证书等级：乙级SO9001:2008质量体系认证证书编号：A142007305 注册号：05210Q20103R0S湖北省鹤峰县咸盈河水电站蓄水安全鉴定设计自检工作报告宜昌市水利水电勘察设计院二〇一三年三月批准：苗云江审定：贺江华审核：韩锋编写：胡伟杨光莱目录1 工程概况 01.1 工程基本情况 01.2 工程设计及审批过程 (1)1.2.1 可行性研究和初步设计 (1)1.2.2技施设计 (2)1.3 工程任务和规模 (2)1.3.1 工程建设必要性及开发任务 (2)1.3.2 工程规模 (2)2 工程地质 (3)2.1勘察工作概况 (3)2.2区域地质及地震 (3)2.2.1区域地质概况 (3)2.2.2区域稳定及地震 (3)2.3水库工程地质条件及评价 (3)2.3.1 水库地质环境 (3)2.3.2 水库渗漏分析 (4)2.3.3 库岸稳定 (5)2.3.4 水库诱发地震 (7)2.3.5 水库浸没及矿产压覆 (8)2.4坝区工程地质条件 (8)2.4.1地形地貌 (8)2.4.2地层岩性 (8)2.4.3地质构造 (9)2.4.4水文地质条件 (11)2.4.5物理地质现象 (12)2.4.6岩石的物理力学性质 (12)2.5建筑物工程地质条件及评价 (13)2.5.1大坝工程地质条件评价 (13)2.5.2发电引水隧洞工程地质评价 (14)2.5.3厂房工程地质评价 (15)2.5.4导流涵洞工程地质评价 (15)2.6天然建筑材料 (16)2.6.1砂石料 (16)2.6.2土料 (16)2.7地质结论与建议 (17)3 设计洪水与水库调洪复核 (19)3.1流域自然地理概况 (19)3.2设计洪水复核 (20)3.3泄洪设施及泄洪能力复核 (29)3.4 2013年度汛 (32)3.4.1 度汛标准 (32)3.4.2 度汛洪水调节 (32)3.5防洪自检评价 (32)4 大坝设计 (33)4.1大坝总体布置 (33)4.2坝体结构设计 (33)4.2.1坝顶高程 (34)4.2.2坝顶宽度 (34)4.2.3坝底高程 (34)4.2.4坝内廊道 (34)4.2.5坝体分缝 (34)4.2.6坝体止水和排水系统 (35)4.2.7大坝混凝土材料及分区 (35)4.2.8坝体断面设计 (35)4.2.9坝顶交通桥设计 (36)4.3计算及自检评价 (37)4.3.1坝顶高程复核计算 (37)4.3.3坝体应力计算 (41)4.3.4结构设计自检评价 (42)4.4坝基处理设计及分析 (42)4.4.1坝基处理设计 (42)4.4.2 帷幕灌浆效果分析 (42)4.5工程渗控设计及自检评价 (42)4.5.1工程主要渗控设计 (42)4.5.2渗控设计自检评价 (43)4.6工程温控设计及自检评价 (43)4.6.1大坝温度控制标准 (43)4.6.2坝体温控措施 (44)4.6.3大坝温控设计自检评价 (44)4.7大坝设计自检评价 (44)5 溢洪道设计 (45)5.1 溢洪道布置 (45)5.2 溢洪道水力设计 (45)5.2.1 溢洪道泄流能力计算 (45)5.2.2 挑流消能水力计算 (46)5.3 溢洪道结构设计 (47)5.3.1 弧形闸门支座结构计算 (47)5.3.2 溢流堰面计算 (48)5.4 下游防护设计 (48)5.5 溢洪道设计自检评价 (49)6 冲沙放空底孔设计 (50)6.1 冲沙放空底孔布置 (50)6.2 冲沙放空底孔水力计算 (50)6.2.1 进水口最小淹没深度 (50)6.2.2 闸门后通气孔面积复核 (51)6.3.1 闸室启闭机台结构计算 (51)6.4 冲沙放空底孔设计自检评价 (53)7 发电引水隧洞进水口设计 (54)7.1 进水口布置 (54)7.2 进水口水力计算 (54)7.2.1 进水口最小淹没深度 (54)7.2.2 闸门后通气孔面积复核 (55)7.3 进水口结构设计计算 (55)7.3.1 闸室启闭机台结构计算 (55)7.4 进水口设计自检评价 (57)8 大坝安全监测设计 (58)8.1 大坝变形监测 (58)8.2 大坝渗流监测 (58)8.3 水文、气象观测 (58)8.4 安全监测方法及日常巡视 (59)8.5 安全监测设计自检评价 (59)9 金属结构设计 (61)9.1 金属结构总体设计 (61)9.2 设计规范及依据 (61)9.2.1 主要设计规范 (61)9.2.2 主要设计依据文件 (61)9.3 溢洪道金属结构 (61)9.4 冲沙放空底孔金属结构 (62)9.4.1 大坝冲沙放空检修和工作闸门 (62)9.4.2 大坝生态流量管 (62)9.5 发电引水隧洞金属结构 (62)9.5.1 进水口拦污栅及其启闭设备 (62)9.5.2 进水口事故检修闸门及其启闭设备 (63)9.5.3 电站尾水闸门及其启闭设备 (63)9.5.4 压力钢管 (64)9.5.5 进水口后埋藏式钢管 (64)9.6 金属结构防腐设计 (64)9.7 金属结构设计自检评价 (64)10 初期蓄水期间配电、控制及通信 (65)10.1 大坝用电 (65)10.2 下闸蓄水时坝顶供电接线 (65)10.3 控制及通信 (65)11 导流隧洞封堵设计 (66)11.1 导流隧洞总体布置 (66)11.2 导流隧洞封堵施工阶段设计洪水标准 (66)11.3 导流隧洞封堵设计 (66)11.3.1 堵头长度计算 (66)11.3.2 堵头设计 (67)11.4 导流隧洞封堵程序及施工技术要求 (69)11.4.1 封堵程序 (69)11.4.2 施工技术要求 (70)11.5 导流隧洞设计自检评价 (70)12 下闸蓄水后的水库防洪度汛 (71)12.1 大坝度汛标准 (71)12.2 工程下闸蓄水前必须具备的形象进度 (71)12.2.1 下闸蓄水前土建工程必须具备的形象进度 (71)12.2.2 下闸蓄水前金属结构安装工程必须具备的形象进度 (71)12.2.3 导流隧洞下闸封堵必须具备的形象进度 (71)12.2.4 库区清理及移民安置必须具备的形象进度 (72)12.2.5 其它工程必须具备的形象进度 (72)12.3 下闸时间选择 (72)12.3.1 水情分析 (72)12.3.2 下闸时间选择 (74)12.4 2013年度汛措施 (74)12.5 度汛设计自检评价 (74)13 工程主要设计变更 (75)13.1 设计变更的原则 (75)13.2 大坝建基面高程调整 (75)13.3 闸墩长度变更 (75)13.4 护坦长度变更 (76)13.5 坝体材料变更 (76)13.5.1 变更原因及过程 (76)13.5.2 变更结论 (77)13.6 大坝正常蓄水位设计变更 (78)13.6.1 变更原因及过程 (78)13.6.2 研究内容 (79)13.6.3 变更结论 (79)13.7 设计变更自检评价 (79)14存在的问题及建议 (80)1 工程概况1.1 工程基本情况咸盈河水电站位于鹤峰县邬阳乡境内，地处咸盈河流域的中游，该河为清江中游右岸一级支流。
坝址以上控制流域面积170.5km2，地理位置位于东径110°04′～110°20′，北纬30°04′～30°21′之间。
