广西桂江巴江口水电站枢纽总体布置方案设计

广西桂江巴江口水电站枢纽总体布置方案设计
广西水利电力勘测设计研究院周万文
摘要：
本文结合桂江巴江口水电站的实际，在水电站枢纽总体布置方案设计，充分结合工程特点和具体条件，协调好永久工程与临时工程之间的关系，充分利用坝址处河中沙洲有利地形，合理考虑永临结合，围绕力求布局合理美观、工程具有良好运行条件、节省工程投资、妥善解决施工导流和施工通航、利于加快施工进度、工程能及早发挥效益等问题进行研究和比选，合理确定枢纽各建筑物布局及各专业之间的衔接关系，选定了一个布置紧凑、协调美观、具有良好运行条件、方便管理的枢纽总体布置方案，为本工程顺利实施及使工程获得更大整体效益奠定了基础。

也为同类电站设计提供了可借鉴的经验。

关键词：巴江口水电站总体布置设计
1.工程概况
桂江巴江口水电站是桂江干流综合利用规划（平乐以下河段）6个梯级中的第一个梯级，是一座以发电为主，兼顾航运及其他的综合利用工程。

坝址位于桂江中游平乐县巴江村上游 1.5km处，坝址以上集雨面积12621km2，多年平均流量417m3/s，多年平均径流量131.5亿m3。

水库正常蓄水位97.6m，总库容2.163亿m3；电站装机容量3×30MW，多年平均发电量427.57GW.h；船闸设计一次通过能力2×100吨，为Ⅵ级船闸，设计年过坝货运量80万吨。

枢纽工程属Ⅱ等工程，主要永久建筑物按二级建筑物设计，设计洪水标准为P=1%，相应洪峰流量16500m3/s，设计洪水位为96.98m，坝下水位为87.96m；校核洪水标准为P=0.1%，相应洪峰流量21700m3/s，校核洪水位为100.02m，坝下水位为92.00m。

坝址岩层以砂岩为主夹页岩，地质构造简单，为倾向南西的单斜地层，无大的断裂构造通过枢纽区。

工程区地震动峰值加速度<0.05g，反应谱特征周期为0.35s。

对应地震基本烈度低于Ⅵ度。

2.工程特点及自然条件
巴江口水电站是一座径流水电站，下游与已建成的昭平梯级水电站衔接；上游回水至平乐县城，库区淹没比较敏感。

电站所处桂江河道是通航河道，经过坝址的航道繁忙。

对外交通公路位于左岸，坝址附近无跨河交通桥，两岸交通不便。

坝址段河道较平直，河谷为宽阔的U型河谷，两岸地形略显不对称，左岸坡度较缓，约25°～30°；右岸的岸坡较陡，约45°左右。

坝址处枯水期河床宽约275m，河床正中有一处宽约40m～86 m、长约400 m的大沙洲，沙洲枯水期露出水面约3.5 m～4.5m，将桂江分隔成左右河道，左河道河床底高程约70.0m，右河道河床底高程约66.5m，主河道在右侧，坝轴线从大沙洲中部通过。

3.枢纽总体布置方案设计
3.1厂房布置
坝址对外交通公路在左岸，附近无跨河交通桥，两岸交通不便，枯水航道位于右侧主河道。

从大件重件运输条件、施工通航等要求及电站提前发电等方面考虑，厂房布置在左岸。

3.2船闸布置
因主河道紧靠右岸，如果船闸布置右岸，则船闸紧靠主流区，且下引航道位于微弯河道的凸岸，为使下引航道口门区的流态能满足通航要求，需增加整流墩，工程投资增加。

而船闸布置左岸，下游引航道远离主流区，下引航道口门区的流态相对较平稳。

相对而言，船闸布置左岸比船闸布置右岸方案的通航条件优越。

3.3溢流坝布置
综合考虑坝址地形条件、溢流坝运行条件、库区淹没控制、施工导流布置、施工通航条件等因素，溢流闸坝布置进行了三个方案比较：即9孔方案（方案1）、10孔方案（方案2）、9孔+1孔排漂孔方案（方案3）。

“方案1”设9个净宽15m的溢流表孔，堰顶高程81.6m，溢流坝总长169.4m；其中一期工程施工左三孔半，长67.9m。

“方案2”设10个净宽14m的溢流表孔，堰顶高程81.6m，溢流坝总长176m；其中一期工程施
工左四孔半，长81m。

“方案3”设9个净宽15m的溢流表孔，堰顶高程81.6m，另设1孔排漂孔，排漂孔净宽6m，堰顶高程91.6m。

溢流坝总长178.1m；其中一期工程施工排漂孔及左三孔半溢流坝，长76.6m。

三个布置方案均能满足泄洪要求，工程投资及提前发电效益差别不大。

“方案1”溢流坝段总长度分别比“方案2”、“方案3”少6.6m、8.7m，溢流坝段基本可以布置在河槽内，与下游河床衔接平顺，泄流较顺畅，泄流流态较好，永久运行条件最优。

三个布置方案利用一期建好的溢流坝均能满足二期导流的要求，用作一期导流的右侧主河道预留宽度“方案1”比“方案2”、“方案3”分别宽13.1m、8.7m，“方案1”一期施工导流期间通航条件较好；“方案1”一期纵向临时土石围堰基本位于沙滩上，施工较容易，可节省导流工程投资和加快围堰施工进度。

“方案1”比其他两个方案少一个孔口，利于加快溢流坝施工进度。

经技术经济综合比较，选定9孔方案作为溢流坝布置方案。

3.4枢纽总体布置方案比较
根据厂房、溢流坝和船闸的布置条件，进行了左岸厂房、左岸船闸方案和左岸厂房、右岸船闸方案2个枢纽总体布置方案的比较。

按电站和船闸及早发挥效益的原则，若采用左岸厂房、右岸船闸方案，则左岸厂房和右岸船闸应同时列为一期工程开工建设，这样一期工程就有两条纵向围堰，右岸船闸基坑纵向围堰要侵占右侧主河道，围堰施工难度大，导流工程量大，一期施工通航问题难以解决；施工二期河中的溢流坝段时，左岸有厂房阻隔，右岸有船闸阻隔，施工导流和施工交通问题都不好解决。

若把右岸船闸留到二期施工，船闸投入运行的时间推迟太多，施工断航期长达18个月左右，断航赔偿费用大幅度增加；同时二期基坑工作量太大，一个枯水期内难以完成，施工总工期需拉长约一年。

左岸厂房、左岸船闸方案的厂房和船闸集中布置在左河床一期基坑内，一期工程施工期间可利用右侧主河道导流和通航，可以利用河中沙洲有利地形布置纵向围堰，简化导流工程，节约工程投资，并利于加快施工进度，缩短工期。

二期截流后，利用二期围堰挡水，一期建好的电站和船。