紫坪铺水利枢纽
汶川特大地震中紫坪铺水利枢纽工程应急监测的实施和分析
汶川特大地震中紫 坪铺水利枢纽工程 应急监测的 实施和分析
何 涛 � 吴常栋 � 孙 璇 � � � � � � � 中国水电顾问集团成都勘测设计研究院 � 四川 成都 �
� 摘 要 �汶 川地 震 后 紫 坪铺 � 水 利 枢纽 工 程的 安 全 � 备受 关 注 针 对受 损 的 监测 设 备开 展 应 急监 测 工 作 重新 规 划 监测 方 案 � 获取 观 测 数据 为 评 价 大坝 安 全 和抗 震 救灾 决 策 提供 了 重 要参 考 数据 � 关键 词 �汶 川 地震 紫坪 铺 水利 枢 纽 应 急 监测 实 施 分 析 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � I� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � W // , � � � � � � � � � � � � � � � � � //C I D I � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � T� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � W . W � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ,� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � .B , � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � , . � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � W� � � � � � � � � � � � � � � � ; ; ; ; 中图 分 类 号� 文 献 标识 码 �B 文章 编 号 �1 671 -1 09 2 (20 08) 0 6- 0 00 6 - 04
紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计
紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计金属结构安装及电气设备安装工程18.1 概况本标金属结构主要工程量为1套溢洪道表孔弧形闸门及1套液压启闭机的安装。
内容如下：（1）动力及配电箱的安装（2）电缆敷设、接线（3）防雷接地与电气照明装置（4）电气设备调试18.2 闸门及启闭机安装18.2.1施工准备（1）技术准备a. 熟悉、阅读设计单位提供的施工图以及设计说明书。
b. 认真阅读和熟悉制造厂家设备图纸以及有关技术文件。
c. 对业主提供的测量基准点进行复测，并自行设置整套安装控制点。
d. 全面清扫、检查设备情况，对主要部件的主要尺寸及配合公差按图纸进行校核。
e. 准备好施工验收规范和有关技术规定，以便在施工过程中记录、评定和监理签证。
f. 编写好安装技术措施，对参加施工的全体人员进行技术交底。
（2）生产准备a. 编制生产计划,根据土建工程的进度情况编制出详细的网络进度计划交监理工程师审批。
b. 编制设备供货计划交监理工程师审批。
c. 作好场地规划和设备卸车方案。
d. 制作安装专用器具、施工设备进场。
e. 消耗性材料采购。
f. 设备到货后,会同甲方、监理、制造厂三方按合同的规定进行开箱清点、检查，并作出记录。
18.2.2埋件安装（1）安装前，首先从存放设备的场地调运出进行安装的埋件。
（2）设置测量控制基准点：在支铰两侧边墙上焊好测量架，将控制支铰基础埋件的高程、中心的基准点放在测量架上；弧形轨道和底槛的控制基准点，可分别放在侧墙及地面上。
（3）各埋件由30t施工门机配合吊装。
