金安桥水电站枢纽布置及主要技术问题.docx

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金安桥水电站枢纽布置及主要技术问题

金安桥水电站枢纽布置及主要技术问题

[摘要]:

金安桥水电站枢纽工程位于强震地区，大坝地震设防烈度高达9度，相应地震动峰值加速度为0.3995g。

拦河坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高160m。

坝基分布有4层凝灰岩、河床坝基主要为裂面绿泥化岩体、节理裂隙及挤压面较发育，左岸分布有3个较大的堆积体，工程地质条件相对复杂。

本文介绍了在强震地区且复杂地质条件下的枢纽布置和主要建筑物设计，以及本工程主要技术问题的研究结论。

[关键词]:

金安桥水电站;强震地区；地质复杂；枢纽布置；主要技术问题

1工程概况

金安桥水电站为金沙江干流中游河段规划一库八级的第5个梯级，工程开发任务为发电。

坝址位于云南省丽江市境内，坝址距丽江及永胜的公路里程均约52.5km，距昆明公路里程约589.5km，距四川省攀枝花公路里程约225.5km。

坝址控制流域面积约23.74万km2，占金沙江流域面积47.32万km2的50.2%，坝址处多年平均流量为1640m3/s，年径流量约517亿m3。

电站枢纽由挡水、泄洪、冲沙、引水发电等建筑物组成，电站为河床坝后式厂房布置。

挡水建筑物为碾压混凝土重力坝，最大坝高160m。

水库正常蓄水位为1418.00m，相应库容为8.47亿m3，其中调节库容3.13亿m3，具有周调节性能。

坝后厂房安装4台单机容量为600MW的混流式水轮发电机组，总装机容量2400MW，枯水期平均出力为472.9MW（无上游虎跳峡水库）。

设计施工总工期为87个月，根据初拟的建设进度，金安桥水电站淤积于2009年年底第一台机组投产。

2工程地质

2.1区域地质

工程区位于青藏地震区鲜水河-滇东地震带西部边缘，紧临滇西南地震带。

坝址外围地震活动强烈，但坝趾外围20km范围内未发生过5级地震。

坝址区的地震烈度主要受外围地震的影响，根据国家地震局地质研究所提供的研究成果，并经国家地震安全性评定委员会审定，坝址地震基本烈度为Ⅷ度,基准期50年内超越概率10%和5%的基岩水平加速度峰值分别为0.185g和0.246g，基准期100年内超越概率2%的基岩水平加速度峰值为0.399g。

2.2枢纽区工程地质

坝址河流流向自北向南，河道顺直，枯水期水位为1294.00m，相应水面宽60m～100m，水深10m。

两岸地形基本对称，山体雄厚，无较大冲沟切割，地形较完整，为纵向谷。

左岸受多层凝灰岩夹层控制，岸坡地表呈阶梯状，高程1420m以下地形坡度约40°～45°，右岸坝基范围在高程1320m～1350m分布有宽约100m～170m的缓坡基岩台地，台地以上地形坡度约30°～40°。

坝址分布基岩主要为玄武岩、杏仁状玄武岩、火山角砾熔岩并夹有t1a、t1b、t1c及t2四层薄层凝灰岩。

凝灰岩夹层顺层分布，缓倾右岸偏下游。

其中t1c、t2具顺层错动挤压现象并在浅表部有泥化现象，t1c在左岸坝基上部出露，对左岸坝基开挖边坡稳定有较大影响。

t2在右岸坝基上部出露，右岸上部的部分坝段存在深层抗滑稳定问题。

河床部位坝基分布有t1a、t1b两层凝灰岩，t1b埋藏在基岩面以下30m～50m，t1a埋藏深度大于85m,基本未发现泥化及崩解现象，与其相邻的上、下层玄武岩接触面紧密。

