月限制水位为766.1m。汛末可以多蓄水。但蓄水位按不超过百年设计洪水位考虑，确定汛末兴利水位为767.2m。

电站的主要任务是满足本灌区提灌用电的要求。因此在保证灌区工农业用水的基础上，确定电站的运用原则：灌溉季节多引水发电，非灌溉季节少引水发电，遇丰水处则充分利用弃水多发电，提高年水量的利用系数。

（4）防洪运用原则及设计洪水的确定

本水库属二级工程。水库建筑物按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核。由于采用的洪水计算数值中未考虑历史特大洪水的影响，故用万年一遇洪水作为非常保坝标准对水工建筑物进行复核。

工程泄洪建筑物胡溢洪道和导流泄洪洞。溢洪道净宽60m，分设5孔闸门，每孔闸门净宽12m，堰顶高程757m。通过施工导流、拦洪、泄洪度汛、非常时期放空水库以及在可能情况下有利于排沙等方面的综合分析和比较，泄洪洞洞径确定为8m，进口底调和为703.35m。

调洪运用原则：当入库洪水为20年一遇时，为满足下游河道保滩淤地的要求，水库控制下泄流量为600m3/s；当入库洪水为百年一遇时，为提高下游河道的电站、桥梁等建筑物的防洪标准，水库控制下泄流量为2000m3/s；当入库洪水为千年一遇时，溢洪道单宽流量以70m3/s控制泄流；当入库洪水为万年一遇时，按下述原则操作：即库水位接近校核水位时，若水库水位仍持续上涨，为确保大坝安全，溢洪道敞开泄洪，允许溢洪道局部破坏。

（5）水库排沙和淤沙计算

ZF水库回水长25km，河道弯曲，河床宽300m左右，河床比降为2.2%，是个典型的河道型水库。QH河泥沙年内的83%集中在7、8两个月，平均含沙量为13.8kg/m3，泥沙多年平均D50粒径为0.0155mm，颗粒较细。虽然本水库有可能利用异重流排沙，但由于流域的水文特性和下游工农业对水源的要求，决定了本水库只能高水头蓄水运用。在蓄水过程中，只能用灌溉和发电的剩余水进行排沙。经计算，多年平均排沙量只占5.2%，其余大部分的泥沙都淤积在水库中，从

而减少兴利库容。

（6）水库工程特征值 水库工程特征值见表2-5

表2-5 ZF水库工程特征值

序号 1 2 3 4 5 6 7 名 称 设计洪水时最大泄流量 相应下游水位 校核洪水时最大泄流量 相应下游水位 水库水位 校核洪水位（P=0.1%） 设计洪水位（P=1%） 兴利水位 汛限水位 死水位 水库库容 总库容 设计洪水位库容 防洪库容 兴利库容 其中共享库容 死库容 库容系数 调节特性 导流泄洪洞 形式 隧洞直径 消能方式 单位 m3/s m m3/s m m m m m m m3 m3 m3 m3 m3 m3 m 数量 2000.00 700.55 6830.00 705.60 770.40 768.10 767.20 760.70 737.00 5.05×108 4.63×108 1.36×108 3.51×108 1.10×108 1.05×108 50.50% 多年 明流隧洞 8 挑流 备注 其中溢洪道815 其中溢洪道5600 校核洪水位 工作闸门前为有压 城门洞型压力隧洞8m 表2-5 ZF水库工程特征值

序号 名 称 最大泄量（P=0.01%） 单位 m3/s 数量 1230.00 备注 8 9 最大流速 闸门尺寸 启闭机 检修门 进口底部高程 灌溉发电隧洞 形式 内径 灌溉支洞内径 最大流量 进口底部高程 枢纽电站 形式 厂房面积（长×宽） 装机容量 每台机组过水能力 m3/s m×m t m×m m m m m3/s m m×m kw m3/s 23.10 7×6.50 300.00 8×9.00 703.35 压力钢管 5.40 3.00 45.00 731.64 引水式 39×16.20 5×1250 8.05 弧形门 油压启闭机 斜拉门 2.5 建筑材料及筑坝材料技术指标的选定

