某水电站坝址拟定方案比选分析

某水电站坝址拟定方案比选分析
刘永纯;陈龙
【摘要】从地质条件、枢纽布置、工程投资及管理运行等方面,对某电站上、下坝址方案进行比较,分析得出下坝址设计方案总体优于上坝址的结论,选定其作为推荐
坝址.
【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2017(000)034
【总页数】2页(P141-142)
【关键词】水电站;坝址;方案比选
【作者】刘永纯;陈龙
【作者单位】国网四川省电力公司技能培训中心,四川成都 610072;中国水利水电第七工程局有限公司,四川成都 610081
【正文语种】中文
某水电站位于HS河中游河段,电站以发电为主,兼顾其他,采用混合式开发,在电网中承担发电、调峰及备用等任务。

电站总装机容量140MW,多年平均发电量
4.4×108kw.h,年利用小时4350h。

该电站属Ⅱ等大(2)型工程,其主要建筑物大坝、泄水建筑物和进水口等为2级建筑物,次要建筑物为3级。

该工程大坝为碾压混凝
土重力坝,最大坝高132.5m,水库蓄水位534m,水库库容 3.3 亿 m3。

受构造及水能利用条件的限制,可供坝址选择的河段仅为长约2500m的狭谷河段,
该河段河道顺直,左岸多为40～50°的顺层陡坡,局部为陡壁。

结合坝址区地形、地
质条件和施工布置,拟定上、下两个坝址(均考虑碾压混凝土重力坝布置方案)。

上坝址位于薄至中厚层灰岩地层,下坝址位于茅口灰岩和吴家坪灰岩夹炭质页岩地层。

上坝址位于峡谷中上游,地形呈不对称“V”型谷,斜向坡,峡谷段内河流顺直,左岸为40°陡坡,上部800m高程以上为一缓坡平台。

右岸470m高程以下为40°的斜坡,以上为170m～200m高的近似直立的悬崖,750m高程以上为缓坡平台。

枯期水位439m时,河宽约40m,水深3～6m,正常蓄水位544m时,河宽284m,河谷宽高比2.2。

两岸450m高程以下为崩塌堆积体及河床冲积层,河床覆盖层厚度6～
10m,为崩塌大块石及碎石夹砂卵砾石。

出露地层为灰岩、砂岩、泥页岩,以及河流冲积层、残坡积层及崩塌堆积体。

无大断层通过,发育3条小规模断层。

裂隙发育,岩溶形态以溶沟、溶槽及溶蚀裂隙为主,溶洞主要发育在右岸高程470m以下斜坡位置,深度5～10m,为地下管道水出口。

两岸边坡岩性较好,自然状态下稳定性较好,但内部存在较深的风化及卸荷带,且层间软弱夹层发育,坝肩开挖后,边坡局部存在不稳定块体。

枢纽建筑物由碾压混凝土重力坝、坝身泄洪建筑物、右岸引水系统、地面厂房(上游设调压井)组成。

挡水坝:坝顶全长280.226m,坝顶高程547.50m,坝底高程
423m,最大坝高124.50m,坝顶宽9m,最大底宽104.72m,采用二级配变态混凝土及二级配碾压混凝土防渗作为坝体防渗。

上游坝坡1:0.2,变坡点高程为463m;下游坝坡1:0.75,变坡点高程为463m。

泄水建筑物由溢流表孔(3-12×18m)、泄洪冲沙中孔(1-6×7m)及下游消能防冲建筑物等组成。

溢流表孔布置在河床中部,开敞式溢流,共3孔,每孔净宽12m,闸墩宽4.0m(边墩宽2.0m),溢流前沿总宽48m,堰顶高程526m,堰上设平板检修闸门及弧形工作闸门。

