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水利工程论文-水库电站导流设计.doc

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水利工程论文-水库电站导流设计.doc

水利工程论文水库电站导流设计摘要连江县塘坂水库电站工程位于鳌江干流中游,电站总装机11MW,系福州第二水源工程的配套工程。施工导流设计结合工程总体布置采用两期导流,一期先围左岸,二期围右岸的导流方式。基础砂卵石覆盖厚达7~10m,为福建省所罕见。导流设计是施工组织设计的重点和难点。采用复合型围堰和多种防渗措施,有效控制渗流,大大节约投资。关键词导流设计分期导流复合型围堰连江县塘坂水库电站1.工程概况连江县塘坂水库电站工程位于鳌江干流中游,在山仔水库下游约7km,在连江县塘坂村下游3km,距福州市47km,距连江县城38km,坝址左岸有公路在贵安桥与福飞公路相接,对外交通方便。连江县塘坂水库电站是以发电为主,兼有供水等综合利用效益的河床式水电枢纽工程,电站总装机11MW,坝址以上流域面积为1701km2,水库正常蓄水位36.8m,其相应库容766万m3。该工程系福州第二水源工程的配套工程,为福州市九五计划中重点基本建设项目。工程于1998年10月28日正式开工,2001年4月底首台机组发电,2001年7月底工程竣工,整个工程施工总工期为2年9个月。主要水工建筑物由拦河坝、厂房和开关站等组成。拦河坝顶高程39.8m,坝顶长226.3m,最大坝高27.3m。溢流坝段位于河床中部,上设4孔钢弧形闸门,孔口尺寸为16X12.5m,堰顶高程24.3m。厂房位于河床左岸。2.水文地质条件坝址河谷较宽呈U型。岩性为侏罗统南圆组第三段流纹质晶屑凝灰熔岩。两岸山坡残积土夹碎石厚约2~5m。左岸风化程度较右岸深,尤其左岸河边一带风化较深。河床及漫滩阶地有卵石覆盖,厚约7~10m。坝址控制流域面积为1701km2,坝区气候温和。坝址多年年平均流量59.9m3/s,10月~4月为枯水期。施工洪水特性如下表。时段P10~1211~110~310~411~4全年5245151265280238490010197133242244213399020153115224204187336033.31231031551791672240501039413215614921803.导流标准、流量及导流方式工程坝址处河床天然常水位为23.5m,相应的水面宽为90m。河道右侧有近60m宽的大片滩地,两岸岸边较缓,故具备分期导流条件。控制工期的关键项目为厂房工程,同时大部分施工辅助企业设在左岸,因此一期导流先围左岸2孔水闸和发电厂房,洪水由右岸明渠通过二期围右岸2孔水闸及重力坝,洪水由已建的左侧2孔水闸通过。坝址处河床洪枯流量比约为10,汛期洪水较大,而上游山仔水电站系季调节水库,调节性能好,为减少施工难度,降低导流工程造价,施工导流时段采用枯水期10~4月。工程属Ⅳ等工程,主要永久建筑物为4级,相应的临时建筑物为5级。施工洪水导流标准为洪水重现期10~5年(土石围堰)或5~3年(混凝土围堰)。坝址附近有大量的土料可用于围堰填筑,采用粘土围堰可降低导流造价,围堰结构采用土石围堰。由于厂房工程结构复杂,一期工程量大,施工期长,围堰过水对工期及经济都影响较大,故一期导流标准选为洪水重现期10年二期拦河坝结构相对较为简单,工程规模小,在一个枯水期可完成,故二期导流标准选为洪水重现期5年。一期导流流量为244m3/s,二期导流流量为204m3/s。一期厂房施工采用拦砂坎加高围堰或厂房进尾水闸门下闸渡汛。导流平面布置见图31。4.导流建筑物4.1导流明渠导流明渠布置在右岸滩地上,长169.78m,梯形过水断面,左边坡为垂直坡,右边坡为11,明渠底宽为20.0m,上游首部底板高程为22.50m,下游尾部底板高程为22.00m。明渠桩号坝上0020上游段右转27°后与河道相接,明渠桩号坝上0020至坝下0040与坝轴线平行,明渠桩号坝下0040下游段左转14°后直线与河道顺接。明渠上游首部左侧设一长15.7m的竹笼导墙,改善进口水力条件。明渠底板采用150竹筋砼,厚300mm,竹筋间距为200X200mm。明渠左侧为一期纵向砼围堰,右侧为浆砌块石护坡挡墙。4.2一期围堰一期纵向围堰布置在3闸墩右侧25m处(坝0095.3),长169.78m,围堰顶高程从27.0m渐变到26.5m,围堰顶宽2.0m,最大堰高11m,纵向围堰桩号坝上0020以上段两侧边坡10.3,其余段迎水面垂直,背水面10.6,采用150混合料砼。一期纵向围堰子堰采用土石围堰,利用纵向围堰外侧原状砂卵石,在右侧增加防渗结构,防渗结构采用粘土心墙结合土工膜形式。一期纵向围堰及子堰断面见图41。一期上游围堰采用土石围堰,堰项高程为27.0m,堰顶宽6.0m,两侧边坡为12.0,最大堰高约为9.0m,围堰基础采用粘土心墙结合土工膜防渗,上下游采用填筑石料护面。一期下游围堰采用土石围堰,堰项高程为26.0m,最大堰高约为8.0m,围堰结构形式同上游围堰。一期上游围堰断面见图42。4.3二期围堰二期纵向围堰利用拦河闸2中墩并向上游延伸到坝上0030.965,向下游延伸至坝下0073.97。纵向围堰上游段堰顶高程27.0m,采用75浆砌石堰身,宽600mm的150砼心墙防渗结构,堰顶宽2.0m,最大堰高8.0m,迎水面垂直,背水面10.6。纵向围堰下游段堰顶高程26.0m,采用150砼心墙两侧夯填砂卵石结构,堰顶宽700mm,最大堰高6.4m。砼心墙迎水面上部垂直,下部边坡10.25,背水面成阶梯状,台阶宽700mm,高2.0m。二期纵向围堰下游断面见图43。二期上游围堰采用土石围堰,堰项高程为27.0m,堰顶宽5.5m,迎水面边坡为12.5,背水面边坡为11.5,最大堰高约为4.5m,围堰基础采用粘土斜墙结合铺盖防渗。二期下游围堰采用土石围堰,堰项高程为26.0m,最大堰高约为4.0m,围堰结构形式同上游围堰。

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