懂托水电站溢流坝的坝型选择及水力设计
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ｍ ３
ｏ
拱坝等两种坝型进行 比较。经坝体稳定分析和坝基 应力计算 ，坝址处地基条件能满足这两种坝型的基
础设 计要 求 。
２ ． １ 混凝 土重 力坝
根据曹渡河干流梯级规划成果 ， 确定水库正常蓄
水位 ４ ４ ５ ． ０ ０ ｍ， 相应库容 ８ ０ ９ 万ｍ ３ 水库总库容 ９ ４ ６
５
红水 河 ２ ０ １ ４年第 １ 期
图 １ 堰 顶 设 闸 方 案溢 流 坝 剖 面 图
２ ． １ ． ２ 堰 顶无 闸方 案
等别 提高 、 规模增 大 ， 从而增 加 了工程 造 价 。
重 力坝 结构 及布 置形 式 同堰顶设 闸方 案 。坝轴
线垂直于河床布置 ， 坝顶总长 １ ５ ４ ． １ ５ ｍ。 溢流坝段置 于河床 中部 ，溢流前缘长 ４ ８ ． ３ ０ ｍ，溢流净宽 ４ ３ ． ５ ０ ｍ， 堰顶高程 ４ ４ ５ ｍ， 堰面采用 ＷＥ Ｓ型曲线 ， 挑 流消 能。 溢流堰 最 大堰 高 ５ ３ ｍ， 梯 形断 面 。 该方 案代 表剖
万 ｍ ， 电站 装 机 容 量 ３ ０ Ｍｗ ， 是 一 座 有压 引水 式 中
等水头 电站， 工程等别属 Ⅳ等， 工程规模为小（ １ ） 型。
拦 河 坝 为 ４级建 筑 物 ， 洪 水 标 准按 ５ ０年 一 遇 设计 ， ２ ０ ｏ年一 遇校 核 。
结合 坝址 处河 床宽 度状 况 ，混凝 土重力 坝 坝型 又拟 定 了堰顶 设 闸方案 与堰 顶无 闸方 案进行 比较 。
处于广西 与贵州交界河段 ， 发 电厂房位于拦河坝下 游左岸 ， 距 中堡乡约 ３ ． ０ ｋ ｍ， 距南丹县 城约 ８ ０ ｋ ｍ 。 懂 托水 电站坝址 以上控制 流域集 雨 面积为 ２ ０ ２ ５ ｋ ｍ ， 多年平均流量 ４ １ ． １ ｍ ３ ／ ｓ ， 年径流 总量 １ ２ ． ９ ６ 亿
ｌ 概 述
懂托水 电站工程位 于广西河池市南丹县 中堡
乡， 拦河 坝 坝址 位 于 中堡 乡 西北侧 的曹渡河 干 流上 ，
要求 Hale Waihona Puke Baidu
本工程是径流式电站 ， 洪峰流量大 ， 水库无调蓄
能力 。在 可行 性研 究 阶段 ， 根据 坝址 地形 、 地质 和 当 地建 材 条 件 ， 并考 虑 施 工期 导 流 、 施 工进 度 等 条件 ， 溢 流坝段 的坝型选 择有 混凝 土重 力坝 及混凝 土 单 曲
地形坡度 陡， 上部左岸稍缓 ， 右岸较陡 ， 岸坡不太对 称， 河谷断面呈明显的“ Ｖ ” 字型。坝址均为灰岩 ， 左
岸多数属厚层至块状 ， 右 岸 为 中薄 层 状 ， 整 体 性 良
好。 岩石致密 ， 质硬 ， 属坚硬岩类 ， 具有较好的物理力 学性质 ， 相应 的坝基容许压应力 ［ 】 ＝ ２ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 、 抗剪 断摩擦系数 ｆ ＝ １ ． ０ 、混凝土 ／ 岩接触面抗剪断粘聚 力ｃ ＝ ０ ． ９ Ｍ Ｐ ａ 。坝址工程地质条件满足 中低坝建坝
部， 溢流前缘长 ３ ９ ． １ ０ ｍ， 溢流净宽 ２ ９ ． １ ０ ｍ， 堰顶高 程４ ３ ３ ｍ， 堰面采用 ＷＥ Ｓ曲线 ， 挑流消能。 溢流堰最 大堰高 ４ １ ｍ， 梯形断面。 堰顶设 闸门控制 ， 分为 ３ 孔，
闸孔 口尺 寸为 ９ ． ７×１ ２ ． ５ ｍ（ 宽 ×高 ） 。每孔设 平 面检
摘
要： 文章叙述 了广 西南丹县 懂托 水 电站溢流坝坝型 比较 ， 推荐技术 可行 、 经济合 理、 便 于施 工的重 力式溢流闸坝
设计方案 ， 简介 了溢流 闸坝布置及堰面 曲线、 消能设计 。文 中介绍的 闸坝设计思路值得 类似 中等水 头水 电站溢流坝设
计借鉴。
关键词： 溢流坝； 坝型选择 ； ＷＥ Ｓ型实用堰 ； 水力设计 ； 懂托水 电站 中国分类号： Ｔ Ｖ ３ １ ４ 文献标识码： Ａ 文章编号： １ ０ ０ １ － － ４ ０ ８ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ０ — ０ ０ ０ ５ — ０ ５
第３ ３ 卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 ２月
红 水 河