（4）埋件安装顺序：门槽安装前，门槽中的模板等杂物必须清除干净。
一、二期混凝土的结合面必须全部凿毛。
按支铰埋件→底槛→弧形轨道顺序安装。
（5）支铰预埋件安装质量关系到弧形闸门以后的安全运行，故要严格控制，支铰埋件中心尺寸符合要求后，做好加固工作，同时通知监理工程师验收，只有在监理工程师签发隐蔽工程签证后方可浇筑二期混凝土。
紫坪铺水利枢纽工程关键技术问题与对策
紫坪铺水利枢纽工程关键技术问题与对策杨志宏;陈惠君【摘要】紫坪铺工程面板坝坝体变形和沉降控制与#1、#2泄洪洞高速水流控制设计是本工程突出的两个关键技术问题,面板堆石坝设计中成功采用表面振动器法测试最大干密度,以压实度确定坝料填筑标准的方法;#1、#2泄洪洞创新地采用了簸箕状挑坎和缓坡段环形掺气挑坎,成功解决了46m/s的超高水流速问题.【期刊名称】《中国水利》【年(卷),期】2010(000)020【总页数】6页(P59-64)【关键词】紫坪铺;坝体变形和沉降;压实度;簸箕状挑坎;环形掺气挑坎【作者】杨志宏;陈惠君【作者单位】四川省水利水电勘测设计研究院,610072,成都;四川省水利水电勘测设计研究院,610072,成都【正文语种】中文【中图分类】TV65一、工程概况紫坪铺水利枢纽工程位于岷江上游都江堰市麻溪乡，其下游6 km是闻名于世的都江堰渠首工程，距成都市65 km。
工程以灌溉和供水为主，兼有发电、防洪、环境保护、旅游等综合效益。
枢纽主要建筑物包括混凝土面板堆石坝、溢洪道、引水发电系统、冲沙放空洞、#1及#2泄洪洞。
水库校核洪水位883.10 m，正常蓄水位877.00 m，死水位817.00 m，水库总库容11.12亿m3，正常水位库容9.98亿m3，电站装机4×190MW。
该工程为Ⅰ等工程，大坝按100年超越概率0.02进行抗震设计（相应基岩水平动峰值加速度0.26 g），其余建筑物为50年超越概率0.05进行抗震设计（相应基岩水平动峰值加速度0.155 g）。
工程于2001年3月 29日开工建设，于2005年9月30日下闸蓄水，2006年6月工程全部建成。
2008年5月12日四川汶川发生里氏8级地震，紫坪铺大坝距离震中约17 km，地震时库水位828.74 m，坝顶监测到最大地震加速度达2.064 g，坝基地震动输入可能大于0.5 g（基岩监测点已破坏），整个工程经受了远远超设计标准大地震的严峻考验。
四川岷江上游紫坪铺水库枢纽报告用(1)
引
言
紫坪铺水库枢纽工程位于成都市都江堰西 9km紫坪铺旁的岷江上，1989年12月中国地 震局分析预报中心所完成的《四川岷江紫坪 铺水库枢纽工程基本烈度复核报告》(以下称 复核报告)认为，工程区40km范围内，历史上 未见有强震发生，对工程区影响较大的外围 历史强震有七次，根据烈度衰减关系，工程 区的地震影响烈度不超过7度。据地壳结构、 深断裂规模、活动断裂时代及地震烈度影响 等因素综合判定，紫坪铺坝区属地壳基本稳 定区。 1、紫坪铺水库枢纽工程是危险工程 2、近期就有发生大地震的可能 3 、紫坪铺水库诱发汶川大地震
坝区及附近地区地震危险性预测
1.坝区及其附地区正处3组活动性大断裂构带交汇部位 ,据地质 力学理论认为，这样的交汇部位应是大地震集聚应力的最佳场所。 2.据四川地震局地震工程研究院钱洪等人《关于1933年迭溪 7.5级地震若干问题的讨论》一文的分析研究，发现紫坪铺坝区 及其附近地区所处的深部构造背景与1933年8月25日茂汶迭溪 7.5级地震位于多组活动性断裂构造交汇部位有相似特征，甚至 具有更为复杂的深部地质构造背景。 3.彭州龙兴寺古塔受大地震的破坏及坝区附近地区存在多次史 前古大地震的实际情况，是对上述结论意见给予了最活生生的一 个“证据”和支持。据大地震可重复的原则，坝区及其附近地区 未来发生7.5级左右大地震是可能的。 4.M≥4.0级地震围空区。四川地震局所提供的近10余年地震记 录（M≥4.0级）表明，在靠近大坝，并以都江堰、小金、松潘、 绵竹等地，2006年已形成了一个中强地震背景性的围空区，这 个围空区位于被地震专家称之于中国著名的南北地震带中部区域， 这是近10多年的最新地震观测资料，它反映靠近坝区附近地带现 今断裂活动的闭锁段，是现今应变能积累的高应力区域，也是目
