肯斯瓦特水利枢纽工程施工导流设计

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1、第48卷第5期甘肃水利水电技术Vo1．48．No．52012年5月GANsUWr园R联URCESANDHY1)R0PoWERTEa卧icILOGYMay．，2012·施工技术·肯斯瓦特水利枢纽工程施工导流设计达世清(新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院一分院，新疆石河子832000)摘要：肯斯瓦特水利枢纽工程为新疆生产建设兵团第一座山区综合性水利枢纽工程，施工导流采用河床一次断流、上下游围堰挡水、右岸导流洞全年导流的方式。根据坝址区地形地质条件、工程建筑物布置特点及水文气象特性进行了导流方案的设计，针对

2、上游国堰库容较小，但又具备一定的调蓄能力的特点，着重介绍了与上述问题有关的导流标准、导流方式、导流方案的设计比选，从而有效的减小了导流工程规模，降低了临建工程的投资，取得了较好的经济效益。关键词：导流标准；导流方式；导流程序；导流洞；上下游围堰中图分类号：Iv551．1文献标志码：B文章编号：2095—0144(2012)05—0053—041工程概况表2电站尾水处水位流量曲线参数肯斯瓦特水利枢纽工程位于新疆昌吉州玛纳斯县和塔城地区沙湾县界河——玛纳斯河中游的肯斯瓦特河段，是玛纳斯河上的一座控制性骨干

3、工程，具有防洪、灌溉、发电等综合利用的大(2)型Ⅱ等工程。水库正常蓄水位990．0m。总库容1．88亿m3，主要建筑物由拦河面板坝、右岸溢洪道、泄洪洞、发电洞及电站厂房组成，最大坝高129．4m，电站装机l0MW，灌溉农田316-3万亩。2自然条件2．1水文气象条件枢纽区属于典型的大陆性干旱气候，具有四季气温悬殊、干燥少雨、冬夏季长而春秋季短等特点。多年平均气温为5．9oC。10月至翌年3月月平均气层。库区内地层以砂岩、泥岩为主，多为软岩，上坝温低于00(=．玛纳斯河径流年内分配主要集中于6—址上游为

4、中硬岩，地层中裂隙及断层不发育。库区9月，水量占全年径流量的76．62％，洪水以冰雪融水岩层透水性较差，一般不含地下水，为相对隔水层，为主，以降水补给为辅，主要集中于7、8月份的汛期工程区内无较大区域性断裂构造，各岩层中裂隙、断内。施工设计洪水特征值见表1，电站尾水处水位一层不发育，故基岩富水性较差。流量曲线参数见表2。3导流标准及导流方式2．2地形地质条件3．1导流标准水库区位于玛纳斯河中游河段低中山峡谷区地肯斯瓦特水利枢纽为大(2)型Ⅱ等工程，混凝土貌单元内。河谷两岸山顶海拔1200—1800IT

5、I，两岸面板坝为1级建筑物，溢洪道、泄洪洞、发电洞为2岸坡坡度一般35。～50o，局部陡立，岸坡基岩裸露。级建筑物，发电洞和厂房为3级建筑物。根据SL库区内出露有侏罗系、白垩系、第三系和第四系地303—2004(水利水电工程施工组织设计规范》规定，表1施工设计洪水特征值表导流建筑物为Ⅳ级，导流设计标准为洪水重现期设计频率0．1O．51251020—10年一遇。经分析一个枯水期内，永久建筑物不洪峰流量，(m3／s)2747191415741249856600能修筑至汛期洪水位以上，因此围堰全年挡水。由收

6、稿日期：2012—05--08作者简介：达世清(1976一)，勇，甘肃兰州人，工程师，主要从事水利水电工程设计。·53·2012年第5期甘肃水利水电技术第48卷于2O年和l0年一遇洪水标准下水位相差约10．0m．表4左右岸布设导流洞特性采用2O年一遇洪水标准围堰最大堰高约44．0nl。填筑量比1O年一遇增加约l1万m3。结合施工进度安排，围堰施工期为10月至翌年4月．有效施工期4个月，采用2O年一遇洪水标准围堰总填筑量约31万m，平均填筑强度约7．8万m3／月．根据目前新疆实际情况，此填筑强度较大。考

7、虑肯斯瓦特站已有实测49年洪水资料。因此．初期导流洪水标准选定为lO年一遇洪水标准，相应洪峰流量600m3／s。10年和2O年洪水调洪计算结果见表3。布置。表3不同洪水标准导流特性(2)导流洞洞径优化方案比选序号项目名称1O年2O年根据高围堰对应小断面隧洞、低围堰对应大断面隧洞的设计思路进行洞径与堰高优化，设计拟定3种方案进行调洪演算，调洪演算结果见表5。依据调洪演算结果，初拟围堰采用黏土心墙防渗，分别对3种方案投资进行比较，见表5。表5调洪计算结果坝体填筑高程超过围堰顶高。坝体临时断面拦蓄库容达0．

8、52亿rn，，采用重现期100年一遇洪水标准，相应洪峰流量1574m3／s；蓄水完建期导流洞封堵，改建期采用枯期时段(10月至翌4月)重现期20年一遇洪水标准．汛期采用重现期2oo年一遇洪水经对3种组合投资比较分析，围堰越高、洞径越标准，相应洪峰流量1914mTs。小，组合后总投资最小。考虑工程区1O月至翌年33．2导流方式月月平均气温低于零度，而方案一围堰较高，工程量根据地形条件，水文特性及工程总体布置，施工较大，在此段时间内完成围堰填筑，难度较大，另