6.1 招标设计图纸说明 ................................................ 47 6.2 招标设计图纸 .................................................... 47
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第1章 总 则
1.1 监测设计 1.1.1 工程概况
湖南省托口水电站位于沅水干流上游河段清水江下游洪江市境内,距怀化市74km,其中东游祠主坝上距托口镇3.5km,下距江市镇11km,是沅水规划梯级的第5级。本工程等别属Ⅰ等大(1)型工程,以发电为主,兼有通航等综合利用要求。
托口水电站,正常蓄水位250.00m,相应库容12.49亿m3,校核洪水位252.43m,总库容13.84亿m3,装机容量800MW,采用4台单机容量200MW的混流式机组。东游祠主坝、王麻溪副坝、白土冲副坝等主要建筑物为1级建筑物,发电厂房按2级建筑物设计,航道等级为Ⅶ级,按50t级船只过坝设计,采用升船机干运过坝形式。
本工程区地震基本烈度小于6度,永久建筑按6度设防。 1.1.1.1 枢纽布置
枢纽建筑物由东游祠主坝(包括溢流坝、左岸碾压混凝土重力坝、右岸粘土心墙堆石坝)、王麻溪副坝(包括汇融溪至王麻溪引水渠明渠、混凝土重力坝、发电厂房及尾水系统、通航建筑物)、白土冲副坝及河湾地块防渗工程等四大部分组成。由于托口水电站特殊的地形条件,枢纽建筑物采用分散式布置即挡水、泄洪建筑物和引水发电系统、厂房、通航建筑物等分开布置,东游祠至王麻溪之间的河湾地块进行防渗处理。
东游祠主坝左岸至右岸分别为碾压混凝土重力坝、碾压混凝土溢流坝、粘土心墙堆石坝,坝顶高程253.00m,坝顶总长度648.50m。其中左岸碾压混凝土重力坝,最大坝高75.00m,坝顶长度178.00m;右岸粘土心墙堆石坝,最大坝高55.46m,坝顶长度155.50m;河床碾压混凝土溢流坝,坝顶长度207.00m,为9孔开敞式溢流堰,每孔孔口尺寸为18.0m×17.0m(宽×高),采用挑流消能型式。
王麻溪副坝为常态混凝土重力坝,布置有左、右岸重力坝段、进水口坝段以及升船机坝段,坝顶总长度336.50m,坝顶高程253.00m,最大坝高51.0m。其中左岸重力坝段长度109.00m,升船机坝段长度17.80m,进水口坝段长度136.20m,右岸重力坝段长度73.50m。
白土冲副坝因垭口处覆盖层较深,且坝高不高,坝线短,采用均质土坝。 1.1.1.2 对外交通条件
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托口水电站位于湖南省洪江市托口镇下游约3.5km,坝址右岸有公路通往洪江市及怀化市,至黔城镇公路里程约20km,至怀化市约74km。焦柳铁路从江市镇通过,江市站距托口镇公路里程约11km,江市至怀化铁路里程59km。对外公路从江市老团村209国道到主坝址里程约11.5km,其中新修公路约8.5km,改造公路约3km,路面宽7.5m,路基宽8.5km,混凝土路面。 1.1.2 水文气象和地形地质
1.1.2.1水文气象
托口坝址以上集雨面积24450km2,占沅水流域集水面积的27.2%,属副热带季风气候区,温湿多雨,四季分明,多年平均气温15.7℃,多年平均降雨量为?1285mm。一般每年4月份进入雨季,8月份以后雨量逐渐减少,其中5~7月份占全年降水量的44.7%,多年平均降雨日(日降雨量大于等于0.1mm)为184d,多年平均风速0.9~2.6m/s,历年实测最大风速28.6m/s。
沅水为山区性河流,洪水由暴雨形成,年最大洪水自4月至10月份各月均可出现,但主要集中在汛期5~8月份,其中5~7月份出现次数最多。汛期洪水陡涨陡落,洪峰流量大,但历时短,一次洪水过程一般为3~7d,多呈单峰型,同时具有洪中有枯的特性。 1.1.2.2 地形及地质
上游祠主坝坝址区河床宽约140m,左岸地形坡度约18°,右岸有宽171m的Ⅰ级阶地、河漫滩宽约100m,岸坡地形较整齐,坡度约33°。坝址区呈单斜构造,岩层倾向右岸,为纵向谷。左岸强风化带厚1~7m,下限埋深9~24.5m,弱风化带厚1~16.3m,下限埋深10~31m;河床无强风化岩带分布,多呈弱风化,厚0~4m,下限埋深2.3~9m;右岸Ⅰ级阶地强风化带厚1~1.5m,下限埋深13.6~17m,弱风化带厚1.7~4.9m,下限埋深15.6~21.2m。左岸地下水位埋深高于正常蓄水位,平均水力坡降为15.9~26.7%。地下水主要循C2+3/Zant接触面(带)渗透和排泄。右岸地下水位低。河床及右岸Ⅰ级阶地部位相对隔水层埋深浅,位于基岩面以下0~11m。