紫坪铺水利枢纽工程溢洪道控制段机翼形堰水力特性研究
图 ６ ＷＥＳ－Ⅴ型堰堰面动水压力分布（ ｍ 水柱）
３ ３ 泄流能力试验结果对比
由表 １ 和表 ３ 可以看出，机翼形堰和 ＷＥＳ －
Ⅴ型堰的泄流特性基本一致。 闸门全开情况下，
正压，库 水 位 较 高 时 堰 顶 附 近 均 出 现 负 压， 但
８７１ ２０ｍ；当发生可能最大洪水时，溢洪道下泄流
量 ２４４５ｍ ３ ／ ｓ，相应的水库水位为 ８８３ １０ｍ。 溢洪
· １０２·
邹 骏：紫坪铺水利枢纽工程溢洪道控制段机翼形堰水力特性研究
道的运行方式为：当水库水位达到 ８７０ ００ｍ，开启
闸门泄洪； 当 水 库 水 位 回 落 至 ８７０ ００ｍ， 闸 门 关
３ １ 机翼形堰的泄流能力及堰面动水压力分
布
机翼形堰的泄流能力及堰面动水压力分布见
表 １、表 ２ 以及图 ３、图 ４。
表１
机翼形堰泄流能力
库水位
（ ｍ）
下泄流量
（ ｍ３ ／ ｓ）
流量系数
８６５ ００
３０１
０ ４０５
８６２ ６４
８６８ ７７
８７０ ００
１１１
０ ３９１
７３５
０ ４２６
２０２０ Ｎｏ ６
进行数学模型计算和物理模型试验，在此基础上
进行溢洪道单体模型试验。
机翼形堰堰面曲线方程为：
ｘ
ｘ
ｘ
ｘ
ｘ
Ｙ ＝ １０Ｐ［０２９６９（ ） ０ ５－０１２６０（ ） －０３５１６（ ） ２＋０２８４３（ ） ３－０１０１５（ ） ４］
ｃ
ｃ
ｃ
ｃ
ｃ
式中：Ｐ ———上游堰髙；
Ｃ———沿 Ｘ 轴的堰长。
紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程砂石混凝土系统
紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程砂石混凝土系统04.1砂石加工系统04.1.1概述本工程总混凝土量为33.6万m3，共需成品砂石料47.1万m3，其中中骨料（40～80mm）8.3万m3，小骨料（20～40mm）12.5万m3，细骨料（5～20mm）12.5，砂13.8万m3。
大坝填筑需要填层料，小区料及反滤料共计28.1万m3，其中填层料25.9万m3，小区料0.76万m3，反滤料1.47万m3。
由于本工程附近没有天然石料场,本工程所需的成品砂石料全部采用人工轧制，轧制所需原料在尖尖山石料场开采。
04.1.2系统设计依据根据施工进度安排，混凝土浇筑的最大强度为2.0万m3/月，填筑料、小区料及反滤料填筑的最大强度为 2.2m3/月。
考虑到加工损耗，加工系统生产能力的富余度，系统按二班制即每天工作14小时计算，系统的混凝土骨料生产能力按180t/h考虑，垫层料生产能力按90t/h考虑。
04.1.3砂石料开挖粗碎车间要求开挖的砂石料最大粒径控制在50cm之内，因此，按过渡料开挖的方法爆取，采用深孔梯段毫秒微差爆破，梯段高度为15m。
钻孔机具选用1台液压露天钻ROC742钻机，能满足2000m3/d的开挖强，具体开挖要求参见第10章的有关内容。
04.1.4破碎工艺为保证工程在不同施工时期对骨料的不同需求,生产工艺考虑具有较强的调节骨料生产与耗用平衡，在保证产品质量及工程用耗量的前提下，加工设备选用国内领先且具有成熟使用经验的国产设备，以降低建厂投入，本系统将设置粗碎车间、中碎车间、细碎车间、一级筛分车间、二级筛分车间、细骨料分级、成品料堆存、运输等设施。
一、粗碎车间粗碎车间与受料斗结合布置，车间设置二个容量各为15 m3的喂料斗及二台PE600×900鄂式破碎机、二台1000×700槽式振动给料机。
原料由自卸车直接卸入料斗，由槽式振动给料机喂入粗碎设备PE600×900鄂式破碎机，加工成混合料落入皮带机送至调节料堆。
是否应该修建紫平铺水库
