低水头河床式电站设计回顾

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1、低水头河床式电站设计回顾[摘要]本文通过作者近二十年主持参加十余座低水头河床式电站设计的亲身经历，从正常蓄水位与库区淹没、坝址选择、枢纽布置、建筑物设计优化、施工导流与工期五方面进行回顾总结，对提高低水头河床式电站的设计水平会有所裨益。[关健词]河床式低水头设计水电站改革开放以来，国民经济发展迅速，特别是东南部率先开放地区，相继建设了一大批低水头河床式电站。据不完全统计，已建的大、中型低水头河床式电站近百座，装机容量超过一千万千瓦，主要分布在广东、广西、湖南、湖北、四川、福建。我公司设计的已建和在建的低水头河床式电站十几座，工程特性见下表。以前

2、是政府建设水电站，今后主要是企业建设水电站。近几年我公司为梅雁企业（集团）股份有限公司设计的已建和在建的低水头河床式电站就有6座，装机容量一般3~4万K3/s610053211005093123432101801711260设计洪水流量/频率M3/s48700/1%11200/1%22700/0.2%10000/2%8250/2%8730/2%6580/2%5430/3.33%5270/3.33%32700/1%导流洪水流量/频率M3/s38300/10%7860/10%15500/5%7730/10%5020/20%5360/20%3850/

3、20%3440/20%3320/20%22500/10%正常蓄水位m20.636.524.045.059.049.066.383.091.577.5总库容万M356000040600187000181001500013200295030507042300000发电水头(最大/额定)m15.19/9.512.22/7.813.83/8.538.46/6.29.81/6.211.58/8.26.99/4.98.9/7.28.49/6.517/13.3装机容量/台数万K41/1622/1016/1415/1410/149/148/148/148/14

4、17/16主厂房尺寸(长×宽×高)M177.8×89×52.8283.7×70.33×52.27100.8×68.32×48130.5×75.5×55.895.7×75.66×39.858.1×69.5×47.182.4×68.3×45.9841.25×77.95×41.334.2×72.53×39.3573.84×34.5×30.3106.4×85.08×57.95最大坝高m45.830.152.3243340.129.534.332.767.65建设情况正在建设已竣工已竣工已竣工已竣工已竣工已竣工已发电正在建设正在建设备注和广西电力院合作可

5、研、初设到2.4万K，汛期为18.6m，设计水头9.5m，装机容量62.13万K，上坝址处为两岛三江，即长洲、泗化洲和外江、中江、内江，内江一般不通航，中江和外江通航；下坝址处为一岛两江，即长洲和外江、内江，内江一般不通航，外江通航。坝址比较从工程地质条件、枢纽布置、水能指标、枢纽总投资、施工条件、航运条件、枢纽对苍梧县城和梧州机场的影响7个方面进行。概括起来，上、下坝址均具有建坝条件，都能满足综合利用要求，枢纽建成后的永久航运条件没有本质差别，完建后的装机容量、年发电量以及枢纽总投资都很接近。但上坝址比下坝址多一个岛和一条江，施工导流和施工通

6、航条件较好，可以采用全年挡水围堰全年连续施工，工期较短，建设期发电量多。加之上坝址在长洲上游端，对苍梧县城和梧州机场影响小，对长洲（梧州市的蔬菜、水产基地）淹没小，占用土地少。而下坝址比上坝址少一个岛、一条江，需要在外江深水河床修建纵向围堰，工程量大、难度大，而且只宜做过水围堰，对施工通航不利。加之下坝址紧靠苍梧县城、离梧州机场近，对苍梧县城建设和梧州机场干扰大。综合比较选定上坝址。长洲水电枢纽坝址选择从89年到93年，历时5年，论争相当激烈。作者认为，坝址选择真正起作用的是坝址本身的自然条件，设计者的责任是充分认识、利用坝址的自然条件，将其展

7、现出来。作者有幸参加了长洲水电枢纽坝址选择并代表珠委设计院向选坝会议汇报上坝址方案。3枢纽布置低水头河床式电站主要建筑物有泄水闸、河床式厂房、船闸及连接坝段。枢纽布置要考虑的因素很多：地形地质条件、运行条件、水流条件、交通条件、工程量和投资、施工导流和施工通航、施工工期等。通常情况下，由于通航水流条件较难满足，船闸位置应优先考虑。船闸宜临岸布置，不应布置在泄水闸、电站厂房与过水建筑物之间。枢纽布置要考虑的因素固然很多，但每个工程都有它最突出的问题，一定要在突出的问题上作文章。常规的枢纽布置好做，但非常规的布置要做好并不容易。既要有全面的专业知识

8、，又要有丰富的工程经验。下面以飞来峡水利枢纽为例（见图2）。飞来峡水利枢纽坝址河床宽阔，主流靠左岸，水面宽约700m，河床冲积层厚8m~18m，下伏基