Ｈｏ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｕ ｉ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖ ｏ １ ． ３ ３ ， Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
懂托水电站溢流坝的坝型选择及水力设计
梁 鹏
（ 广西南宁水利电力设 计院 ， 广西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ １ ）
２ ． １ ． １ 堰 顶设 闸方 案
重力坝采用实体混凝土结构 ，由河中壅水溢流
闸坝段 和 两岸 非溢 流坝 段组 成 。坝轴 线垂直 于河 床 布置 ，坝 顶总 长 １ ３ ９ ． １ ０ ｍ。溢 流 闸坝段 置于 河床 中
２ 坝 型选择
本 工 程拦 河 坝 坝 址处 在 低 中山 陡坡 地 带 ， 该 河 段 呈南 西 流 向 ， 流态 比较顺 直 。坝 址河 床下 部狭 窄 ，
修 闸门及弧形工作闸门各一道 ： 上游检修闸门则 由
一
台单 向台车式启闭机启闭 ；工作闸门则采用卷扬
式启闭机启闭。 闸墩顶设交通桥、 人行工作桥及启闭
排 架 。该方 案代 表 剖面 如 图 １ 所示 。
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ９ — ２ ６
作者简介：粱
鹏（ １ ９ ８ ５ 一 ） ， 男（ 壮族 ） ， 广西德保县人 ， 助理工程师 ， 主要从 事水利水电设计 工作 ， Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｄ ａ ｎ ｉ ｅ １ ０ ０ ３ ７ ＠ ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ ｒ 。
面如 图 ２ 所示。
经造价估算 ，堰顶设闸方案比堰顶无 闸方案直 接投资节省 ９ ． ６ ％， 故推荐堰顶设闸方案 。
２ ． ２ 混凝土 单 曲拱坝
拱坝采用混凝土结构 ，为定圆心定外半径单曲
拱坝 。坝 顶总 长 １ ９ １ ． ９ ８ ６ ｍ， 外 弧半径 为 １ ０ ０ ｍ， 中心 角为 ２ ５ ． ３ ２ ３ 。 ～１ １ ０ 。 ， 分溢 流 坝段 和 非溢 流坝 段 。溢
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拱坝等两种坝型进行 比较。经坝体稳定分析和坝基 应力计算 ，坝址处地基条件能满足这两种坝型的基
础设 计要 求 。
２ ． １ 混凝 土重 力坝
根据曹渡河干流梯级规划成果 ， 确定水库正常蓄
水位 ４ ４ ５ ． ０ ０ ｍ， 相应库容 ８ ０ ９ 万ｍ ３ 水库总库容 ９ ４ ６
５
红水 河 ２ ０ １ ４年第 １ 期
图 １ 堰 顶 设 闸 方 案溢 流 坝 剖 面 图
２ ． １ ． ２ 堰 顶无 闸方 案
等别 提高 、 规模增 大 ， 从而增 加 了工程 造 价 。
重 力坝 结构 及布 置形 式 同堰顶设 闸方 案 。坝轴
线垂直于河床布置 ， 坝顶总长 １ ５ ４ ． １ ５ ｍ。 溢流坝段置 于河床 中部 ，溢流前缘长 ４ ８ ． ３ ０ ｍ，溢流净宽 ４ ３ ． ５ ０ ｍ， 堰顶高程 ４ ４ ５ ｍ， 堰面采用 ＷＥ Ｓ型曲线 ， 挑 流消 能。 溢流堰 最 大堰 高 ５ ３ ｍ， 梯 形断 面 。 该方 案代 表剖
万 ｍ ， 电站 装 机 容 量 ３ ０ Ｍｗ ， 是 一 座 有压 引水 式 中
等水头 电站， 工程等别属 Ⅳ等， 工程规模为小（ １ ） 型。
拦 河 坝 为 ４级建 筑 物 ， 洪 水 标 准按 ５ ０年 一 遇 设计 ， ２ ０ ｏ年一 遇校 核 。
结合 坝址 处河 床宽 度状 况 ，混凝 土重力 坝 坝型 又拟 定 了堰顶 设 闸方案 与堰 顶无 闸方 案进行 比较 。
处于广西 与贵州交界河段 ， 发 电厂房位于拦河坝下 游左岸 ， 距 中堡乡约 ３ ． ０ ｋ ｍ， 距南丹县 城约 ８ ０ ｋ ｍ 。 懂 托水 电站坝址 以上控制 流域集 雨 面积为 ２ ０ ２ ５ ｋ ｍ ， 多年平均流量 ４ １ ． １ ｍ ３ ／ ｓ ， 年径流 总量 １ ２ ． ９ ６ 亿
ｌ 概 述
懂托水 电站工程位 于广西河池市南丹县 中堡
乡， 拦河 坝 坝址 位 于 中堡 乡 西北侧 的曹渡河 干 流上 ，
要求 Hale Waihona Puke Baidu
本工程是径流式电站 ， 洪峰流量大 ， 水库无调蓄
