚果共 和 国刚果河 支 流莱菲尼 河 下游 巴泰凯 高原 地 区 ，距
首都 布拉柴 维 尔 ２ ５ｋ １ ｍ。
陡 ，河 道常 水位 约 ２０ ０ ９ ．０ｍ。两 岸无 人居 住 ，皆为
森林 或草 地 。
表 １ 英 布 鲁 电站 坝 址 各 分期 设 计流 量 表
合同规定 ，本工程按大（ 型工程设计 。主要建筑 工）
物大 坝 、泄水 闸 、电站 厂房按 １ 级建 筑 物设计 ；次 要建 筑物 电站 及泄水 闸进 口引盖层 ，大部 为 砂壤 土 ，其 下 为 白 垩纪 砂 岩 。 白垩 纪 砂 岩 比较 均
２ 施 工 导 流
２ １ 导 流标 准 ．
坝 址位 于南 纬 ３，东 经 １。 。 ６附近 。全年 分 为旱 、
雨两季 ，６ ～９月 为 旱 季 ，很 少 降 雨 ，１ ０月 ～翌 年
５月为 雨季 ，降雨 强度 大 ，历 时 短 ，并 伴 有 强烈 的 闪电雷 鸣 。根 据姆普 亚 的资料 ，多年平 均 降雨量 为
１ ９ ｉ ８ｔ ５ ｒ ｍ；多 年平 均水 面蒸 发量 为 ７ ９６ｎ ｑ ６ ． ｎ；多 年 ｑ
英 布鲁 水 电站为 大 （ 型 工程 ，主体建 筑 物为 工）
１ ，临时建 筑 物为 ４级 。本 工 程 施 工导 流挡 水建 级
平 均最大 相 对 湿 度 为 ９％ ；多 年 平 均 气 温 为 ２ ． ７ ６３ ℃ ，极 端 最 高 气 温 为 ３ ． Ｃ（ 份 ） ７６ｏ ３月 ，极 端 最 低 气温 为 １ ． （ 份 ） ４５℃ ７月 ；多 年 平 均 日照时 数 ２３５ ３ ｈ ；全年 风 向 以西 南 风 较 多 ，多 年 平 均 风 速 为 １２ ． ｍｓ ／ 。姜 巴拉 气象 站多 年平均 风速 为 １９ｍ ｓ ． ／ ，最大
英布鲁水电站人工砂石骨料系统设计
３２系统 工艺流 程说 明 ＿ 系 统工 艺采 用 ｌ级破 碎 、 级 筛分 、 一 二 立轴 破 调节 制砂 、 半开路 生产 的方 式进行 设计 。 ３ ． ． １进料初 选 ２ 为 了保证进 入粗碎料 仓的石 料粒 径＜ ７ ０ ｍ， ０ ｒ 防止 料仓 堵料 ， 料在 开 采料 场经 人 ａ 毛 丁利用 反铲 等机 械筛 选 ， 于 ７ ０ ｍ的石 料 小 ０ｍ 用 自卸 汽车运 至系统 粗碎 料仓 ，大 于 ７０ ｍ ０ｒ ａ 的二次解 炮 。 ３２２粗 碎 ．． 进入 粗 碎 料仓 的石料 ， Ｇ Ｚ ５ ５给 料 经 Ｔ １３ 机 给鄂 式 破碎 机 Ｃ ０ １０供料 、 碎 ， 碎 后 的 破 破 半 成 品料 （ 大粒 径 ２ ０ ｍ） １ 带 机 送 最 ０ ｒ 经 ＃皮 ａ 人半 成 品料仓堆 存 。 ３ － 中碎 ．３ ２ 半成 品料仓 下部设 置 ２台 Ｇ ７电磁振 动 Ｚ 给料 机 向地 弄 ２ 皮带 机 放 料 ，半 成 品料 经 ２ ＃皮带 机输 送 给 Ｇ １０ Ｃ圆锥 破碎 机 ， 行 Ｐ０Ｓ 进
，
对 系统 的设计进 行 了可 靠的论证 ．
关 键词 ： 布鲁 水 电枢 纽 工程 ； 石骨 料 系统 ； 英 砂 系统布置 ； 系统 工 艺流程 ； 术指 标 技
１工程 概况 刚果 共和 国英 布鲁 水 电枢纽 工程 位 于离
首 都布拉柴 维 尔 ２５ｍ处 的 刚果河 支流莱 菲 １ｋ 尼 河下游 ， 刚果 河汇 合 口 １ｋ 。整 个枢 纽 距 ４ｉ ｎ 工 程主要 由左 右 土坝 、泄水 闸 、河床 电站 和 ５ｋ ７ ｍ进场 公路 组成 。 坝顶 高程 ３ １ ０ 坝 顶 １ ． ｍ， ５
