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水利水电施工2014·第2期总第143期

沙湾水电站尾水渠防渗研究与应用

●蒋成明/(中国水电建设集团四川电力开发有限公司)

●李永清/(四川省水利水电勘测设计研究院)

【摘要】大渡河沙湾水电站通过下挖尾水渠、尾水拉长9km与坝址下游河段隔离，利用落差14.5m。其尾水渠是亚洲目前已建成电站中最长的尾水渠。超长尾水渠的研究与应用，为项目的开发利用节约了投资，创造了效益，成果显著。本文从超长尾水渠防渗系统40cm厚塑性混凝凝土薄壁防渗墙研究、建筑物运行工况及发电效益两个方面阐述了沙湾水电站超长尾水渠的防渗研究和应用。

【关键词】超长尾水渠防渗研究发电出力效益

1工程概况

1.1工程概述

沙湾水电站枢纽工程位于四川省乐山市沙湾区葫芦镇河段，在葫芦镇上游约1.0km,为大渡河干流下游梯级开发中的第一级。枢纽区上游11.5km处为已建的铜街子水电站，其下游为在建的安谷水电站。电站枢纽区距乐山市城区44.5km。成昆铁路在该电站下游左岸约7.0km处之轸溪车站通过，坝址区左岸有省道103线通过，交通条件方便，地理位置优越。

该工程以发电为主，兼顾灌溉和航运功能。主要建筑物由左岸非溢流面板坝、闸坝储门槽段、泄洪冲沙闸、发电厂房、厂房储门槽段、右岸接头坝、长尾水渠等建筑物组成，闸坝坝长699.82m。

电站装机容量480MW,额定水头24.5m,正常蓄水位432.00m,设计引用流量2203.2m3/s,保证出力151MW,年利用小时数5015h,年发电量24.07亿kW·h。水库总库容4867万m3,正常蓄水位以下库容4554万m3。电站采用一级混合开发方式，即建坝壅水高15.5m,与铜街子水电站尾水相衔接，河床式厂房，厂后接长9015m的超长尾水渠，尾水渠利用落差14.5m。

尾水渠断面为复式梯形结构。进口底板高程398.23m,正坡长度为8150m,比降1/8000。出口底板高程400.01m,设计底宽91m,顶宽147～184m。堤身用砂卵石碾压填筑，边坡1:1.6,过流断面为混凝土面板

衬砌。

1.2地质特征简述

渠道沿线地层大多为第四系冲积(Q、Q)和冲洪积(Q+P)松散堆积层，岩性为漂卵砾石夹砂、砾卵石夹砂、黏土、粉土等，仅局部地段可见少许基岩出露，岩性为三叠系中统雷口坡组(T?)之灰岩、泥质白云岩及白云岩和三叠系下统嘉陵江组(T)之泥质灰岩、灰岩。

尾水渠防渗墙沿线地层为第四系全新统现代河流冲积堆积层(Q)及近代河流冲积堆积层(Q),岩性为漂卵砾石夹砂、砾卵石夹砂，局部地段地表分布薄层黏土、粉土等。漂卵砾石夹砂层厚15.0～30.0m,卵砾石夹砂层厚10.0～30.0m,层中局部夹粉、细砂层透镜体。漂卵砾石成分主要为花岗岩、闪长岩、玄武岩等。漂卵砾石夹砂中漂石直径以20～40cm为主，含量为10%~20%,局部大于20%,并据架空结构，砾石直径以0.5~3cm居多，含量约占10%。

按工程地质类比法推断尾水渠河床砂卵石层渗透变形为管涌型，其渗透临界坡降为0.18～0.23,渗透允许坡降为0.10～0.15。

1.3尾水渠防渗设计

尾水渠左堤永久防渗系统采用塑性混凝土防渗墙结构，桩号尾0+000m～3+200m墙体厚度80cm,桩号尾3+200m～9+015m墙体厚度40cm,80cm和40cm厚墙分别布置于左堤外侧抗冲混凝土趾板底部并与趾板连接及布置于堤身中部。防渗体穿过堤基砂卵石覆盖层，深入基岩1m,最大深度约为49.5m。

地基与基础工程

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1.4施工及运行简介

该电站主体工程于2005年12月正式开工，尾水渠施工自2006年12月至2009年3月5月，2009年3月具备发电过水条件。其防渗墙造孔成槽施工主要采取“钻劈反循环泥浆固壁法”和“液压抓斗成槽法”。

自2010年5月正式蓄水发电投运以来，发电流量、尾水水位、渠内淤积等与设计值基本吻合。在机组满负荷发电的情况下，单机出力都能达到设计工况运行，4台机组24h满负荷发电达到1170万kW·h,24h平均发电量超出设计值1152万kW·h的1.6%。从2010年11月24日枯期发电实测出力和设计出力统计看，枯期实际出力也大于设计出力，机组运行工况良好。

2尾水渠防渗系统40cm厚塑性混凝土薄

壁防渗墙研究

2.1防渗形式的试验研究

通过试