水电站挡水建筑物设计之混凝土面板堆石坝

水电站挡水建筑物设计之混凝土面板堆石坝

目录

1 概况及总体布置 (1)

1.1工程概况和勘测设计情况 (1)

1.1.1 工程概况 (1)

1.1.2 勘测设计情况 (2)

1.2工程等别设计标准 (2)

1.2.1 工程等别及建筑物级别 (2)

1.2.2 防洪标准 (2)

1.2.3 抗震设计烈度 (2)

1.3设计基础资料 (3)

1.2.1 水文气象及泥沙资料 (3)

1.2.2 水库特征水位 (3)

1.3.3 地基特性及力学参数设计采用值、建筑材料特性等参数4

1.3.4 采用的主要技术规范 (8)

2 下水库设计 (9)

2.1概述 (9)

2.1.1 下水库工程布置 (9)

2.1.2 主要设计修改和调整内容 (10)

2.2大坝设计 (10)

2.2.1 大坝布置与特点 (10)

2.2.2 坝顶高程计算 (13)

2.2.3 坝体断面及填筑标准 (14)

2.2.4 面板设计 (18)

2.2.5 趾板设计 (19)

2.2.6 接缝及止水设计 (19)

2.2.7 坝顶防浪墙设计 (24)

2.2.8 大坝结构计算 (25)

2.2.9 地基处理 (29)

2.2.10 蓄水后大坝工程运行性态 (32)

2.3渗流控制工程 (32)

2.4边坡工程 (34)

2.4.1大坝边坡 (34)

2.4.2 溢洪道边坡 (35)

2.5库盆清理及库岸防护 (38)

2.5.1 库盆清理 (38)

2.5.2 库岸防护 (39)

2.5.3 蓄水后库岸及边坡工程运行性态 (40)

2.6工程量汇总 (40)

1 概况及总体布置

1.1 工程概况和勘测设计情况

1.1.1 工程概况

云中抽水蓄能电站位于省云中县境内，工程建成后其主要任务是承担电力系统的调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等任务。

电站安装3台单机容量200MW的可逆式水泵水轮发电机组，总容量600MW，为二等大(2)型工程。枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房及上水库等4

部分组成。

上水库地处云中县丰农场宽缓谷地部位，库盆底高程543.00m，东西侧均有高山隔断，山势南高北低。坝址以上流域面积5.41km2，多年平均流量0.254m3/s，多年平均径流量为801万m3，天然水量丰富，补水条件良好。上水库正常蓄水位567.00m，主要建筑物有主坝、副坝1、副坝2和溢洪道。主、副坝均采用沥青混凝土心墙土石坝，坝顶高程为570.00m，坝顶宽度10.00m，最大坝高32.0m，主坝轴线长度332.00m。

输水发电系统上水库进/出水口布置在副坝1与副坝2之间半岛型山包前，上水库进/出水口布置在上水库库中右岸，距右坝肩约440m。输水系统为1条隧洞，采用一洞三机布置，由上水库侧式进/出水口、上平洞、上斜井、中平洞、下斜井、下平洞、引水支洞、尾水支洞、尾水主洞、尾水闸门井、尾水调压井、下水库侧式出/进水口和相应的建筑物组成。

厂房采用首部式地下厂房，主要建筑物包括主厂房、母线洞、主变洞、高压电缆洞、进厂交通洞和排风洞、排水廊道、自流排水洞等，220kV地面开关站(GIS室)、中控楼及出线场位于上下库连接公路旁。

下水库位于田河上游峡谷区。水库库盆狭窄，河流流向北偏东20°，谷宽50m～100m，河谷水流平缓，左、右岸及库尾山体雄厚，山顶高程在600.00m以上。下水库坝址以上集水面积17.51km2，坝址多年平均流量为0.819m3/s，多年平均径流量为2583万m3。下水库正常蓄水位253.00m，主要建筑物有大坝、溢洪道和放水底孔。大坝采用混凝土面板堆石坝，坝顶高程为257.00m，坝顶宽度8.00m，最大坝高54.00m，坝轴线长度347.00m，坝顶设防浪墙。左岸设有闸控制溢洪道，堰顶高程为245.00m，共2孔，弧形工作门尺寸为6.5m×8m(宽×高)。放水底孔直径1.8m，在溢洪道内侧采

用混凝土浇筑形成，在下游出口设置锥阀。

电站建成后以220kV一级电压接入系统，出线4回，2回接入大成变，2回接入塔洋变。工程静态总投资33.94亿元。

1.1.2 勘测设计情况

云中抽水蓄能电站规划设计工作始于2005年3月。

2017年6月上水库工程蓄水验收通过，并正式蓄水。

2017年12月23日，首台机组投入商业运行，2018年7月29日末台机组投产并全部3台机组投入商业运行。

1.2 工程等别设计标准

1.2.1 工程等别及建筑物级别

云中抽水蓄能电站装机容量为600MW，上水库采用沥青混凝土心墙土石坝，最大坝高为32.0m，总库容为992.3万m3；下水库大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高为54.0m，总库容为897.6万m3。根据GB50201-94《防洪标准》及DL5180-2003《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》的规定，本工程为二等大(2)型工程。上、下水库大坝、溢洪道、放水底孔、输水系统、地下厂房、主变洞、母线洞、地面开关站等永久性主要建筑物按2级建筑物设计，次要建筑物按3级建筑物设计。

1.2.2 防洪标准

根据GB50201-94《防洪标准》、DL5180-2003《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》的规定及可研报告(审定本)，各主要建筑物的洪水标准如下：上、下水库的挡水及泄洪建筑物正常运用洪水重现期标准为100年，非常运用洪水重现期标准为2000年。消能防冲建筑物洪水标准采用50年一遇洪水设计。

输水系统上、下水库进/出水口建筑物正常运用及非常运用洪水标准同上、下水库挡水建筑物。

地下厂房系统、输水系统各永久主要建筑物的正常运用洪水重现期标准为100年，非常运用洪水重现期标准为500年。

1.2.3 抗震设计烈度

依据审查后的《云中抽水蓄能电站工程场地地震安全性评价及水库诱发地震评价报告》，工程区地震基本烈度为6度。根据DL5073-2000《水工建筑物抗震设计规范》