水利工程论文-智利普尼拉水电站工程计划.doc

水利工程论文-智利普尼拉水电站工程计划摘要：多目标普尼拉水库工程计划建在智利中南部BioBlo地带，位于首都圣地亚哥420km以南的Nuble河上游流域。文中给出了该工程主要的设计特征概况。关键词：智利普尼拉水电站工程计划由于Nuble流域便利的灌溉条件，普尼拉水库早在1965年便已开始研究规划，第一次可行性研究是由英国咨询公司市政工程部的伦德尔、帕尔默和特里顿先生进行。最近一次的研究是1994年，国际灌溉委员会委托IngendesaEDIC协会执行名为EstudioIntegraldeRicgoItata的灌溉方案，以利用Itata河流域的可用水资源。根据这次研究结果，普尼拉水库被推崇为一个核心工程。用来灌溉Nuble流域内的92600ha土地，及Cato和Chillan流域的44900ha土地。如此广阔的灌溉流域取决于其883106m3的库容。除此之外，利用水库的灌溉水源，还完全可以建立一个100MW的水力发电站。考虑到这诸多优势，1999年，市政工程部同意进一步对普尼拉水库进行可行性研究，将其规划为一个集灌溉、水力发电和观光旅游为一体的多目标工程。此工程计划由EDICIngenierosLtda.实施，于2000年底完成。水库的最佳库容为600106m3，可灌溉60000ha土地，并供给一个92MW的水电站发电用水。根据前期研究所得的种种结论，DirecciondeObrasHidranlicus决定继续此工程，并将详细的基本设计方案颁发给EDICIngenierosLtda.。具体包括大坝及附属工程、导流隧洞、溢洪道、泄水底孔、对外交通道路及引水压力管道。水力发电站将作为基础工程。这些方案现在已经基本完成。1普尼拉水库的基本特性普尼拉水库座落于Nuble河上游流域，大坝海拔642m，位于Nuble河与LosSances河汇流点下游3km处。此处的平均年流量为79.5m3/s，流域面积约为1250km2正常最高水位为757.10m最低运行水位为679m水库总容积为625106m3可利用的水库容量为600106m3洪泛区1745ha2普尼拉大坝及其附属工程普尼拉大坝是混凝土面板堆石坝。坝顶高程为74.5m，底座高程为62m，即坝高136.5m，为智利最高的坝之一。土石坝填筑物主要是由Nuble河和LosSauce河汇流处河成阶地的砂砾石填充。表1显示了使用的填筑物特性及大坝断面的压实要求：三轴试验由IDIEM以最大尺寸为6英寸（15.26cm）的砂砾石为试样进行，土壤试块直径2英尺（0.6m），高度大于4英尺（1.2m）。试块被压紧为相对密度在85%-100%之间，压力室的试验压力需达到8kg/cm2。直径1m的试块可用IDIEM的三轴压缩仪器进行试验，压力室的压力可以上升到20kg/cm2，垂直轴向的负荷增高到500吨。大坝的防渗由位于堤坝上游面（1.5：1）的钢筋混凝土板来保证。此混凝土板厚度将在坝顶沿着最低的坝基触点，在0.66m-0.30m之间成比例改变。坝基需建于坚固完整的岩体上。填筑坝坝基对岩体或高密度砂砾石的要求，需要先开挖履盖岩体的细土（火山灰）及冰川沉积物再进行填筑。同时，沿河床的疏松砂石也可以被开挖。岩石灌浆分三排进行，外面的两排加固岩石，中间一排在居中30m处，确保不渗漏。坝顶需建一个4m高的防浪墙，且能满足车辆通行。为大坝装备仪器，在建造过程中可以对水库的蓄水，运营及地震反应进行监测。3溢洪道普尼拉大坝溢洪道前堰是用闸门控制的，后面接着一个泻槽和一个面向大坝下游的滑道定向装置。这些构造建在坝基的左侧，水库的水将通过左岸的一条宽阔的渠道输送至溢洪道。溢洪道控制堰由三段11m宽的河段组成。由建在2.5m厚的钢筋混凝土支墩上的2.5m厚的17.1m高的弧形闸门控制。堰下槛高程740，也就是说，在进水渠地面5m之上。此外形根据USBR标准，设计水头14.6m。闸墩上方，应急闸门上游，一座6.5m宽的桥可满足车辆行驶。闸墩上游护面为半圆形。泻槽为钢筋混凝土的矩形建筑，宽38m，长392m，连接闸门和滑道。滑道半径27m，喷射角度为20。静水池下的岩石可被坚实的混凝土板保护，以防止在小量排放事件中未从挑流坎流出而引起的淘底冲刷。对于溢洪道的设计，以下条件已被考虑在内：当千年一遇的洪水，达到了设计最高水位，打开所有闸门泄洪。此情况下，最大的支流排洪量为6100m3/s，溢洪道的最大排洪量为5160m3/s。当千年一遇的洪水，达到了设计最低水位，打开一个闸门泄洪。此种情况下，溢洪道的最大排洪量为4330m3/s。当千年一遇的洪水，溢洪道达到设计正常水位，打开所有闸门泄洪。此种情况下，最大排洪量为7300m3/s，溢洪道的最大排洪量为5770m3/s。4导流隧洞导流工作由左岸两个隧洞及上游、下游各一个围堰坝组成。此设计用来处理30年一遇的洪水，排洪量为2500m3/s。上游围堰坝高30m，为独立坝。下游围堰坝高15m，纳入主坝体。与主坝体相类似，由砂砾石修建。导流隧洞有1个马蹄形截面及平底拱。1号隧洞直径12.8m，长958m；2号隧洞直径10.6m，长1146m。2号隧洞仅在施工过程中使用，1号隧洞用来排洪灌溉，作为一个水力发电站的发电隧洞，同时也是泄水底孔。5.发电隧洞、输水灌溉及泄水底孔如上所述，发电隧洞、输水灌溉及泄水底孔都是1号导流隧洞的功能。为了满足这些条件，进水口需有一个高程高于水库死库容（2.5106m3）的入口，以沉积百年一遇洪水的泥沙。1号隧洞有一上游闸门，引水压力管道在此可以开始水力发电及灌溉输水附属工程，下游处开凿出一个闸室，用以安装水闸和泄水底孔的控制闸门。引水压力管道通过一个与1号隧洞衔接的预留隧洞通到外部。这