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237第1章工程基本概况1.1工程概况1.1.1工程概况哈达山水利枢纽工程位于第二松花江（简称二松）干流下游河段，坝址在前郭尔罗斯蒙古族自治县吉拉吐乡境内，距二松与嫩江汇合口处约60km，在松原市东南约20km，是二松干流最后一级控制性水利工程，其上游已建有白山、红石、丰满三座梯级电站。哈达山水利枢纽是《松花江、辽河流域水资源综合开发利用规划纲要》推荐的第一期工程，是“北水南调”的主要水源工程之一，同时担负向吉林西部提供生活和工农业供水、生态环境保护供水和发电等四大任务。枢纽建筑物有土坝、溢流坝、河床式水电站、混凝土重力坝、渠首闸、闸（坝）上公路（桥）等。水库正常蓄水位140.5m，总库容为6.084×108m3，灌溉面积301×104亩，电站装机容量27.6MW。项目建成后，对吉林省西部城市和农村的生产、生活、生态环境恢复具有不可替代的作用。工程等级为Ⅰ等，主要建筑物挡水土坝、溢流坝（泄水闸）、河床式电站、重力坝、渠首闸为1级，其他建筑物为3级。洪水设计标准为500年一遇，校核洪水标准为2000年一遇。根据GB18306—2001《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.2g，确定本工程区地震基本烈度为Ⅷ度，主要建筑物设计烈度为Ⅷ度。枢纽总平面布置从右至左为：挡水土坝、20孔溢流坝、河床式水电站、左岸连接坝段（混凝土重力坝）及坝上公路（桥）等，坝线全长2485m，238渠首闸布置在左岸上游垭口。粘土均质坝坝顶全长1925.54m(桩号：坝0+559.46m~坝2+485.00m)。坝顶高程145.05m，坝顶上游设“L”型钢筋砼防浪墙，其底部与粘土坝体紧密连接，墙底高程143.05m，墙顶高程146.25m，在防浪墙顶设路灯。坝段最低建基高程131.5m，粘土均质坝最大坝高13.55m，坝顶宽为10m，上游坝坡为1：3，下游坝坡为1：3。上游坡设置干砌块石护坡，厚度为0.4m，护坡下设0.5m碎石垫层和1.0m厚砂砾石垫层。下游坡142.30m高程以下贴坡式排水，排水外坡为1：3.25，内坡为1：2.5，排水采用粒径18~30cm堆石，内设两层30cm厚的反滤层。溢流坝布置在左岸主河道(桩号：坝0+207.96m~坝0+559.46m，其中坝0+539.46m~坝0+559.46m为检修门门库)，最低建基高程为117.00m。最大坝高18.0m，底宽28.00m，溢流坝段全长为331.5m。采用开敞式溢流，设20孔，每孔净宽14m，堰中分缝，中墩厚2.5m，边墩厚2.0m，堰顶高程为135.00m。检修闸门为3扇平面滑动闸门，工作闸门为20扇弧门启闭设备采用与电站共用的2×500KN的双向门机。溢流坝上设工作桥、门机轨道和交通桥，工作桥桥面高程为146.05m，交通桥桥面高程为145.05m，采用钢筋砼T梁结构，桥宽10m。溢流堰采用WES实用堰。定型设计水头取6.5m，堰面曲线方程式为y=0.102x1.85。校核洪水最大泄量14762m3/s，设计洪水泄量为10385m3/s。采用底流消能，护坦长50.00m，底板高程123.00m。溢流坝两侧设置混凝土重力式挡土墙与粘土均质坝和发电厂房相连，溢流坝左侧上下游挡土墙分别长为50.0m和75.0m，右侧上下游挡墙分别为33.0m和105.0m。239电站厂房为河床式，厂房坝段位于左岸，厂房坝段桩号为坝0+095.00～坝0+207.96m。厂房右侧为溢流坝段，左侧为重力坝段。从左至右依次为中控室、安装间及主厂房，厂房下游布置有副厂房。厂区位于重力坝和厂房的下游，与进厂公路相连，布置有主变场、GIS和户外出线场等。厂区地面高程为136.00m。厂区下游侧采用衡重力式挡土墙围成封闭式防洪墙，墙顶高程为139.50m。