水利枢纽工程位于成都市西北60余KM的都江堰市麻溪乡境内的岷江上游,下游距离都江堰市9km,是一座以灌溉和供水为主,兼有发电、防洪、环境保护、旅游等综合效益的大型水利工程。紫坪铺水利枢纽工程由以下主要建筑组成:
混凝土面板堆石坝,坝顶高程884.0m,最大坝高156m,坝顶全长663.77m,坝顶宽度12m,上游坡度为1:1.4,下游坡度为1:1.5和1:1.4,大坝趾板和两岸坝肩设帷幕灌浆,右岸条形山脊设排水系统。
位于右坝肩有闸门控制的单孔溢洪道,孔口宽度12m,堰顶高程860.0m,泄槽段宽12m,溢洪道全长523.5m。
位于大坝右岸的装机容量为4×190MW引水发电系统,包括进水塔、引水发电隧洞、地面厂房、升压变电站和副厂房。进水塔长90m,宽28.5m,高91m,设拦污栅、检修闸门和工作闸门及其启闭设备,进口 底板高程800.00m,地面厂房长127m,宽38.9m,高54.17m。
一条位于引水发电洞以下30m的冲砂放空洞,全长749.94m,直径4.4m,钢筋砼衬砌,进口设检修闸门,出口设工作闸门,进口底板高程770m。
位于右岸的两条钢筋砼衬砌的泄洪排砂洞,利用两条导流洞经龙抬头进口和改造出口消能设施改建而成,长度分别为720.98m和602.47m,进口设置事故检修闸门和工作闸门及启闭设备,1#、2#泄洪排砂洞进口底板高程分别为780.0m和800.0m。
位于右岸的两条导游洞,为10.7×10.7m的马蹄型断面,钢筋砼衬砌,长度分别为793m和702m。导游洞使用完毕后,洞身的下游部分(长度分别为588m和441m)将作为泄洪洞的一部分,1#、2#导流洞进口底板高程分别为748.5m和750.0m。
位于大坝左岸上游的土石填筑的压重体。
01.1.2对外交通条件
本工程所处位置对外交通条件较为方便,有全长为92公里的成灌铁路到都江堰市,同时还有全长为53公里的成灌二级公路及全长为43公里的成灌高速公路至都江堰市,都江堰市至工地有右岸的213国道(三级),左岸的老成阿公路(四级)。
场内道路,本工程开工前,发包人在本标段建设范围内已修建好1#、3#、4#、5#、7#、8#公路及原213国道灰窑沟至猴子坡段共计七条施工道路,并提供沟通左右岸施工区域的紫下大桥。
01.1.3水文气象
本工程水库坝址以上流域面积占岷江上游流域面积的98%,岷江全长750公里,流域面积为135500平方公里,平均比降为5.01‰,流域地理座标界于东经99。42'~104。50'、北纬28。17'~33。38'之间,流域略呈西北~东南向的长条状形。岷江上游河长341公里,集雨面积23000平方公里,河道平均比降7.5‰。岷江上游三面高山环绕,海拔均在4000米以上。岷江上游地势西北高,东南低,具有高原和山地地貌的特点。茂县以上为松潘高原,地势高亢,海拔高程多在3000~4000米,自映秀湾至都江堰一段,岷江逐渐进入平原,平均比降为4.9‰。岷江上游水系发育,在镇江关有小姓沟入汇,在两河口有黑水河入汇,经茂县至汶川有杂谷脑河入汇,至映秀、漩口有渔子溪、寿溪入汇,至紫坪铺下游有白沙河入汇,各支流中除白沙河由岷江左岸汇入外,其它支流均由右岸汇入,致使岷江上游左右岸面积极不对称。
岷江上游地处龙门山断裂带,茂县以上地质构造复杂,地震活动频繁,为四川省有名的高地震区。茂县至汶川一带,岩石风化破碎,植被较差,汶川至漩口一带暴雨强度较大,滑坡、崩坍、泥石流运动较为频繁,是岷江上游泥沙的主要来源地。
岷江上游受地形变化的影响,气候在地域上差异较大,具有川西高原气候区和川东盆地亚热带气候的特点。
上游北部为寒冷高原区,多年平均气温5~10℃,多年平均降水量为600~700mm,5~10月降水量约占全年的82%左右。该区为全流域积雪时间最长的地段,河谷地区积雪期为每年12月~翌年3月,高山地区为10月~翌年5月,多年平均数蒸发量1000~1200mm左右。
东南部映秀至都江堰一带有盆地亚热带气候区的特点,气候温和湿润,日照少,雨日多,降水量大,蒸发量较少,多年平均数气温约15℃,多年平均降水量为1000~1600,5~10月降水量约占全年的80%,年降水日数约200天,多年平均蒸发量600~800mm,多年平均相对湿度超过80%。
坝址区根据都江堰市气象站提供的资料,多年平均气温15.2℃,极端最高气温34.0℃,极端最低气温-5.0℃,多年平均降水量1246.8mm,最大、最小年降雨量分别为1605.4mm、713.5mm,平均年蒸发量921.5mm,多年平均数风速1.3m/s,多年平均相对湿度80.7%,多年平均日照1030小时,霜期96天,霜日26天,无霜期269天。
根据紫坪铺水文站提供的资料,坝址区多年年平均流量为469m3/s,主汛期多年平均流量为813 m3/s,枯水期多年平均流量为143 m3/s。
01.1.4地质、地貌
本工程所处位置地质情况复杂,表面主要为坡积和冰积物覆盖层,覆盖层厚度为15-25m,主要由卵砾石的块碎石夹土组成,并有废旧建筑物砼块,粗颗粒粒径大小悬殊,土为中液限的粘土,含水量大,强度 低,易在雨季形成不同规模的滑塌体。下卧基岩主要由T33xj13 、 T33xj14两大层的含煤、含砾中细粉砂岩、粉砂岩、煤质页岩等韵律互层组成。含煤、含砾中细粉砂岩为中厚层状或厚层块状结构,岩石较为致密坚硬,湿抗压强度在60-80Mpa之间;粉砂岩含有煤块煤屑,中厚层状,岩石较为致密,湿抗压强度为15-45Mpa不等;煤质页岩岩性软弱,强度低。坝址区有F3断层通过,F3断层内瓦斯超标。坝区大小断层和层间剪切破碎带十分发育,主要有L10、L11、L12、L13、L14等五条,均由软弱的煤质页岩在褶皱变形过程中受挤压剪切错动形成,破碎带宽5-20m不等,由鳞片岩、糜棱角砾岩、断层泥组成,岩性条件较差,地质条件复杂,地下水为多层分布,但水量不丰富。
坝址上游左岸有一滑坡体,坝址区还有一表层滑坡体。坝址区右岸山体坡度相对较缓,左岸山体坡度陡峻。
01.1.5天然建筑材料
为满足本工程建设的需要,发包人共提供了五个天然建筑材料料场,即尖尖山堆石料场、青城大桥2#砂砾料场、上庙子坪土料场和猴子坡1#、2#土料场,各个料场储量丰富,足以满足本工程建设的需要。由于青城大桥2#砂砾料场交通运输不方便,且运距较远,因此坝体填筑料和砼骨料均从尖尖山料场开采加工。工程施工所需的粘土料从猴子坡1#、2#土料场开采获取。