t1b、t1a岩心呈柱状、短柱状，RQD值一般在80％以上。

河床部位基岩主要为裂面绿泥化岩体，节理面充填绿泥石膜，膜厚一般为0.2mm~0.5mm，风化后形成铁锈膜，裂面绿泥化岩体可分为碎裂状和块裂状。

裂碎裂状裂面绿泥化岩体，节理发育，多为隐微裂隙，岩石破碎，块度小，岩体呈碎裂结构，强度稍低。

块裂状裂面绿泥化岩体，节理发育，但隐微裂隙少发育，岩石块度小于30cm，属微~新岩体具较高的强度，节理多闭合，岩块咬合紧密。

河床冲积层厚度约5m～9m,冲积层底部至t1b层凝灰岩层顶面之间分布有厚约30m～50m的裂面绿泥石化岩体，两岸基岩裸露。

玄武岩、杏仁状玄武岩岩石坚硬，坝基岩体完整，坝址基岩裸露。

除左岸t1c上盘局部地段风化卸荷较深外，总体风化卸荷普遍较浅。

一般强风化带垂直埋深<10m，坝基弱风化带下限垂直埋深；左岸40m～60m；河床10m～15m；右岸20m～50m。

左右岸卸荷作用较强烈，左岸卸荷裂隙水平分布深度30m～48m,右岸卸荷裂隙水平发育深度一般<30m。

基岩台地部位发育有平缓卸荷回弹裂隙，发育深度约28m。

坝址构造简单，主要表现为单斜构造。

坝址岩体流层产状N5oE，NW∠20o，走向与河道近平行，倾向右岸。

断裂构造相对不发育，坝基范围内无Ⅱ级以上结构面。

两岸Ⅳ、Ⅴ级结构面小断层（f）及挤压面（g）较发育，主要为顺河与横河向两组。

左岸分布有顺坡分布的缓倾角绿帘石、石英脉错动面（EP），该类结构面在弱风化下带以下的岩体中一般属硬性结构面，无软弱物质充填，但在浅表部位受卸荷作用，常张开并充填岩屑及次生泥。

坝址拦河坝上游左岸分布有B1崩塌堆积体，体积约246×104m3，距离坝轴线约490m，其下缘分布高程为1400m，自然状态稳定，经分析对大坝安全影响不大。

坝下游左岸分布有B2崩塌堆积体和松驰岩体，其中松驰岩体沿t1c泥化夹层产生蠕滑拉裂，形成卸荷松动岩体，体积约52×104m3，其上部覆盖有厚约15m～25m的崩塌坡积层,体积约32×104m3，总体积84×104m3距离坝轴线约250m，分布高程1370m～1495m，处于厂房及尾水渠的边坡部位，自然状态稳定。

B20位于B2下游，距坝轴线450m～650m，体积约226×104m3,前缘最低点已延伸至江边。

水文地质条件简单,相对隔水层（q≤1Lu）顶板埋深：

左岸60m～100m，河床30m～40m，右岸30m～60m。

坝址存在的主要工程地质问题是：

（1）左岸边坡稳定问题。

因坝基开挖对凝灰岩泥化夹层t1c造成切脚，将影响右岸坝基开挖边坡的岩体稳定；B1堆积体近坝分布，水库蓄水对稳定有一定影响；B2、B20堆积体分布在厂房尾水及下游河道的边坡范围，施工开挖及雨雾作用，对稳定有一定影响。

（2）顺坡分布的缓倾角绿帘石、石英脉错动面（EP）和t1a、t1b、t1c及t2四层凝灰岩泥化夹层对部分坝段的坝基抗滑稳定有影响。

（3）裂面绿泥石化岩体对河床坝段变形稳定及坝基的抗滑稳定有影响。

3枢纽工程布置及主要建筑物

3.1工程等别和标准

3.1.1工程等别

金安桥水电站是以发电为主的大型水电工程，水库核洪水位为1421.07m，总库容9.13亿m3；正常蓄水位1418.00m，相应库容8.47亿m3，有效库容3.46亿m3。

