团滩河水库电站工程坝址坝型引水线路及厂址的选择方案.docx

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1、团滩河水库电站工程坝址坝型引水线路及厂址的选择方案1.1 一级电站坝址、坝型、引水线路及厂址的选择1.1.1 一级电站坝址选择规划阶段团滩河（水库）电站工程一级电站坝址初选于双河口下游48Om处（小地名岩湾），本阶段通过对工程区河段进行现场踏勘，初选坝址位于双河口下岩湾至鸭子梁约35Om长河段，该河段较顺直，两岸地形较完整，基岩出露。双河口以上约350m处为凉水井滑坡体下游边界,凉水井滑坡中下部横长（沿河长）约500m,538m高程以上横长100300m,滑体东段（上游段）纵长约720m,西段（下游段）纵长约420m,总面积约27万n体积约300万n?,为大型滑坡。滑坡体上游边界以上约2.5k

2、m有已成的向阳电站，且有规划的涂家坝电站厂房，该段河段蜿蜒曲折，河谷较宽，覆盖层较厚，建坝条件不理想，如选择在该河段建坝,不仅投资增加且影响已成电站和规划的电站。岩湾至双河口河段弯曲，两岸地形不对称，一岸地形较缓，地势较开阔。加上双河口右岸发育较大支流小河，流域面积约40km2,为充分利用小河水量，减小对已成电站及规划电站的影响，坝址不宜选择在岩湾以上。加上，鸭子梁以下河流弯曲，河谷逐渐开阔，且河床比降较大，要建同等规模水库，拦河坝工程量将大大增加，因此坝址亦不宜选择在鸭子梁以下。综上，坝址选择在双河口下游岩湾至鸭子梁约35Om长河段是适宜的，本阶段将该河段作为推荐坝址河段。1.1.2 一级电

3、站坝型选择（1） 一级电站坝型拟定推荐坝址区，河谷沟谷狭窄，坝顶较宽，水库正常高水位时坝顶河谷宽度与坝高的宽高比约为2.5,但两岸地形不对称，岩性为泥岩夹砂岩，不均匀差,变形差异大。顺河向裂隙较发育，不利于拱座承受水平推力，修筑拱坝适宜性差,适合修建重力坝和碾压类土石坝。在重力坝坝型选择中，根据重力坝筑坝材料的不同，本阶段拟定了碾压混凝土重力坝、混凝土重力坝和埋石混凝土重力坝三种方案。碾压混凝土重力坝和混凝土重力坝两者材料容重基本相同，因此两者的枢纽布置及坝体基本剖面基本相同，而埋石混凝土重力坝材料容重略低，坝体基本剖面比前两者略微偏大，枢纽布置与前两者基本相同。上述三种坝型在坝体材料及材料分

4、区、坝体分缝、施工条件和投资方面不同。在坝体材料方面，碾压混凝土重力坝所用胶结材料为水泥加大量的粉煤灰,粉煤灰需从外地购进，增大了工程成本；混凝土重力坝坝体材料主要为混凝土，需要大量的水泥，成本也较高；埋石混凝土重力坝坝体材料主要为水泥和石料，水泥用量小于碾压混凝土重力坝，虽然坝体工程量比前两者略微偏大，但是总的水泥用量小于前两者，可以降低工程投资。在坝体分缝方面，碾压混凝土重力坝可以不设纵、横缝，可以节省接缝灌浆的费用和器材，且水化热温升小，温控措施较简单；混凝土重力坝需设纵、横缝，且水泥用量多，水化热温升大，坝体温控措施复杂；埋石混凝土重力坝水泥用量相对混凝土重力坝较少，温控措施相对较简单

5、。在施工条件方面，碾压混凝土重力坝是采用自卸卡车或皮带将混凝土拌和料运入仓面，用推土机平仓，重型振动碾压实，机械化程度高，且可采用通用的施工机械设备，提高了工效，缩短了工期。另外，碾压混凝土完毕只需很短时间即可过水，尤其便于施工期拦洪渡汛；混凝土重力坝机械化程度亦高，但在施工过程中因采取温控措施等影响施工进度，增加工程成本；埋石混凝土重力坝施工方法较简单，机械化程度较前两者低，工期较长。在工程投资方面，碾压混凝土重力坝和混凝土重力坝工程投资较大，而埋石混凝土重力坝总的水泥用量较少，能充分利用当地石料，工程投资相对较少。综上所述，碾压混凝土重力坝、混凝土重力坝和埋石混凝土重力坝三者各有优劣，根据

