尕曲水电站下闸蓄水报告2015.03.18最终(蓄水验收时修改3月25日下闸)-设计.doc

1 1 工程建设进展情况 1 1 工程概况 1 1 1 地理位置及对外交通条件 尕曲水电站位于青海省海南州兴海县境内黄河一级支流曲什安河上赛什塘村附近 地理坐标为东经 99 47 12 99 49 42 北纬 35 15 38 35 19 34 坝址距兴海县县城 72km 左右 距西宁市 330km 工程对外交通条件较好 经 S201 省道兴海县县城距国道 G214 仅 27km 该道路路 况较好 路基宽度 7 5m 路面宽度 6m 为沥青路面 级公路 项目区有兴海县县城至 赛什塘铜矿公路经过 该道路路面宽度 6m 为沥青路面 但该公路在曲什安河高阶地 的梁峁地区通过 转弯半径小 坡度陡 作为电站的对外公路 在运输最大部件时需 要对该公路进行维修扩建 以达到 级公路标准即可满足对外运输要求 场内交通方面 由于本工程拦河坝在曲什安河峡谷内 与赛什塘铜矿公路高差相 差较大 因此从赛什塘铜矿公路至坝址需要修建约 6 3km 的对外公路 至发电枢纽区 亦需要修建约 4 5km 的对外公路 以及沟通左右岸的 2 座跨河桥 这两条公路及跨河 桥梁业主已于 2006 年初建成 并已投入使用 另外 为方便沟通尕曲水电站坝址与发 电枢纽区 业主于 2008 年在曲什安河右岸又修建了一条长约 15km 的盘山路 以上道 路路宽约为 5 7m 采用砂砾石路面 总体而言 本电站的对外交通运输条件经项目业 主不断完善后相对较为便利 本工程对外交通状况见下图 1 1 1 1 2 枢纽布置型式 尕曲水电站工程等别为 等大 2 型工程 水库总库容 1 18 108m3 大坝为 1 级建筑物 其它主要建筑物如溢洪道 导流洞 泄洪洞 发电洞进水口 发电洞 调 压井 压力钢管 发电厂房为 2 级建筑物 次要建筑物如尾水为 3 级建筑物 临时建 筑物如上下游围堰 临时护坡 临时施工吊桥为 4 级建筑物 本工程主要开发任务单 一 以发电为主 同时具有发展渔业养殖 观光旅游的潜力 电站设计保证率取 P 80 本工程为混合式水电站 枢纽主要由拦河坝 砼面板堆石坝 溢洪道 导流洞 泄洪洞 发电引水系统 发电厂房 尾水及升压站等部分组成 电站装机容量 80MW 2 主要建筑物拦河坝采用洪水标准 设计洪水标准为 500 年一遇洪水 相应洪峰流量为 637m3 s 校核洪水标准为 10000 年一遇洪水 相应洪峰流量为 839m3 s 水库为年调 节水库 其正常蓄水位为 3199 5m 死水位为 3171 5m 设计洪水位为 3200 59m 校核 洪水位为 3201 62m 水库回水长度约为 8 9km 水库总库容约为 1 13 亿 m3 正常水位 下库容约为 1 08 亿 m3 水面面积约为 249 38 万 m2 死库容约为 0 51 亿 m3 兴利库容 约为 0 56 亿 m3 消落深度为 28m 图 1 1 尕曲水电站对外交通状况图 经调洪计算 设计洪水标准 500 年一遇 时 相应下泄流量为 439 17m3 s 设 计标准下本阶段考虑仅采用溢洪道渲泄洪水 厂房正常发电 溢洪道下泄流量为 398 93m3 s 发电流量为 40 24m3 s 校核洪水标准 10000 年一遇 时 相应下泄总 流量为 591 94m3 s 其中溢洪道下泄流量为 468 07m3 s 泄洪洞下泄流量为 123 87m3 s 拦河坝为钢筋混凝土面板堆石坝 最大坝高为 132m 坝顶高程为 3205m 防浪墙 顶高程为 3206 5m 坝顶长 326 18m 顶宽 10m 坝体上游面坝坡为 1 1 4 下游设置 3 层宽 2m 的马道 综合坡比为 1 1 4 局部最小坝坡 1 1 3 坝顶设钢筋混凝土防浪墙 墙顶高程 3206 50m 在左岸通过高趾墙与溢洪道进口段相接 趾墙最大高度为 25m 坝体共分 1A 区 上游铺盖 1B 区 上游盖重 2A 区 垫层区 2B 区 特殊垫层区 3 3A 区 过渡料区 3B 区 主堆石区 3C 区 次堆石区 3D 区 下游护坡 共 8 个区 溢洪道布置在大坝左岸山体紧靠坝肩 采用开敞式岸边正堰溢洪道 由进水渠段 闸室段 过渡段 第一陡槽段 反弧段 第二陡槽段 挑流鼻坎段组成 全长 292 47m 设计最大下泄洪水流量 436 96m3 s 闸室设 1 孔弧形工作闸门 闸孔净宽度 8m 进口堰顶高程 3191 5m 闸门孔口尺寸 8m 8m 高 宽 泄洪洞布置在坝址右岸 为有压圆形断面 弧形闸门控制泄流 洞径为 3 5m 洞 长 663m 进 出口底板高程分别为 3155m 和 3153m 最大下泄流量 Q 123 87m3 s 出 口扩散消能段长 59m 采用连续式挑坎挑流 挑坎底宽 6m 挑角为 20 挑坎高程 3149m 引水系统布置在坝址右岸 全长 9631 5m 进水口高程为 3163 0m 设计引水流量 Q 40 24m3 s 由塔式进水口 1 隧洞 钢管渡槽 2 隧洞 调压井和压力钢管组成 引水隧洞断面为圆形 洞径为 6m 1 隧洞长 5185m 纵坡为 1 225 2 隧洞长 3760 6m 纵坡为 1 1000 两段总长 8945 57m 1 2 隧洞之间跨尕科河段为钢管渡 槽 长 95m 管径为 4m 2 隧洞后接调压井 采用水室式 竖井直径 7 5m 上室直径 为 20m 