水电站毕业设计说明书(重力坝).doc

南 昌 工 程 学 院
XXXX级毕业（设计）论文说明书
水利与生态工程学院系(院）水利水电工程 专业
题 目 山湘水电站设计
学生姓名 德鲁大叔
班 级 XX级水利水电工程
学 号 5201314
指导教师 勒布朗
日 期 2016 年 5 月 20 日
山湘水电站设计
The design of Shan Xiang hydroelectric station
structure
总计 毕业设计（论文） 78 页
表 格 27 个
插 图 13 幅

摘 要
山湘是元水的支流，干流全长427公里，其流域面积18530平方公里，坝址所控制流域面积 5473 平方公里，占山湘流域面积的 29.5 %.
枢纽属大（2）型工程,以发电为主，兼有改善库区航运、发展旅游等综合效益. 大坝为碾压混凝土坝，左岸非溢流重力坝、引水坝及坝后式地面厂房、河床坝身溢流 表孔和右岸非溢流重力坝。
枢纽按五百年一遇洪水设计，两千年一遇洪水校核。水库正常蓄水位 290.00 米, 设计洪水位 291。54 米，校核洪水位 293.6 米.电站装机 2 台 60MW，总装机 120MW。
主体建筑物实体重力坝坝顶高程 294.307 米，最大坝高 54。307 米；泄洪采用表孔， 共5孔，每孔宽 13 米，堰顶高程 273.00 米,下游消能采用底流消能；电站厂房布置 于引水坝段坝后，开关站布置于左岸山坡上.电站施工采用河床一次拦断，右岸隧洞 导流方案，总工期 33 个月。
本设计对枢纽的主体建筑物进行了认真的方案比选和详细的尺寸设计，并对所设 计的建筑物进行了安全校核，保证建筑物的安全运行。同时对水电站和施工导流进行 了简要的设计。
关键词:山湘;山湘水利枢纽；碾压混凝土；重力坝
I

Abstract
Shan Xiang is the tributaries of the Yuan water river, its total length of 427 km River b asin area of 18,530 square kilometers ， the dam controls a drainage area of 5,473 square kil ometers ， were 29.5 percent of Shan Xiang River Valley area .
Large hub genus ( 2 ） type projects to generate electricity， both to improve the reservoi r shipping， development of tourism and other comprehensive benefits。 Dam of dam， on the l eft bank of non- overflow dam, diversion dam and dam floor plant ， river Spillway dam bod y and the right bank of the non— overflow dam 。
Hub designed by a 100—year flood , a flood check for a thousand years 。 Normally, the reser voir 290.00 meters , design flood level 291.6 meters ， check flood level 295.05 m . Power p lant installed two 60MW, the total installed capacity 120MW.
Dam crest elevation of the main building entity 295。05 m ， the maximum height of 55。 05meters ; spillway using table —hole total of 5 holes ， each hole 13 meters wide， crest eleva tion 275。00 m ， the downstream end of the flow of energy dissipation using energy dissipati on ; powerhouse layout diversion dam on the dam , switching stations arranged on the left b ank of the hillside. Construction of a power plant using the river stopped off on the right ba nk diversion tunnel program ， with a total duration of 33 months。
The design of the main building hub program were carefully selected and detailed than the size of the design ， and the design of the building is a safety check to ensure the safe op eration of the building。 And construction of hydropower diversion while a brief design。
Keyword:Shanxiang River； shanxiang Hydro Junction； RCC； Gravity Dam
I