库区及坝址下游土石丰富，有利于修建当地材料坝。 1、土料

根据当地建筑材料调查报告，坝址上、下游均有土料场，共有5个，储量丰富，平均运均小于1.5km。根据试井和钻孔情况，从1︰2000地形图初步计算4个土场的总储量为2248.6×104m3，为需要量的4倍多。各土料场储量见表2-6。

表2-6 各土料场的储量

土场 高程(m) 储量(×104m3) 南坪沟 746～805 913.6 川坡 720～760 855.7 上山 710～749 119.9 大河滩 722～778 359.4 合计 2248.6 根据155组试验成果统计，土料平均黏粒含量为26.4%，粉粒55.9%，粉砂17.6%，其中25%属粉质黏土，60.7%属重粉质壤土，14.3%属中粉质壤土。平

均塑性指数11.1，最大干重度16.7kN/m3，最优含水量20.5%，渗透系数0.44×104cm/s。具有中等压缩性，强度特性见表2-7。

表2-7 土料的强度特性

试验方法 统计方法 算术平均 算术小值平均 算术平均 算术小值平均 算术平均 算术小值平均 快剪(18组) 算术平均 算术小值平均 算术平均 算术小值平均 算术平均 快剪(8组) 算术小值平均 算术平均 算术小值平均 三轴不排水剪(10组) 算术平均 算术小值平均 算术平均 算术小值平均 算术平均 算术小值平均 算术平均 算术小值平均 算术平均 室内剪切试验 算术小值平均 算术平均 算术小值平均 抗剪强度指标 φ(°) 23.27 20.96 21.54 21.30 21.30 21.00 22.68 20.03 22.50 23.80 28.80 25.75 29.00 28.70 20.00 25.20 13.30 25.20 18.20 22.30 35.70 31.20 31.10 29.10 31.00 29.00 c(kPa) 28.0 19.3 29.3 29.3 29.3 19.4 58.3 35.6 58.3 35.6 45.1 29.3 45.1 29.3 28.8 13.0 28.0 8.0 42.0 35.0 饱和固结快剪(25组) 快剪(82组) 三轴不排水剪(6组) 三轴饱和固结不排水剪(6组) 野外自然坡度角(29组) 2、砂砾料

根据调查，砂砾料主要颁布在河滩上，储量为205×104m3，坝址附近的3个砂砾场，扣除漂石及围堰淹没部分，可利用的砂砾料约（100～151）×104m3。其颗粒级配不连续，缺少中间粒径，根据野外29组自然坡度角试验，34组室内试验分析，统计成果分析如下：天然重度18.7 kN/m3，软弱颗粒含量2.64%。颗粒组成见表2-8。

表2-8 砂砾料颗粒组成

粒径＜200 ＜80 (mm) 含量(%) ＜40 57.7 ＜20 46.2 ＜5 38.6 ＜2 34.6 ＜1 32.8 ＜0.5 ＜0.25 ＜0.05 29.7 24.7 4.9 83.7 74.2 砂的储量很少，且石英颗粒少，细度模数很低，不宜作混凝土骨料，砂（D<2mm）的相对紧密度为0.895。

3、石料

坝址石料较多，运距均在1km以内，为厚层砂岩，储量可满足需要。溢洪道、导流洞出碴也可利用。

4、筑坝材料技术指标的选定

经过试验，并参考有关文献数据及其它工程的经验，最后选定其筑坝材料和各项技术指标，见2-9。

表2-9 筑坝材料技术指标

筑坝材料 湿重度(kN·m-3) 重度 饱和重度(kN·m-3) 干重度(kN·m-3) 孔隙率n 内摩擦角 施工期 稳定渗流期 总应力 有效应力 有效应力 坝体 土料 16.5 19.8 10.4 10 22 23 31 40 31 20 砂砾料 18.0 11.0 堆石 18.0 10.5 0.33 坝基 砂砾料 18.0 黄土 16.0 19.1 10.2