溢流堰堰高为 6m 调压井底高程为 3136 09m 大井底高程为 3200 59m 调压 井顶高程为 3215 09m 压力钢管全长为 727 38m 主管直径为 3 6m 支管直径为 2 2m 发电引水系统后接发电厂房 按正向进水布置 发电厂房为地面式砖混结构 安装 2 台 40MW 水轮发电机组 拟总装机容量为 80MW 电站额定工作水头约为 233 91m 保证出力约为 14668 12kW 年利用小时数约为 4052h 多年平均发电量约为 32146 26 万 kW h 1 2 主体工程进展情况 根据项目业主提供的资料 截止目前 尕曲水电站大坝坝体填筑 其他主要施工 项目形象进度情况及总体进度安排如下 1 大坝工程 大坝工程在 2014 年 6 月 15 日已填筑至 3188m 高程 目前填筑已停止 2014 年 8 月 28 日开始浇筑第一块一期面板砼 并已在 2014 年 10 月 15 日完成全部一期面板砼 浇筑任务 比原计划滞后半个月 截止目前 已完成 3169m 高程以下所有面板砼及止 水施工 自然沉降 3 个月后 计划于 2015 年 3 月 16 日开始大坝二期面板砼施工 于 4 2015 年 6 月 15 日完成二期面板砼及止水施工 大坝坝后量水堰计划于 2014 年 10 月 30 日前完成 坝顶砼浇筑 包括防浪墙 下游挡墙 电缆沟等 计划于 2015 年 7 月 30 日前全部完成 坝顶公路路面及附属结构施工计划于 2007 年 9 月 30 日全部完成 计划于 2015 年 3 月 25 日导流洞开始下闸封堵 水库开始初期蓄水 计划于 2015 年 5 月底完成导流洞封堵任务 在大坝二期填筑施工时 必须在 2015 年 3 月 3 日前完成大坝面板盖重施工 因此 考虑大坝表面止水施工先完成 3115m 高程以下的 再安排 3115m 高程以上的表面止水 施工 2 溢洪道工程 溢洪道计划于在冬季来临前 2014 年 10 月 30 日 完成闸室段导水墙及闸室砼施 工 以不影响大坝填筑施工 溢洪道后段开挖计划于 2014 年 12 月 30 日完成 考虑汛 期度汛要求 溢洪道整体完工计划于 2015 年 6 月 15 日前完成 以保证大坝度汛 溢 洪道进口及闸室段砼已完成 剩余溢流道砼浇筑计划于 2015 年 6 月 15 前全部完成 进口闸门及启闭机安装调试计划于 2015 年 6 月 15 日全部完成 具备汛期过流条件 3 泄洪洞工程 泄洪洞已于 2014 年 4 月 15 日完成贯通 目前底板已浇筑完成 除闸室段和进口 段以外 但洞身衬砌目前仅浇筑 50m 还剩余 700m 左右 考虑冬季施工问题等因素 计划于 2015 年 1 月 15 日前完成洞室全部砼浇筑任务 进口闸门井计划于 2014 年 10 月底完成开挖及支护工作 于 2014 年 12 月底完成闸门井及进口渐变段砼施工任务 计划于 2015 年 3 月 1 日前完成闸门安装及调试工作 洞内回填灌浆工程计划于 2015 年 5 月 30 日前全部完成 4 导流洞工程 导流洞闸门安装计划于 2015 年 1 月 20 日完成 具备下闸蓄水条件 导流洞内封 堵混凝土工程计划于 2015 年 2 月 20 日完成 灌浆在 2015 年 3 月 20 日前完成 灌浆 廊道封堵在 2015 年 3 月 30 日前完成 如封堵效果不理想 根据设计图纸进行二次封 堵 该部分内容建议项目业主应根据水库初期下闸蓄水时间随时调整 以满足初期下 闸蓄水要求 5 引水隧洞形象面貌 5 引水隧洞进口及闸室计划于 2014 年 10 月 31 日前完成所有土建及预埋工作施工 于 2014 年 12 月底完成闸门安装及调试工作 1 隧洞进口已开挖至 2360m 出口开挖至 2680 还剩余 320m 计划于 2015 年 1 月 15 日开挖贯通 计划于 2015 年 3 月 30 日前 完成所有 1 隧洞底板及消缺处理 2 隧洞已开挖贯通 目前底板还剩余 1100m 消缺 已至 6 670m 计划于 2014 年 12 月底完成底板及消缺处理 1 隧洞与 2 隧洞之间的钢 管渡槽 桥墩已在 2014 年 6 月底完成 计划于 2015 年 3 月底完成 除 1 隧洞出口 10 15m 段 所有的钢管渡槽施工任务 6 调压井工程 截止目前 调压井工程进度严重滞后 计划于 2014 年 11 月 30 日前完成竖井 30m 段大断面开挖及衬砌施工任务 于 2014 年 12 月 30 日前完成调压井开挖及支护工作 于 2015 年 1 月 1 日 2015 年 3 月 1 日完成隧洞沉砂池及上平洞开挖工作 计划于 2014 年 3 月 4 月 1 日完成调压井钢管安装及回填施工任务 计划于 2015 年 4 月 30 日前完成调压井灌浆任务 7 压力管道工程 竖井钢管安装及砼回填计划于 2014 年 10 月底完成 下平洞钢管安装及混凝土回 填计划于 2014 年 12 月底完成 计划于 2014 年 4 月 30 日前完成明洞段剩余钢管回填 计划于 2014 年 3 月底完成上平洞剩余钢管安装及回填工作 计划于 2014 年 4 月底完 成支洞封堵工作 灌浆计划穿插进行 不占直线工期 8 厂房工程 主副厂房计划于 2014 年 11 月底完成厂房整体封闭施工及尾水工程施工 并完成 