6、本工程实际情况，为充分利用当地材料，降低工程造价，本阶段可以定性的确定，采用埋石混凝土重力坝是较为合理的坝型，因此本阶段选定埋石混凝土重力坝型作为重力坝代表坝型与碾压式土石坝代表坝型做同精度技术经济比较。在碾压类土石坝坝型选择中，根据防渗材料的不同，本阶段研究了混凝土面板堆石坝与沥青混凝土心墙土石坝两种坝型。在地形条件上，坝址河谷呈较开阔的“V”型，二种坝型均为土石坝，适宜于宽阔河谷。在地质条件上，坝基岩体主要为长石砂岩。混凝土面板堆石坝除趾板对基础要求较高外其余部位对基础要求较低，沥青混凝土心墙土石坝心墙对基础要求较高，其余部位对基础要求较低。从地质条件上，两种坝型均适合。在工程占地上，混凝

7、土面板堆石坝坝坡较陡，占地面积小；沥青混凝土心墙土石坝坝坡较缓，占地面积多，约为混凝土面板堆石坝的1.3倍，混凝土面板堆石坝较为有利。在枢纽布置上，两坝型均单独设置溢洪道、取水建筑物及导流隧洞，沥青混凝土心墙土石坝上下游坡脚线离坝轴线较远，考虑到坝坡坡脚安全，迫使溢洪道消能建筑物、导流隧洞进出口均应设在坝轴线较远的位置。由此可见，混凝土面板堆石坝在工程布置上较为有利。在安全运行上，沥青混凝土心墙较易老化，不易检修，存在大坝渗漏、稳定安全隐患，而混凝土面板堆石坝相对较为安全。在施工上，沥青混凝土心墙坝受沥青混凝土浇筑影响，工期较长。在工程投资上，经初步测算，混凝土面板堆石坝比沥青混凝土心墙土石坝

8、投资较省。综合以上因素，本阶段选定混凝土面板堆石坝为碾压类土石坝的代表坝型与重力坝推荐的代表坝型埋石混凝土重力坝进行同精度的技术经济比较。(2)一级电站埋石混凝土重力坝方案枢纽布置本方案坝轴线位于团滩河与其右岸支流小河汇合口下游540m处，其首部枢纽主要建筑物分别由溢流重力坝、左右岸非溢流坝、取水及放空建筑物等部分组成。水库正常蓄水位480.Onb校核洪水位481.26m,总库容1678万才，坝顶高程482.00m,最低建基面高程400.0m,最大坝高82.最,最大坝底宽71.97m,坝轴线长224.5m,坝顶宽7.Onu溢流坝段位于河床中部，总长52.5m,最低建基面高程400.0m,最大坝

9、高82.Om,最大坝底宽71.97m。溢流堰采用有闸门控制的开敞式表孔溢流，共设5孔，孔口尺寸为7.5mX7.0m（宽X高）。溢流堰型采用WES实用堰，堰顶高程473.Om,顶部设工作桥，桥面高程482.Om,宽5.Om0溢流坝上游坝坡高程438.Om以上为铅直，高程438.Om以下为1:0.2；溢流堰顶上游采用三段圆弧连接，圆弧半径分别为R产3.447m、R2=L379m,R3=O.276m,堰顶下游采用幕曲线，曲线方程为y=0.097X85,曲线下游为泄槽段，泄槽净宽47.5m,长79.8m。泄槽末端采用挑流消能，挑射角25。，挑设鼻坎坎顶高程417.27m。另外，溢流表孔顶部设有工作闸门

10、，闸门采用弧形钢闸门，启闭机平台布置在闸墩下游侧。非溢流坝布置于左右岸岸坡。左岸非溢流坝段总长86.5m,最低建基面高程为400.00m,最大坝高82.0m,坝顶宽7.0m,坝体基本剖面为三角形，上游坝面为折面，438.0m高程以上为铅直，438.0m高程以下坝坡为1:0.2；下游坝坡在高程473.3m以下为1:0.9,高程473.3m以上为铅直。右岸非溢流坝段总长79.5m,最低建基面高程为408.5m,最大坝高73.5m,坝顶宽7.0m,坝体基本剖面与左岸非溢流坝段基本一致。电站进水口布置于坝前左岸上游约90Om（沿河道距离）的鸭荡湾处，由拦污栅段、渐变段、闸前连接段、闸门井段及闸后渐变段

11、组成。进水口底板高程446.0m,拦污栅设计为单孔，过栅流速0.88ms,进水喇叭口宽3.7m,高4.4m,喇叭口段长3m,喇叭口上缘及两侧边墙为椭圆曲线，曲线方程分别为（x3）2（y2）2=l（x3）2+（y0.65）2=l0喇叭口前缘布置一孔3.74.4m（宽高）倾斜的固定式拦污栅，拦污栅槽倾角75oo进水口设检修闸门和工作闸门各一扇，孔口尺寸均为2.4X2.4m,工作闸门布置于桩号引0+75.8处。检修闸门采用前止水，工作闸门采用后止水，闸门竖井井深36.5m,竖井顶部高程482.5m,底高程446.0m,闸门井为矩形，长7.05m,宽5.2u闸门井前隧洞底坡i=0,闸门井后隧洞坡度i=