混凝土重力坝最大坝高160m，装机容量为2400MW。

本工程为大

（1）型，工程等别为一等。

其主要建筑物：

大坝、泄洪建筑物和引水发电建筑物为1级建筑物。

次要建筑物为3级建筑物。

3.1.2地震设防烈度

按《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）规定，壅水建筑物应提高1度设防，故本工程大坝地震设防烈度为9度，即大坝按基准期100年超越概率2%基岩水平加速度峰值a=0.399g进行抗震设计;其他主要建筑物地震设防烈度为8度,即按基准期50年超越概率5%基岩水平加速度峰值a=0.246g进行抗震设计。

3.1.3洪水标准及特征水位

本工程以混凝土重力坝为基本坝型，按照上述工程等别和标准规定，本工程设计的洪水标准和洪峰流量及相应水位见表3-1。

3.2枢纽工程布置及主要建筑物

3.2.1枢纽工程布置

金安桥水电站工程枢纽主要由拦河坝、河床坝后式厂房、右岸坝身溢流表孔、右岸泄洪兼冲沙底孔、右岸消力池、左岸冲沙底孔及左岸进厂交通洞等组成。

表3-1洪水标准和洪峰流量及相应水位

工况

项目

单位

挡水建筑物

厂房

消能防冲

建筑物

混凝土重力坝

设计洪水

洪水重现期

年

500

200

100

洪峰流量

m3/s

14700

13400

12400

库水位

m

1418.00

校核洪水

洪水重现期

年

5000

1000

洪峰流量

m3/s

17900

15600

库水位

m

1421.07

拦河坝为碾压混凝土重力坝,坝顶高程1424.00m，最大坝高160m，坝顶长度640m。

拦河坝从左到右由左岸非溢流坝段、左岸冲沙底孔坝段、河床厂房坝段、右岸泄洪兼冲沙底孔坝段、右岸溢流表孔坝段及右岸非溢流坝段组成。

左岸非溢流坝段为0＃~5＃坝段,全长192m，坝顶宽度17m。

左岸冲沙底孔坝段为6＃坝段，冲沙压力钢管从厂房安装间下方延伸到下游。

河中坝后厂房坝段为7＃~10＃坝段,全长156m,坝顶宽度26m。

右岸泄洪兼冲沙底孔坝段为12＃坝段，紧邻厂房坝段右端墙布置,坝段长26m,坝顶宽度21m，布置2孔泄洪兼冲沙底孔。

右岸溢流表孔坝段为13＃~15＃坝段,全长93m,坝顶宽度31m，布置5个表孔，采用底流消能。

右岸非溢流坝段为16＃~19＃坝段,全长192m，坝顶宽度17m。

坝后厂房4台机采用单机单管引水形式，管径10.5m，为坝后采用半背压力钢管，外包2m厚钢筋混凝土。

电站进水口为坝面立式进水口，进水口高程1370.00m。

主厂房体型尺寸为213m×34m×79.2m（长×宽×高），内装4×600MW混流式水轮发电机组。

从左到右布置安装间和主机段。

机组安装高程1285.00m，发电机层高程1303.00m，单台机组段长34m。

工程枢纽总布置如图3-1所示

3.2.2主要建筑物

3.2.2.1碾压混凝土坝

（1）坝体布置

拦河坝为混凝土重力坝，坝顶高程1424.00m，最大坝高160m，坝顶长度640m，下游坝坡为1∶0.75，上游坝坡以高程1335.00m为起坡点，以上为垂直坝面，以下坝坡为1∶0.3。

