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1、某水电站工程首部枢纽闸坝方案优化设计贵州华电乌江水电工程项目管理有限公司贵州贵阳550001摘要：为进一步提高该工程设计方案的技术经济水平，根据工程实际地质条件和施工条件，以及工程投资控制，对该水电站工程首部枢纽闸坝设计方案分别从地质条件、岸坡滑坡体的处理、坝基处理、闸坝结构布置、施工条件、工程投资等方面进行优化对比分析，确保了该工程闸坝设计方案更加科学、布置更加合理，同时，节约工程投资占首部枢纽投资的10%左右，进一步提高了其技术经济指标。关键词：水电站工程；闸坝优化；设计0工程概述某水电站系四
2、川某河干流水电规划的第六个梯级，闸址位于四川省凉山彝族自治州木里藏族自治县境内某河干流下游4km的河段，坝址处控制流域面积7249km2，多年平均流量为107m3/s。电站采用引水式开发，枢纽工程由混凝土闸坝、右岸引水隧洞及地下发电厂房组成。正常蓄水位2311m,最大坝高31m,电站装机容量138MW,多年平均发电量为5.928/6.539亿kW•h（单独/联合），水库总库容0.0104亿m3,正常蓄水位以下库容0.0091亿m3,为径流式电站,开发任务以发电为主，兼顾环境生态用水。木工
3、程为三等中型工程，工程永久性主要挡水、泄水建筑物、引水发电系统等均为3级建筑物，永久性次要建筑物为4级建筑物。水工建筑物结构安全级别II级。永久性挡水建筑物洪水标准按50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核，厂房洪水标准按50年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。场地地震基木烈度为VII度，水工建筑物抗震设计烈度为7度。工程可研设计方案为岩基闸坝方案闸顶高程2314.00m。建基面高程2283m，最大坝高31.00m。闸顶全长103.40m,分为左岸挡水坝段、河床泄洪闸坝段、冲沙闸坝段和右岸挡水坝
4、段。1坝址区地质条件1.1地形地貌选定坝址位于某河右岸勒米沟即3#冲沟沟UI上游约3.4km河段，河流流向S42˚〜47˚E,偏转S73˚E流出坝址。两岸山体雄厚，左岸地形整齐，右岸上、下游均有冲沟切割，两岸分水岭高程4000〜4500m,河谷切深2000〜2500m,属构造侵蚀高山地貌。两岸地形基本对称，呈上陡下缓，左岸2650m高程以上60˚,以下为30˚〜36˚,2340m高程附近为则为一缓坡，坡度约26˚〜30˚
5、;，右岸地形稍陡，2640m高程以上坡度为50˚〜72˚，2640〜2420m高程段坡度32˚〜40˚，2420m高程以下至河床坡度50˚〜55˚。河谷横断面呈“V”型。1.2主要地层岩性选定坝址出露的地层为上三叠统曲嘎寺组(T3q),为灰、深灰色中厚层砂岩夹灰色板岩、薄层灰岩，厚度大于750m;灰黑略带褐色玄武岩，厚度230〜300m;为灰绿色薄层绿泥千枚岩及似厚层玄武岩夹变余砂岩，顶部夹少量薄层灰岩，厚度大于310m，分布于河床与左岸
6、岸坡。坝址裂隙主要发育三组，见表1-2-1。1.3水文地质条件坝址水文地质条件简单，地下水类型主要奋基岩裂隙水及松散层孔隙水，赋存于弱风化带及第四系松散堆积层内。地下水位较陡。上、下游见冇数个小泉水，流量0.1〜0.5L/S。坝址区钻孔压水试验资料成果表明，岩体透水性因风化、卸荷程度不同而略有差异，但总体上均较小，属弱〜中等透水岩体。1.4坝基岩体物理力学参数值根据室内做了岩矿鉴定、化学分析、岩石的物理性质、抗压和变形试验等分析及结合工程经验，坝址物理力学参数值见表1-4-1,主要结构面抗剪(断)
7、强度值见表1-4-2，坝址土体物理力学性质参数值见表1-4-3。1.5软基闸坝主要工程地质问题分析1.5.1承载力与变形模量分析经过分析计算确定软基闸坝建基面高程2296.5m，坝高17.5m，右岸重力坝建基面高程2299.00m，坝高15m。右坝肩岩体为玄武岩及千枚岩，弱风化岩体承载力与变形模量均满足低闸坝要求。河床坝基与左岸坝肩为覆盖层。河床坝基覆盖层挖深3.0m,压缩模量20MPa,摩擦系数0.40,承载力建议值0.35~0.45MPa。主要为块、孤石夹砂卵砾石，厚2.4〜9.8m,多具架空
8、现象，存在不均匀变形问题，需作相应的工程处理。1.5.2坝基渗漏与防渗分析软基闸坝坝基下砂砾石厚度还有9〜13m，左岸2311m正常蓄水位高程对应的覆盖层水平厚度人于26m。覆盖层属强透水层〜极强透水层，坝基渗漏问题突出。需加强防渗处理。建议坝基与左岸覆盖层设置混凝土防渗墙，防渗墙进入基岩lm,墙下进行帷幕灌浆。1.5.3坝基渗透稳定性分析坝址覆盖层土层类型主要有碎砾石与漂石混杂、砂夹卵砾石、碎块石、砾石、粗砂夹少量碎石、碎块石土等，以粗颗粒（碎石、块石）为主，夹少量细颗粒（砂、土