尾水闸门安装及调试任务 计划于 2014 年 12 月 30 日前完成所有机组土建施工 确保 机组在 2015 年 3 月 3 日具备预装条件 计划于 2015 年 4 月 30 日前完成第一台机组安 装调试任务 计划于 2015 年 5 月 30 日前完成第二台机组安装调试任务 尾水渠计划 于 2014 年 4 月 30 日前完成所有施工任务 1 3 初期下闸蓄水设计情况 1 2014 年 12 月 按照项目业主 2015 年 1 月 15 日下闸蓄水的初步计划 我院 完成了 青海省海南州兴海县尕曲水电站工程水库初期下闸蓄水方案 2014 年 12 月 2 2015 年 1 月中旬 在工程蓄水安全鉴定前 按照项目业主要求 对 青海省 6 海南州兴海县尕曲水电站工程水库初期下闸蓄水方案 进行了修改 初期下闸蓄水时 间调整至 2015 年 2 月 1 日 3 2015 年 2 月 4 日 在工程蓄水安全鉴定期间 按照项目业主最新的蓄水计划 初期下闸蓄水时间又调整至 2015 年 3 月 3 日 并按照蓄水安全鉴定专家组意见完成了 青海省海南州兴海县尕曲水电站工程水库初期下闸蓄水方案 审定稿 2015 年 2 月 4 2015 年 3 月 13 日 在工程蓄水验收期间 根据青海兴海尕曲水电站工程蓄 水验收委员会 青海兴海尕曲水电站工程 一期 蓄水验收鉴定书 初稿 关于下闸 蓄水的结论 原计划 2015 年 3 月 3 日导流洞下闸蓄水 考虑到目前下闸时间已滞后 于原计划时间 需根据目前下闸蓄水工作进度状况补充导流洞于 2015 年 3 月下旬进行 导流洞下闸 水库初期蓄水方案的研究 结合项目业主最新的蓄水计划 初期下闸蓄 水时间又调整至 2015 年 3 月 25 日 并按照蓄水验收专家组意见完成了 青海省海南 州兴海县尕曲水电站工程水库初期下闸蓄水方案 审定稿 2015 年 3 月 17 日 2 水文 2 1 气象 曲什安河流域地处青藏高原东北部 属典型的高原大陆性气候 常年干旱少雨 气温低 垂直变化明显 夏季短暂凉爽 冬季漫长寒冷 雨热同季 降水主要受孟加 拉湾的暖湿气流的影响 兴海县气象站气象统计资料如表 2 1 兴海县气象站气象资料统计表 表 2 1 项目单位1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月全年 平均气温 11 4 7 7 2 53 17 410 312 311 87 51 8 5 4 10 11 4 极端最高 10 413 119 425 524 926 730 228 525 927 213 810 530 2 气 温 极端最低 31 5 28 9 24 1 18 1 11 6 8 1 9 3 8 9 5 18 5 26 6 29 6 31 5 平均相对湿度 0000131295000 平均地温 10 3 5 70 2912 212 916 616114 4 4 2 9 64 4 极端最高 32 539 355 451 96662 96563 457 45136 527 866 地 温 极端最低 34 3 32 4 28 7 21 2 14 3 10 1 5 7 6 4 11 2 22 28 6 31 4 34 3 平均降水量 mm1 41 84 711 744 672 786 266 846 5141 61 2353 2 降 水 最大一日 mm6 35 310 39 332 428 34334 632 820 96 611 143 7 项目单位1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月全年 0 1mm 天数天 20263754127175183151126641513991 10mm 天数天 00009192720101 86 最大积雪深度 cm661094 11108710 最大冻土深度 cm174198283198106 62074115283 蒸发量 20cm 口径 mm55 677 9133 9186 1197 3171 6171 6169 9125 4107 274 355 91526 7 日照 h232 7212 2230238 3229 4206 9213 8230 9195 3225 3246 3238 92700 初终霜期初 8 月 14 日 终 6 月 29 日 平均风速 m s2 32 93 33 32 72 21 91 71 72 32 42 32 4 最大风速 m s21 7232423 522 318 7181611 318282428 最大风速风向 wswswwnwwswwwswwnwwswwnnwwwnnw 最多风向 nwnnwnwnnwnnnnennwnnwnnwnwnennw 2 2 尕曲电站坝址处设计年径流及其月分配 尕曲电站坝址处集水面积为 4938 km2 与大米滩水文站集水面积 5786 km2 相差 848 km2 相差 14 6 根据 水利水电工程水文计算规范 SL278 2002 第 3 5 5 条 当工程地址与设计依据站的集水面积相差不超过 15 且区间降水 下垫面条件与 设计依据站以上流域相似时 可按面积比推算工程地址的径流量 按面积比法计算坝 址多年平均流量 计算公式如下 2 2 1 1 Q F F Q 式中 Q1 Q2 分别为设计站和参证站的多年平均流量 F1 