No
No
No ！
紫坪铺水库 - 简介 紫坪铺水库位于中国四川省都江堰市麻溪乡，岷江上游干流处。是一个以灌溉、供水为 主，结合发电、防洪、旅游等的大型综合利用水利枢纽工程。 紫坪铺水库是国家西部大 开发“十大工程”之一，被列入四川省“一号工程”，于2001年3月29日正式动工兴建。 20世纪50年代国家开始筹备建设的紫坪铺水库工程，因其坝基地址选在紫坪铺镇（前称白 沙）紫坪村而得名，并在以后的几十年间被广泛传播为大众熟知。 2004年12月1日开始蓄水，2005年5月第一台机组发电，2006年10月四台机组全部安装 完毕，2006年12月整个工程竣工投入使用 。
• 水库诱发地震是指因水库蓄水而诱使坝区、水库库盆戒近 岸范围内发生的地震。根据精确定位的水库诱发地震的震 中资料证明，水库诱发地震震中位置均分布在坝区、水库 库盆及近岸地段范围内，距库边线一般丌超过3～5千米， 最远10千米,据研究，我国曾归纳了以下七条可能诱发水库 地震的定性标志。①坝高大于100米，库容大于10亿立方 米；②库坝区有新构造，活断裂呈张，扭性和张扭，压扭 性；③库坝区为中，新生代断陷盆地戒其它边缘，近代升 降活动明显；④深部存在重力梯度异常；⑤岩体深部张裂 隙发育，透水性强；⑥库坝区有温泉；⑦库坝区历史上曾 有地震发生。上述七条，符合数越齐备，越典型，则该水 库蓄水后诱发地震的可能性就越大。 • 目测紫坪铺水库满足Fra bibliotek反对理由：
• • 2.都江堰市的河道砂石资源将永远得不到补充，8年后将会基本枯竭。 这是一个最直接、也最容易理解的负面影响。金马河系岷江正流，也是都江 堰水利工程和现在紫坪铺水库工程的泄洪河道。岷江每年有数300万吨的推移 质在金马河都江堰段存积，是我市及周边地区建筑业的主要砂石原材料供应 来源。但自紫坪铺水库建成以后，上游推移质全部在大坝以前存积，冲沙孔 也只会冲出小粒径的河砂而已。因此可可以断言我市河道内特别是金马河内 的砂石骨料将永远得不到补充，现存的砂石资源只能越来越少，直至完成全 枯竭。近年来，随着我市城市化进程的加快，建筑业及房地产业日渐兴旺， 每年对砂石骨料的需求量在200万立方米左右，而据河道部门的测算，目前金 马河可以开采的连砂石总量仅3000余万立方米，经分筛提取能够生产约1500 万立方米可用的砂石骨料，最多只能满足未来8年城市建设的需要，那么以后 怎么办？全市几十家砂石企业以及数千名从业人员的生计又怎么办？这或多 或少对我市建筑业乃致城市化进程的推进有一定的影响吧？ 同时，对河道堤防的影响严重，防汛形势不仅不会乐观而且将十分严峻。
紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工总进度计划
紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工总进度计划03.1概述03.1.1编制依据1. 根据四川岷江紫坪铺水利枢纽工程《第一标混凝土面板堆石坝工程》招标文件（招标编号：CNTIC-J01011）所规定的合同工期及各主要施工节点的工期要求；2.根据《水利水电工程施工组织设计规范》以及招标文件所制定的技术规范要求；3. 根据本工程投标文件中，施工组织设计所制定的施工程序及方法；4. 依据我局技术积累及相关工程的施工经验。
03.1.2 编制原则1. 各单项工程施工进度指标立足于国内平均先进水平，采用配套的先进施工机械设备；2. 力求缩短工程建设周期，对控制工程总工期的工程和关键项目应重点研究，采取有效的技术和安全措施；3. 各项目施工程序前后兼顾、衔接合理、干扰少、施工均衡。
尤其是在导流度汛、坝基开挖、坝体填筑、混凝土浇筑、灌浆等施工中，在工期时段的安排上均应考虑质量、安全等诸多因素的制约影响。
4. 响应本招标文件规定，主要节点控制工期目标和总工期目标控制在招标文件规定的时间范围内；5. 在确保按期完成关键工序项目工期目标的前提下，非关键工序项目力求做到均衡施工，使资源供应、调配、使用均衡合理，节约施工成本。
