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浅析水电站泄洪工程布置与护岸设计 摘要：水电水利工程的施工工作在我国现阶段占据着重要的地位，在其施工的过程中，水电站的泄洪工程的相关布置工作对其有很大的影响。一个施工布置是否具有科学合理性直接影响水电水利工程在施工工程方面的进度，同时也影响到水电水利工程施工工作的效率。下文将以拉格都水电站为例进行研讨。该水库总容积87亿m3，其装机总容量73 Mw。其拦河大坝是由粘土墙堆砌石坝，其坝高最大值为39.9m。其引水渠位置在左岸。是一条以导流、发电、泄洪、灌溉四为一体的建筑糟。其竣工后情况显示，枢纽布置极其合理，大坝能有效起到拦洪作用。本文还针对溢洪道出口和泄洪洞下游处水流状态等实际现状，做出了相应护岸设计并展开施工，竣工投入运行后状况良好。关键词：水电站；工程布置：泄洪；护岸设计；拉格都水电站 本文以拉格都水电站为例，对泄洪工程的施工布置以及护岸设计进行研讨。该水电站处于非洲境内喀麦隆共和国的北方省内，其前身为昆明设计院参与设计的一项外援类建设工程。该水库总容积87亿m3，装机总容量为73Mw，是一座主要用于发电，并兼有防洪、航运、灌溉、养殖以及旅游等具有综合性功用的中型水电站。一、枢纽布置及其建筑物特点该工程修建于贝努埃河拉格都峡谷下游段，其坝址控制内流域面积为31000km2，多年年均流量为248m2s。该枢纽工程由三大部分组成，分别为主坝枢纽以及东西副坝枢纽。（一）主坝枢纽 主坝枢纽工程主要包括：拦河大坝、泄洪洞、溢洪道、灌溉渠以及引水发电系统。拦河大坝主要为粘土心墙堆石坝，其坝顶长为297 m，坝顶宽为10 m，坝高最大值为40m。心墙运用砂质粘土为主要原料；堆石材料主要来源于引水渠以及溢洪道在挖掘过程中产生的辅料，有一部分来源于下游料场。主坝根基条件十分复杂，其基础处理运用混凝土做防渗墙、砂井排水固结、振冲加固、帷幕灌浆等有效措施。 在主坝右岸边布置泄洪洞，泄洪洞是一条以导流、放空水库以及泄洪相结合的隧洞，其总长为374m，泄洪洞主要由三部分组成，分别为进水塔、无压洞以及出水渠。在进水塔内部设有一道弧形工作门，其尺寸为7m6m，以及一道平板型检修闸门，其尺寸为4 m7m。洞身是采用城门洞形断面的结构，其宽为7m、高为10 m、底坡i=0. 007。其出口后接一条宽为19m、长为549m的尾水渠也称为“先锋渠”，该渠可将水流依次导入主河床。该泄洪洞的最大水流泄量为819 m3s，相对应的水流速度为19 ms，其自身挑距约为40m。左岸的引水渠是导流、发电、泄洪、灌溉四为一体的引水建筑物，引水渠是运用天然垭口沿着槽谷边缘进行布置，全长为407 m，底部宽度从2l m至110 m逐渐扩大。溢洪道上游及下游全长为107 m，其平均宽度为42 m。 滥流堰内部设有两孔，其孔口宽度为12 m1512 m，后接一根长为20m的护坦，而后通过宽长500m、宽80m的退水榘将水流引入贝努埃河。溢洪道按照百年一遇的洪水量设计制造，其一次性泄流量可达到2690 m3s，下游的水位也可达到193.2m；按万年一遇的洪水量进行校核，其泄流量为2920 m3s。下游的水位为193.4m。（二）东、西副坝 东副坝主要位于主坝右岸东部的2km垭口处，它是心墙砂壳坝，其长度为690m，坝高最大值为140m，粘土心墙与基础的连接主要经过混凝土截水槽。在副坝内部设置灌溉沟埋式涵管，其设计灌溉水流量约为14m3/s。