总长 ５ １ ８ ｍ。其 中左 岸 土坝长 ２ ３ 右 岸土 坝 ８ ｍ， 长 １２ ｍ， ３ ． 泄水 闸长 ３ ｍ， ６ ７ 主厂 房包 括安 装 问 在 内总长 １ ８ ｍ ２ ． 。共安 装轴 流水 轮发 电机 组 ４
英布鲁水电站坝基岩体渗流特性及工程对策
变）为高岭石。砂岩孔隙内的高岭土团粒 ，即砂岩
厚度及结构特征见表 １ 。
表 １ 坝基岩 层结构及产 状分布特征表
注： 岩层产状 主要有 以下 ３ ：１ ０ 一 ０Ｎ 或 Ｓ Ｌ２ 一１ ２ ６。 ０Ｎ 组 （ ） ｏ ４ ￣Ｗ Ｅ ￣ ０ ）５ 一９￣ Ｗ或 Ｓ Ｌ２ ～ ｏ局部 １ ） （ ） ５￣Ｗ／４ 。 ％（ Ｅ ｏ ９（ ５ ；３ ３０Ｓ ￣ ｏ
结构 破坏后 粒径 小 于 ００４ｍｎ的 白色 析 出物 ，为 ．７ ｉ 弱结 晶的高岭 石 。而 由于 ＣＣ ３ 量低 （ ．３ 一 ａＯ 含 ０ １％ １６ ％ ） ．５ ，致使砂 岩 的钙 质胶结 作用 微弱 。 １２ 砂 岩 的水文 地质构 造 特征 ．
英布 鲁 坝 基 白垩 系 砂 岩 多 呈 黄 白或 灰 白色 ， 中 、细 粒 结 构 ，粒 径 多 为 ００５ ０５ｍ ．７ ． ｍ，约 占
工程 区域白垩系砂岩连续沉积厚度巨大，由厚 度普遍在 １ ～２ｍ以上的近水平岩层组成 。岩层近
８ ．％，主要矿物成分为石英 ，含有少量长石等 。 ２８ 中、细砂颗粒均匀 ，磨 圆度好 ，多呈孔隙式点接触 弱胶结 ，长石多 已风化 ，孔 隙内可见高岭土团粒 ， 局 部 胶结 物 中含有 少量 硅质 。岩石结 构 破坏 后 ，在
表 ２ 坝基岩体结构分类表
水的良好储存和径流介质，地下水赋存状态主要表
现 为孔 隙潜水 和孔 隙 一层面节 理潜 水两种 形式 。而 如前 所述 ，不 同层 位或 不 同地 段 的软弱砂 岩 ，其岩
进 过 程 中地 下水 位 随孔深加 大逐 渐升 高 的规 律 以及
基坑施工开挖中的降水过程 ，都证实了对砂岩以潜
水 性 质为 主的赋存 状 态 的认 识是 正确 的 。
英布鲁水电站枢纽施工导流与基坑排水
３１ 坝 区地 质 ．
１ 施工导流标准 根据永久建筑物级别 ，导流建筑物定为 ４级。 导流挡水建筑物采用土石结构 ，选定导流建筑物设 计洪 水标 准 为 ２ ０年一 遇 ，相应 洪 峰流 量 ７６ｍ／ 。 ６ ３ｓ ２ 施 工 导 流 方 案
异，局部表现出相对较明显的承压性 ；部分弱钙质 胶结的松软砂岩存在渗透变形问题 ，临界水力 比降
值大致在 ０６ ０９ 间；河道两岸地下水补给源 ． ～ ．之
丰 富 、稳定 。
３２ 一期 围堰设 计 ．
一
段 ，尺寸为 １ ７ｍ ０ｍ× ；永久底孔 ２ ，布置在 临 孔 时底孑 两侧 ，单孔 ７ｍ×７ｍ Ｌ 。通过导 流设计 流量
深度 １ 未予揭穿，根据岩体工程地质特征，可将 １ｉ ３ｎ ０ 其 自上而下分为 ３ ： （）薄层软弱砂岩 （２ ） 层 １ Ｋ ， 厚度大于 １ １ 胶结程度较差， ５Ｔ Ｉ ， 表部风化严重， 渗透 性相对 不 均 匀 ，渗 透 系 数 大 多 为 １８ ． ５×１Ｉ ｍ ｓ ０２ｃ ／；
坝址 处河 床宽 ８ ０～１０ｍ，河 床高 程 约 ２５ｉ， １ ８ ｎ