能力 。在 可行 性研 究 阶段 ， 根据 坝址 地形 、 地质 和 当 地建 材 条 件 ， 并考 虑 施 工期 导 流 、 施 工进 度 等 条件 ， 溢 流坝段 的坝型选 择有 混凝 土重 力坝 及混凝 土 单 曲
地形坡度 陡， 上部左岸稍缓 ， 右岸较陡 ， 岸坡不太对 称， 河谷断面呈明显的“ Ｖ ” 字型。坝址均为灰岩 ， 左
岸多数属厚层至块状 ， 右 岸 为 中薄 层 状 ， 整 体 性 良
好。 岩石致密 ， 质硬 ， 属坚硬岩类 ， 具有较好的物理力 学性质 ， 相应 的坝基容许压应力 ［ 】 ＝ ２ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 、 抗剪 断摩擦系数 ｆ ＝ １ ． ０ 、混凝土 ／ 岩接触面抗剪断粘聚 力ｃ ＝ ０ ． ９ Ｍ Ｐ ａ 。坝址工程地质条件满足 中低坝建坝
部， 溢流前缘长 ３ ９ ． １ ０ ｍ， 溢流净宽 ２ ９ ． １ ０ ｍ， 堰顶高 程４ ３ ３ ｍ， 堰面采用 ＷＥ Ｓ曲线 ， 挑流消能。 溢流堰最 大堰高 ４ １ ｍ， 梯形断面。 堰顶设 闸门控制 ， 分为 ３ 孔，
闸孔 口尺 寸为 ９ ． ７×１ ２ ． ５ ｍ（ 宽 ×高 ） 。每孔设 平 面检
摘
要： 文章叙述 了广 西南丹县 懂托 水 电站溢流坝坝型 比较 ， 推荐技术 可行 、 经济合 理、 便 于施 工的重 力式溢流闸坝
设计方案 ， 简介 了溢流 闸坝布置及堰面 曲线、 消能设计 。文 中介绍的 闸坝设计思路值得 类似 中等水 头水 电站溢流坝设
计借鉴。
关键词： 溢流坝； 坝型选择 ； ＷＥ Ｓ型实用堰 ； 水力设计 ； 懂托水 电站 中国分类号： Ｔ Ｖ ３ １ ４ 文献标识码： Ａ 文章编号： １ ０ ０ １ － － ４ ０ ８ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ０ — ０ ０ ０ ５ — ０ ５
第３ ３ 卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 ２月
红 水 河
Ｈｏ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｕ ｉ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖ ｏ １ ． ３ ３ ， Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
懂托水电站溢流坝的坝型选择及水力设计
梁 鹏
（ 广西南宁水利电力设 计院 ， 广西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ １ ）
２ ． １ ． １ 堰 顶设 闸方 案
重力坝采用实体混凝土结构 ，由河中壅水溢流
闸坝段 和 两岸 非溢 流坝 段组 成 。坝轴 线垂直 于河 床 布置 ，坝 顶总 长 １ ３ ９ ． １ ０ ｍ。溢 流 闸坝段 置于 河床 中
２ 坝 型选择
本 工 程拦 河 坝 坝 址处 在 低 中山 陡坡 地 带 ， 该 河 段 呈南 西 流 向 ， 流态 比较顺 直 。坝 址河 床下 部狭 窄 ，
修 闸门及弧形工作闸门各一道 ： 上游检修闸门则 由
一
台单 向台车式启闭机启闭 ；工作闸门则采用卷扬
式启闭机启闭。 闸墩顶设交通桥、 人行工作桥及启闭
排 架 。该方 案代 表 剖面 如 图 １ 所示 。
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ９ — ２ ６
作者简介：粱
鹏（ １ ９ ８ ５ 一 ） ， 男（ 壮族 ） ， 广西德保县人 ， 助理工程师 ， 主要从 事水利水电设计 工作 ， Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｄ ａ ｎ ｉ ｅ １ ０ ０ ３ ７ ＠ ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ ｒ 。
面如 图 ２ 所示。
经造价估算 ，堰顶设闸方案比堰顶无 闸方案直 接投资节省 ９ ． ６ ％， 故推荐堰顶设闸方案 。
２ ． ２ 混凝土 单 曲拱坝
拱坝采用混凝土结构 ，为定圆心定外半径单曲
拱坝 。坝 顶总 长 １ ９ １ ． ９ ８ ６ ｍ， 外 弧半径 为 １ ０ ０ ｍ， 中心 角为 ２ ５ ． ３ ２ ３ 。 ～１ １ ０ 。 ， 分溢 流 坝段 和 非溢 流坝 段 。溢