西副坝主要位于主坝左岸的西部约4.5 km处，其坝顶长度为1176 m，坝高最大值约为67m，是由砂壤土以及砾质壤土筑成的一条均质坝。当洪水发生时，西副坝需要自溃或者人工溃坝进行分洪。二、建筑物运行和泄洪冲刷概述（一）运行及冲剧情况在工程竣工之后连续迎来几个缺水年，电站一直在低水位下正常运行。直到1988年雨季汛期，库区所在地区下了大暴雨，洪峰水流流量已经超过3000m3s，实属数十年一遇的洪水以致水库蓄水量直接超过正常蓄水位，高出216 m，水库最高库位达到216 .6m，已向原设计百年一遇洪水的216.62m逼近。泄洪类建筑物在第一次开闸放水时，历经35 天。 据现场观测报告显示：坝体的变形程度已经趋于稳定，坝体内部浸润线和实际理论计算结果大致相符坝体下部游面未发现明显异常现象。（二）护岸工程的相关设计 在泄洪工程全线竣工后，就遇上了1988年汛期，坝体下游的两岸均遭受到不同程度冲刷。对于此种情况，政府给予高度重视，派出考察组实地考察现场。经过调查组深入调查，专家组掌握了一手数据，并将其进行数据整合后提出工程修复的合理性建议，具体商定的护岸设计还有原施工设计院进行。现根据滥洪道以及泄洪洞的出口区的相关护岸设计予以概述。1.溢洪道的出口区的相关护岸设计 根据我国相关泄洪工程的规范，该工程在坝体下游的防冲工程应该承接百年一遇的防洪设计。但是考虑到该水电站是一项国家重点外援类项目，并且该水库容量很大，将原设计与千年一遇洪水做出比较后，发现其下游泄流量和下游的水位加强有限，即需要增加的工程量不多，所以经过研究后决定采用千年一遇的防洪标准来设计该护岸工程。（1）挑流合适出口，加强两侧护坦并扩充挖撅渠床。消力戽在水中显示出的水力特征表现于“三辊一浪”，底漩回流半径较大，至出口后约为3040 m所以应当加强该处底板的保护。（2）在出口两侧分别设置斜导墙以分散水流。（3）在两岸分修新挡墙，以保护相邻设施。（4）在两岸后段增加柔性保护的相关措施。因为消力戽自身消能不够充分，底部漩辊对河床冲刷会一直延续到很远的距离，所以需要在导墙的下游地区设置较长段的护岸工程。2.泄洪洞的出口区的相关护岸设计 泄洪洞一直利用扩散式消能的方案来出流，从洞内抛射出的水流直接冲击到河床上，其水流惯性较大，冲刷能力极强；而扩散式挑流必然形成回流与掏刷。由于考虑到泄洪洞自身运行的机会并不多，相邻设施也并不重要故决定采取相对简单的护岸设计，具体的设汁要点为：（1）在鼻坎出口处增设护坦；（2）在出口两边分别延伸刚性导墙；（3）挖撅除去堆丘，拓宽渠床。（三）护岸工程实施 文章上文表述的护岸工程需要分为两期予以施工。第一期需要恢复已经加固工程在1990年春天正式施工，主要针对溢洪道的出口区处所存在的厂房建筑物以及高压出线塔，经过施工后方可确保汛期出现时的运行安全。第二期需要按照永久性的护岸工程进行施工，施工工作于1992年中旬竣工并移交验收，根据近期泄洪的不断考验，该工程设施运行良好，治理状况十分显著。结束语： 水电水利工程的泄洪工程对于整个水电水利工程的施工工作存在着极大的影响，它对整个工程具有指导性作用。在该工程的施工布置中，施工设计人员需综合考虑多种影响因素，提升施工方案的前期可预见性，然后通过合理措施进行优化工程的施工布置工作，从中选择最佳施工方案，以便日后其发挥最大用处。参考文献：1 王亦锥.拉格都水电站泄洪工程布置与护岸设计J.人民珠江,2011(2).2 张良骞.彭水电站的设计亮点和施工难点J.人民长江,2009,40(23).3 张宗亮,刘兴宁,冯业林等.糯扎渡水电站枢纽工程主要技术创新与实践J