金安桥电站为坝后式厂房，因布置电站进水口、引水钢管及闸门需要，对全采用RCC筑坝受到一定影响。

经初步研究，本工程混凝土重力坝采用部分碾压混凝土，受闸墩及孔口等结构影响的部位采用常态混凝土。

坝体总方量约360×104m3，其中碾压混凝土240×104m3，常态混凝土120×104m3。

大坝不设纵缝，横缝的设置是根据建筑物结构要求及国内外碾压混凝土坝的分缝经验，在常态混凝土的基础上，适当加大了横缝的间距，分缝间距最大控制在30m~34m左右。

为防止上游坝面出现劈头裂缝，凡坝段宽度超过30m者，在坝体上游的坝段中心线的二级配碾压混凝土中设置3m深的短缝。

河床坝段按厂坝联合受力进行设计，厂坝分缝1278.5m高程以下进行接缝灌浆。

（2）坝体混凝土分区

根据坝体动、静应力分析、渗流分析成果，类比工程经验对坝体结构混凝土进行分区设计。

分区设计主要考虑以下几个方面的因素：

①坝体强度要求

各分区混凝土的强度指标必须满足规范对坝体承载力极限状态的要求。

根据材料力学法、平面有限元法及三维有限元法对坝体应力的分析复核。

坝体材料分区按应力成果控制，正常工况及校核工况采用90天混凝土强度复核，地震工况采用180天混凝土强度复核。

②坝体防渗要求

坝体上游面防渗层分为三个区，坝体内部混凝土以1335.00m高程为界，以下为C9020三级配碾压混凝土，以上为C9015三级配碾压混凝土，采用C9020二级配碾压混凝土防渗。

根据不同的作用水头，采用不同的防渗层厚度，上游面1335m高程以下，为5m厚二级配防渗碾压混凝土；1335m～1398m高程（死水位），为4m厚二级配防渗碾压混凝土；1398m高程以上，为3m厚二级配防渗碾压混凝土。

二级配碾压混凝土防渗层的防渗标号为W8，上游面50cm变态混凝土及碾压层面砂浆中掺防水剂，上游坝面涂防水涂料。

（3）混凝土原材料与温控设计

①混凝土原材料

本工程采用丽江水泥股份有限公司生产的42.5级中热硅酸盐水泥；大坝混凝土掺合料拟采用攀钢发电厂生产的Ⅱ级粉煤灰；骨料采用玄武岩石料场开采石料和工程开挖料的弱风化下带玄武岩渣料。

②混凝土温控设计

强约束区基础温差控制标准：

碾压混凝土最低12℃；常态混凝土最低14℃。

新老混凝土温差控制标准为：

碾压混凝土不大于13℃；常态混凝土不大于15℃。

相邻块高差控制：

相邻块高差不超过12m，相邻坝块浇筑时间的间隔宜小于20d。

整个大坝最高和最低坝块高差控制在30m以内。

碾压混凝土最低浇筑温度为17℃，常态混凝土最低浇筑温度为16℃，为满足坝体混凝土温控要求，坝体混凝土施工中需埋设水管冷却20天。

（4）大坝建基面确定原则及防渗帷幕设计

①大坝建基面确定原则

主要根据岩体分类，同时考虑岩体风化及卸荷程度、抗滑稳定及应力计算成果，确定建基面开挖标准。

原则上坝基中Ⅰ类、Ⅱ类岩体是优良的高混凝土重力坝坝基，可直接利用；Ⅲ类岩体，经适当工程处理后，应充分利用；对河床分布范围较广的裂面绿泥石化岩体（块裂状为Ⅲb、碎裂状Ⅲc），已不可能全部挖除，进行专门研究并采取工程工程处理措施后，予以利用。

河床厂房坝段的基础拟挖除弱风化上带以上的裂面绿泥石化岩体，利用弱下及微~新裂面绿泥化岩体作为坝基基础。

②防渗帷幕设计

坝基以1Lu线相对不透水线，上游灌浆帷幕以1Lu和0.5倍正常库水水头底线作为帷幕底线，两岸坝头帷幕延伸之正常蓄水位与地下水位线相交处。

在下游校核洪水位以下，电站厂房下游侧或坝趾附近设一道灌浆帷幕，帷幕孔深取下游校核洪水位作用水头的0.5倍。

在上游灌浆帷幕的下游侧和下游灌浆帷幕的上游侧各设一排排水帷幕，排水孔深取灌浆帷幕孔深的0.5倍。

河床坝段及两岸低高程坝段的两道帷幕灌浆廊道之间设6道排水廊道，廊道内设3m间距15m孔深的排水孔。

3.2.2.2泄洪消能建筑物

泄洪冲沙建筑物的设计洪水标准为500年一遇，校核洪水标准为5000年一遇；消能防冲建筑物设计洪水标准为100年一遇。

相应洪峰流量分别为14700m3/s、17900m3/s、12400m3/s。

经水库调洪后5000年一遇时下泄流量为17653m3/s。

天然情况下金安桥水电站坝址年平均输沙量3995×104ｔ，正常蓄水位1418m以下水库总库容8.47亿m3，库沙比约为26，在上游上虎跳峡调节水库建成前电站单独运行时工程泥沙问题突出。