目 录
第一章 基本资料及设计数据 1
1.1工程流域概况 1
1。2电站建设的必要性和工程开发任务 1
1。2。1电站建设的必要性 1
1.2.2工程开发任务 1
1.3地形、地质概况 2
1.3。1区域地质与地震 2
1.3。2水库工程地质 2
1.3.3枢纽工程地质 3
1。4水文、气象 4
1。4。1水文基本资料 4
1.4。2气 象 4
1。4.3径流 4
1。5洪水 5
1.6坝址水位流量关系曲线 8
1。7水工建筑物工程地质条件与评价 9
1。7.1大坝 9
1.7。2电站厂房 9
1。7。3消能防冲建筑物 10
1。7。4上、下游围堰 10
1.7.5导流洞 10
1.8天然建筑材料 11
第二章水文水能计算 12
2.1工程等级 12
2。2洪水标准 12
2。3水库及水能主要指标 13
2。4枢纽的组成建筑物及工程等级 14
2。4。1枢纽建筑物组成 14
2。4.2水工建筑物级别 14
2。5防洪标准 14
2。6调洪演算 15
2。6.1调洪演算的目的 15
2。6。2调洪演算的基本原理和方法 15
2。6.3调洪的基本资料 16
第三章 枢纽布置、坝址选择 18
3。1坝址选择 18
3.3。1坝轴线的选择 18
3.3。2坝轴线拟定 18
3.2坝型选择 18
第四章 坝体剖面设计 20
4.1剖面设计原理 20
4.2基本剖面 20
4。3 设计基本资料 20
4。3。1. 特征水位及流量 20
4.3。2. 水文气象资料 20
4.4非溢流坝段剖面设计 21
4。4.1坝顶高程 21

4.4。2坝顶宽度 23
4。4.3坝面坡度 23
4.4.4 坝底宽度 23
4.4。5地基防渗与排水设施拟定 23
4.4。6 荷载计算及荷载组合 24
4.4.7荷载的计算 26
4。5稳定分析 35
4。5.1抗滑稳定计算公式 35
4.5.2 计算参数的确定 37
4。5。3 稳定分析计算 37
4。5。4 提高抗滑稳定性的工程措施 38
4。6应力分析 38
4.6。1 计算公式与方法 39
正常情况下的应力计算 39
4.6。2 计算结果 43
4。6.3应力计算结果分析 44
5.1 溢流坝设计 46
5.1。2 溢流坝段剖面设计 48
5。2消能工计算 51
5。2.1 判断是否需要做消能工 52
第六章 电站厂房设计 57
6.1 机械选择 57
6。2 机械尺寸计算 58
6。2.1 蜗壳的型式及其主要尺寸的确定 58
6.2。2 尾水管尺寸确定 58
6.3 厂房的尺寸拟定 61
6.3.1 厂房长度 L 的确定 62
6.3。3 厂房的高度确定 63
第七章 细部构造设计 64
7.1 非溢流坝段细部构造设计 64
7。1.1 非溢流坝段坝顶细部构造 64
7.1.2 非溢流坝段坝内构造 64
7.2 溢流坝段细部设计 64
7.3分缝与止水 64
7.3.1 横缝 65
7.3.2 止水 65
第八章 坝基处理设计 66
8.1 地基开挖与清理 66
8。2 帷幕灌浆 67
8.3 坝基排水 67

