桐柏抽水蓄能电站过流面板堆石坝(坝身溢洪道)工程施工.docVIP

桐柏抽水蓄能电站过流面板堆石坝（坝身溢洪道）工程施工 沈益源 （中国水利水电第十二工程局有限公司） 桐柏抽水蓄能电站位于浙江省天台县城关百丈村，是一座日调节纯抽水蓄能电站，装机1200MW。电站建成后，在电网中担任调峰、填谷、调频、调相及事故备用等任务。电站枢纽由上水库、上游引水系统、地下厂房、尾水系统、下水库及开关站等组成。 下水库建于百丈溪之上，集雨面积21.4km2，总库容1204万立方米，由挡水主坝、溢洪道、导流泄放洞、副坝等水工建筑物组成。挡水主坝为钢筋混凝土面板堆石坝，泄水建筑物为溢洪道和右岸导流泄放洞，挡水坝和泄水建筑物均为一级建筑物。 设计洪水标准为：按0.5%频率（二百年一遇）洪水设计，设计洪水位145.60m，总下泄流量361m3/s，相应下游水位86.06m。以频率0.1%（一千年一遇）洪水为校核洪水，校核洪水位146.60m，总下泄流量496m3/s，相应下游水位86.6m。 下水库主体工程——混凝土面板堆石坝最大坝高68.25m，坝顶长434m，上游坡比1：1.4，下游坡比：1：1.5，总填筑量约157万立方米。 溢洪道为敞开式，宽27m，设计单宽流量18.4m3/s·ｍ。根据原批准的可行性研究，溢洪道布置于主坝右岸，在大坝与导流泄放洞之间。 由于大坝右侧原岸坡式溢洪道部位地质条件较差，场地峡窄，与主坝及导流泄放洞施工干扰很大，建设费用较高。鉴于下水库所在百丈溪的集流面积和洪水流量较小，工程设有的导流泄放洞，可泄放50年一遇洪水，溢洪道实际上过流的机遇较小；同时考虑到桐柏抽水蓄能电站主体工程由具有丰富混凝土面板堆石坝施工经验的中国水利水电第十二程局施工承建，质量和安全能够保证，为节约工程投资，提高经济效益，推动我国筑坝技术的发展，2001年初以潘家铮院士为团长的世界银行特咨团向工程业主——浙江省电力公司建议，将溢洪道移到大坝上，布置于主河床中部面板堆石坝的坝身上，采用坝身溢洪道型式，即主坝采用坝身过流面板堆石坝。此建议经业主单位和建设各方认真研究并经中国水电顾问集团公司咨询后，得到了中国水电水利规划总院的批准。 据测算，溢洪道由岸坡式改为坝身溢洪道，节约工程投资约660万元。 1、坝身溢洪道结构布置 优化后的坝身溢洪道位于大坝河床部位（轴线位置为坝0+241.00）的坝体上，由溢流堰、泄槽、挑流鼻坎、护坦、预挖冲坑及出水渠等部分组成，全长200米，堰形为驼峰堰，宽27m，堰顶高程141.90m，比水库正常蓄水位高0.73m，堰上不设闸门，为敞开式。 面板堆石坝坝身溢洪道结构布置如下图所示： ⑴溢流堰 溢流堰为驼峰堰，分两孔，每孔净宽13m，中间设一宽为1m的中墩。为敞开式溢洪道，堰顶高程141.90m。中墩、边墩及底板为分离式结构，底板及边墩通过埋入堆石体的锚筋与坝体连成一体。 ⑵泄槽段 溢洪道泄槽为矩形，净宽27m，坡比1:1.5，底板厚60cm。下设碎石垫层和过渡层，水平宽分别为2.0m和4.0m。泄槽混凝土底板通过钢筋混凝土锚固板和锚固钢筋网与大坝坝体连成一体，为泄槽提供抗滑锚固力。 泄槽底板沿纵轴线设一条结构缝将底板一分为二。底板与两侧边墙均设施工缝。底板沿水流方向每隔15m（水平投影长），设一道横缝和掺气槽，将底板分成5段。 泄槽边墙墙高在进口段溢0+012.5～溢0+024.50由5.28m渐变为2.4m，以下其余为等高2.4m，墙顶坡比1:1.5。边墙亦分为5段，每段水平长约15.0m，采用“?”（倒T型）形断面。边墙同泄槽底板一样，采用水平钢筋混凝土锚固板和锚固钢筋网将其与坝体堆石连成一体，以增加抗滑稳定。 ⑶挑流鼻坎 挑流鼻坎基础置于弱风化的霏细斑岩和晶屑玻屑熔结凝灰岩上，基础高程80.0m，反弧半径8.0m，坎底高程89.25m，坎顶高程90.0m，挑射角25o。与泄槽底板相接处分一横向结构缝。 ⑷预挖冲坑 预挖冲在挑流鼻坎以下82.12m~97.12m处。冲坑底高程为70.5m，上游坡度为1:7.0，下游坡度为1:2.0，与下游出水渠衔接。 根据检索，目前坝身上设置溢洪道的砼面板堆石坝，世界上已建成的仅有两座，其中国内一座。分别为： 克罗蒂坝（Crotty坝），坝高83m，坝顶长240m，在下游堆石体上设有一条非常溢洪道，泄槽宽12.2m，设计流量为245m3/s，设计单宽流量20m3/s·ｍ，于1990年建成，水库蓄水后，已泄洪多次，其中有两次泄洪持续时间达一个月之久，堰上水头最大时达0.7m，最大过流量为14m3/s。 我国新疆哈密市的榆树沟坝。最大坝高67.5m，坝顶长度306m，坝顶宽度6m，总库容1072×104m3，有效库容848×104m3。在左岸一级阶地坝体上布置溢洪道，其泄槽段座落在基岩，坝体溢洪道段高30m，溢洪道宽20m，长83m，纵向等宽布置，单宽