03.1.3 施工进度编制说明1. 本工程施工准备期安排约为7个月，期间完成必要的风、水、电及通讯系统安装，生产及生活营地建设，场内施工道路修建，砂石料和混凝土拌和系统的建造。
2.导流工程中，混凝土防渗墙施工是关键，它直接影响围堰闭气时间。
因此在开工后不久，便安排混凝土防渗墙的施工，河床截流后，约用25天的时间完成龙口段的混凝土防渗墙施工。
3.泄洪洞洞口开挖进度安排，主要受制于1#、2#泄洪洞洞口工作面移交时间即2003年3月31日。
因此进场后不久，就进行泄洪洞洞口的开挖工作。
4.右岸条形山脊排水洞、灌浆洞进度安排，主要考虑帷幕灌浆结束的节点控制（2004年11月30日）。
5.坝体填筑进度安排主要分为三个阶段，第一阶段到2003年10月31日坝体填筑至EL810；第二阶段到2004年7月31日坝体填筑至EL853；第三阶段到2005年9月30日坝体填筑至EL879.4。
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紫坪铺水利枢纽
紫坪铺水利枢纽工程位于岷江上游，都江堰城西北9KM处。
岷江是长江一级支流，全长711KM，流域面积13588km2。
都江堰以上为上游，河长314KM，落差2062M，流域面积23037km2。
紫坪铺水利枢纽工程坝址经上流域面积22662km2，占岷江上游面积的98％，多年平均流量469m3／s，年径流量总量148亿m3，占岷江上游总量的97％，控制上游泥沙来量的98％，工程能的效地调节上游水量、洪水和泥沙。
工程布置：本工种正常蓄水位877.00m，相应库容9.98亿m3，校核洪水位883.10m，总库容量11.12亿m3，属于大（I）型水利枢纽工程，其主要建筑物等级为I级工程按1000年一遇洪水设计，洪峰流量为12700m3/s。
枢纽由大坝、溢洪道、引水发电系统及厂房、冲沙放空洞、泄洪排沙洞组成。
工程效益：提高都江堰设计灌溉面积1086万亩耕地的灌溉供水保证率，还将为毗河丘陵扩灌区314万亩灌溉面积提供水源；向成都市提供工业和生活水量50m3/s，（比现在增加22m3/s）；在枯水期（12月至次年5月）向成都市提供20m3/s的环境用水；
电站装机760MW，多年平均发电量34.17亿KW.H，可在电网中承担调节频任务。
可将岷江上游百年一遇的洪水削减为十年一遇下泄，大大减轻都江堰至新津县长约78km河段的洪水威胁。
施工进度：本工程总工期六年（2001至2006年），不包括一年的筹建期（2000年）。
导流洞二条，洞径分别为11m、10m，洞长分别为780m、695m。
施工期2年，必须保证2002年11月中旬截流。
大坝趾板砼筑开始至第一台机给发电2.5年。
坝体分四期填筑，砼板分三期浇筑，于2004年10月至2005年4月先后下闸，封堵导流洞，水库开始蓄水。
大坝继续施工至2006年底建完。
厂房工程自2005年5月第一台机组低水位发电后，每隔6个月安装一台机组，到2006年10月四台机组全部安装完毕。
按照上述安排，主要施工指标为：石方洞挖平均强度1.76万m3／月；高峰期强度为3.0万m3／月；坝体填筑平均强度30.77万m3／月，高峰期强度为36.4万m3／月；砼浇筑平均强度1.3万m3／月，高峰强度2.1万m3／月。
环境效益：调节径流，提高岷江水资源利用率。
都江堰灌区面积则目前的2万km2提高到2.5万km2。
确保城市供水，改善环境质量，促进成都市社会经济的全面发展。
提高防洪能力，可使岷江上游百年一遇的洪水削减至十年一遇洪水下泄，防洪标准从十年一遇提高到百年一遇。
同时还可新开发河滩地约一万亩。
充分发挥水库的净化功能，改善都江堰供水水质，减少泥沙危害，节约净化处理费水库电站每年提供电能34.17亿KW.H，避免了同规模火电站产生的环境污染。
开拓了新的风景旅游区，把自然景观和人文景观融为一体，联成一片，提高了以都堰为中心的风景旅游区的环境质量。