F2 分别为设计站和参证站的流域面积 推求的坝址处的多年平均流量为 21 7m3 s 多年平均径流量为 6 84 108m3 坝址参数选择采用大米滩站参数 CV 0 30 CV CS 2 5 P 20 P 50 P 80 的设计年平均流量分别为 27 1m3 s 20 8m3 s 15 6m3 s 其月分配依据大米滩站典型年的月 旬分配比例进行 分配 计算成果分别见表 2 2 表 2 3 表 2 4 尕曲电站坝址设计年径量成果 表 2 2 单位 m3 s P 205080 8 Kp1 250 960 72 Qp27 120 815 6 注Q 21 7 m3 s Cv 0 30 Cs Cv 2 5 尕曲电站坝址处设计年径流年内分配表 水文年 表 2 3 单位 m3 s 逐月平均流量 保证率 年平 均6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月5 月 P 20 27 141 543 131 771 126 613 97 45 85 97 514 355 5 P 50 20 839 572 938 423 016 110 86 63 94 66 211 015 7 P 80 15 634 651 318 219 111 67 44 74 04 25 89 415 5 9 尕曲电站坝址处设计年径流年内旬分配表 水文年 表 2 4 单位 m3 s 逐月平均流量 保证率旬 6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月5 月 上旬 13 355 825 648 730 916 88 345 415 785 779 8321 7 中旬 34 243 529 711328 113 57 406 185 668 6811 954 2P 20 下旬 76 530 938 851 421 011 06 245 466 047 7020 887 0 上旬 20 533 864 421 119 612 27 45 14 05 59 812 3 中旬 26 912430 322 715 810 86 423 234 675 6111 517 9P 50 下旬 70 862 321 825 013 27 905 813 054 786 9811 416 4 上旬 31 758 517 728 913 48 25 23 54 14 67 512 9 中旬 33 965 615 715 411 57 33 84 24 25 610 317 8P 80 下旬 38 031 720 612 89 925 824 784 224 196 8110 315 6 2 3 封堵时段不同频率月平均流量 根据 水利水电工程施工组织设计规范 SL303 2004 中对截流标准及封堵工 程在施工期间的导流设计标准的要求 本次提供坝址处重现期为 5 年 10 年 20 年的 月平均流量过程如下表 2 5 所示 尕曲电站坝址月平均流量过程表 表 2 5 单位 m3 s P 项目年值5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月 5 设计流量 33 651 553 539 388 233 017 29 177 187 349 3117 768 8 10 设计流量 30 446 548 335 579 729 815 68 36 56 68 416 062 2 20 设计流量 27 141 543 131 771 126 613 97 45 85 97 514 355 5 2 4 尕科河设计径流年内分配 根据工程设计成果 尕科河汇入口位于坝址与厂房之间 根据 1 10 万地形图量 得 尕科河流域面积 596 km2 河道长 44 km 平均比降为 2 6 尕科河设计径流的年内分配采用大米滩水文站不同频率设计年径流典型年的分配 10 比例 计算尕科河设计径流年内分配成果见表 2 6 尕科河设计径流年内分配表 表 2 6 P 项目 678910111212345 年值 年内比例 12 613 59 9221 68 344 212 321 811 672 354 3317 4100 设计径流量 万 m3 1380 1483108923669154622541991842584761908 10975P 20 设计流量 m3 s 5 335 544 079 133 421 780 950 740 760 961 837 123 48 年内比例 15 629 815 79 086 594 252 691 581 682 514 356 39100 设计径流量 万 m3 1329 253513357735613622291341432143705448515P 50 设计流量 m3 s 5 139 474 982 982 101 400 850 500 590 801 432 032 70 年内比例 18 227 99 9110 16 313 912 552 202 073 154 978 45100 设计径流量 万 m3 1231 18866696794262641721491402133355706749P 80 设计流量 m3 s 4 757 042 502 621 591 020 640 560 580 791 292 132 