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1、南涧水电站坝区枢纽设计要点探究中国葛洲坝集团国际工程有限公司100025摘要:木文对南涧水电站坝区枢纽设计要点进行了分析探讨,主要建筑物有:大坝、溢洪道、发电引水系统、电站厂房和幵关站等,以抛砖引玉,与同行共勉。关键词:南涧水电站;坝区;枢纽设计1工程概况南涧1号水电站位于老挝中部的南涧河上游河段,工程区地处XiengKhouang高原南部斜坡一带,地势北高南低,坝址区高程一般900m〜1300m,往南至厂址一带,高程渐降至500m〜450m。南涧河是NamNgiep河的一条支流,南北流向,发电厂
2、房位于南涧河左岸,地处峡谷地形过渡为冲积平原的交接地带,电站毛水头约600m。电站采用引水式开发,水电站总库容27.73×106m3,电站总装机104MW。2南涧水电站坝区枢纽设计总方案老挝南涧1号水电站工程是一座以发电为主的水电枢纽,主要建筑物由南库粘土心墙堆石坝、南库溢洪道、北库泄洪冲砂闸坝、南北库连通洞、发电引水系统、厂房及开关站等组成。2.1设计依据、工程等别及建筑物安全等级水电站总库容27.73×106m3,电站总装机104MW。南库扔水坝、北库泄洪冲沙闸坝、连通
3、明渠的安全级别为2级。发电引水系统和电站厂房为3级建筑物,其次要建筑物为4级建筑物。2.2洪水标准对于2级建筑物的拦河坝、泄洪冲砂闸坝、连通洞,按5000年一遇洪水校核,500年一遇洪水设计,消能防冲建筑物按50年一遇洪水标准设计,对于3级建筑物的发电厂房,按50年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。3南涧水电站坝区枢纽总布置3.1开发方案选择3.1.1方案拟定拟定有水库调节开发方案及径流式开发方案如下:1)有调节水库开发方案有调节水库开发方案工程由南、北两库区及厂房组成,南库坝址布置于南涧河左侧
4、支流上,坝址以上流域面积为41km2;北库坝址布置于南涧河主干流与右侧北支流汇合U上游约1.5km山崖U处,坝址以上流域面积为281km2,南北库奋连通洞连接,多年平均流量10.85m3/s;采用引水式开发,厂房位于南涧河下游左侧台地上,距离北库坝址约15km,厂房以上流域面积为443km2;发电引水线路(引水隧洞及压力钢管)长约11.5km。工程建筑物主要包括南库粘土心墙堆石坝、北库混凝土重力坝(泄水闸坝+挡水重力坝)、连通洞、引水隧洞、发电厂房和开关站等。水库正常蓄水位方案拟定范围综合考虑南、
5、北两库区地形、地质条件,水能资源利用、水工枢纽布置及坝体工程量等因素。北库挡水坝坝址处河床高程为1025m左右,综合分析南北坝址地形地质条件、泄水建筑物布置及泄洪条件等因素,确定在北坝坝址布置泄水建筑物,根据河床宽度及泄流能力计算拟定泄水建筑物孔口尺寸为29.0m15.0m(孔数宽高),相应于校核洪水位1062.63m,泄水建筑物可下泄该坝址校核标准(P=0.02%)流量2072m3/s。因此,初拟水库正常蓄水位不小于1060m。南、北库坝址处河川地势较陡,受成库的地形地质条件限制,坝体工程量随坝
6、高增加增量极人;又结合水文资料及水库库容曲线分析,满足水工布置又可充分利用水能资源条件的南、北水库的正常蓄水位上限约为1080m。综合以上初步分析,本阶段初拟三个有调节水库开发方案如下:有库开发方案I:正常蓄水位初拟1040m,水库消落深度20m,水库死水位1020m,正常蓄水位以下库容1212万m3,死库容363万m3,调节库容849万m3,库容系数2.5%,水库具有不完全年调节性能,电站装机容量104MW。有库开发方案II:正常蓄水位初拟1060m,水库消落深度20m,水库死水位1040m,正
7、常蓄水位以下库容2066万m3,死库容796万m3,调节库容1270万m3,库容系数5.9%,水库具有年调节性能,电站装机容量1040MW。有库开发方案Ilh正常蓄水位初拟1080m,水库消落深度20m,水库死水位1060m,正常蓄水位以下库容7368万m3,死库容3219万m3,调节库容4149万m3,库容系数12.1%,水库具有年调节性能,电站装机容量116MW。2)径流式开发方案根据当地的水文资料,复核三个径流式开发方案,为更优化径流式开发方案,在原有的三个径流式开发方案的基础上增加了一个正
8、常蓄水位890m方案,因此,径流式共拟定有四个径流式开发方案,开发方案坝址位于南、北两支流汇合U下游,坝址以上流域面积为359km2,多年平均流量12.15m3/s;采用引水式开发,厂房与有库方案位置相同,工程建筑物主要包括挡水坝(重力坝)、引水隧洞、发电厂房和开关站等。径流开发方案I:正常蓄水位初拟890m,水库消落深度2m,水库死水位888m,正常蓄水位以下库容3.52万m3,调节库容1.07万m3,为无调节电站,电站装机容量76MW。径流开发方案II:正常蓄水位初拟910m,