坝 区地处 巴泰凯高原 ，为 巨厚 陆相沉积 地层 。坝 址 两岸坡地及 以上 均覆盖有第 三系砂壤 土和 中细 砂 ；
两岸坡脚及滩地、 河床 ， 覆盖有第四系砂壤土和中细
砂夹卵砾石 ；覆盖层 以下为 白垩系软弱砂岩 ，岩层产
凝 土干地施工。
关 键词 施工导流 防渗 基 坑排水 英布鲁水 电站
中图分类号 Ｔ ５１ Ｖ ５ 文献标 识码 Ｂ 文章编 号 １０ ．９０２ １ ）４０ ３－４ ０ ７６８ （０ １０－０ ９０
刚果英布鲁水电站金属结构设计
图 １ 电站进 口金属结构 布置（ 长度单位 ：ｍｍ）
１ ． 快 速 闸门及启 闭设 备 的布置选 型 ．１ １ 由于 本 工 程 为低 水 头河 床 式 电站 ．轴 流转 桨 式 水 轮机 组 本 身 采 用 事 故 配 压 阀 等 防 飞逸 保 护装
电站 进水 口快 速 闸 门液 压启 闭机 的控 制 方 式 为 现
文章 编 号 １０ — ９０２ １）３ ０ ４ — ４ ０ ７ ６ ８ （ ２ — ００ ０ ０ ０
清 污方 式等 方 面进 行 了阐述
关键词
中图 分 类 号
Ｔ ４ Ｖ３
文献 标 识 码 Ｂ
英 布 鲁 水 电枢 纽 工 程位 于 刚果 共 和 国刚 果 河
门机 上 游侧 设置 容 量 为 ２０ｋ 回转 吊装 置用 于操 ５ Ｎ 作 机 械 抓 斗 ，以及 电 站 进 口液 压 启 闭 机 的 检 修 门机 轨 距 为 ｌ． ｍ，由 于 门机 要 跨 越 液 压 启 闭 机 ２５ 的油 缸 高 度 ，门机 的轨 上 扬程 为 １ ６ｍ，同 时 为保 证 清 污抓 斗 能够 抓 取底 部 的污 物并 操 作各 类 闸门 、 拦 污栅 等 ，确定 门机 的总扬 程 为 ４ 。 １ｎ Ｉ
水 利 水 电工 程 设 计
Ｄ Ｈ ・２ １ ＷＲ Ｅ ０２年 第 ３ 卷 第 ３期 １
刚果ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ布鲁水电站金属结构设计
刘淑 兰 周 梁 山 莘
摘
龙
、
要 介绍英布鲁水 电站金属 结构设备 的设计及特点 ，并且针对 英布鲁 电站 的特点从金属 结构设备 的布 置选型 金属结构 布置 选型 清污方 式
英布鲁水电站厂房设计
力盘 、控制盘布 置在 厂房 下游 侧 的排 架柱 间。在 １ 和 ３ 机组段的第 Ⅳ象 限布置有交通楼梯 ，供发电机层 和水轮机层 上 、下交 通之用 ，在 ２ 、４ 机组段 的第
Ⅳ 象限布置有吊物孔。水轮机层高程为 ２１ ０Ｉ 布 ９． Ｉ ０Ｔ ， 置有技术供水阀、中 性点柜等设备。 电站下游最低尾水位 ２７６ ，按选定水轮机 ８． Ｉ ２Ｔ Ｉ 允许吸出高度 日 ＝一 ． ～一５０ｍ，确定水轮机 ４０ ．
安装 场位 于 主厂房 右侧 ，跨度 及 厂房高 度 与主
该平 台也作 为 电站下 游交 通通道 和 消防通道 。尾水
厂房相同，按 １ 台机组扩大检修时可摆放发电机转 子 、定 子 、上机 架 、下 机 架 、水 轮 机 转 轮 、顶 盖 、 支持盖 、推力轴承支架等部件的要求 ，安装场净空 长 ３ 。安装场下游侧设 有 ９ｍ×９ｍ （ ×高） ５ ｍ 宽
设置检修 门即可满足要求 ，但考虑电站为刚果 国家
电 网中的骨 干 电站 ，在 承担 基荷 发 电的 同时 ，还 要