14 2 5 施工分期洪水 根据水文分期洪水计算结果 曲什安河流域洪水年内变化规律比较明显 分期洪 水的起讫时间是根据流域洪水的季节性变化规律而定 结合统计分析 各年最大或偏 大洪水集中在 5 9 月份 10 4 月份洪水则相对较小 为了施工导流洪水分析的方便 取 10 4 月份和 11 3 月份两个枯水期分别进行计算 曲线采用 P III 型 参数采用 优化值 尕曲电站坝址 10 4 月份 11 3 月份分期设计洪水的成果见下表 2 7 尕曲电站坝址分期设计洪水成果表 表 2 7 单位 m3 s 分期洪峰流量分期洪峰流量 频率频率 P P 1010 4 4 月月1111 3 3 月月 0 2 68 8 54 4 0 33 64 3 50 0 0 5 60 7 46 4 1 54 5 40 4 2 48 3 34 4 3 33 43 7 30 1 5 40 0 26 8 10 33 7 21 3 20 27 3 16 0 11 3 初期下闸蓄水前各项要求 根据目前工程的施工进度及尕曲水电站项目业主的要求 尕曲水电站初拟在 2015 年 3 月 25 日进行导流洞下闸封堵 水库开始初期下闸蓄水 目前水库已进入初期下闸 蓄水验收阶段 现对主体工程形象 安全监测系统 移民搬迁安置 环保水保等要求 如下 3 1 主体工程施工形象要求 3 1 1 大坝工程 下闸蓄水大坝工程所要求的施工形象如下 1 大坝填筑至 3201 0m 高程 坝前盖重和铺盖全部完成 2 趾板混凝土以及止水系统施工完成 缺陷及裂缝处理完成 3 一期混凝土面板浇筑至 3169 0m 高程 表面止水及裂缝处理至 3169 0m 高程 4 坝后干砌石护坡全部完成 5 灌浆 帷幕灌浆及趾板固结灌浆 全部完成 6 边坡开挖及处理全部完成 3 1 2 泄水建筑物工程 鉴于导流洞封堵后 2015 年大坝将继续进行 3169 0m 高程以上二期面板施工 本 次仅为水库初期下闸蓄水 因此 导流洞封堵完成以后 在 2015 年汛期 要求泄水系 统中的泄洪洞敞开泄洪并控制水库水位 泄水各建筑物具体形象要求如下 3 1 2 1 泄洪洞 泄洪洞应在下闸蓄水前完成全部施工内容 验收合格并具备过水条件 现对建筑 物各个部位要求分述如下 1 泄洪洞进口段应在下闸蓄水前完成 3205 0m 高程以下边坡永久喷锚加固处理 工作 2 泄洪洞进口竖井闸室段及启闭平台应完成所有一 二期混凝土浇筑及井壁固 结灌浆 锚杆埋设等工作 并完成所有金属结构安装及调试工作 进口检修及工作闸 12 门应具备正常运行条件 对通气孔进行清理 大坝坝顶至泄洪洞启闭平台永久道路应 清理及维护完成 满足通车要求 3 泄洪洞进口及洞身段应完成所有混凝土工程 洞身围岩固结灌浆 回填灌浆 对洞身混凝土不平整度按要求完成缺陷处理 4 出口消能段应完成全部混凝土浇筑及墙后回填任务 完成底部全部纵横向排 水 基础锚固及砼护脚施工任务 对鼻坎段底板和边壁的不平整度按要求完成缺陷处 理 完成出口边坡永久喷锚加固处理工作 3 1 2 2 溢洪道 鉴于 2015 年汛期 在设计和校核度汛标准下 溢洪道需与泄洪洞联合泄洪度汛 因此 要求溢洪道应于 2015 年 5 月底汛前完成全部施工任务 并具备过流条件 现对 建筑物各个部位要求分述如下 1 引渠段应完成 3205 0m 高程以下边坡防护处理工作 完成进口段两侧墙及底 板混凝土浇筑工作 2 堰闸段应完成所有除顶部栏杆外的全部混凝土工程 完成基础帷幕灌浆 完 成金属结构安装调试工作 闸门应具备正常运行条件 堰顶交通桥满足通车要求 3 泄槽段应完成全部砼浇筑及墙后回填任务 具备过流条件 4 出口挑流消能段应完成全部砼浇筑 锚杆埋设及灌浆任务 具备过流条件 3 1 3 发电引水系统工程 本次为水库初期下闸蓄水 没有首台机组发电要求 水库初期最高蓄水位按照大 坝施工进度初拟为 3155 0m 按泄洪洞进口高程控制 水库蓄水位超过 3155 0m 时 泄 洪洞开闸敞开泄水 比发电洞进口高程 3163m 低 8m 左右 引水发电系统各建筑物可 按工程总进度要求正常施工 但鉴于 2015 年设计及校核度汛标准下水库蓄水位均超过 发电洞进口高程 因此 要求 2015 年 3 月 25 日下闸蓄水前完成发电洞进口闸门的安 装及调试工作并关闭工作闸门 为发电引水隧洞沿线后期施工创造条件 并建议于 2015 年 5 月底汛期来临前完成发电引水隧洞全部土建施工任务 以策安全 3 1 4 金属结构及配套设施安装 3 1 4 1 泄水系统 1 泄洪洞 13 1 泄洪洞进口事故闸门门叶及埋件安装完毕 闸门能正常运行 事故闸门固定卷 扬机安装调试完毕并能投入正常运行 2 泄洪洞弧形工作闸门门叶及埋件安装完毕 闸门能正常运行 弧形工作闸门启 闭机安装调试完毕并能投入正常运行 2 溢洪道 溢洪道弧形工作闸门门叶及埋件安装完毕 闸门能正常运行 弧形工作闸门液压 启闭机安装调试完毕并能投入正常运行 3 1 4 2 导流洞 1 导流洞封堵闸门制作完成 并具备随时安装 调试的条件 2 导流洞封堵闸门固定卷扬机安装调试完毕并能投入正常运行 3 导流隧洞封堵的施工方案得到业主和监理的正式批准 3 2 安全监测系统要求 3 2 1 工程安全监测仪器与设备的安装与调试 尕曲水电站观测设计依据规范规定 应对混凝土面板堆石坝 溢洪道 导流洞 泄洪洞 发电洞 钢管渡槽 调压井 压力钢管 