基于喀麦隆曼维莱水电站输水明渠设计

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1、2014年第33卷第3期·DWRHE水利水电工程设计·23·喀麦隆曼维莱水电站输水明渠设计蓝荣和鲁永华李永胜摘要曼维莱水电站输水明渠引水线路的选择以及渠道断面、衬砌型式、渠坡防护以及两岸排水的设计，充分考虑了工程地处非洲热带原始森林地区的地质地形条件以及气候条件等因素，选择的引水渠线以及渠道断面衬砌型式降低了施工难度．减少了雨季对土方填筑施工的影响，提高了工程运行的安全性。关键词曼维菜水电站输水明渠线路选择断面设计衬砌型式两岸排水中图分类号TV672文献标识码B文章编号1007—6980(2014)03—0023—03喀麦隆共和国曼

2、维莱水电站为径流引水式电第1段直线段，其后为一个转弯段转向西南方向，站．通过输水明渠将水库与天然前池串联起来，转弯半径为400m，大于5倍的水面宽度，转折角电站最大引用流量为450rnVs，发电引水渠道为大分别为51．68。．小于60。，自桩号CH1+746．30开(1)型自动调节渠道，渠道过水断面为梯形断面，设始为第2段直线段一直通向天然前池。计底宽15．0m，边坡1：2，渠深9．0m，输水明渠引水线路方案2在方案1线路基础上，将转总长度约3000m弯段渠道的转弯半径由400m加到2500m，从而使得大部分渠线尽可能避开了临近水库

3、的1条宽1输水明渠线路选择谷．使得整个渠道沿线变成了挖方渠段。1．1地质条件2条渠线方案的比较见表1。1．1．1地层岩性表12条引水蕖线方案比较表分项引水渠线1引水渠线2引水沿线地层自上而下依次如下：第四系全断面挖以挖方为主，填方渠段相对较以挖方为主，填方渠段相新统湖沼相(Q41)淤泥；第四系全新统冲积(Q)，填形式长对较短粉细砂或粉土；第四系全新统(Q4d)残积层；下元主要土方开挖276万fn3，石方开土方开挖351万，石方工程量挖16万m]，土方填筑67万开挖l5万m3，土方填筑古界恩特姆组(P)全风化层；下元古界恩特姆组m3，

4、混凝土2．92万m3，钢筋45万m3，混凝土2．78万(Pl)较完整基岩。1461tm，钢筋1391t1．1．2水文地质首先，引水渠线1转弯处沿现状1条宽谷布完整基岩面表层埋藏有孔隙潜水，其埋深主设．虽然开挖量相对较少，开挖料一部分可用于要受控于上覆土层厚度及其下伏基岩面起伏变化渠堤填筑，减少了弃渣．但是这条宽沟也处于沼情况，接受大气降水以及宽谷上游地下水的补给，泽地段，尽管这里的沼泽淤泥深度并不厚，但清并沿基岩面起伏向低处缓慢径流，水量不丰且季理开挖及排水的难度并不小；其次，由于工程开节变动大。工以后对土料的进一步勘察及土方填筑工

5、程受制1．2引水线路选择于土料及天气的影响和制约，渠堤填筑施工的难在确定了渠道进水口及天然前池位置后．引度和成本较土石方开挖施工难度要大；再次，宽水线路可供选择余地不大．综合考虑了沿线地形、谷左侧直接与水库相连，渠道运行之后两侧临水，地质、水流、施工、运行管理等多种因素，对选运行条件相对复杂。基于以上理由最终选择引水定的2条引水线路方案进行比较。渠线2为最终实施方案，以尽可能增加“挖方”引水线路方案1总体上呈南～南一西走向，渠段，减少“填方”或“半挖半填”渠段，从而基本沿丘陵间的宽谷布设．渠道沿线地形舒缓起增加渠道运行的安全性和确保

6、施工进度。伏。地面高程多在384．0～400．0m之间，仅在其下2输水明渠设计游需穿越一高程为430m的丘陵，其两侧岸坡自然坡度10。左右，渠道沿线地表均为浓密的热带雨2-1输水明渠纵坡林。渠线从进水闸末端至桩号CH1+385．55处为输水渠道纵坡为1／4000，渠道纵坡起点桩号·24·水利水电32程设计DWRHE·2014年第33卷第3期0+000．050，该处渠道底板高程386．00m。层和反滤土工布；碎石垫层用于收集渠道渗水．2．2输水明渠横断面设计反滤土工布用于保护碎石垫层下的堤身、堤基土。渠道横断面采用梯形断面，底宽为15

7、．0m．渠坡及渠底衬砌混凝土板上预留直径100mm、间渠道深度均为9．0m。过水内边坡为1：2．填方段距2．0m的UPVC排水孔．排水管深入碎石垫层外边坡左岸为l：3，右岸为1：2。渠堤堤顶以上土10cm，管口采用反滤土工布包裹。渠道衬砌混凝质边坡为V：H=I：1．5，每810m设一级马道．马土纵向每20m设置1道永久缝，缝宽20mm，缝道宽度为3．0m：渠道堤顶宽度按运行管理通车要内填充闭孔泡沫板。边坡设置3道顺水流向诱导求，两侧渠顶宽度均为7．0m。缝，采用切缝机切缝，缝深7．5em。2．3输水明渠衬砌设计石方渠道过水全断面同样

8、采用现浇素混凝土根据地质勘查成果，渠道挖方段渠坡、渠底板衬砌。渠道底板混凝土衬砌混凝土板下部铺设所涉及的土层——残积土层、强风化层、弱风化10em厚水泥砂浆找平层，渠底及边坡的实际衬砌层，渗透系数均小于10cm／s；渠道填方段的基厚度