底栏栅坝在巴基斯坦水电站中的应用.pdf

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1、2010年第2期东北水利水电规划设计【文章编号】1002-0624(2010)O2—0o09一o2底栏栅坝在巴基斯坦水电站中的应用谭立清，何忠富(辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁沈阳110006)[摘要]针对Na1tar河道椎移质对取水方式的影响，通过比较常规闸坝，结合引水方式的优缺点．在巴基斯坦北部地区首次应用了底栏栅坝式取水型式，实践证明该引水方式是成功的。同时提出了底栏栅坝应用于山区多泥沙河流设计中应注意的问题。[关键词]底栏栅坝；取水头部；泥沙；巴基斯坦[中图分类号]TV67[文献标识码]B1工程概况3取水方案设计巴基斯坦Naltar水电站．位于巴基斯坦北部地根据河道地形、地质及泥

2、沙条件，基本否定了区Gil~t市N~tar河中上游，是该河道梯级开发规无坝取水方式．工程最初设计重点考虑溢流坝结划中的中梯级电站(上梯级和下梯级暂未开发)，合中沙闸、引水闸方案。该方案是比较常用的引水工程以发电为目的。枢纽主要建筑物由取水头部、型式，具有可靠度高、运行方便，容易管理等特点。沉砂池、输水渠道、电站前池、压力钢管、电站厂但在对河道推移质深入研究过程中发现，由于河房、尾水渠、升压站、城区中心变电所、输电线路等道坡度陡，洪水时流速大，固体径流不仅量多，而部分组成。电站装机为3台单机容量6Mw的卧且平均粒径很大，包括粗砂卵石以至大块石，原设式中击式水轮发电机组，总装机容量18MW，单机

3、计方案很容易在在引水闸和中沙闸闸前形成大块引用流量1．75m3／s。石堆积，卵石填充，导致坝前库区会很快淤平，阻碍河道水流进入进水闸，影响引水流量。同时坡陡2泥沙及地质水急，大粒径卵石对砂闸门的撞击对工程也构(1)泥沙。N~tar河是一个山区河流，98．00％的成威胁，难以解决。水都来源于山，河床和山谷都是由漂石、砾石和砂在对该地区河道引水式电站调研过程中发组成的。在低河段水流状况多数是紊流，悬移质主现，该地区引水头部普遍采用闸坝结合方式，在类要受地貌结构的影响，泥沙来源于冰川、暴风雨的似河道均存在上述缺陷，导致电站维护费用高，经降雨，山体滑坡，坍坡和沟蚀。常有电站停机现象。鉴于当地工程维护

4、和管理水根据巴基斯坦水电发展署对N~tar河推移质平，闸前堆石清理极为困难，采用闸坝结合方案难和悬移质实测数据分析，Naltar河年均推移质输送以满足工程要求。量为281万t，年均悬移质为315万t(均主要发生利用底栏栅坝式取水方式．解决了大粒径卵石在汛期)。对冲砂闸门的撞击，部分漂石、卵石堆积于坝前，(2)工程地质。坝址处呈不对称“u”谷，宽约部分卵石、砂砾石中向坝下游。钢制栅条有效的阻30．00m(含左侧道路)，左右岸山坡立陡，主河床止粗大颗粒泥沙进入取水廊道．细小颗粒泥沙经覆盖层为第四纪冲洪积层，厚度约2．00~5．00m，沉砂池沉淀后，水质满足发电用水要求。底栏栅坝由架空漂、卵石组成

5、。式取水头部与其它形式的取水渠首比较．具有布·9·规划设计东北水利水电2010年第2期置容易、结构简单、施工方便、工程造价低、易于运能中的消力池，推移质可使它很快淤满，而不起作用管理等优点。用；该工程采用的是下深防中墙的形式，为减小管理维修的目的出发，不按设计抛石坑的方式(抛石4底栏栅取水坝设计坑设计洪水过后必须要恢复。如不恢复将危及工(1)底栏栅坝布置。底栏栅坝坝址的选择，应程)，而是按天然河床颗粒来计算冲刷坑的深度，结合地形、地质、水文等自然条件，为使廊道进水防冲墙均下至中刷深度以下，以保安全。条件好。底栏栅坝轴线宜布置成垂直于天然主河渗流计算采用阻力系数法，经过计算，校核水流。该工程确

6、定的底栏栅坝址两岸有较好岩体出位对应单宽渗流量为0．00085m／s；出口渗透坡降露，经布置，坝全长17．00m，右坝头1．45m混凝为0．09，小于管涌型地基土破坏允许坡度O．20。底土溢流堰体与岩体相连接，左坝头1．45m空心混栏栅坝不过流时对应单宽渗流量为0．00024m3／s．凝土溢流堰体与挡土墙连接，底栏栅栅段长14．1O渗流损失0．004m／s，河流最小流量Q=I．80m／s。m，坝顶高程为1528．46m，最大坝高4．96m。坝渗流损失相对较小，对引水量几乎没有影响，因上游设宽度为2．50m的浆砌石护底，下游设长度此，未对基础进行防渗处理。坝体抗滑稳定和应力为10．00m的浆砌

7、石护坦，浆砌石厚度为0．50m。均满足设计要求。底栏栅坝廊道宽3．00m。底栏栅坝廊道底坡由45实际应用段折线连接。水通过暗涵引至沉砂池，暗涵出口设有闸门。闸门采用两孔，孔口尺寸1．50mX1．50m，工程于2005年开工，2007年5月竣工发电．闸底板高程为1523．74m；在闸门上方设闸门启施工期间坝前通过一次洪水后基本被块石淤平．闭机工作平台。工作平台高程为1528．90m。沉沙池内淤沙也较为严重。工程