厂房等建筑物结构表面和内部 地 基和两岸坝肩 高边坡等部位布置内 外部监测仪器和设施 以及时掌握各建筑物的 运行状况 确保建筑物的安全 可靠运行 实时进行各建筑物水平位移 沉降 基底 扬压力 渗漏 运行水位等监测 所有监测均应采用自动化监测系统设备及安全监测 信息软件 1 大坝原型观测 混凝土面板堆石坝的原型观测应按 土石坝安全监测技术规范 SL551 2012 的 有关规定 根据坝的等级 坝高 坝的结构形式及地形地质条件 遵循少而精的原则 设置必要的观测设施 进行施工期及运行期的系统观测 并及时分析整理资料 初期下闸蓄水前应完成坝体 3201 0m 及砼面板 3169 0m 以下的坝体外部水平位移 监测 坝体表面沉降监测 内部变形监测设计 混凝土应力及钢筋应力监测 坝基渗 压监测 绕坝渗流监测及渗漏量监测等观测仪器及设备的安装和调试 含量水堰 倒 垂孔 绕坝渗流孔等 2 溢洪道监测 14 根据 溢洪道设计规范 SL253 2000 的规定 溢洪道安全监测项目主要有巡视 检查 水位 水力学 变形 渗流 应力 应变等安全监测项目 水库初期下闸蓄水前应完成溢洪道的水平位移监测 垂直位移监测 基点组 扬 压力观测 绕渗观测 水位监测及应力 应变监测等观测仪器及设备的安装和调试 3 导流泄洪洞监测 根据 水工隧洞设计规范 SL279 2002 的规定 导流洞 泄洪洞及发电洞安全 监测项目按洞内和洞外监测 初期下闸蓄水前应完成导流洞及泄洪洞全部监测仪器及 设备的安装和调试 4 地震监测设计 本工程地震设防烈度为 度 为了解地震加速度沿坝高的变化规律 水库初期下 闸蓄水前应完成大坝强震仪的安装与调试 5 环境量监测 初期下闸蓄水前应完成坝前水温监测及水位监测仪器和设备的安装与调试 3 2 2 初期下闸蓄水对大坝安全监测的基本要求 水库初期下闸蓄水对大坝是一次重大考验 是对大坝设计 施工质量的一次检验 在蓄水前 应通过真实可靠的观测数据来验证和评价建筑物的工作状态 为初期蓄水 提供依据 在蓄水过程中通过工程监测及时发现工程可能出现的缺陷 尽快确定维修 补救措施 确保工程安全 并使其发挥最大的工程效益 因此 初期下闸蓄水是工程 安全监测系统发挥作用的关键时期 应引起工程各相关单位的足够重视 为确保初期下闸蓄水期工程安全监测系统能充分发挥其作用 要求在初期下闸蓄 水之前各项相关监测工程均应全部按设计要求埋设完成并经验收合格 且各监测项目 均应取得基准值 初始值 和施工期观测成果 工程安全监测人员进行各项安全监测项目观测时 应严格遵守国家和行业相关规 范 确保各监测项目的观测精度和观测资料的准确性 3 2 3 监测项目形象及进度要求 3 2 3 1 坝址区变形监测控制网 坝址区平面监测控制网和一等水准监测控制网可在工程基本竣工时完成 15 3 2 3 2 大坝原型监测 应完成混凝土面板堆石坝表部变形 堆石体内部变形 面板变形 裂缝和接缝变 形 岸坡位移等所有变形监测项目 并取得基准值 并提交满足规范要求各监测项目 的整编资料和施工期监测资料分析及说明 应完成坝体和坝基渗流监测 绕坝渗流和渗流量等所有渗流监测项目 坝体和坝基渗流监测 绕坝渗流监测项目应取得基准值 并提交满足规范要求各 监测项目的整编资料和施工期监测资料分析及说明 应完成混凝土面板堆石坝堆石体土压力 混凝土面板应力 应变及温度 边坡锚 固应力等监测项目并取得基准值 并提交满足规范要求各监测项目的整编资料和施工 期监测资料分析及说明 3 2 3 3 泄洪建筑物监测 导流洞 泄洪洞及溢洪道应完成各边坡位移及锚固监测项目并取得基准值 提交 满足规范要求各监测项目的整编资料和施工期监测资料分析及说明 导流洞 泄洪洞应完成各段基础渗压和基岩变形 围岩变形 接缝变形 基础渗 透压与外水压力 衬砌结构应力与结构应力等监测项目并取得基准值 并提交满足规 范要求各监测项目的整编资料和施工期监测资料分析及说明 溢洪道应完成所有监测 项目应随主体施工进度要求完成并取得基准值 并提交满足规范要求各监测项目的整 编资料和施工期监测资料分析及说明 3 2 3 4 地震监测 应完成坝址区地震监测项目 并提供相关安装资料等 3 2 3 5 环境量监测 应完成电站上下游水位计 或水尺 的安装并投入运行 应完成坝址区气温站 雨量站及水库水温监测等环境量监测建设 使其能投入运行 3 3 库区滑坡稳定处理要求 初期下闸蓄水前应对库区内可能会对大坝安全构成危害的滑坡 塌岸等工程地质 问题按设计要求稳定处理完毕 并作出相关地质安全评价结论 3 4 水库移民安置要求 根据尕曲水电站库区现阶段实物指标核查进展情况 初期下闸蓄水前应根据相关 16 移民安置规划完成库区 3169m 高程以下淹没范围内的库底清理 实物指标核查 移民 安置及各专项设施的处理及临时过渡方案 3 5 环保 水保要求 初期下闸蓄水前应根据尕曲水电站环保 水保方案要求完成相应工程及非工程措 施 并加强监测与管理 3 6 其他要求 1 水库初期下闸蓄水有关问题与地方各级政府 行业主管部门 专业主管机构 等进行协调会商并达成一致书面意见 2 导流洞封堵设计方案应最终确定 3 初期下闸后的度汛方案应得到落实 4 对上游库区临时交通桥进行拆除 进行回收利用 5 初期下闸蓄水前完成导流洞封堵闸室启闭机撤退道路的清理与维护 保持下 闸撤退道路的畅通 6 水库本底测量是水电站工程建设的一部分 是建立水库最原始和最基本的资 