南昌工程学院本（专）科毕业设计（论文）

第一章 基本资料及设计数据
1。1 工程流域概况
山湘水电站位于远水支流秋水的上游，坝址位于重庆市秀山县山湘镇北河桥上游约1。7km处,上距设计中的酉酬水电站约35km，下距在建的碗米坡水电站约53km，距秀山县城约52km。水库正常蓄水位290.00m，相应库容1。32亿m3，总库容1.63亿m3，调节库容0。50亿m3，为季调节水库，电站总装机容量120MW，保证出力11。1MW，年利用小时3283h,年发电量3。94亿kW·h。工程计划工期33个月，首台机组发电工期31个月，工程静态投资82830万元，总投资87087万元。
秋水是远水的最大支流，流经湖北来凤，湖南龙山，重庆酉阳、秀山，贵州松桃，湖南花垣、保靖、永顺、古丈、沅陵等县.流域东接远水干流，西以大娄山与乌江相望，南与武水相邻，北以武陵山与澧水相望。流域地理位置位于北纬28°~30°、东经108°～110°之间，流域呈西北高、东南低的三角形。
秋水有南北两源。北源又称北河，发源于湖北宣恩和鹤峰两县交界的酉源山；南源又称秀山河、梅江河，发源于贵州省松桃县的平溪，南、北两源于重庆市秀山县山湘镇汇合后,折流向东,经隆头、江口分别纳入洗车河、花垣河，过保靖往东至沅陵注入远水。秋水干流全长427km,河道平均坡降1。05‰，流域面积18530km2,多年平均径流量170亿m3，山湘坝址控制流域面积5473km2,占秋水流域面积的29。5％。
秋水流域为多山地区，上中游山高坡陡,属山区性河流，坝址上、下游河段不通航，当地交通以公路为主，目前坝址左岸有乡村道路经山湘镇至龙池与319国道相连，全长31km。其后经319国道向西北经酉阳、黔江、彭水、武隆、涪陵、长寿、可达重庆市，全长743km。
1.2 电站建设的必要性和工程开发任务
1。2。1 电站建设的必要性
1。建设山湘水电站是重庆市电力发展的需要；
2.建设山湘水电站是秀山县实现脱贫致富，变资源优势为经济优势的需要；
3.建设山湘水电站是乌电集团发展的需要；
4.建设山湘水电站是秀山县实现脱贫致富,变资源优势为经济优势的需要。
1.2。2 工程开发任务
秋水干流重庆河段河谷深切，水流湍急，两岸山坡陡峭,山湘上、下游已建、在建电站均不具备通航条件；干流河段耕地稀少，仅支流内有耕地，且沿河分布，没有灌溉、供水、航运等综合利用要求，下游也没有专门的防洪对象和要求。根据《秋水河流规划报告》、《秋水山湘至塘口河段水电规划复核报告》和山湘水电站的开发利用条件，山湘水电站的开发任务主要是发电,兼有改善库区航运、发展旅游等综合效益。
1.3 地形、地质概况
1.3。1 区域地质与地震
秋水侧面以大娄山脉与乌江相隔,南与武水相邻，北以五陵山和澧水分流，流域形状呈西北高、东南低的三角形,地貌上属川东-湘西北岩溶化中低山区。
本区所处大地构造单元为鄂黔台向斜黔北台凹的一部分,俗称扬子准地台的东南缘—川湘凹陷带（亦称川鄂湘黔隆起褶皱带武陵褶皱束）内。其构造体系属我国东南部新华夏系一级构造第三隆起带—武陵山隆起带南段，褶皱轴向和主断裂面均呈北北东或北东向展布，而相应的北西向张性或张扭性断裂发育较弱.
本区第三纪以来，处于大面积间歇隆起上升阶段,无发震的深大断裂和活动性断裂分布,库坝区为一刚度较大完整性较好的稳定地块,不具备产生中强地震的构造条件，属区域构造稳定地区.
据GB18306—2001《中国地震动参数区划图》，地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0。35s，相应地震基本列度小于6度。
1.3。2 水库工程地质
山湘水电站水库回水至酉阳县酉酬镇,水库全长约35km.库区山体雄厚,河谷深切。
库区内分布的地层主要为寒武系、奥陶系及志留系。区内地质构造相对较简单，褶皱以舒缓短轴状为主，断裂相对稀疏，褶皱轴向和主断裂面均呈北北东或北东向展布，而相应的北西向张性或张扭性断裂发育较弱。
水库环库地形封闭良好,大部分地段存在有宽厚的志留系碎屑岩相对不透水地层；在无相对不透水地层分布的近坝区的河间地块上,亦存在有高于正常蓄水位的地下水位。因此,本工程无水库渗漏之虞。
库区以基岩岸坡为主，不存在大规模的不稳定岩体，岸坡总体稳定较好.库内无大面积腹地和人口集中的城镇及工矿企业，亦无具有工业价值的矿藏和重要文物分布，淹没损失较小,基本无固体迳流来源和浸没问题。
水库除库首外，大部分河段库水壅高与天然洪水位接近，无高于本地区地震基本烈度的水库诱发地震的可能。
1。3。3 枢纽工程地质
山湘水电站坝址位于山湘镇北河桥上游约2.0km的河段内，秋水由东向西流。坝址区位于宋农—山湘背斜北端的NW翼，背斜轴部从坝址下游穿过。
坝址处河床为一不对称“箱"型河谷，河段平直，河床较开阔，水下地形整齐平坦，高程为246。10 m～248。20m，河水位249。50m时，水面宽110。0m左右，主河道位于左侧，深度2.0 m～3.0m。正常蓄水位290。00m时，河谷宽180。0m左右.河床往下游收窄进入峡谷。
坝址左岸为秋水的河湾地块，溶蚀峰丛地貌，山顶高程350。00 m~450。00m,高程290。00m以下地形陡峻，为悬崖或峻坡，以上为峰丛间的浅小冲沟或小型溶蚀洼地，地形较平缓;右岸发育有两条冲沟，高程305.00m以下地形陡峻，为悬崖或峻坡，地形略显零乱；以上为山前缓坡地,台地宽50.0 m~100。0m，地形坡度5°～10°，往后地形逐渐变陡,其后缘山体雄厚，最高点为亥时坡，高程在700。00m以上；河床大部分基岩裸露，仅河槽中有少量砂卵砾石及崩塌堆积的碎块石.
