第一章 土石坝工程概况
1.1 工程流域概述
该江位于我国西南地区,该江从东南向西北流向,全长约为122公里,该流域面积2558平方公里,在坝址以上流域面积约为780平方公里。本流域大多部分为山岭地带,山脉山丘和盆地交错于其间,地形变化多端,流域内支流很多,但多为小的山区流河流,汛期河流的含沙量较大,流速快。全区农田面积仅占总面积的20%,林木面积约占全区的30%,其种类有松、杉等。其余为荒山及草皮覆盖,冲积层较厚,土多,两岸有崩塌现象。本流域内因山脉连绵,纵横交错,交通不便,故居民较少。
1.2工程地质资料 1.2.1坝址地质资料
该坝址位于该江中游地段的峡谷地带,河床比较平缓,坡降不太大,两岸高山耸立,纵横交错构成高山深谷的地貌特征,汛期河流的含沙量较大,流速快,冲积层较厚,土多,两岸有崩塌现象,适合用土石坝。
1.2.2地震资料
本地区地震烈度定为7度,基岩与混凝土之间的摩擦系数取0.65。
1.3当地气候特征 1.3.1气温情况
该地年平均气温约为12.8度,最高气温为30.5度,平均发生在7-8月,最低气温为-5.3度,平均发生在1-2月份。
表1-1 月平均气温统计表(度)
年平均 12.8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4.8 8.3 11.2 14.8 16.3 18.0 18.8 18.3 16.0 12.4 8.6 5.9 表1-5 平均温度日数
月份 日数 平均温度 ℃ 21 2 32 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 25.0 0 1.2 0.3 26.8 0 30.7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.1 27.9 0 ℃ 30 31 30 31 31 30 31 30 ℃ 0 0 0 0 0 0 0 0
1.3.2降水量情况
该地最大年降水量可达1213毫米,最小为617毫米,多年平均降水量为905毫米。
表1-2 各月降雨日数统计表
日数 月份 1 平均降雨量 <5mm 5~10mm 10~30mm >30mm
2.6 2.2 4.3 4.2 7.0 8.6 11.5 8.5 9.6 9.5 4.8 4.3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.3 0.2 0.2 1.4 2.0 2.4 2.7 2.7 2.6 2.4 0.8 0.1 0.1 0.1 0.7 0.5 2.3 4.6 4.9 3.8 2.2 1.3 0.6 0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.3.3风力和风向
通常1-4月风力较大,实测最大风速为19.1 m/s,相当于8级风力,风向为西北偏西。水库平均吹程为15公里。实测多年平均风速14m/s。
1.4当地水文特征
该江水量的主要来源为降水,在此山区流域内无湖泊,河流调节径流。根据实测水文气象资料研究研讨,通常是每年五月底六月初河水开始上涨,汛期开始后,到十月以后洪水开始逐渐下降,导致枯水期开始,直至次年五月。
该江洪水形式陡涨猛落,迅速而快,峰高而瘦,具有山区河流的特性,实测最大流量为700秒立米,而最小流量为0.5秒立米。
1.4.1日常径流资料
坝址附近水文站有实测资料8年,参考临近测站水文记录延长后有22年水文系列,多年年平均流量为17秒立米。
1.4.2洪峰流量资料
经过频率的分析,可以求得不同频率的洪峰流量如下表1-7,1-8所示,山区洪水的特性是暴涨暴落,迅速飞快的。
表1-3 不同频率洪峰流量(秒立米) 频率 流量 0.05 2520 1 1880 2 1420 5 1180 10 1040 表1-4 各月不同频率洪峰流量(秒立米)
1% 2% 5% 10% 1 2 3 4 5 6 1240 1120 850 760 7 1550 1360 1100 980 8 9 10 11 12 46 19 12 19 600 36 17 11 15 530 23 14 19 11 9 7 11 420 9 370 1210 670 390 28 37 1090 600 310 23 33 830 720 480 250 16 28 410 210 15 23 1.4.3固体径流资料
该江为山区性河流,含沙量大小均随降水强度及降水量的大小而变化,平均含沙量达0.5公斤/立米。枯水极少,河水清彻见底,初步估算30年后坝前淤积高程为2765米。
1.5建筑材料物理力学性质 1.5.1物理力学性质概述
(1)土料:(见表1-5,表1-6)
(2)石料:坚硬玄武岩可作为堆石坝石料,储量较丰富,在坝址附近有石料场一处,覆盖层浅,开采条件较好。
表1-5
物 理 性 质 料 场 名 称 自然含水量 % KN/m 3力学性质 颗粒级配(成分%,粒径d) 砂 粗中 细 粉 0.05 渗 击实 最 大 干 最优含透 系 数 内摩凝聚剪力 固 结 压 缩 化学性 有机含量可溶盐含量 % 自然容重 比 湿 干 重 孔隙率 % 孔隙比 流限 % 稠度 饱塑限 % 塑性指数 和度 砾 粘土 灼-610 系 擦力 2~ 0.5~ < 热密 水>2 ~ cm/s 数 角 0.5 0.05 0.005 法 度 量 mm 0.005 2 deg kPa cm/kg mm mm mm g/cm3 % % mm 1#下 24.8 18.91 15.16 2.67 42.26 0.734 42.60 23.14 19.46 0.93 7.47 5.95 17.87 35.48 33.23 1.60 22.07 4.317 24.67 24.0 0.021 1.73 0.070 2#下 24.2 18.91 15.18 2.67 41.90 0.721 43.90 22.20 21.70 0.91 7.25 4.15 14.35 41.75 32.25 1.65 21.02 4.80 25.50 23.0 0.020 1.90 0.019 1#上 25.6 17.35 13.03 2.65 49.80 0.990 49.57 25.00 24.57 0.87 8.83 8.00 17.50 31.00 34.67 1.56 22.30 1.90 23.17 25.0 0.026 2.20 0.110 2#上 26.3 16.37 12.84 2.74 52.30 1.093 49.90 26.30 23.50 0.69 4.50 4.33 20.67 36.20 34.30 1.54 23.80 3.96 21.50 38.0 0.033 0.25 0.110 0.580 34.00 20.00 14.00 0.67 6.40 9.00 12.00 35.00 19.60 1.80 16.90 3.00 28.00 17.0 0.010 1.90 0.080 3#下 15.9 19.11 16.64 2.70 37.00