料 应在水库下闸蓄水前完成 4 导流洞封堵设计 导流洞设计概况 临时及永久堵头设计及封堵施工要求等详见 青海省兴海县尕 曲水电站工程导流洞封堵设计方案 审定稿 2015 年 3 月 5 水库初期下闸蓄水方案 5 1 确定初期下闸蓄水的原则和依据 5 1 1 初期下闸蓄水设计的主要原则 1 严格执行国家和有关部门颁布的相关规程规范 初期下闸蓄水前 除主体建 筑物和水库移民安置必须达到规定的要求外 还必须委托有资质的单位 完成工程蓄 水前安全鉴定 2 尽可能缩短初期下闸后曲什安河的断流时间 将水库初期下闸蓄水对下游的 17 不利影响减小到最低限度 3 初期下闸蓄水必须参照已确定的导流洞封堵方案 并保证导流隧洞永久封堵 段及临时封堵段的施工安全 并应满足封堵段凿毛 锚杆埋设 一二期砼浇筑 各类 灌浆及砼龄期等各工艺施工期限的需要 4 初期下闸蓄水必须保证导流隧洞永久封堵段上游衬砌结构的安全 该洞段衬 砌结构的设计工况主要由初期下闸蓄水后的外水位控制 在导流洞永久堵头施工期间 必须确保该洞段的结构安全 5 鉴于大坝 3169 0m 高程以上大坝二期面板及表面止水及裂缝处理 坝顶防浪 墙 溢洪道剩余工程 发电引水系统及厂房等将于 2015 年继续施工 为满足水库初期 下闸蓄水后大坝的第一次安全度汛 即 2015 年汛前 水库蓄水位按 3155m 控制 该水 位即为泄洪洞进口高程 要求 2015 年汛期水库不再继续蓄水 泄洪洞敞开泄洪 且溢 洪道应与泄洪洞联合泄洪 以策水库安全 保证大坝安全度汛 2015 年 10 月份以后 可视主体工程进展 库区移民安置及首台机组安装情况逐渐将水库蓄水位抬高至最低 发电水位 3171 5m 再视防浪墙的完工情况逐渐抬高到正常蓄水位 3199 5m 5 1 2 初期下闸蓄水设计的主要依据 1 水电站基本建设工程验收规程 DL T5123 2000 2 水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范 DL T5018 2004 3 水利水电工程启闭机制造 安装及验收规范 DL 5019 94 4 水利水电工程施工组织设计规范 SL303 2004 5 水利水电工程施工导流设计规范 SL623 2013 6 截止 2015 年 2 月底水库初期下闸蓄水前 主要标段的施工形象资料 7 经业主和监理单位审定批准的各标段施工进度计划报告 8 尕曲水电站主要建设标段招标文件及相关的合同文件 9 尕曲水电站工程最终确定的导流洞封堵方案 10 三个月以上的上游洪水观测资料 11 水库水位 库容关系资料 12 相关水电站的运行资料 下游各梯级水电站单台机的额定引用流量及运行 方式等 13 2015 年 2 月 4 日 尕曲水电站工程蓄水安全鉴定结论及专家组意见 18 14 2015 年 3 月 13 日 尕曲水电站工程蓄水验收委员会 青海兴海尕曲水电站 工程 一期 蓄水验收鉴定书 初稿 结论及专家组意见 5 2 下闸时间和下闸流量的选择 5 2 1 下闸时间选择原则 我国大中型水电工程的建设经验表明 对于高坝大库工程 下闸蓄水时间安排在 汛后对后续施工比较安全稳妥 尕曲水电站初期下闸时间选择时应考虑以下几个方面 1 各主体工程形象进度要求 2 2015 年度汛情况 3 下闸蓄水后水位上升情况 对封堵门承受能力及封堵体施工的影响 4 下游供水及对下游各梯级电站的影响 5 水库初期下闸蓄水后泄洪对封堵段 下游消能区及永久建筑物的影响 6 水库初期下闸蓄水后 剩余主体工程建设施工安排和施工安全 5 2 2 下闸设计流量及下闸时间的选择 根据 水利水电工程施工组织设计规范 SL303 2004 的规定 下闸设计流量可 取封堵时段 5 10 年重现期的月或旬平均流量 根据尕曲水电站目前施工进度安排 项目业主计划及蓄水验收结论 水库初期下 闸蓄水时间选择在 2015 年 3 月 25 日左右 导流洞封堵时段为 2015 年 3 月 25 日 2015 年 5 月底 考虑到尕曲水电站的工程等级 本阶段封堵下闸的设计流量按坝 址水文分析成果 10 年重现期 P 10 的月平均流量考虑 3 月份为 16m3 s 下闸撤 退道路为库区内的左岸上坝临时道路 LD2 因此 要保证下闸后至少有 72h 进行堵漏 启闭机拆除及撤退时间 即上游水位在 72h 内不能上至高程 3110 5m 经计算 封堵门 启闭平台高程 3110 5m 以下库容约为 258 77 万 m3 下闸后在 10 年重现期的月平均流 量下 水库水位需要 2 天 约 45 个小时 即可上升至 3110 5m 高程 难以保证下闸后 的撤退时间 因此 封堵施工时 应加快施工进度 并提前准备好各类施工材料及人 力资源准备 搞好施工组织管理工作 以满足下闸后的撤退时间的需求 下闸撤退道 路为左岸上坝临时道路 LD2 经过上游围堰堰顶至大坝右岸大坝下游右岸永久道路 或 可经左岸上坝临时道路 LD2 和左岸临时道路 LD1 撤退至左岸坝顶 下闸撤退成功后 19 导流洞永久封堵工程开始施工 封堵体结构型式采用棱台型结构 到 2015 年 5 月底结 束 在施工时 导流洞下闸封堵过程中若稍有异常情况发生 将很难及时撤退 另一 方面 一旦闸门漏水 也没时间进行堵漏 风险较大 因此 要求在导流洞封堵闸门 后侧设置临时封堵体 以策永久封堵段施工安全 另外 