罗家店水力发电站工程拦河坝导流方案筛选,水利水电论文

罗家店水力发电站工程拦河坝导流方案筛选,水利水电论文东宁县罗家店水电站坝址位于东宁县罗家店村西侧4km处的大绥芬河干流上游，坝址下游距原罗家店水电站坝址2.4km,距拟建老黑山水电站坝址36km,距大、小绥芬河汇合口94km,距东宁县县城所在地120km,地理坐标为E1302835、N434439,坝址以上集水面积2588km2.坝址、厂房和库区均在牡丹江市东宁县境内。罗家店水电站水库总库容为2170104m3,工程规模为中型，工程等级为Ⅲ等，主要永久性水工建筑物，主要包括拦河坝、溢流坝、引水隧洞工程级别为3级；水电站总装机容量为15MW,为小型工程，工程等级为Ⅳ等，水电站厂房工程级别为4级。2施工导流标准本工程拦河坝为3级建筑物，厂房为4级建筑物。根据(水利水电工程施工组织设计规范〕〔SL303-2004〕第3.2.1条的规定，大坝、厂房导流建筑物级别为Ⅴ级，相应土石类建筑物的洪水重现期为5~10a,根据本工程的实际情况〔水文资料系列20a〕,取规范的下限5a一遇.坝体施工期临时度汛洪水标准采用重现期10a.3拦河坝导流方案选择根据本工程的地形地质条件、河流特点、枢纽工程布置，施工导流拟定3种方案：3.1方案一：明渠、底孔导流明渠布置在右岸，底宽10m;底孔布置在左岸溢流坝段坝体内，共设2孔，每孔断面44m,进口底高程为335.00m.该方案亦分两期施工，第1年保持原有河道过流，5月初进行右岸导流明渠开挖，同时修筑一、二期共用的浆砌石纵向围堰〔导流明渠左堤〕.第1年6月1日主体工程开工，施工期5年大汛水位以上左岸重力坝段及右岸坝基。1期明渠导流，即第1年大汛后进行河道截流，由导流明渠导流，围堰挡第2年大汛洪水，在一期围堰保卫下施工左岸重力坝段、溢流坝段，同时预留导流底孔；二期底孔导流，即第2年大汛后进行右岸明渠截流，由导流底孔导流，围堰挡第3年春汛洪水，在二期围堰保卫下施工明渠段坝体，大汛前完成。3.2方案二：束窄河道、底孔导流一期由右侧束窄河道过流，二期由底孔过流。底孔布置在左岸溢流坝段坝体内，共设2孔，每孔断面44m,进口底高程为335.00m.该方案分两期施工：一期为第1年4-6月，束窄左侧河道，同时扩挖河道右岸，基本保持天然河道过水断面，修建左岸一期围堰，第1年6-8月施工左岸坝段、二期纵向浆砌石围堰。第1年9月下旬进行河道截流，修建右岸二期围堰，施工右岸约70m长的溢流坝段及50.4m〔坝顶长〕的重力坝段，围堰挡第2年春汛洪水，第2年大汛淹没基坑，此期间两侧坝体继续升高，汛后重新修筑二期围堰，第3年大汛前溢流坝段施工完成。3.3.方案三：一次拦断河道围堰隧洞导流导流洞布置2条，在右岸山体内，为圆形断面，洞径6.0m,进口底高程334.50m,洞长361.0m.该方案为第1年大汛保持由原河道过流，施工大汛水位以上两侧坝体，同时施工右岸导流隧洞；第1年大汛后进行河道截流，第2、3年大汛洪水由导流隧洞宣泄，坝体施工全面展开。3个方案导流工程量及投资见表1.【表1】从技术上看，方案三需开挖2条导流隧洞，施工难度大，最大围堰高度13.18m,围堰填筑难度大。方案二中二期施工强度大〔浆砌石2.3493m3,混凝土19145m3,不包括自动翻版闸门安装〕,第2年大汛需淹没基坑，增加临时工程投资；方案一各年度施工强度较平衡，一期围堰可充分利用引水隧洞开挖渣料，节省临时工程投资.从投资上看，方案三比方案二增加181.07万元，方案二比方案一增加19.53万元。综上所述，施工导流方案推荐方案一，即明渠底孔导流方案。4选定导流建筑物布置4.1拦河坝围堰一期上游横向围堰：围堰挡第2年大汛洪水，由导流明渠过流。大汛P=20%,Q=480m3/s,H上=338.69m.考虑超高，围堰顶高程为339.19m.围堰在截流戗堤的基础上构成，堰体利用引水隧洞开挖石渣填筑，采用土工膜防渗，编织袋装碎石混合土防护。一期下游横向围堰：根据坝下水位流量关系曲线Q=480m3/s,H下=336.33m.考虑超高，围堰顶高程为336.83m.围堰构造形式同一期上游横向围堰。二期上游横向围堰：围堰挡第3年春汛洪水，由导流底孔过流。经调洪计算，春汛P=20%,Q泄=135.33m3/s,H上=339.81m.考虑超高，围堰顶高程为340.31m.围堰构造形式同一期上游横向围堰。二期下游横向围堰：根据坝下水位流量关系曲线Q泄=135.33m3/s,H下=334.95m.考虑超高，围堰顶高程为335.45m.围堰构造形式同一期上游横向围堰。纵向围堰：为浆砌石围堰，一、二期共用〔同时作为导流明渠左堤〕,围堰顶高程为339.81~336.83m.纵向围堰与坝体结合部位按水工设计要求施工.4.2导流明渠导流明渠布置在河道右岸，底宽10m,进口底高程334.50m,出口底高程334.00m,长度283m,左边坡1∶0.7,右边坡1∶2.0,进、出口采用钢筋石笼护砌，护砌厚度0.3m,进口段护砌长度为70m,进口段护砌长度为30m,中间段开挖到基岩，无需护砌。导流明渠坝体段坝基按水工设计要求先期施工完成，包括开挖、灌浆等工作.4.3导流底孔导流底孔布置溢流坝段，2孔，孔断面为44m,平底，底高程335.00m,长28.68m,混凝土衬砌厚度1.0m.出口消能采用钢筋石笼护底，护砌长40m,宽30m,厚0.5m.以下为参考文献：[1]中水东北勘测设计研究有限责任公司.SL303-2004水利水电工程施工组织设计规范[S].北京：中国水利水电出版社，2004.[2]刘莹莹.水电站工程施工导流方案设计[J].中国水运，20