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宝鸡峡水利枢纽总体设计理念实践
水利水电工程是一个综合性的系统工程,除了水利水电的主体功能之外,还涉及交通、建筑、景观等方方面面。如何能使工程体现主体突出、布置合理、特点鲜明、配套有序,和谐统一是业主面临的重大课题。但是,实际情况往往是,专业的水利水电设计院对本行业术有所专,亦有所长,对系统工程所涉及的跨行业项目,却又所短。因此,水利水电工程往往需要水电、交通、建筑等行业的设计精英分工协作,由业主协调总成,并形成有机的整体。这是对业主大局观念和统揽协调的考验。本文就宝鸡峡水利水电枢纽工程的实践谈点体会,愿与同仁切磋。
1. 拦河大坝的水工布置特点
1.1 排沙泄洪孔的布置。众周知所,渭河是黄河的第一大支流,亦是一条多泥沙河流,在渭河林家村断面以上,流域面积约3.07万km2,多年平均径流量22亿m3,多年平均输沙1.44亿t。因此,在多年沙河流上筑坝建库,如何有效的排沙,长期保持水库的有效库容,就是一个重大的技术问题,宝鸡峡水利枢纽工程的排沙设计,是在大量的科学试验研究的基础上,以三门峡水库的教训为镜鉴,根据实际情况,设置了三个大孔口的排沙底孔,其中,右坝段两孔,主要考虑了加强坝前回流淤积区的冲沙效果;左坝段设一孔排沙底孔,紧靠左侧的灌溉引水孔和发电引水孔,意图通过冲沙,形成冲沙漏斗,使得引水孔口无淤积而门前清。三个排沙底孔,最大泄量1300×3=3900m3/s。在畅泄排沙时,因较大的下泄流量,可以形成强烈的溯源冲刷和延程冲刷,从而恢复槽库容。因此,多泥沙河流上的底孔大泄量排沙技术,应是破解筑坝难题的良方。除了主要的排沙功能之外,在大坝中部615m高程布置了5孔10×8.9m的泄洪孔,最大可满足500年一遇9720m3/s的洪水,比历史记录的最大洪水5400m3/s高出近一倍。所以,宝鸡峡的排沙泄洪设计布置方式是匠心独用、具有一定特色的。
1.2 引水发电孔的布置。灌溉引水孔孔口尺寸4×5m,高程609.5m,发电引水孔孔口尺寸4.6×4.6m,高程615m,两个进水孔俱在VII坝段,依次紧靠VI坝段的左冲沙孔,左底孔孔口尺寸6.5×8m,高程605m,与河床同高。这样,冲沙、引水、发电孔口依次紧邻,分别相差4.5m和5.5m,从而形成了分层冲沙取水的布置格局。在实际的调度运行中,通过左底孔的适时调节,在引水发电孔前形成冲沙漏斗,使得泥沙从底孔排出,使中层引水孔和上层发电孔过流的含沙量得以显著减少,从而达到排浑撇清的效果。有利于调节洪水资源,提高引水质量,缓解发电机组过流部件的磨蚀。
1.3 紧凑的电站布置。渭河宝鸡峡河床狭窄,河床总宽度不足120m,在大坝的总体布置上,除了满足排沙、泄洪所必须的空间宽度外,还要布置灌溉引水孔的位置,而左岸又紧靠陇海铁路,厂房上游紧贴大坝,下游与南大墙相接,场地十分狭小,四周空间都受到制约。因此,在电站的设计布置中,通过以下措施较好的解决了场地狭小难以布置的困难。一是将主副厂房的右山墙排架柱布置在已建成的灌溉孔2.5m厚的左边墙之上 ,通过化学植筋解决排架柱的生根问题。二是压缩优化副厂房的平面布置和长度,减少了相当于主厂房安装间的宽度;通过压缩和右移既满足了主副厂房的长度要求,又减少了左岸山坡的开挖,保护了铁路安全,而且为电站主变安装施工留出了进出通道。开关站通过优化的布置统一集中在室内开关室,使得发电机出线的6.3kv、主变升压后的10kv、站用电的400v开关柜集中于一室,布置整齐划一,便于管理。电站技术供水的循环冷却系统布置亦未占室内空间,体积最大的200m3调节水池被布置在右山墙外侧额的灌溉引水孔闸墩之上,冷却器布置在尾水口上方,虽不显山露水,但功能照常发挥。
2 枢纽建筑物的风格特点
枢纽的主体是大坝和电站,因此在建筑风格上突出了大坝和电站的主体形象和视角效果,清理了影响视角的树木、围墙和临时房屋,区域的绿化也以灌木花草为主,起到了明显的衬托效果,并着重注意了建筑与周围环境的协调及单体建筑之间的和谐统一。
2.1 建筑融入地理环境。建筑物与周围环境融为一体,相映生辉是一种艺术的追求。著名的悉尼歌剧院就是最杰出的代表,湛蓝的海湾,停泊着几艘远航的归帆,给人以强烈的美感和无尽的遐思。宝鸡峡枢纽具有独特的地理环境,渭河东去,两岸对峙,场地狭长,因此,建筑要体现与环境的和谐美,避免人工的造作色彩。大坝横亘渭河,联肩两岸,高峡平湖,凸显主体的雄伟,坝顶闸房与之浑然一体,一体天成,电站置于坝下,形同父子,一高一矮,构成了典型的水电枢纽布局。另外,枢纽的主要地理特征都是与主河流流向相一致相平行的,如陇海铁路、引水渠、道路、河堤等。因此在规划布置建筑物时,对区域内的纵横无章房屋进行了清除,实现了诉说楼、办公楼的依山傍水布置和朝向的合理
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