承担电网的调峰 、调频等多项任务 ，且该国水电站 运行人员的运行经验较少 ，按业主及德方咨询工程 师的要求 ，电站进 １设置事故快速门，由布置在坝 ５ 顶的固定油压启闭机启闭。 结合事故快速 门的设置 ，在 ２ 机组段坝顶下
口底高程 ２６０ ８ ． ｍ，比上游铺盖高 ２ ０ ｍ，可防止施 工 导流期 以及 水库 运用 初期 被水 流挟带 的推移 质进
入 电站进 水 口。进 水 口流 道 顶 板 采 用 ２ ．７ 上翘 ， ７ ８。
进 水 Ｖ设 计 为喇 叭 口型式 ，在正 常运行 时库 水位 高 Ｉ
于进 口弧线上缘 １． ６ ３５ ０ ｍ，满足进水 口最小淹没深 度要求 ，机组满负荷运行时，事故快速门槽处流速
英布鲁水电站主要技术问题的研究
英布鲁水电站主要技术问题的研究席燕林;张泽太;庞书聪;王立选【摘要】英布鲁水电站坝基为胶结性差的软弱砂岩,透水性强,地下水和岩体电阻率高,且处于高雷暴区,降雨量大,土坝筑坝材料含水率高,电站远离负荷中心,电站在电网中要承担基荷、蜂荷和调频等多项任务.以上不利的地质、水文、气候、筑坝材料和负荷特性要求,使电站设计面临着众多的技术难题.在设计过程中,通过对种种不利因素的分析、研究,制订了完整的处理方案,较好地解决了由此引起的众多技术问题,使工程成功建设并安全运行.【期刊名称】《水利水电工程设计》【年(卷),期】2011(030)004【总页数】4页(P3-6)【关键词】不利因素;技术问题;对策与优化;英布鲁水电站【作者】席燕林;张泽太;庞书聪;王立选【作者单位】中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222;中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222;中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222;中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222【正文语种】中文【中图分类】TV721 基岩特性与防渗体系研究1.1 基岩的特性研究坝基岩体为白垩系陆相沉积砂岩,系由不同厚度含有薄层、中厚及厚层沉积层理结构的胶结不良软弱砂岩组成,岩层产状近水平,无构造断裂、褶皱和裂隙发育。
由于其具有胶结不良的特点,其工程特性和渗流特性与通常的砂岩有较大的差异。
通过岩体力学试验、现场荷载试验、灌浆和压水试验、声波测试等方法,对坝基岩体结构特性和渗流特性进行了研究,通过试验研究揭示了基岩的特性。
(1)坝基岩体胶结性差,呈半成岩状态。
岩体干密度一般在2.0 g/cm3左右,工程特性主要表现为承载力低。
单轴抗压强度一般小于5 MPa,岩体变形模量指标在1 GPa左右,属于极软岩。
(2)坝基岩体具有大孔隙、低密度的特征,孔隙率在25%左右,坝基砂岩总体属于强透水地基。
(3)岩体由粒径0.1～1 mm的均匀砂粒组成,形成了密实的粉细砂的孔隙结构。
电站坝段断面设计
电站坝段断面设计
赵有鑫;邱浩
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】1995(000)002
【总页数】2页(P15-16)
【作者】赵有鑫;邱浩
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TV642.3