为此，通过右岸泄洪兼冲沙双底孔和左岸冲沙底孔的排沙作用，采用水库排浑蓄清的运行方式，以期达到保证水库的调节库容，降低坝前淤沙高程及保障进水口“门前清”的目的。

（1）右岸溢洪道

右岸表孔溢洪道由闸室控制段、泄槽段、消力池及出池护坦组成。

泄槽末端设6m跌坎，在消力池中形成混合流消能，最大临底流速约14.96m/s。

溢洪道水平投影总长为394m～594m，消力池净宽为88m。

堰顶高程1398.0m（死水位），采用WES堰型，设5孔13m×20m工作弧门，校核洪水位时最大泄量为14980m3/s。

消力池前段底板高程1276.5m，后段底板高程1282.5m，出池护坦高程1298.00m。

（2）左岸冲沙底孔

左岸冲沙底孔进口底高程1305m。

压力钢管管径6.5m，前段穿坝布置，后段从主房安装间下方通过，出口设孔口尺寸为4m×4m弧形工作门，采用扭鼻坎挑流消能。

左岸冲沙底孔不参与泄洪，主要功能是冲沙及下闸蓄水时向下游供水，最大下泄流量为560m3/s。

（3）右岸泄洪冲沙底孔

右岸泄洪冲沙底孔布置在12号坝段，位于主厂房和表孔溢洪道之间。

进口高程1335m，设孔口尺寸为5m×8m的工作弧门，在水库校核水位时最大泄量为2674.9m3/s。

其功能为泄洪兼冲沙，泄槽末端采用挑流消能。

3.2.2.3引水发电建筑物

电站厂房布置在河中7号~11号坝段，进水口为沿坝面立式布置，进口高程1370.0m，分别设检修门及事故门，孔口尺寸分别为9m×14m和9m×12m。

拦污栅平台悬出上游坝面10m，平台底高程1366.0m。

引水管为单机单管布置，管径10.5m，采用钢衬压力半背管，外包1.5m钢筋混凝土。

坝后主厂房体型尺寸为215m×34m×79.2m（长×宽×高），安装4台600MW水轮发电机组。

从左至右依次布置安装间、主机段及副安装间，机组安装高程1285.0m，发电机层高程1303.0m，机组间距34m。

水机副厂房共分7层，布置在尾水管的上方，布设抽水、通风及辅助设备。

尾水管设置8扇检修门（11.64m×11m）。

上游电气副厂房布置电气设备、母线及GIS，楼顶为出线场；厂坝间填筑至1320.0m高程，以作主变平台利用。

中控楼布置在上游侧电气副厂房的左端头。

进厂交通洞（10m×12m）布置在左岸，从安装间端进入主厂房。

3.3工程主要技术问题

3.3.1碾压混凝土重力坝动力分析及抗震安全评价

本工程大坝的抗震设计标准（概率水准）取为：

基准期100年超越概率P100＝2％，根据地震危险性分析，该概率水准对应的基岩水平动峰值加速度高达0.399g。

经对左岸坝段的动力分析表明，在竖向地震荷载及顺河向水平地震荷载与静力组合下，各坝段单独工作时的抗滑稳定可满足要求。

但同时考虑竖向地震荷载、横河向和顺河向水平地震荷载并与静力组合时，侧向稳定性稍差，经参考国内工程经验，对坝体每一浇筑层，横缝的切缝深度仅取穿2/3浇筑层厚度，并在切缝中填充无纺布，使横缝具有弱连接诱导缝的性质，以达到既能满足温控要求，又可增强大坝的整体性的目的。