出露的地层为寒武系上统灰色、灰黑色厚至巨厚层白云岩、灰质白云岩夹少量薄层白云岩，岩性均一，岩体的强度和刚度均较高。地质构造简单，岩层走向与河床斜交,倾向上游，产状较稳定，为30°～40°/NW∠15°～20°.未发现有较大的断层通过坝址区，实测的断层规模小，破碎带胶结良好。岩石以面状风化为主，少见全风化岩石,强风化下限埋深多在10.0m以内。
坝址岩溶以表部的浅层岩溶为主，主要表现为溶沟、溶槽及溶蚀裂隙，溶蚀相对较弱。岩体透水性以弱~微透水为主。地下水类型主要为岩溶裂隙水，普遍受大气降水补给，向秋水河及其支流(沟)排泄。河水和地下水对混凝土均无侵蚀性。
试验表明：作为持力层的白云岩、灰质白云岩属中硬～坚硬岩石，岩体质量较好,以较完整~完整岩体为主，坝址区的岩体质量基本一致。河床与河谷两岸的弱风化岩体基本为Ⅲ级；一般强风化岩体质量在Ⅲ~Ⅳ级之间；微风化或新鲜岩体质量为Ⅱ级.
1.4 水文、气象
1.4.1 水文基本资料
秋水流域先后设立水文站16个，现有水文站11个，观测项目有：水位、流量、泥沙、水温、岸温等.在山湘镇上游约10km的大溪水文站，是我院于1980年10月设立的专用站。山湘水电站水文分析计算依据站为坝址上游的大溪水文站。来凤、山湘、宋农、保靖等站为工程设计的主要参证站
1.4。2 气 象
秋水流域属亚热带季风气候区,冬季受极地大陆气团控制,冷空气频频南下,气候干燥寒冷。夏季则为海洋暖湿气团所控制，温高湿重.在春夏之交本流域处于冷暖气团交绥地带，锋面和气旋活动频繁,6月中旬～7月下旬为梅雨期，往往形成历时长、强度大、面积广的暴雨.
坝址处多年平均气温16.4℃，极端最高气温41。9℃,极端最低气温—3.6℃；多年平均降水量1300。6mm，年平均降水日数168.2d；多年平均相对湿度86％；多年平均水温18。2℃，最高水温31.8℃，最低水温3℃；多年平均年蒸发量682。8mm；多年平均风速1.4m/s，最大风速20.0 m/s,相应风向NNE。
1.4。3 径流
坝址计算径流的依据站为大溪水文站.该站与坝址之间的区间面积为74km2，只有坝址控制流域面积的1。4％,根据规范，坝址径流可直接采用大溪水文站1951~2003年实测和插补径流成果。
本流域径流以降水补给为主，径流的年内分配与降水的年内分配基本一致,年内变化较大，径流年内分配见表1。4－1。
表1.4。3－1 山湘坝址径流年内分配表
月份
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
年
平均流量
（m3/s）
181
292
356
359
217
152
131
95。1
41。4
31.5
42.2
82.5
166
百分比(%)
8。96
15。0
17.7
18。4
11.1
7。53
6。70
4。72
2。11
1.60
1。96
4。22
100
径流年际变化较为稳定,根据1951～2002年水文年资料统计，多年平均流量为166m3/s，最大年平均流量294m3/s，最小年平均流量102m3/s。坝址年径流频率计算成果见表1.4－2.
表1.4。3－2 山湘坝址年平均流量频率成果表
均值
(m3/s）
Cv
Cs/Cv
P（%）
2
5
10
20
50
75
90
95
166
0。27
2.5
273
247
226
202
161
134
113
102
1。5 洪水
秋水流域自1954年起,“长办"、原长勘院、中南院等单位先后多次进行过历史洪水调查.综合各次调查成果，秋水干流保靖至山湘河段调查到的大洪水年份有1849年、1909年、1927年、1931年、1954年和1963年等。北源（山湘至来凤）有1849年、1909年、1927年、1933年、1941年、1954年、1963年、1980年、1998年和2003年等。
秋水流域是远水的主要暴雨区，本流域洪水系降雨形成，4~9月份为汛期，坝址年最大洪峰流量多出现在5～9月份，其中6～7月份最集中，占全年的63%。
坝址计算设计洪水的依据站为大溪水文站，上游卯洞水文站、来凤水文站、下游山湘水文站作为山湘坝址设计洪水分析计算的参证站。
山湘坝址与大溪水文站之间的区间面积为74km2，只有坝址控制面积的1。4％，坝址设计洪水可直接采用大溪水文站计算成果。坝址设计洪水成果见表1.5－1。
表1。5－1 坝址洪水峰量频率成果表
频 率
Qm(m3/s）
W24h（亿m3）
W3d（亿m3）
W5d（亿m3）
0.02％
15300
11
21.2
30.9
0.05％
14000
10.1
19。3
28
0。1％
13000
9.35
17.9
25.7
0.2％
11900
8。62
16。5
23.5
0。5％
10600
7。64
14.6
20。6
1％
9550
6。89
13.1
18.3
2％
8510
6。13
11。7
16.1
5%
7100
5。12
9.7
13.1
10％
6010
4.33
8。18
10。8
20%
4890
3.52
6.62
8。54
坝址的分期洪水计算方法与设计洪水相同.可直接采用大溪水文站分期洪水的计算成果。分期设计洪水成果见表1。5－2。
39