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土石坝设计步骤
一、工程等别及建筑物级别根据SL252—2000水利水电工程等级划分及洪水标准或DL5180-2003水电枢纽工程等级划分及设计安全标准,综合考虑水库总库容、防洪效益、电站装机容量、灌溉面积等指标,工程规模由库容（正常蓄水位时23.28亿立方米）控制，属于大（1）型。
拦河大坝、溢洪道、发电引水建筑物等为1级建筑物，电站厂房为引水式岸边厂房，属次要建筑物，确定为2级,围堰、导流隧洞等临时建筑物为3级建筑物.拦河坝为粘土心墙土石坝正常运用(设计）洪水重现期为年；非常运用（校核）洪水重现期为年。
电站厂房设计洪水标准为洪水重现期年,校核洪水标准为洪水重现期年。
消能防冲设计洪水标准为洪水重现期年；导流建筑物洪水标准为洪水重现期年。
二、洪水调节计算1、防洪库容的确定珊溪工程以发电灌溉为主，兼有防洪等综合利用效益的枢纽.为减免沿江两岸10万亩农田和居民的洪涝灾害,要求珊溪水库建成后，控制二十年以下的洪水，在下游峃口处最大流量不超过3300秒立方米。
为满足峃口处二十年洪水流量不超过3300秒立方米（二十年洪水天然洪峰流量9580秒立米）,考虑了坝址与区间的洪水组合。
今以峃口处同样发生二十年一遇洪水为准，分别取坝址也发生二十年一遇洪水、区间发生相应洪水与区间也发生二十年一遇洪水(2520秒立米)、坝址发生相应洪水两种组合情况进行分析，分析计算坝址控制的下泄流量取区间洪峰流量与控制泄量3300秒立米之差，计算结果以区间发生二十年一遇洪水（2520秒立米）、坝址发生相应洪水的组合，要求珊溪水库蓄洪库容最大。
故以此作为对下游控制泄量（3300－2520＝780）秒立米。
当洪水流量Q来水〈780秒立米时，来多少放多少，水库水位保持不变;当Q 来水＞780秒立米时，就需要控制下泄流量，使 Q下泄＝780秒立米，将超过下游安全泄量的的那部分来水暂时拦蓄在水库中，这部分库容即为防洪库容V防.资料给定正常高水位为160m,查水位～库容曲线可得到正常库容 V正常。
土石坝设计参考
目录1土石坝尺寸设计 (3)1.1基本资料 (3)1.1.1地形地质情况 (3)1.1.2水位 (3)1.1.3气象资料 (3)1.1.4筑坝材料及坝基砂砾物理力学性质 (3)1.1.5工程等级 (4)1.1.6其它 (4)1.2大坝轮廓尺寸的拟定 (4)1.2.1坝顶高程计算 (4)1.2.2坝顶宽度 (7)1.2.3坝坡与马道 (7)1.2.4坝体排水 (7)1.2.5大坝防渗体 (8)2 土石坝渗流分析 (9)2.1渗流分析计算目的 (9)2.2计算方法 (9)2.3渗流分析的计算情况 (9)2.4土石坝类型的选择 (9)2.5方案的选择： (11)3土质心墙坝稳定分析 (12)3.1计算目的 (12)3.2计算方法 (12)3.3计算过程 (13)3.2稳定成果分析 (14)4细部构造设计 (14)4.1坝的防渗体排水设备 (14)4.2反滤层设计 (14)4.3护坡设计 (15)4.4坝顶布置 (15)5设计小结 (18)附录：参考文献 (20)1土石坝尺寸设计1.1基本资料1.1.1地形地质情况某坝坝址处河床宽约190m，坝址轴线处河床最低高程为302m，河床覆盖层上层为粘土黄土夹杂有砾石，下层有沙砾层，坝址基岩为花岗岩，透水性很小。