中孔紧靠表孔布置在右岸,采用有压坝身泄水孔,孔口尺寸6×7m(宽×高),底板高程480.0m,由压力短进水口段、有压洞身段、压坡段及出口段组成。

中孔出口采用贴角斜鼻坎挑流消能形式,将水流导入河床以内。

坝后消力池宽44m,长90m。

消能装置采用宽尾墩戽池。

引水系统:
在右岸布置引水系统,供水方式采用一洞三机联合供水,由进口段、隧洞段、调压井
和压力管道组成,压力管道于下平段通过卜形分岔与机组相接。

线路总长
2195.66m。

岸塔式进水口,由直立式拦污栅、闸门井、通气孔、启闭排架及与坝顶连接交通桥等组成,塔高53.50m,进水塔全长17.65m。

引水洞洞径D=6.5m,洞内
流速3.77m/s。

衬砌混凝土厚度0.5m。

引水隧洞长1980.70m,纵坡0.448%。

调压井采用阻抗式,井筒内径12.5m,钢筋混凝土衬砌厚1.00m,井筒顶高程564.0m,
井筒高72.00m,阻抗孔直径3.20m,调压井后接压力钢管。

压力钢管由上平段、斜井、下平段组成,内径5.50m,平均流速5.26m/s,衬砌厚
0.70m,钢衬平均厚25mm,全长184.00m。

三条支管轴线间距12.50m,内径
3.20m,平均流速5.18m/s,衬砌厚0.60m,钢衬平均厚22mm,支管平均长61.00m。

发电厂房:厂区枢纽包括主厂房、上游副厂房、中控楼、开关站、尾水建筑物及进
厂交通等。

主厂房包括主机间(左)、安装间(右)。

主机间长39.75m,净宽15.7m,机组安装高程413.58m,发电机层高程422.65m,机组间距12.5m;安装间长23.28m,安装间高程443m。

主厂房上游侧设GIS开关室和副厂房,开关站布置于副厂房上层,尺寸39.75m×9.4×13.5m(长×宽×高);副厂房分两段布置,一段为主机间上游、GIS开关室以下各层,共六层,主要供布置电气一次的附属设备摆放;另一段为安装间上游侧,尺寸为23.28m×9.4×13.5m(长×宽×高),主要提供给电气二次,布置中控室、通讯室等。

主变压器场布置于主机间后侧,与安装间和进厂公路同高。

尾水平台高程为443.00m,宽8.1m,布置有移动式门机。

尾水渠长25.0m,两边设导墙,导墙顶高程420.0m。

坝址段河谷呈两岸不对称的V型谷,左岸480m高程以下为陡壁,斜倾上游,地形坡
度约37～45°。

右岸500m高程以下为40～45°陡坡,以上为110m高近似直立的陡壁,陡壁上部为倾向上游的缓坡地带。

枯期水面高程430m,河宽约20m,正常蓄
水位高程544m,河宽约200m,河谷宽高比1.96。

右岸500m高程以下为崩塌堆积
体及河床冲积层,河床覆盖层厚度6～10m左右,为崩塌大块石及碎石夹砂卵砾石。

出露地层为泥页岩夹灰岩(弱透水),中至厚层灰岩,薄至厚层状硅质灰岩,生物灰岩(强岩溶含水),及砂卵砾石层、崩塌堆积碎石及块石,铅直厚度3～30.5m。

未见大断层通过,仅坝址下游右岸有两条小断层。

裂隙发育较好,主要充填物为方解石、钙质。

岩溶形态以溶蚀裂隙、溶洞为主,局部发育小型岩溶管道,以岩溶泉水为特征。

枢纽建筑物由碾压混凝土重力坝、坝身泄洪建筑物、右岸引水系、地面厂房组成(上游设调压井)。

拦河坝:坝轴线方位N86.98 W,坝顶全长256.98m,坝顶高程547.5m,坝底高程
415m,最大坝高132.5m,坝顶宽9m,最大底宽109.38m,坝体防渗采用二级配变态混凝土自身防渗。

上游坝坡1:0.1,变坡点高程为460m。

下游坝坡1:0.75,变坡点高程为460m。

泄水建筑物由3个自由溢流表孔和1个泄洪冲沙中孔组成,分别承担宣泄水库各种
频率的洪水、冲沙及放空水库等任务。

溢流表孔及泄洪冲沙中孔的尺寸、布置形式、不同洪水频率下的下泄流量、消力池等基本与方案二相同,仅消力池底板和尾坎高
程不同,其高程分别为425m、431m。

引水系统:除线路长度比方案一短864.16m之外,其余布置与上坝址方案相同。

发电厂房:同上坝址布置。

上、下坝址优缺点比较:
3.1 水资源的合理利用,上下坝址基本相同。

3.2 地质方面:区内基本不出现区域性活动断裂区域构造稳定性较好。

水库区不存在邻谷渗漏问题,具备成库条件。

上、下坝址均具备修建混凝土重力坝的条件;上坝址
坝基岩体质量较差;上坝址左、右岸均可能存在较大的岩溶管道;下坝址引水系统较短,所遇不良地质问题相对上坝址要少。

综合比较,下坝址略优。

3.3 水库淹没:下坝址距上坝址约1km,水库淹没及施工占地补偿投资比上坝址多
208.61万元,上坝址略。

3.4 枢纽布置:上、下坝址布置重力坝,均满足坝基、坝肩稳定和泄洪布置要求,而上坝址坝体和引水系统工程量均大于下坝址,水头损失也较下坝址大1.5m,多年平均损失电能约550万kW·h。

3.5 工程施工及交通:上、下坝址施工总体布置相似,施工进度及总工期相同,施工条件基本相当,但上坝址较下坝址混凝土及出碴运输线路长约1.5km,场内永久交通和临时交通也较下坝址长约1.7km,工程投资将加大;下坝址优。

3.6 工程投资:通过投资估算,碾压混凝土重力坝枢纽总投资上坝址比下坝址多5623万元。

3.7 从运行管理上,下坝址枢纽布置紧凑,厂坝间距离较短,便于管理。

综上所述,某水电站工程推荐下坝址为本阶段代表坝址。

【相关文献】
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