表1.5－2 坝址分期设计洪水成果表 流量单位：m3/s
时 段
P(%）
1
5
10
20
50
1月
312
193
144
96.8
42。7
2月
523
325
243
164
69。1
3月
1670
1010
732
475
182
4月
2660
1940
1610
1270
744
9月
4540
3080
2440
1800
917
10月
2570
1800
1460
1110
592
11月
2110
1340
1010
692
282
12月
633
368
261
162
56。7
9月1日至次年4月30日
5210
3740
3080
2410
1430
9月1日至次年3月31日
4980
3530
2890
2230
1290
10月1日至次年4月30日
3340
2420
2010
1590
993
11月1日至次年4月30日
3210
2280
1860
1440
832
10月1日至次年3月31日
3100
2150
1740
1320
730
11月1日至次年3月31日
2270
1500
1160
835
409
12月1日至次年3月31日
1570
1010
767
533
242
12月1日至次年2月28日
730
467
356
248
113
1。6 坝址水位流量关系曲线
山湘水电站坝址位于龙梯水位站上游约200m处。本阶段根据洪水比降由龙梯站水位流量关系推求坝址水位流量关系.成果见表1。6－1.
表1.6－1 坝址水位与流量关系曲线
水位(m）
248。5
249.0
249。5
250。0
250。5
251。0
251.5
252。0
流量（m3/s）
60。9
109
180
259
350
459
576
706
水位（m）
252。5
253。0
253.5
254.0
254.5
255.0
255.5
256.0
流量(m3/s)
840
977
1100
1220
1390
1610
1830
2040
水位(m)
256。5
257。0
257。5
258.0
258。5
259.0
259。5
260。0
流量(m3/s）
2250
2470
2680
2900
3130
3370
3630
3890
水位(m)
260.5
261.0
261.5
262。0
262。5
263。0
263.5
264。0
流量(m3/s)
4160
4440
4750
5060
5380
5730
6140
6550
水位(m)
264.5
265。0
265.5
266。0
266.5
267。0
267.5
268.0
流量（m3/s)
6960
7390
7830
8270
8740
9240
9710
10200
水位(m)
268.5
269。0
269.5
270.0
271。0
272.0
—
—
流量（m3/s）
10600
11100
11600
12100
13100
14200
-
—
1.7 水工建筑物工程地质条件与评价
1.7。1 大坝
坝址处为一不对称“箱”型河谷，上、下游400.0m的范围内，河道顺直，河床较开阔，水下地形整齐平坦,高程为246。10 m~248.20m，河水位249。50m时，河床宽110.0m，主河道位于左侧，水深2。0 m~3.0m。正常蓄水位290。00m时,河谷宽180.0m.近河岸均分布有少量的崩积碎、块石。左岸高程290。00m以下边坡为悬崖,往上逐渐变缓，高程305。00m左右为较宽缓的溶槽，地形平缓，槽内分布残坡积含砾粉质粘土层，厚度1。0～2.5m。右岸高程305。00m以下为峻坡,地形略显零乱,以上为宽100。0m左右的台地，地形坡度5°~10°，并分布有残坡积含砾粉质粘土层,厚度1.0 m～3.5m。
出露地层为寒武系上统上组（∈32—3）和（∈32—4）的灰色、灰黑色厚至巨厚层白云岩、灰质白云岩夹少量薄层白云岩，岩性均一，岩体的强度和刚度均较高。地质构造简单,岩层走向与河床斜交，倾向上游，产状较稳定，为30°～40°/NW∠15°~20°。未发现有较大的断层通过坝址区,实测的断层规模小，且胶结良好。节理裂隙大多受层面控制,延伸不长,密度较大。缓倾角结构面主要为层面和层间错动带，一般层面（缝合面）粗糙呈锯齿状,吻合较好。层间错动带相对较发育,主要沿岩层层面(缝合面)展布,长数十米，宽一般在0.1m以内，大多钙质胶结良好，局部有泥化现象。