1.1.2水位死水位：321m;正常蓄水位：334m;设计洪水位（1%）：337m;校核洪水位（0.1%）：338m;正常蓄水时下游水位：302m;校核洪水时下游水位：309m;1.1.3气象资料多年平均最大风速16m/s；水库吹程1.5Km.（注：内摩擦力及凝聚力中分子为水上数值，分母为水下数值）1.1.5工程等级本枢纽为二等，主要建筑物为二级。
1.1.6其它地震基本烈度：7度。
1.2大坝轮廓尺寸的拟定大坝剖面轮廓尺寸包括坝顶高程，坝顶宽度、上下游坝坡、防渗体等排水设备。
1.2.1坝顶高程计算根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）（以下简称“规范”）规定，坝顶高程分别按照正常蓄水位加正常运用条件下的坝顶超高、设计水位加正常运用条件下的坝顶超高、校核水位加非常运用下的坝顶超高进行计算，因该地区地震烈度为7，故还需考虑正常蓄水位加非常运用时的坝顶超高再加上地震涌浪高度，最后取以上四种工况最大值，同时并保留一定的沉降值。
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２ 坝 址 地 形 、地质 情 况
２１ 坝 址地 形 ．
莱菲尼河在坝轴线上游 ８０ｍ处流 向近南北 ， ０ 而后急转弯呈近东西向流经坝址 。坝址附近河床宽
约 ８ ０ｍ，河 水 位 ２０ｍ，最 大水 深 ８５ｍ。河 床 最 ９ ． 低 高程 ２１５ｍ，最 高 ２７４ｍ，一 般 ２５ｍ左 右 。 ８． ８ ． ８
刚果共和 国英 布鲁 水 电枢 纽 工程 位于 刚果 河 支
流莱菲尼河下游巴泰凯高原地区，坝址区为南纬 ２， ｏ 东经 １ｏ ６，距刚果河汇合 口 １ ｋ ，距首都布拉柴维 ４ｍ
尔 ２５ｋ １ ｍ。坝址 处年 径 流 总量 １２４ Ｏ ｍ ，年 平 ５ ．×ｌ８ ３ 均 流量 ４４ｍ／ ，工程总 库容 为 ５８ ８ ３ ８ ３ｓ ． Ｘｌ ，电站 ４ Ｏｍ 装机 容 量 为 １０Ｍ ２ Ｗ。枢 纽 主 要 建 筑 物 由左 岸 土 石 坝 ，泄水 闸 ，河床 式 电站 厂房 、右 岸 接 头 土 坝 、开 关 站和生 活管 理 区建 筑物 组成 。英 布鲁 水 电站 主要 任务是发 电 ，承担 刚果 电力 系统 调 峰 、调 频 和 骨干 电站作 用 。工程 等别为一 等 ，大 （）型规 模 。 Ｉ
２２ 坝址地质情况及 当地筑坝材料 。 坝址区分布的巨厚陆相沉积 自下而上分别为白 垩系 （ ） Ｋ 、第三系 （ 、Ｎ Ｅ ）和第四系 （ ）地层。 Ｑ
２２ １ 白垩 系 （ ， ．． Ｋ）
坝 址 区揭露 厚 度 １０１，尚未 揭 穿 。根 据岩 体 ０ Ｉ Ｔ
工程地质特征 ，将其 自 下而上分为 ３ ：薄层软弱 层 砂岩 （ ２ 、中厚层软 弱砂 岩 （ ２ 、薄层 软 Ｋ’ ） 。 Ｋ卜 ）
老第三 系 （ ） Ｅ ：地表 没有 出露 ，坝址钻孔 揭 露最大厚度 ２ ０ｍ，最 小仅 ３ 。为黄 白色 中、 ～５ｍ
细砂 。
红 、黄白色 ，主要矿物成分为石英 ，含有少量高岭 石 、方解石等。石英颗粒有一定程度的磨圆度 ，呈
左 岸稍 陡于右岸 。
程 ，按合 同要求 ，根据 ２０ 年合 同 《 ０１ 技术 报告》 的基本要求进行详细初步设计和施工图设计 。拦河
坝 为土 质 防渗体 分 区坝 ，随着 设计 阶段 的进 展 和对 筑 坝材 料 的试 验 研究 不断 深入 ，土石 坝断 面 由二分 区调 整 为三分 区 ，由三分 区优 化为 四分 区 ，最后 按 四分 区断面进 行 施工 。