王麻溪副坝坝址位于○33冲沟上游侧,为一左缓(坡度19°)右陡(坡度38°)的不对称宽缓“V”字型谷,谷底高程约210m,左岸山顶高程325m,右岸坝肩山脊顶部高程275m。坝址为纵向谷,岩层倾向右岸,坝基部位断裂构造主要为节理,断层有F6和F8,节理有NE~NEE和NW组,一般轻度~中等发育。坝基岩体碎屑岩类地层的弱风化~
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新鲜岩体透水率均小于3Lu,强风化岩体破碎,裂隙发育,透水性强。坝基左岸不仅3 Lu的相对隔水层顶板线埋深大,且地下水位低向左逐步下降,右岸坝接头以右地下水位高于正常蓄水位。
白土冲副坝所处垭口由白土冲和枇杷塆两冲沟构成,其谷底高程为230~240m,垭口高程249~262m,地表最低处低于正常蓄水位。垭口沟谷表部分布厚5~30m的残坡积物,其岩石地层由砾岩层和碳酸盐岩类组成,岩层平缓,在垭口附近未发现岩溶孔洞分布,地下水位高程约200m,但左侧高程165m以上有溶洞分布,地下水位高程约193m。 1.1.3 监测项目及监测断面 1.1.3.1 监测项目
a) 东游祠主坝监测项目
1) 变形监测包括:各建筑物表面的水平和垂直位移及挠度监测,各建筑物内部
及基础的水平和垂直位移监测等。
2) 渗流监测包括:各建筑物内部渗透压力及基础扬压力监测、坝体及坝基渗流量
监测、绕坝渗流监测及水质分析等。
3) 应力应变及温度监测包括:碾压混凝土坝段应力应变、碾压混凝土坝段和坝
基温度、预应力闸墩的锚索应力、钢筋应力、碾压堆石坝的土压力等。
4) 环境量:包括主坝上下游水位、水温、气温、降雨量等。 5) 专项监测包括:变形监测网。 b) 王麻溪副坝(包括升船机)监测项目
1) 变形监测包括:各建筑物(包括边坡)表面的水平和垂直位移及挠度监测,
各建筑物内部及基础的水平和垂直位移监测。
2) 渗流监测包括:各建筑物内部渗透压力及基础扬压力监测、坝体及坝基渗流
量监测、绕坝渗流监测等。
3) 应力应变及温度监测:包括混凝土应力应变、混凝土温度、坝基温度、钢筋
应力等。
4) 环境量:包括副坝上下游水位、水温、气温、降雨量等。 5) 专项监测包括:变形监测网。 c) 白土冲副坝及河湾地块防渗工程监测项目
白土冲副坝及河湾地块防渗工程主要为渗漏问题,因此主要以渗压和渗流量为监测对象。
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1.1.3.2 主要监测断面 a) 东游祠主坝监测断面布置
1) 溢流坝段全长220.00m,坝顶高程253.00m,最大坝高69.00 m,为9孔开敞式溢流堰,采用底流消能型式。在溢流坝段共设有2个监测断面,分别布置在⑧和○12坝段,设有基础稳定、扬压力分布、基岩变形、混凝土应力应变、缝面开合度、坝体及基岩温度和渗压等监测项目。
2) 左岸非溢流坝段全长178.00m,坝顶高程253.00m,最大坝高61.00 m,选择具有典型特征的○16坝段布置1个监测断面,设有基础稳定、扬压力分布、基岩变形、混凝土应力应变、缝面开合度、坝体及基岩温度和渗压等监测项目。
3) 右岸为粘土心墙堆石坝,坝顶长153.00m,坝顶高程253.00m,最大坝高55.46m,在其上布置1个监测断面,设有堆石体内部变形、接触土压力、坝体及基岩渗流压力等监测项目。
b) 王麻溪副坝监测断面布置
1) 厂房引水坝段全长113.60m,最大坝高51.0m,共安装4台混流式发电机组,装机容量80万kw。在进水口坝段设2个监测断面(布置在⑥和⑧进水口坝段),并延伸至厂房。除了设有基础稳定、扬压力分布、基岩变形、混凝土应力应变、伸缩缝和预置缝开合度、坝体及基岩温度和渗压监测等基本观测仪器以外,还沿压力钢管适当地布置了一些钢筋计和钢板计,以监测其结构的工作性态。
2) 坝后式厂房与进水口坝段紧密的靠在一起,并且其建基面较进水口坝段低许多,将影响该部位的扬压力分布。另外,建筑物各自体积和重量的差别,造成基岩应力变化的差异。因此选择在基础部位布置适量的渗压计和基岩变位计,并且与进水口坝段布置的观测断面配合一致。
(3) 右岸重力坝段长95.00m,设1个观测断面(布置在④坝段),设有基础稳定、扬压力分布、基岩变形、混凝土应力应变、缝面开合度、坝体及基岩温度和渗压等监测项目。
(4) 升船机坝段长25.00m,在左岸两级垂直升船机的排架墩上,设3个监测断面,设有基岩变形、混凝土应力应变、缝面开合度、钢筋应力和温度等监测项目。
(5) 左岸(进水口明渠、坝肩边坡及航道)边坡总长约1200 m,高约110 m。为了解其变形情况,保证施工期的安全,共设4个观测断面,设有测斜管和地下水位观测孔。
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