岩石以面状风化为主，沿构造破碎带楔形风化，少见全风化岩石,强风化岩石主要分布于两岸坡上部,下限埋深: 左岸3。0 m～8.0m；河床1。0 m～1。5m；右岸3。0 m～18.0m。弱风化下限埋深：左岸10。0 m~25。0m;河床15。0 m~25.0m;右岸10。0 m～30。0m。岸坡的卸荷深度一般1。0 m~5。0m左右。
坝基弱风化岩石饱和抗压强度大于45MPa，平均完整性系数KV一般大于0。55，属岩体质量较好的岩石。岩体质量为Ⅱ~Ⅲ级，少数构造带或节理密集带的岩体质量为Ⅳ级.
坝基下未发现有连续性较好的软弱结构面，一般层面（缝合面）粗糙呈锯齿状，吻合较好，层间错动带和节理大多钙质胶结良好,因此坝基岩体抗滑稳定性较好。
以进入相对隔水层(透水率q≤3Lu）以下5.0m左右作为坝基岩体防渗标准。河床段进入相对隔水层以下10。0m，幕深25。0m~40。0m。右岸防渗端点可衔接至地下水位略高于正常蓄水位的ZK26孔处,防渗线路长160。0m,相对隔水层顶板埋深25.0m~55.0m，幕深30。0m~60。0m；左岸防渗线自坝肩经ZK31孔折转至ZK13孔，线路长约450。0m，相对隔水层顶板埋深15。0m～50。0m,幕深20。0m~55.0m。
1.7.2 电站厂房
厂房布置于左岸坝后的陡峻边坡下，为反向坡，基岩裸露，边坡稳定。厂房地基为寒武系上统上组(∈32—3）和(∈32—4）的灰色、灰黑色厚至巨厚层白云岩、灰质白云岩夹少量薄层白云岩。全风化岩体分布于边坡上部,厚度为2.0m～3。0m;强风化下限在10.0m以内，河床仅1。0m~2.0m；弱风化下限埋深8。0m～15。0m.构造以节理裂隙为主，一般规模不大.地质构造简单，岩石坚硬较完整，岩体质量为Ⅱ~Ⅲ级，边坡整体稳定。
1.7。3 消能防冲建筑物
消力池的工程地质条件与溢流坝段基本一致.地层亦为寒武系上统上组（∈32—3）的灰至灰黑色厚层白云岩夹少量薄层白云岩。强风化下限埋深仅1.0m～2.0m；弱风化下限埋深10。0m左右。构造以节理裂隙为主，断层规模小，其破碎带胶结良好。岩石坚硬,岩体较完整,除沿裂隙发育的溶槽等外,以Ⅱ~Ⅲ级岩体为主，岩体的抗冲流速7.0m/s。
1。7.4 上、下游围堰
上、下游围堰处除两岸坡脚分布有少量的崩积碎、块石外，其它部位基岩裸露，岩性为寒武系上统上组（∈32—4)的灰色厚至巨厚层白云岩，岩体较完整，岩体质量以Ⅲ级为主。地质构造简单，以节理裂隙为主，一般规模不大，裂隙除表部溶蚀外,基本均有方解石脉充填，胶结较好。两岸边坡稳定.
1。7.5 导流洞
导流洞全洞段围岩均为寒武系上统上组（∈32—3)和（∈32—4）的灰色、灰黑色厚至巨厚层白云岩、灰质白云岩夹少量薄层白云岩，进口边坡为顺向坡,岩层倾角约15°，边坡坡角30°～40°,边坡表部覆盖有崩塌堆积物，呈条状分布，由碎、块石及残坡积土组成，结构松散、架空，下伏岩体较完整。强风化带水平深10。0m~15。0m，弱风化带水平深25。0m~30.0m。
出口边坡右侧为顺向坡，岩层倾角约20°，边坡坡角下部较缓，上部为悬崖，边坡基本稳定.节理裂隙不甚发育，岩体较完整。强风化带水平深5.0~10。0m,弱风化带水平深25。0～35。0m。卸荷裂隙的发育深5。0m左右.
隧洞沿线地质构造以节理裂隙为主，多方解石脉胶结，未见断层等分布，洞室围岩大部分呈弱~微风化，岩体完整，稳定条件较好。地下水位在坝轴线上游较高，往下游基本与河水位持平。
根据导流洞围岩特征，进、出口段的岩体为Ⅲ～Ⅳ类,以卸荷裂隙发育地段较差。一般隧洞段围岩为Ⅱ~Ⅲ类。
1.8 天然建筑材料
秋水河床基岩裸露，天然砂砾料贫乏,工程所需混凝土骨料需人工轧制。石料场位于坝址北侧2。0km的茅坝坪,其开采条件和交通条件均较好。岩性为奥陶系下统红花园组(O1h）生物碎屑灰岩和分乡组(O1f）白云质灰岩，料场风化层薄.地质构造简单，试验表明：料场的岩石作为轧制混凝土粗细骨料和块石料，物理力学特性满足有关规程规范的要求;总储量大于300万m3，无用层约70万m3，储量满足工程要求。
土料场分布在坝址两岸的台地、缓坡上，分布高程310。00 m~320.00m，总储量19万m3，有效储量为16万m3。采运方便,质量及储量满足工程要求。
南昌工程学院本（专）科毕业设计（论文）