ｌ ～一 ． １。 ｒ ｓ ０ ２５ Ｘ ０ ｅ ／ ，允许渗透 比降 ０３ ５ ｎ ．。
２２２ 第 三 系 （ ．． Ｅ、Ｎ ）
坝址两岸斜坡段及其 以上 ，均主要分布为第三
水 利水 电工 程设计
Ｄ Ｈ ・２ １ 年 第 ３ ＷＲ Ｅ ０１ Ｏ卷 第 ４期
系地 层 。
坝基 白垩 系地 层 为 巨厚 的砂 岩 沉 积 ， 由薄 层 、 中厚及 厚 层 胶 结 不 良砂 岩 岩 层 组 成 。砂 岩 呈 浅 肉
平均坡降约为 １７０ ／０ 。河床左岸漫滩宽 ５ ，右岸 ０ｍ 漫滩宽约 １０ｍ ５ 。漫滩高程 ２０ｍ左右，形成较平 ９
坦 的沼泽地 。两 岸 均为平 缓 的斜坡 ，平 均坡度 小 于
英布鲁水 电站是刚果共和国水利能源矿产部与 中国机械设备进 出 口总公 司签定 的综合交钥匙 工
１。 ０。左岸 山顶高程 ４０ｍ ７ ，右岸 山顶高程 ５０ｍ， ７
（ ７月份 ） 。坝址处 年 径 流总 量 １２４×１ ３ ５ ． ０ ｍ ，年 平 均 流量 ４４ｍ／ ，多 年平 均径 流深 为 ９８ｍ ８ ３ｓ ７ ｍ。
过渡状态 。相对而言 ，中厚 层软弱砂岩岩体较完 整、密实 ，而其上 、下分布的薄层软弱砂岩尤其是
下部薄层软 弱砂 岩明显较松软 。从 压水试验成果 看 ，岩体普遍为中等一强透水性 ，渗透系数 １３ ．×
季 ，１ 初 一次 年 ５月 中旬 为雨 季 。雨 季 受 东 部 ０月 印度 洋 的水 汽影 响 ，经常 发生 降雨 ，雨 量充 沛 。距
等。岩层倾角接 近水 平 ，３ 层软弱砂岩物质组成 、
胶结形式等基本相同，岩体均较软弱 ， 组成相对较
均匀 ，局部 地段 ３ 间 的界线往 往不 明显 ，呈 逐渐 层
弱砂岩 （ ２ 。砂 岩 呈浅 肉红 色 、棕黄 色 、黄 白 Ｋ。 ） 。 色 ，主 要 矿 物 成 分 为 石 英 ，含 有 少 量 长 石 、玉 髓
１ 气 象 、水 文
莱 菲尼 河流 域属 于苏 丹一 几 内亚 的赤道 几 内亚
气候 ，全年分旱 、雨两季 ，５ 中旬 ～９ 月 月底为旱
２１年 第３ ０１ ０卷 第 ４期 ・Ｄ Ｈ 水 利 水 电 工 程 设 计 ＷＲ Ｅ
英布 鲁水 电站土 石坝选 型与断面设计
时铁 城
摘 要
席 燕 林 吴桂 兰 张 晓
英布 鲁水 电站拦河坝为土质 防渗体分 区坝，随着设计 阶段 的进展 、对筑坝材料 的试验研 究不断深入及施 工
现场 情况 的变化 ，土石坝断面 由二分 区调整 为三分 区，由三分 区优化为 四分 区，四分 区土坝 降低 了工程造价和施 工 难度 ，减 少 了雨季对土料施工 的影响，缩短 了工期 ，实现坝体结构最优化 的 目标 。 关键 词 土质 防渗体分 区坝 防渗土料 中图分类号 Ｔ ６１ Ｖ ４ 文献标识码 Ｂ 开挖料 渗透性 碾压 英布 鲁水 电站 文章编号 １０ —９Ｏ２ ｌ ）４０２ —５ ０７６８ （０ １０—测气象要 素 ：近期 １８ — ０２ ９１ ２０ 年的多年平均降雨量为 １ ９ ｍ ８ ；多年 ５ ｍ 平均水面蒸 发量为 ７９６ｍ ６ ． ｍ；多年平 均最大相对 湿度为 ９ ％；多年平均气温为 ２ ． ７ ６３℃，极端最高 气温为３ ． ｏ （ 月份 ） ７６ Ｃ ３ ，极端最低气温为 １ ． ４５℃