小石峡水电站上游枯期围堰设计.docx

规划设计SMALLHYDROPOWER2013No3,TotalNol7I

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小石峡水电站上游枯期围堰设计

石英(新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830000)

【摘要】小石峡水电站上游为砂砾料填筑土石围堰，基础采用高喷灌浆防渗，堰体采用土工膜心墙防渗。上游围堰使用两个枯水期，枯水施工时段不过流，汛期过流要求围堰汛期过流淹没后结构不被破坏。工程上游围堰经过一个汛期的考验，过流后堰体基本完整，不需要修复可以继续使用。图2幅，表1个。

【关键词】水电站上游围堰枯期过流设计

1概述

小石峡水电站工程位于新疆某河中下游的峡谷出山口处，大坝为混凝土面板砂砾石坝，最大坝高

63m,坝顶长838m。坝址处河谷呈“U”型，河床底宽为一般200～250m,最宽达320m左右，河谷两岸边坡主要为近直立的阶梯状陡坎，坎高一般为20~55m。

小石峡水电站工程于2009年开工建设，2010年10月底截流，2011年6月13日至8月13日上游围堰过流淹没。上游围堰过流后，堰体结构基本无损坏，不需要进行修复。

上游围堰的体型设计经受了汛期过流考验，能够继续使用，避免了返工、修复，减少了临时工程量，有效节省了工程投资，保证了后续混凝土面板的施工工期。

2水文气象情况

工程区地处欧亚大陆腹地，远离海洋，日照充足，冬冷夏热，干旱少雨，蒸发强烈，昼夜温差大。多年平均年降水量为125mm,多年平均蒸发量为1715mm,多年平均气温为10.3℃。

该河径流年内变化大，径流量主要集中在6~9月，占全年的79.7%。其中，7～8月径流量尤为

收稿日期：2012-12-24

作者简介：石英(1971-),女，高级工程师，主要从事水利水电工程设计工作。

Email:sssyy02@

集中，占全年的54.7%;10月～次年5月径流量较小，仅占全年径流量的20.3%。融雪型洪水与气温关系密切，随着气温升高，中、低山区的积雪融化后形成的洪水，一般发生在4～9月，有每日一峰一谷的规律性(见表1)。

表1不同频率洪峰流量统计(单位：m3/s)

项目

设计频率P(%)

251020

全年洪水

枯期洪水(10月～次年5月)

2767238920811760

912633404

该河属中砂河流，泥砂主要来源于上游山区，非汛期来水来砂比较小，来砂主要集中在5～9月，坝址处多年平均含砂量为3.18kg/m3。

3上游围堰标准断面

根据地形及建筑物布置特点，本工程选定的导流方式为围堰一次拦断河床、导流洞泄流。考虑工程洪、枯流量变幅较大，且坝体在一个枯水期内能够填筑到度汛高程[1],经比选论证，选定设计洪水标准为5年一遇的枯期洪水(10月～次年5月底),相应洪峰流量为404m3/s。

上游围堰河床覆盖层厚4～14m,覆盖层岩性主要为Q?砂卵砾石层，天然密度2.22g/cm3,干密度2.20g/cm3,相对密度0.57～0.88,结构中密～密实。下伏基岩为巨厚的Q?砾岩，以泥钙质胶结为主，属软岩，节理、断层不发育，岩体较完整。

上游围堰使用两个枯水期，为土石围堰，最大

小水电2013年第3期(总第171期)规划设计

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堰高15m,堰顶宽10m,堰顶长度244m,迎水边坡为1:2.5,背水边坡为1:3.0,堰基覆盖层最大深度为14m。堰体与截流堤结合，灌浆平台顶高程与截流堤顶高程相同。围堰基础覆盖层采用高喷灌浆防渗，灌浆孔间排距均为1.0m,最大孔深15m,深入基岩1.0m,主河槽段采用双排旋喷套接灌浆，滩地段采用单排旋喷套接灌浆。堰体采用复合土工膜心

墙防渗(两布一膜200g/0.5mm/200g),土工膜结构采用“之”字形布置。为防止大块石顶破土工膜，在膜上下游各铺设0.3m厚细砂垫层，垫层外铺设约1.5m砂砾石保护层与堰体衔接，保护层最大粒径为80mm,堰体填筑料就近选用料场砂砾料或土石方开挖料(见图1)。

图1上游围堰标准剖面

4过水围堰护面设计

根据水文资料，汛期(6月至9月)洪水显著增大，上游围堰过流，坝体临时断面挡水度汛。为保证上游围堰在过水后堰体结构不被破坏，围堰的下游坡面及堰脚应采取可靠的加固保护措施。目前采用的护面措施主要有大块石护面、钢筋石笼护面、加筋护面、混凝土板护面及混凝土楔形块护