咸盈河水电站的尾水位与清江水布垭水库的正常蓄水位有效衔接，咸盈河水电站东距清江水布垭电站约82km，南距鹤峰县城约67km，西距恩施州府约262km，北距长江边的巴东县城约183km，距邬阳乡政府所在地约3km。
咸盈河水电站的设计正常蓄水位535.0m，总库容234.3万m3，电站装机容量为15MW，年发电量为4495.20万kW·h。
本工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别按4级设计，次要建筑物按5级设计。
大坝按30年一遇洪水标准设计，200年一遇洪水标准校核。
电站厂房按30年一遇洪水标准设计，100年一遇洪水标准校核。
消能防冲建筑物按20年一遇洪水标准设计。
地震设防烈度为Ⅵ度。
由于咸盈河流域内没有气象站，临近有鹤峰气象站站观测的雨量资料，因此，设计洪水采用以下两种方法流量途径的水文比拟法和瞬时单位线法分别进行计算，最后偏于安全的采用瞬时单位线法成果。
主要建筑物的地基分别是：大坝坝基为粉砂质泥岩、含泥质粉砂岩，局部为粉砂岩夹少量细砂状砂岩。
进水口基础为含泥质粉砂岩。
引水隧洞从进口到出口穿越地层依次为：志留系下统罗惹坪组上段（S1lr2）粉砂质泥岩、粉砂岩；志留系中统纱帽组（S2s）灰绿色粉砂岩、砂质页岩夹紫红色泥岩；石炭系上、下统（C1+2）岩关组（C1y）灰色厚层石英砂岩、灰黑色炭质页岩和黄龙组（C2hn）；二叠系上、下统（P1+2）栖霞组（P1q）深灰-灰黑色中厚层含燧石结核微晶灰岩、石英砂岩、碳质页岩及煤层。
调压室和压力管道基础为：泥盆系（D2+3）粉砂岩、石英砂岩夹页岩和志留系（S2s）粉砂岩；电站厂房基础为志留系中统纱帽组(S2s)中厚层粉砂岩。
大坝轴线布置在两河口下游130m、左岸小溪沟下游处；河谷为不对称“V”型谷，河床高程497.0m，河床向右拐，两岸基本对称，两岸坝肩陡峭，左岸高程570.0m以下地形坡角45°，地表覆盖层厚0.5～2m，公路从上通过；右岸坝肩下部较陡，地形坡角38～49°，基岩裸露，高程540m以上较缓，地形坡角38°，植被覆盖，残坡积层厚6～14m，坝基岩体质量属较好～较差～差岩体，微风化～新鲜基岩需作为坝基持力层，因此大坝建基面选择的基本原则是充分利用微风化～新鲜基岩。
根据坝址区的地形地质条件，在初步设计阶段针对混凝土重力坝选择了三条坝轴线进行比较，上坝线距咸盈河和湾潭河交汇处下游130m；中坝线位于上坝线下游112m。
下坝线距中坝线113m，三条坝线的发电引水洞和施工导流均布置在右岸。
经比较，上坝线在工程投资、地形地质条件上较优，推荐上坝线。
1.2 工程设计及审批过程1.2.1 可行性研究和初步设计在咸盈河流域《湖北省鹤峰县咸盈河水电规划报告》批复以后，业主委托我院进行咸盈河电站可行性研究阶段的勘察设计工作，我院于2007年5月底，组织相关专业技术人员对现场进行了踏勘，9月上旬，地勘人员进场进行地质勘查工作（委托广西有色勘察设计院勘察），主要进行地质测绘、钻探平洞、坑槽探、钻孔声波测试与室内岩石物理力学实验等工作，外业勘察工作于2007年9月中旬开始，至同年11月底全部完成。
2008年3月底，我院完成《湖北省鹤峰县咸盈河水电站可行性研究报告》（以下简称《可研报告》），2010年1月25日，省水利厅在武汉组织相关专家对《可研报告》进行了审查，与会专家听取了设计单位宜昌市水利水电勘察设计院、地勘单位广西有色勘察设计研究院关于勘测设计成果的介绍，进行了认真讨论，形成了《会议纪要》。