三河 口水利枢纽是 陕西省 内跨流域 调水工 程一 引汉 济渭工 程 的两个水 源工程 之一 ，是 整个引汉济 渭工程的调蓄 中枢 ，工 程等别为 I等工程 ，工程 规模为大 (一 )型 。拦河大坝为 碾压}昆凝土拱 坝，最大坝高 145m，坝底高程 501m，坝 顶 高 程 646m；水 库 正 常 蓄 水 位 643．0m，水库总库容 7．1亿 ，调 节库容 6．5 亿 m3；设计引水流量 70，下游 生态放水 流量 2．71m3]s，坝 后抽水 流量 18m ，发 电 引水 72．71m3／s，安装 2台单机 20Mw常规水轮发 电 机组 和 2台 12Mw可逆式 机组 ，总装 机容量 64Mw；枢 纽 500年～ 遇设 计洪 水 下泄 流量 6610m／s，2000年 一 遇 校 核 洪 水 下 泄 流 量 7580m3／s。大 坝地震设 防烈度 为Ⅶ度 ，相应 的 地震动峰值加速度 为 0．146g。 2坝址地质条件 三 河 口水利枢纽地处属秦 岭山脉典 型峡 谷 区，坝址河谷宽度 50m～100m之间 ，地形 比 较 完整 ，两岸基本 对称 ，河谷 为横 向谷 ，两 岸 基岩大多裸露 ，边坡基本稳定 。河床覆盖层卵 石层 厚 6．5m～7．2m，河谷 中心最 大厚度 l1m， 两岸崩坡 堆积层厚 0．5m～5．5m。强风化 带水 平 深 度 ：左坝 肩 7．5m～12m，右坝 肩 5m ～ 10m，河床 lm～2m，两坝肩卸荷带深度小于强 风化 下限 m，坝址河谷 宽高 比 2．85，坝址 具备 修建 高拱坝 的地质条件。 坝基岩体上部 以变 质砂岩为 主 ，下部为 结晶灰岩 。基 岩面 以下强风化岩体下 限深度 lm～2m，属 BⅣ2类 坝基工程岩体 ；弱风化上 带下限深度 6m～12m，坝 基岩体工程地质分 类属 AⅢ：类 ；弱风 化下带 下限 深度 10．0m～ 16．0m，坝基岩体工程地质 分类属 A ，类 ；微风 化岩体以次块状结构为主 ，属 AⅡ类坝基工程 岩 体 。左 坝肩高程 655m以下表 面覆盖 崩坡积 碎石土 ，厚度 0．5m～7m。下伏基岩主要 由变质 砂岩及结晶灰岩组成 ，局 部夹透镜体状伟晶岩 脉 。卸荷带水平宽度一般小 于 14m，强风化岩 体下 限水平宽度 10m～19m，垂 直深度 12m～ 18m，岩体属 BⅣ：类 坝基 工程岩体 ；高程 577m 以上 ，弱风化岩体下限水平宽 度 40m～53m， 垂 直深度 30m～40m，属 AⅢ类 坝基 工程 岩 体 ；高程 577．0m以下 ，弱风化上带岩体完整性 较差 ，下 限水平宽 度 32m～46m，垂直 深度 16m～25m，属 AⅢ类 坝基工程岩体 ，弱风化下 带岩体 较完整 ，下 限水平 宽度 43m～50m，垂 直深度 25m～31m，属 Am。类 坝基 工程岩体 ； 微风化岩体较完整 ，以次块状结 构为主 ，属 AⅡ 类坝基工程岩体 。 右坝肩基岩裸露 ，主要 由变质砂岩组 成 ， 局部为结 晶灰岩 ，夹透镜 状伟晶岩脉及 石英 脉。卸荷带水平宽度小于 13m，强风化岩体下 限水 平宽度 8m～19m，垂直深度 10m～15m， 岩体属 BⅣ。类坝基工程岩体 ；弱风化上带岩体 下限水 平宽 度 17m～41m，垂 直深 度 22m～ 36m，属 AⅢ类坝基 工程 岩体 ；弱 风化 下带岩 体下限水平宽度 24m～65m，垂直深度 30m～ 49m，岩体较完整 ，属 AⅢ类坝基工 程岩体 ；微 风化岩 体较完整 ，属 A 类坝基工程岩体。 3拱 坝体 型优化 原则 和方 法 目前 ，国际国内拱坝设计 多采用 变厚度 、 非圆形 的水平剖 面 ，以改善坝体 的应力和稳 定 ，出现较多的有拱 圈线性有两 圆心 ，三心圆 、 抛物线 、对数螺线 、椭 圆和统一二次 曲线等 类 型 。针对 每个拱坝坝址 的地形 、地质条件 ，以 及水文条件 、工程任务 和施 工条件等的不 同 ， 优化选择适 合于本工程 的拱坝 体型是拱坝设 计必须要进行的重点工作 。 3．1优化原则 三河 口水利枢纽拱坝河谷宽度较大 ，地质 条件复杂 ，枢纽泄洪流量 大 ，泄洪功 率高达 7923Mw ，居 国内乃至世界碾压 混凝土拱坝之 首 ，工程任务功 能多 ，枢纽是整个 陕西 省引汉 济渭工程 的调蓄 中心 ，具有调蓄水量 、引水 、发 电 、抽水和防洪 等多项任务 ，一旦工程 出现 问 题 ，影响巨大 。 三河口水利枢纽枢纽建筑物 多 、布置难度 大 ，拱坝承受 总水推力和体积较大 ，拱 坝优化 工作尤为重要 和复杂 。因此 ，设计考虑拱坝体 型优化 的原则是结构安全可靠 、技术成熟 、拱 圈线型参数简单 、方便碾压 昆凝土施 工及枢纽 建筑物布置协调 。 3．2优化方法 三河 口水利枢 纽拱坝优化采 用中 国水利 水 电科学 研究 院 ADASO拱 坝结 构计算 分析 优化程序 ，拱坝应 力分析用五 向调整多拱梁 法 ，可以考 虑地震荷载 ，进行动力优化 ，使坝体 静应力及动 +静应力同时满足设计要求 ，动 应力分析采用 振型分解反应谱法或拟静力 法。 优化的 目标 函数是坝体体积 ，设计变量包括拱 冠梁曲线 、拱冠及拱端 的厚度 、曲率半径 等 ，约 束 函数 包括 坝体应力 、倒悬 、中心 角 、施 工应 力 、保凸等 ，程序运用非线性规划方法 ，搜索 目 标函数的极值点。通过对不 同拱固线型的计算 分析 ，得到不同拱 圈线型拱坝的优化体型。再 根据各线性的体型参数 ，坝体体积和厚度 ，以 及对坝肩岩体的推力 和和推理角 、位移大小 、 坝体结构 应力状态等 ，依据优 化原则综合 考 虑，确定优化的拱坝体型。 4优化体型综合比选 国内外拱坝拱圈线型常用的有抛物线 、椭 圆、对数螺线、二次曲线、混合曲线、三心圆、双 心圆和单心 圆等 ，究竟哪一种线 型最适合 ，我

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