第二章水文水能计算
2。1 工程等级
水库正常蓄水位290.00m，相应库容1。32亿m3，总库容1.63亿m3,调节库容0。50亿m3,为季调节水库，电站总装机容量120MW,保证出力11。1MW，年利用小时3283h，年发电量3.94亿kW·h。根据《防洪标准》GB50201-94及《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180-2003的有关规定，本工程为Ⅱ等大（2）型工程.
2.2 洪水标准
表2-1 洪水频率表
频 率
Qm(m3/s）
W24h（亿m3)
W3d（亿m3)
W5d（亿m3)
0.02%
15300
11
21。2
30。9
0。05％
14000
10。1
19。3
28
0。1%
13000
9。35
17.9
25。7
0.2%
11900
8.62
16。5
23.5
0。5％
10600
7.64
14。6
20。6
1％
9550
6.89
13。1
18。3
2％
8510
6.13
11.7
16.1
5%
7100
5.12
9.7
13。1
10%
6010
4。33
8。18
10。8
20％
4890
3。52
6.62
8.54
本工程总装机容量120MW，总库容1.63亿m3,因此,主要建筑物的设计安全标准按Ⅱ等大（2）型工程进行设计，各方案及不同建筑物的防洪标准如下：
混凝土坝按500年一遇(P=0.2％)洪水设计，2000年一遇（P=0。05%）洪水校核；
引水发电厂房按200年一遇(P=0。5%）洪水设计，500年一遇（P=0.2％)洪水校核；
消能防冲建筑物洪水设计按50年一遇（P=2%）洪水设计。
2。3 水库及水能主要指标
表2。3—1 水库主要指标
序号
名称
单位
数量
备注
1
水库水位:
m

