水庫樞紐佈置方案設計論文

才智咖 人氣:5.31K

1方案擬定

水庫樞紐佈置方案設計論文

工程以防洪為主,水庫設計和校核洪峰流量分別為3200m3/s和6602m3/s,壩址處河段較順直,根據上述原則樞紐佈置中將洩水建築物佈置於主河床,既有利於施工及執行期洪水宣洩及減少對下游河勢影響,也方便其他建築物的佈置;同時為減少電站進水口的泥沙淤積,將洩洪底孔緊鄰電站壩段佈置。在擋水、洩水建築物規模及消能型式等不變的前提下,擬定2個樞紐佈置方案。

1.1右岸主河槽佈置溢流表孔

為避免下洩水流淘刷岸坡和其他建築物的基礎,將溢流壩段佈置在現河道主河槽位置,電站壩段佈置在河床左側。綜合考慮施工導流、洩洪和排沙的要求,底孔壩段佈置在電站壩段右側,與電站壩段毗鄰。溢流壩段和電站壩段與兩岸的連線佈置非溢流壩段。考慮到溢流壩挑流衝坑對底孔消力池邊牆的影響,底孔壩段與溢流壩段之間增加1個河床非溢流壩段。

1.2右岸主河槽佈置洩洪底孔

由於武烈河泥沙含量大,為便於排沙,將洩洪底孔優先佈置在右岸主河槽,電站壩段及電站廠區佈置在右岸,溢流表孔佈置在洩洪底孔左側,中間相隔1個河床非溢流壩段,兩岸佈置非溢流壩段,即該樞紐佈置方案從左至右依次佈置左岸非溢流壩段、溢流壩段、河床非溢流壩段、底孔壩段、電站壩段(壩後式電站廠房)和右岸非溢流壩段。

2樞紐佈置方案確定

根據樞紐佈置,從工程投資、地形地質條件、工程施工、工程管理、下游防護處理、洩洪排沙及旅遊和土地開發等方面進行比選,最終確定合理的樞紐佈置。

2.1工程投資

上述2個樞紐佈置方案中攔河壩、電站和永久交通的主要工程量及建築工程直接費建築工程直接費方案1為32608.51萬元,方案2為32369.96萬元,兩方案建築工程直接費投資相差不大,方案2較方案1節省投資240萬元。

2.2地形地質條件

方案1:壩址右岸山勢陡峭,左岸地勢平緩、開闊,且有承圍公路通過,便於佈置電站廠房和管理辦公區;右側主河床可佈置洩洪建築物。方案2:電站廠房佈置在右岸,洩洪底孔與電站相鄰,造成溢流壩佈置已靠近左岸側,對洩洪和下游防衝均不利。從地形地質條件看,方案1佈置更為有利。

2.3施工導流

方案1:採用分期導流,一期工程施工圍堰圍左岸,利用主河槽過流;二期工程圍右岸,利用底孔過流;左岸承圍公路需在準備期改線完成。方案2:採用分期導流,一期工程施工圍堰需截斷主河槽,利用左岸灘地過流;一期工程度汛河道束窄,左岸承圍公路將被淹沒。因此左岸公路、右岸鐵路和壩下交通橋均須在施工準備期完成。從施工導流看,方案2施工準備期工作量較大,且一期圍堰需截斷主河槽,導致圍堰高度及其防滲處理難度均增大。

2.4下游防護

方案1:溢流壩洩洪時,左、右岸導流防護設施分別為底孔消力池邊牆和右岸山體,下游防衝處理措施簡單、可靠。方案2:溢流壩洩洪時,右岸導流防護設施為底孔消力池左邊牆,但左岸為土質山體和覆蓋層,抗衝能力差,下游防衝處理措施較為複雜。方案1下游防衝處理措施較為簡單、可靠,優於方案2。

2.5工程管理

方案1:電站廠房、管理局均佈置原承圍公路一側,交通便利;不常運用的`溢流壩佈置右側,而經常利用的底孔和引水建築進口均佈置在壩頂左側,便於由管理局通過左岸上壩公路上壩進行集中管理。方案2:電站廠房佈置在山勢陡峭的右岸側,廠房開挖後右側山體需進行支護處理,進廠交通也不便,且廠房位於山體背陰側,對節能不利。方案1便於工程管理運用,同時溢流壩下游防衝維護也較為簡單。

2.6洩洪排沙

方案1:超洩能力大的溢流壩佈置在主河槽處,利於大流量洩洪;底孔佈置偏左,排沙條件稍差。方案2:洩洪底孔佈置在主河槽位置,利於排沙;溢流壩佈置偏左,遇大洪水洩洪時水流條件稍差。從水庫排沙方面看,方案2略佔優勢。

2.7旅遊和土地開發

方案1:溢流壩佈置主河槽處,其右岸地勢較陡,因此河道右岸以防護為主;左岸地勢平緩,在修建防護堤後,對原承圍公路與防護堤之間區域可充分進行旅遊、土地開發,發揮綜合效益。方案2:溢流壩佈置在左側,受洩洪影響,左岸無法進行旅遊和土地資源開發;而右岸為河道主河槽,地勢又陡,亦難以開發旅遊、土地資源。方案1功能劃分明確,右岸主河槽行洪,左岸綜合開發,優於方案2。

2.8綜合分析

綜上所述,在地形地質條件、施工導流、工程管理、下游防護、旅遊和土地資源開發等方面均以方案1佔優,而在水庫排沙和工程投資方面方案2略佔優勢。經綜合分析比較,採用方案1為樞紐佈置推薦方案,即推薦的樞紐佈置方案從左至右依次佈置左岸非溢流壩段、電站壩段及壩後式電站廠房、底孔壩段、河床非溢流壩段、溢流壩段和右岸非溢流壩段。

3結語

重力壩的設計要求做到安全可靠、技術先進、方便適用,經濟合理、環境友好。雙峰寺水庫重力壩設計首先根據工程的任務和樞紐的功能要求,確定了擋水建築物、溢流壩、洩水底孔、電站廠房、生態放水洞等建築物,根據建築物的組成,考慮工程投資、地形地質條件、工程施工、工程管理、下游防護處理、洩洪排沙及旅遊和土地開發等方面,最終確定了合理的樞紐佈置。