采用材料力学法和线弹性有限元法对坝体进行了动、静应力和变形分析，结果表明，在地震动作用下，坝踵、上下游坝坡变化部位及坝体体型变化部位为坝体的抗震薄弱部位，这些部位的最大拉应力一般为2MPa左右，极个别部位超过了3MPa，但这些拉应力集中部位分布仅在坝体表面或角缘处，按C9020混凝土180天强度控制，大多数部位的动抗拉强度可满足要求，个别应力集中较大部位通过配置适量抗震钢筋也可满足坝体抗裂要求。

此外，通过地震振动台坝体断面模型破坏试验，坝体的破坏过程表现出以下规律：

①坝体头部（下游坝坡转折高程附近的上游侧）最先出现水平裂缝，起裂加速度在0.36g左右；

②在地面输入地震动0.50g以上时坝体头部裂缝才会贯通；

③坝后厂房坝段的拦污栅墙体是抗震最薄弱环节，最先开裂，需采取加强结构措施；

④在输入0.399g地震幅值下，仅在坝体头部出现裂缝，坝体全断面不会贯穿，大坝整体上是稳定的。

通过多家科研单位采用多种分析方法和试验研究表明，金安桥水电站大坝的抗震性能整体上是稳定的，局部采取配置适量的抗震钢筋后大坝的抗震是安全的。

3.3.2厂坝分缝研究

对厂坝分缝的并缝灌浆高程1278m、1297m和厂坝分缝完全分开三种情况进行了厂坝连接形式分析，结果表明考虑厂坝联合受力可提高大坝的抗滑稳定性，并缝灌浆高程的高低对抗滑稳定安全系数的影响不明显，但对缝面应力和厂房应力的分布有影响，即厂坝间分缝的并缝灌浆高程高于水轮机层，对蜗壳外围混凝土及厂房上部结构影响将增大。

此外，引水压力钢管穿厂坝分缝还存在安装制安难度大和可能需采取结构措施等问题，从这一点出发，厂坝分缝的并缝灌浆高程不宜高于钢管底部为宜，考虑钢管施工安装2m空间，即选择厂坝间分缝的并缝灌浆高程为1278m较为合适。

3.3.3裂面绿泥化岩体影响研究

厂房坝段基础分布的裂面绿泥化岩体变形模量及抗剪强度稍偏低，经非线性有限元分析，坝体变形符合混凝土重力坝变形的一般规律，坝顶水平位移在基本组合条件下小于5cm，在地震工况条件下小于6cm。

经对厂房坝段建基面的抗滑稳定计算，基本组合工况反算的结构分项系数为1.96，特殊组合的地震工况下抗滑稳定反算的结构分项系数为1.05，有一定的安全裕度。

当坝基开挖时裂面绿泥化岩体因卸荷松弛作用可能会恶化其物理力学性能，采取预留2m开挖保护层，并在保护层开挖后立即喷混凝土覆盖保护等工程措施。

基础处理拟采用高压固结灌浆，经现场固结灌浆试验拟Ⅰ、Ⅱ序孔采用普通水泥灌浆，Ⅲ序孔采用磨细水泥灌浆，最大灌浆压力达4MP，以期提高坝基裂面绿泥化岩体的变形模量及允许承载力，增加安全裕度。

3.3.4凝灰岩夹层影响研究

坝基分布有t1c、t2、t1a及t1b等凝灰岩夹层，t1c及t2在右岸坝基内出露，均存在顺层挤压并有连续分布的泥化夹层，但由于两者均倾向山里，仅对基础的局部有影响，拟采取混凝土塞处理。

t1a埋藏较深对大坝基本不影响。

t1b位于河床坝段的建基面以下最小深度为20m，但范围不大，大部分埋藏较深。

t1b在坝基范围多为熔结凝灰岩，性状较好，接触与玄武岩较紧密总体强度较高，仅局部有少量泥化现象，在厂房基础部位t1b岩性已相变为含凝灰质的火山角砾熔岩，岩体坚硬完整且强度高。

经采用刚体极限平衡法和非线性有限元法分析，设计中按偏于安全取凝灰岩夹层的抗剪强度指标，对大坝沿t1b深层抗滑稳定计算，结果表明，抗滑稳定的安全裕度较大，所以不考虑对其进行专门处理。