主厂房长112.96m（含中控室），其中主机间长60.00m，安装间长26.50m，主机间与安装间设20mm沉陷缝，中央控制室长26.40m；厂房净宽16.00m，装有四台单机容量6.9MW的灯泡贯流水轮发电机组，总装机容量27.6MW。机组安装高程127.60m，发电机层高程为135.30m；安装间高程为136.10m。吊车轨顶142.60m。为了降低主厂房的高度，采用活动式屋顶，大件起吊采用与溢流坝共用的双向门机，小件起吊采用厂内电动桥机。副厂房位于主厂房下游侧，副厂房长60m，和主厂房一致，净宽16.0m，分两层。上层设高低压开关柜室等；下层设机旁盘室，技术供水泵室等。中央控制间位于安装间左侧，长26.40m。安装间布于主机间左侧，主机间与安装间宽度相同，安装间长28.00m，安装间布置透平油罐室和空压机室等。重力坝为厂房坝段与左岸岸坡的连接部分，坝顶长为60.00m(桩号：坝0+035.00m~坝0+095.00m)。左岸连接坝段分重力坝部分和坝下交通桥。重力坝顶高程146.05m，与门机轨道高程一致，使双向门机能开到左岸的门机检修安装场。坝顶宽8.00m。坝体上游面垂直，下游折坡点高程为240140.90m，折坡点以下坝坡为1：0.5。右侧与发电厂房的中控间相接，左岸与岸坡相连。交通桥位于坝轴线上，交通桥采用钢筋混凝土T梁结构，桥宽10.0m，桥顶高程145.05m，右侧与发电厂房的交通桥相接，左岸与岸边回车场相连。渠首闸布置在左岸垭口上，设计过流量176.00m3/s，渠首建筑物由进水渠、上游连接段、闸室段、下游连接段组成。进水渠长35.9m，底板为0.4m厚砼护砌，边坡141.05m高程以下1：1.5，砼板护砌，141~145.05m边坡1：2，干砌石护砌，145.05m高程以上草皮护坡。上游15m连接段包括铺盖及边墙，铺盖为钢筋混凝土结构，宽度55m，铺盖板厚0.5m，板下的上、下游侧设有齿槽。两侧砼边墙顶高程145.05m。闸室段长17.6m，闸室垂直水流方向全长59.0m，为现浇钢筋混凝土结构，共6孔，每孔净宽7.5m。闸底板顶高程136.00m，底板厚2.0m，底板上、下游侧设有齿槽。闸墩分中墩和边墩，中墩厚2.0m，边墩厚2.0m，墩顶高程145.05m。为便于闸门检修维护，在闸墩顶部设有检修平台，平台顶高程145.05m，检修平台板厚0.2m。在闸墩顶部检修平台的下游侧设有交通桥，交通桥采用梁板式结构，桥面板厚0.2m，桥宽6m，桥面顶高程145.05m。为满足闸门正常启闭要求，在闸墩上游设置启闭平台，启闭平台顶高程153.15m，启闭平台为板梁结构，板厚0.15m，启闭平台板宽11.9m，板长59m，启闭平台通过位于闸墩上的7榀钢筋混凝土排架进行支撑，排架柱断面尺寸0.6×0.6m。进口设拦污栅、检修闸门和工作闸门，闸孔尺寸为7.5m×4.0m(宽×241高)，拦污栅为开敞式，孔口净宽7.5m。下游连接段包括消力池和海漫段。消力池长17m，宽度55m，为现浇钢筋混凝土结构。池底板厚1.0m，池深1.0m，底板上、下游侧设有齿槽，池两侧墙采用钢筋混凝土悬臂式结构。海漫长10m，为现浇钢筋混凝土板块护砌，板厚0.15m，底宽55m，板块下铺0.1m的素混凝土垫层及复合土工膜防渗。闸室建基于强风化粉砂质泥岩上部，强风化岩石完整性差，为减少基础变形，提高基础的完整性，对上述地基进行固结灌浆，固结灌浆孔采用梅花型布置，间排距均为3m，深度为5m。1.1.2水文气象一、水文哈达山水利枢纽工程位于第二松花江干流下游前郭灌区哈达山泵站上游200m处，水库坝址距下游扶余水文站23.4km，水库以上控制流域面积为71783km2，河道长825.8km，河道平均比降为0.4‰。根据各控制点还原后的年径流系列按1956～2003年48年系列进行频率计算，采用矩法公式计算统计参数。理论频率曲线采用P-Ⅲ曲线，采用经验适线法，根据适线最佳的原则调整参数目估定线，偏态系数Cs采用与变差系数Cv的经验倍比关系，各控制点年径流成果见下表。