案例

一、流域概况及枢纽任务

枝江干流全长1200km，流域面积25400km2，上游95%为山地，河床狭窄，水流湍急；中游大部分为丘陵地带，河床较宽；下游岸为冲积平原，人口最密，为重要农业区域，且有一个中等工业城市，但下游河床淤高，主要靠堤防挡水，每当汛期，常受洪水威胁。枝江流域内物产以农产品为主，有稻谷、小麦、玉米、甘薯等，矿产资源较少，燃料缺乏。

D枢纽位于枝江上游，其目的是为减轻洪水对枝江中下游95万亩农田的威胁，枢纽的主要任务是防洪、灌溉等综合利用效益。

1.坝址地形

在该枢纽坝址地区，河床狭窄，仅100多米宽，但随着高程增高两岸便趋于平坦。两岸高度在200m以上，海拔在 400m以上，在坝址处右岸较左岸陡，右岸平均坡度为 0.5左右，左岸为 0.4左右。坝址位于河湾的下游，在坝址上游十余千米有一开阔地带，是形成水库的良好条件。

2.坝址地质

坝址地质构造比较简单，主要岩层为黑色硅质页岩和燧石，上有3～9m的覆盖层，系河砂卵石，近风化泥土层及崩石,其岩层性质为：黑色硅质页岩，属沉积岩，为硅质胶结，根据勘测结果，该岩层性坚硬致密，仅岩石上层10～18m深度存在有裂缝和节理，不是很严重，但须加以处理，经过压水试验，岩石的单位吸水量为0.1L/min。燧石：其岩层不宽，分布于左岸，岩性较黑色硅质页岩弱。岩层走向：左岸为SW30°，右岸为SE5°，倾角为50°～70°，倾向上游。在坝址处，据目前资料尚未发现断层。

硅质页岩的力学性质如下：

（1）天然含水量时的平均容重：2600kg/m3。

（2）基岩抗压强度：1000～1200kg/cm2。

（3）坚固系数：12～15。

（4）岩石与混凝土之间的抗剪断摩擦系数为f′=0.85，抗剪断凝聚力系数c′=7.0kg/cm2；抗剪摩擦系数f=0.65。

3.水文气象

该枢纽位于我国中部，气候温和，雨量丰富，雨量多集中于 6—9 月，此4个月为丰水期，多暴雨。流域及河流坡度较陡，故洪水来势凶猛。枯水期在10月至次年5月，1—4月为最枯季节。该河流自 1954 年开始建立水文站，枢纽距该水文站不远。

（1）多年月平均流量见表0-1。

（2）各种时期不同频率的洪峰流量见表0-2。

（3）降雨量资料见表0-3。

一日最大降雨量曾达90.5mm。

（4）气温记录及冰冻情况见表0-4。

年平均气温为 16.5℃。河道常年不结冰，在寒冷的情况下，地面有冰冻现象，但历时短。

（5）河道泥沙情况。根据坝址附近水文站的统计，本河流年平均输沙量为1.8×106m3，在河流上游山区有部分森林，其他地方亦在进行造林工作和其他水土保持工作。水土保持生效年限可采用 30年，泥沙饱和容重取1.4t/m3，泥沙内摩擦角为 0°。

（6）水库吹程、风速。吹程为3.0km；洪水期多年平均最大风速为12m/s。50年重现期的最大风速为15m/s。

（7）坝址流量。水位-流量关系见表0-5。

（8）水位-库容曲线如图0-1所示。

（9）实测洪水过程线如图0-2所示。

4.当地材料分布情况

在坝址上、下游两岸有大量的河砂和较多的卵石，椐初步调查,河砂的储蓄量为8.2×105m3，渗透系数K=4×10-2cm/s，卵石储量有5.8×105m3，大部分在上海。在坝址下游3km左右，有部分土壤；储量不多，约5.2×104m3，K=1×10-3cm/s。在本河流上游地区，有部分山区森林，可作筑坝所需木材之用。

5.交通运输

（1）陆路：目前已有三级公路通过本地区，离坝址 150km处有铁路，且与公路衔接。

（2）外地材料运输:主要靠铁路、公路，部分可用木船，运输较方便。

（3）施工动力与施工机械的供应：施工动力大部分可由坝址下游处的县城供给，不足的由离坝址70km的县城供给。施工机械的供应是方便的。

（4）劳动力：坝址所在地区有足够的农业劳动力；在满足农业生产的要求下，可以抽调一部分农业劳动力参加枢纽之修建工作。

6.其他设计资料

（1）水库最高洪水位不得超过182.00m。

（2）正常蓄水位178.20m。

（3）防洪限制水位176.00m。

（4）死水位166.28m。

（5）设计洪水时安全泄量2000m3/s。

（6）校核洪水时安全泄量2500m3/s。

（7）总库容16亿m3。

（8）淤沙高程155.00m。

（9）水库放空时间要求在35天以内。