2
正常蓄水位
m
290　

3
死水位
m
284　

4
正常蓄水位时水库面积
m2
1。32　

5
回水长度
m

6
水库容积：
亿m3

7
总库容
亿m3
1.63　

8
正常蓄水位以下库容
亿m3

9
调节库容
亿m3
0。50　

10
死库容
亿m3

11
调节特性

季调节　
表2。3—2 坝址水位与流量关系曲线
水位(m）
248.5
249.0
249。5
250。0
250.5
251.0
251。5
252。0
流量（m3/s）
60。9
109
180
259
350
459
576
706
水位(m)
252.5
253。0
253。5
254。0
254.5
255.0
255。5
256。0
流量(m3/s)
840
977
1100
1220
1390
1610
1830
2040
水位（m）
256。5
257。0
257.5
258。0
258。5
259。0
259.5
260.0
流量(m3/s)
2250
2470
2680
2900
3130
3370
3630
3890
水位(m)
260。5
261.0
261.5
262.0
262。5
263.0
263.5
264.0
流量(m3/s)
4160
4440
4750
5060
5380
5730
6140
6550
水位(m)
264。5
265.0
265。5
266.0
266。5
267.0
267。5
268.0
流量（m3/s)
6960
7390
7830
8270
8740
9240
9710
10200
水位(m)
268.5
269。0
269.5
270。0
271.0
272.0
-
—
流量(m3/s)
10600
11100
11600
12100
13100
14200
—
—
2.4 枢纽的组成建筑物及工程等级
2。4.1 枢纽建筑物组成
根据山湘水电站枢纽的开发任务,该枢纽组成建筑物包括：拦河大坝、泄水建筑物、引水发电厂房.
2。4.2 水工建筑物级别
根据GB50201-94《防洪标准》和SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》,山湘水电站工程等别属Ⅱ等工程，水库为大（2)型水库，电站为中型电站。枢纽建筑物中的溢流坝、非溢流坝、混凝土闸和电站厂房等主要建筑物属于2级建筑物，导墙、护岸等次要建筑物为3级建筑物，临时建筑物为4级建筑物。
2.5 防洪标准
各水工建筑物洪水标准见下表：
表2—4 永久性水工建筑物洪水标准表
水工建筑物
建筑物级别
建筑物洪水标准p(%)
设计
校核
溢流坝
2
0.2
0。05
非溢流坝
2
0.2
0。05
电站厂房
2
0.5
0。2
导墙、护岸
3
2

2。6 调洪演算
2.6.1 调洪演算的目的
主要根据水位水利的相关资料,如水位～库容曲线以及坝址设计洪水