金达二级水电站枢纽布置方案比选.docx

Vol.47,No.5May,2011第47卷第5期

Vol.47,No.5May,2011

第47卷第5期2011年5月

GansuWaterConservancyandHydropowerTechnology

·23·

·设计与研究·

金达二级水电站枢纽布置方案比选

魏熠

(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)

摘要：工程在可行性研究阶段，主要是根据地质、地形、施工及建筑材料等条件，初选几个坝址及其相适应的坝型，进行分析论证，选定推荐方案。简要介绍了桑坝沟金达二级水电站可研阶段坝址选择和方案论证。

关键词：桑坝沟；金达二级水电站；枢纽布置；方案比较

中图分类号：TV73文献标识码：B文章编号：2095-0144(2011)05-0023-03

1工程概述

桑坝沟是白龙江的二级支流，发源于迭部县东北部的迭山，全流域面积290.3km2。金达二级水电站位于桑坝沟上游，开发河段长5947m,控制流域面积158.3km2,平均纵坡4.34%,利用落差225.5m。工程主要任务是发电，规划设计引水流量5.0m3/s,装机容量8700kW,多年平均发电量3692

万kW·h,属小型(2)等工程。

2坝址选择

水利枢纽设计方案的选定是一项复杂而细致的工作，必须在充分掌握可靠资料的基础上，以科学的态度全面论证，通过综合分析和技术经济比较，选出最优的方案。

本工程在开始设计时，对满足建坝要求的河段均进行了研究，结合现场踏勘情况和规划论证分析结果，自上而下选择两处坝址，分别为1*及2*坝址。

2.1地形条件

坝址地形条件必须满足开发任务对枢纽组成建筑物的布置要求。通常，河谷两岸有适宜的高度和必须的挡水前缘宽度时，对枢纽布置有利。在高山峡谷地区布置水利枢纽，应尽量减少高边坡开挖。一般来说，坝址河谷狭窄，坝轴线较短，坝体工程量较小，但河谷太窄则不利于泄水建筑物、施工导流及施工场地的布置，有时反不如河谷稍宽处有利。

桑坝沟金达二级水电站开发河段沿线均为陡峻峡谷，两岸河谷呈“U”形，谷底宽20~50m,两岸自然坡度为45°~650左右，四周群山环抱，峡谷内多峭壁、急流和险滩，仅局部相对开阔，是典型的高山峡谷区，建筑物及施工场地布置困难。本阶段结合河谷地势，分别选择河谷较宽、场地相对开阔，适合修建低坝的1*坝址，以及河谷狭窄，具有天然的建库条件，适合修建高坝的2#坝址。

2.2地质条件

地质条件是建库建坝的基本条件，是衡量坝址优劣的重要条件之一，在某种程度上决定着兴建枢纽工程的难易。工程地质和水文地质条件是影响坝址、坝型的重要因素，且往往起决定性作用。本阶段分别对1*及2*坝址做了相应的勘

测工作。

1#坝址处河床覆盖层主要为冲洪积含孤块石砂卵砾石层，厚度5~8m,物质组成以孤块石、卵砾石及中细砂为主，杂色-青灰色，孤块石粒径多在20~50cm,最大可见4~8m。河床覆盖层从上至下无明显分层现象，无集中富集的砂层分布，结构松散；下伏基岩为中厚层灰岩，强风化层厚度1~3m。经试验取样灰岩天然密度2.70g/cm3,变形模量14.2~16.1GPa,允许承载力4.0~5.5MPa,弱分化岩体透水率介于10Lu≤q50Lu,属中等透水。

2*坝址处河床覆盖层主要为冲洪积砂卵砾石层，厚度6~10m,以冲洪积和零星崩塌堆积为主，结构松散，下伏基岩为中厚层灰岩。经取样进行室内岩石物理力学性质试验，其天然密度2.70g/cm3,变形模量14.2~16.1GPa,允许承载力4.0~5.5MPa,弱分化岩体透水率介于10Lu≤q50Lu,属中等透水。

根据勘测资料，两坝址均满足建坝条件，但施工过程中需开挖至强风化层以下1~3m,将基础置于弱风化岩体。为增强坝基岩体完整性和防渗性，拟进行固结灌浆等处理措施，灌浆深度5~10m。

3两方案布置

3.1引水方案

1*坝址位于一级水电站厂房下游约200m,采用径流式低闸引水方案，正常蓄水位2757.00m,该高程下河谷宽约54m,底宽40m。两岸岩体完整，坝线长度短，施工场地开阔，有建坝(闸)的条件，如图1所示。

2*坝址在一级水电站厂房下游约1.0km处，采用闸坝结合的深孔式引水方案，两岸河谷对称，坝线上游是开阔的河漫滩，具有天然的修建水库的条件；但库区内植被较好，树木成林，库区的淹没对生态环境影响较大，如图2所示。

3.21坝址枢纽布置方案

本方案主要由首部枢纽、引水系统、厂区三大部分组成，其中：引水枢纽由泄洪冲沙闸、消能设施，重力挡水坝段组成；引水系