12、4%。闸门后经4m长方变圆渐变段与洞径2.4的压力隧洞连接。进水口、闸门井及拦污栅槽均为C20钢筋碎结构。为便于水库放空检修需要，放空底孔布设于左岸非溢流坝段桩号0+8LOm处，亦由进口段、检修闸门井段、坝内埋管段以及消能井组成，总长93.7m。放空底孔进口形式采用喇叭口型，顶部、底部及两侧曲线均为0.5m圆弧，进口中心线高程44LOm。喇叭口后接检修闸门井段，闸门孔口尺寸LOXLOiT1。同时为便于与溢流坝段坝后消能池衔接，放空管在坝体内布置成倒“S”型，出口中心高程419.3m,末端设一锥型阀结合消能井消能，消能井内圈直径5.0m。最后放水经消能井直接排入下游河床。检修放空管管径1000,

13、壁厚8mm。另外，本工程检修放空管兼作水库冲砂用，不在另设其它冲砂设施。（3） 一级电站混凝土面板堆石坝方案枢纽布置堆石坝方案枢纽工程主要由挡水建筑物、泄水建筑物、放空建筑物和取水建筑物等部分组成。堆石坝方案坝轴线较埋石混凝土重力坝方案下移40mo坝顶高程为482m,防浪墙顶高程为483m,根据选定坝线趾板线地质条件，最大坝高确定为72m,坝顶宽6m,坝顶全长186n溢洪道布置在左岸，由进水渠、闸室（控制段）、陡槽及消能工段四部分组成，轴线全长326.80m（指水平投影长度，含消能工段长度）。溢洪道闸室采用3孔有闸控制开敞式，溢流堰采用WES曲线型低实用堰，堰顶高程471.00m。放空建筑物由

14、施工导流洞改造而成，将导流洞前部封堵时埋设放水钢管。放水钢管从446.0m高程沿山坡向下敷设，钢管进口处设可爆破钢闷盖挡水，使用时炸开钢闷盖边接螺栓，打开钢闷盖放水。放水钢管在425.66m高程以下，经两次转弯后沿导流洞前部C15佐封堵体底部埋设，连接施工导流洞放水。导流洞堵体长12m,为防止渗漏，在导0+034.43m至导0+064.43m,设30m长C15碎封堵体，导流洞堵体总长42m,放水钢管总长92.6m。放空钢管出口接长300m,断面为7mX7m城门洞形隧洞（即原导流洞），在距放空钢管出水口19m处建消力坎，使水流平稳下泄。电站进水口布置同重力坝方案。（4） 一级电站坝型选择埋石碎重

15、力坝型方案的主要优点是：坝顶可布置溢洪建筑，可较好的解决大坝枢纽泄洪问题，避免了碎面板堆石坝方案坝肩溢洪道布置困难和施工干扰；可采用机械化专业队伍施工，工程质量有保证。埋石碎重力坝方案存在的突出问题是：坝址工程地质条件差、坝基坝肩岩层破碎、裂隙发育，而大坝又高达82m,属高坝范畴，致使坝基开挖，基础处理（固结灌浆），大坝碎浇筑工程量大，工期较长，水库枢纽工程投资远比砂面板堆石坝方案投资高。碎面板堆石坝的主要优点是：碎面板堆石坝对坝基要求不高，对地基变形适应性强，坝体可置于强风化破碎基岩上，因而大坝开挖石方工程量相对较少；便于采用大型机械专业化队伍施工，施工进度快，工期短，施工质量有保证；由于当

16、地建材灰岩石料丰富，推荐灰石包料场靠近大坝，开采条件好，运距近，因而工程投资省。碎面板堆石坝方案存在的主要问题是:坝址河谷两岸地形坡度陡,河岸式溢洪道布置困难，工程量较大。为了充分利用当地建材石料丰富，开采条件好的优势，节约工程投资，加快工程进度，结合本工程坝址工程地质条件，经综合分析各方面因素，本阶段初步确定推荐混凝土面板堆石坝型。现将两坝型方案技术经济指标列表比较于下表6-22o一级电站重力坝、堆石坝方案技术经济指标比较表表6-22序号项目单位面板堆石坝方案埋石混凝土重力坝方案I水库正常蓄水位m4804802水库校核洪水位m481.39481.263坝顶高程m482.0482.04大坝建基高程m410.0400.05最大坝高m72.082.06坝顶轴线长m