3.3.5绿帘石石英错动面影响研究

左岸坝基内分布有少量绿帘石石英错动面，属刚性结构面，可灌性好。

抗剪强度呈各向异性的特征，即沿走向的抗剪强度大于沿倾向的抗剪强度，经对地质资料分析这种结构面延伸不长，通过对其与岩体其他构造组合的抗滑稳定计算，能满足规范要求，故除结合基础进行固结灌浆处理外，不作特殊处理。

3.3.6泄洪消能研究

坝址主要有玄武岩、杏仁状玄武岩，节理裂隙发育，岩体完整性差，单块强度高，河床部位基岩主要为裂面绿泥化岩体，节理面充填绿泥石膜，抗冲性能差。

此外，坝下游河道左岸分布有B2和B20崩塌堆积体，B2分布高程1360m～1495m，处于厂房及尾水的开挖边坡部位。

B20位于B2下游，前缘最低点已延伸至江边。

如将右岸溢洪道下泄水流直接挑入河床，泄洪易形成下游堆丘和电站尾水波动，影响电站运行，泄洪产生的雨雾对左岸堆积体B20和B2的稳定影响较大。

利用右岸缓坡台地可布置溢洪道泄槽及消力池，即采用底流消能，下泄水流通过消力池消能以后归入下游河槽，降低泄洪产生的雨雾强度，对电站运行和边坡稳定影响较小，水流归槽流态平稳。

经对各泄洪建筑物泄量分配计算和水工模型试验，各种特征频率的下泄流量均满足要求。

金安桥电站上游水位和下游水位的最大水头差达110m，消力池底流流速最大达40m/s，经水工模型研究在溢洪道泄槽末端设高为6m的跌坎，使下泄水流在消力池内产生混合流消能，池内最大临底流速可降到13.95m/s以内，出池水流与下游河道实现平稳过渡，采用消力池消能是可行的。

3.3.7边坡稳定分析及加固处理

枢纽区主要边坡包括：

坝轴线上游近坝库岸B1堆积体边坡、坝下游左岸B2、B20堆积体。

通过大量的研究后得到以下几点认识：

（1）近坝库岸分布有B1崩塌堆积体，经分析研究表明：

①当坝前水位发生骤降时，t1c凝灰岩夹层以上的堆积体可能发生失稳破坏，以牵引式滑移为主。

对该范围布置钢筋混凝土网格梁护坡后，可避免水下边坡滑动而牵引堆积体失稳。

②堆积体中部靠上游部位，位于t2～t3夹层之间的堆积体可能发生浅表层（厚度5m～7m）或以堆积体与基岩接触带为滑面产生失稳破坏。

为此，在失稳区设置钢筋混凝土网格梁，节点处间隔布置锚杆与预应力锚索加固。

③t3凝灰岩夹层以上堆积体可能沿t3夹层整体滑动。

对边坡作适当的削坡减载，并在t3凝灰岩夹层前缘布置预应力锚索加固后，边坡稳定可满足要求。

（2）B2崩塌堆积体和其下伏的松动岩体主要受EP顺坡结构面与其他节理裂隙组合可能产生块体失稳。

采用预应力锚索及削坡减载等处理措施。

结合左岸R1上坝公路和缆机支线公路的开挖，对B2堆积体进行削坡减载，开挖后边坡上的堆积体已剩余不多，经对削坡后的崩塌堆积体及松动体稳定计算均满足要求。

受EP及顺坡结构面控制的弱风化岩体，采用预应力锚索加固、系统锚杆及挂网喷混凝土支护。

堆积体的开挖将使其后缘岩体产生卸荷作用，经有限元计算，该区域普遍存在塑性破坏区，为此须采取预应力锚索加固。

（3）B20崩塌堆积体结合左岸上坝公路及左岸混凝土进料线开挖，需对堆积体进行削坡。

经对削坡后的边坡进行抗滑稳定分析，有部分区域的边坡抗滑