为确保下闸一次成功 在下 闸前后应做好上游洪水预报工作 并应在坝址上游进行至少三个月以上洪水观测 以 充分分析初期下闸前后水库上游区间的气象资料 防止下闸前后上游区间发生较大洪 水 而加大初期下闸蓄水的难度 造成险情或带来不必要的损失 5 3 水库初期下闸蓄水基本设计资料 本次水库初期下闸蓄水所用库容面积曲线采用初设阶段实测的 1 5000 地形图进行 了量算后的计算成果 水库水位 Z 库容 V 面积 S 关系数据见下表 5 1 水 库水位 Z 面积 S 库容 V 关系曲线见下图 5 1 本次水库初期下闸蓄水水文资料是根据大米滩站初步设计阶段不同保证率的设计 年径流 按照典型年的选取原则 选取 p 25 p 50 和 p 80 不同保证率的典型年 按面积比法计算出坝址设计年径流的年内旬分配成果 见本报告水文章节表 2 4 坝址 处重现期为 10 年的月平均流量过程见本报告水文章节表 2 5 20 尕曲水电站水库水位 Z 库容 V 面积 S 曲线数据表 表 5 1 水位 Z面积 S库容 V 序号 m 万 m2万 m3 备注 130800 00 0 230851 03 1 71 330902 91 11 16 430957 01 35 22 5310011 47 80 98 6310516 97 151 63 7311021 61 247 83 8311527 13 369 41 9312033 18 519 92 10312539 77 702 04 11313047 64 920 27 12313558 61 1185 43 13314073 25 1514 39 14314586 53 1913 36 15315098 66 2376 00 163155111 33 2900 67 173160126 05 3493 75 183165140 62 4160 10 193170153 82 4895 96 203175167 95 5700 14 213180184 30 6580 46 223185198 83 7538 05 233190214 55 8571 25 243195232 63 9688 89 253200251 30 10898 43 263205271 60 12205 37 273210293 14 13616 87 283215315 34 15137 73 293220341 00 16778 17 21 图 5 1 水库水位 Z 面积 S 水位 Z 库容 V 关系曲线图 22 5 4 蓄水过程分析计算 2015 年 2 月 4 日 在工程蓄水安全鉴定期间 按照项目业主最新的蓄水计划 初 期下闸蓄水时间调整至 2015 年 3 月 3 日 我院按照蓄水安全鉴定专家组意见完成了该 时段下闸蓄水的蓄水过程分析 2015 年 3 月 13 日 在工程蓄水验收期间 根据青海兴海尕曲水电站工程蓄水验收 委员会 青海兴海尕曲水电站工程 一期 蓄水验收鉴定书 初稿 关于下闸蓄水的 结论 原计划 2015 年 3 月 3 日导流洞下闸蓄水 考虑到目前下闸时间已滞后于原计 划时间 需根据目前下闸蓄水工作进度状况补充导流洞于 2015 年 3 月下旬进行导流洞 下闸 水库初期蓄水方案的研究 结合项目业主最新的蓄水计划 初期下闸蓄水时间 又调整至 2015 年 3 月 25 日 我院按照蓄水验收专家组意见补充了该时段下闸蓄水的 蓄水过程分析 另外 同时补充了 2015 年 4 月 10 日进行初期下闸蓄水的蓄水过程分 析 以备业主参考 5 4 1 2015 年 3 月 3 日下闸蓄水 5 4 1 1 封堵时段选择 截止 2015 年 2 月初 根据工程的施工进度 尕曲水电站项目业主的要求及蓄水安 全鉴定结论及专家组意见 结合导流洞封堵设计方案 将尕曲水电站工程导流洞封堵 及水库初期下闸蓄水选择在曲什安河一年中最枯时段 即 在 2015 年 3 月 3 日下闸封 堵 水库开始初期蓄水 导流洞封堵时段为 2015 年 3 月 3 日 2015 年 4 月底 封堵时 段长 2 个月左右 约 59 天 导流洞一次性下闸封堵 河道断流 水库开始初期蓄水 待水库蓄水位超过泄洪洞进口高程 3155m 时 打开泄洪洞进口闸门为下游放水 由于导流洞下闸封堵后 河道断流 水库水位上升较快 封堵难度较大 因此 要求在导流洞封堵闸门后设置临时封堵体 使临时堵头与永久堵头相结合 以减小封 堵闸门封堵压力 以策安全 5 4 1 2 初期下闸蓄水计算 根据 水利水电工程施工组织设计规范 SL303 2004 的规定 下闸设计流量可 取封堵时段 5 10 年重现期的月或旬平均流量 水库施工期蓄水标准应根据发电 灌 溉 通航 供水等要求和大坝安全加高值等因素分析确定 保证率宜为 75 85 本 23 次水库初期下闸蓄水结合目前工程的形象面貌及总体施工进度计划 并考虑项目业主 制定的下闸目标的实现 结合水库初期蓄水设计要求 计算标准和计算内容等 拟定 了尕曲水电站初期下闸蓄水方案 初期下闸蓄水的来水过程采用了 20 50 80 共三 种不同保证率典型年旬平均入库流量进行计算 由此确定水库初期下闸蓄水及封堵过 程 20 50 80 共三种不同保证率典型年旬平均入库流量下 水库初期下闸蓄水过 程见下表 5 2 5 4 尕曲水电站水库初期下闸蓄水过程表 在丰水年 20 情况下 表 5 2 时间时间