242各控制点年径流计算成果表站名F(km2)计算系列n(年)Qo(m3/s)Wo(108m3)R（mm）Cv丰满425001956～200348417.3131.63100.36松花江515001956～200348483152.32960.34扶余（哈达山）717831956～200348508.8160.52240.34设计洪水经上游白山、丰满调节后的哈达山水库组合成果表如下。哈达山水库组合流量成果表单位：m3/s控制点典型时段P（%）洪水年份0.050.10.20.330.512哈达山组合1995Q日1569012110108009800920074886250哈达山组合1956Q日1590012775109009900930076816500分期设计洪水成果见下表扶余站分期设计洪水成果表汛别时段P(%)251020春汛Qm（m3/s）155113961100913W7(108m3)8.087.205.404.77W15(108m3)14.012.810.18.9秋汛Qm（m3/s）1480993868655W7(108m3)6.525.44.53.65W15(108m3)12.210.68.97.06注：扶余水文站位于坝下约20km处243施工截流期月平均流量表见下表施工截流期月平均流量表单位：m3/s月份P(%)=10P(%)=20四1130946五867752六1140903九1150932十489380二、气象第二松花江流域地处中纬度欧亚大陆东缘，在全国气候区划中属于北温带大陆性季风气候区。受大气环流的影响，在冷暖气团交替控制下，四季气候变化明显，其气候特点是：春季干燥多大风；夏季炎热多雨；秋季天高气爽日温差大；冬季严寒而漫长。一年中寒暑温差悬殊，春秋两季短促。冬季受西北季风的影响，流域处于西伯利亚大陆气团控制下，气候寒冷。日平均气温低于零度的时间一般从每年的11月上旬开始，到翌年的3月下旬，长达五个月之久。气温、降水量、水面蒸发等情况见下表244扶余站气象资料统计表月份项目一二三四五六七八九十十一十二年多年平均降水量(mm)1.42.96.311.6347013293.24218.54.42.2418.6日最大降水4.313.811.117.841.274.785.581.83926.412.89.385.5日期12171720312029293159197月29日多年平均水面蒸发量(mm)(E601)7.914.644.9117.7174.4142.8130.1115.7101.468.821.78.6948.5分配比0.91.75.313.119.115.013.211.49.86.92.61.0100历年极端最高气温(oC)3.41119.728.434.836.336.237.530.426.4187.537.5年份日期24/197928/196628/19809/196128/197925/19805/197923/19822/19778/19792/19711/19681982823历年极端最低气温(oC)-37.8-32.5-25.7-15.3-24.512.28.3-1.9-15.1-27.5-33.4-37.8年份日期4/197012/19646/19714/19621/19635/196519/196422/197625/198030/197630/196531/1976197014多年平均气温(oC)-17.7-13.5-3.66.815.120.523.321.515.16.1-4.9-14.74.5多年平均风速(m/s)2.83.345.24.63.32.92.73.23.63.62.93.5历年最大风速(m/s)16.31619242918181416.320161329相应风向SWSSW、SWWSWSSWWSWSSW、WSWWSWWSWNNWSWSSW日期627，202923，222029187，2752，32，81，165月20日年份19791966、19761971、19801960、19651980196119721960、1966197719591961