解析布尔津山口水电站围堰型式选择与风险分析

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1、设计施工水利规划与设计2014年第8期布尔津山口水电站围堰型式选择与风险分析李江王健(1．新疆水利水电规划设计管理局新疆乌鲁木齐市8300002．新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐市830000)【摘要】布尔津山口水电站围堰可研审查确定为土石围堰，施工期根据当地气候特点、洪水预测及大坝度汛风险，对土石围堰、混凝土围堰进行了专题比选，对挡水围堰型式、过水围堰型式进行了分析研究。堆石混凝土围堰可充分利用开挖洞渣料，围堰施工速度快，并且能够较好的应对超标准洪水，过水也是安全的。经过度汛检验，较好地解决了该工程遭遇超标洪水时堰顶过流可能引起的溃坝问题，取得

2、了较好的效果，达到了预期目标。【关键词】拱坝土石围堰堆石混凝土型式比选风险【DOI编码】10．3969／j．issn．1672—2469．2014．08．023【中图分类号】TV5【文献标识码】B【文章编号】1672—2469(2014)08—0073—041工程概况水为主，夏季降雨补给为辅，并有少量冰川融水，冬季主要靠地下水补给，径流年际变化不大。工布尔津山口水电站工程规模为大(2)型，程区气候干燥，四季中春秋两季短。主要气候特工程等别为II等，具有供水、发电等综合效益。征为：气温低，少酷暑，多严寒，冷暖悬殊，气坝址区地震基本烈度为Ⅶ度。水库正常蓄水

3、位温年差较大，日差较明显。646．Om，总库容2．22亿m。，主坝最大坝高94m。根据布尔津气象站1961年～2007年的气象电站装机220MW，多年平均发电量6．64亿kW·h，资料统计：工程所处地区多年平均气温为5℃，保证出力l4．4MW。极端最高气温39．4~C，极端最低气温一41．2℃，山口电站主要由常态混凝土拱坝、开敞式溢多年平均降水量为153．4mm，多年平均蒸发量洪道、放水深孔、引水式岸边厂房等组成。发电引水系统采用一管四机布置型式，电站布置两台为1619．5mm，多年平均风速3．7m／s，极端最大单机80MW和两台单机30MW的水轮发电

4、机组。风速32．1m／s，最大积雪深46cm，最大冻土深布尔漳河径流补给是以季节性积雪的融雪127cm。月平均气温要素见表1。表1历年月平均气温要素统计表(℃)月份项目全年112I3ll5678910I1lI12多年平均气温一16．4l一13．3I一3．5l8．4l16．221_322．520．514．36．2I_3．3l_13．45．O流洞泄洪方式。2可研阶段施工导流及度汛大坝施工导流、度汛时段可划分为：初期围2．1导流时段堰挡水时段、主体工程施工期围堰度汛和蓄水完根据工程施工总进度计划，施工总工期为建时段三个阶段。(1)初期围堰挡水时段为第三4．5

5、年，在整个施工期内，坝体共经历三个汛期。年5月至第四年8月，导流洪水标准采用10年综合考虑枢纽水文、气象条件、度汛标准、大坝一遇，施工导流由围堰挡水，导流洞泄流；(2)混凝土浇筑强度等因素，大坝施工导流及坝体施工期临时度汛采用围堰及坝体临时断面挡水、导作者简介：李江(1971年一)，男，教授级高级工程师。·73·没计施工水利规划与设计2014年第8期主体工程施工期坝体临时度汛阶段为第四年8月由于本工程河段已经有了51年的实测资至第五年10月，当坝体浇筑高度超过围堰顶高料，且进行了历史洪水调查，施工导流期洪水标程后，度汛洪水标准采用20年一遇，此时坝体准

6、采用下限值是可行的，因此该工程导流设计洪度汛期坝前最高水位602．29m，仍然由围堰断面水标准采用P=IO％(10年一遇)的全年洪水，挡水，导流洞泄流；围堰设计按施工度汛高程一相应洪峰流量为1594m／s。次建成，即达到604．Om高程。(3)第五年10月根据施工总进度安排，本工程第四年8月坝至年底为蓄水完建阶段，围堰拆除，导流洞下闸体浇筑高程将超过挡水围堰604．Om高程，且坝封堵，由坝体挡水，深孔泄流。前拦洪库容为0．215亿m。，根据相关规定，综合2．2导流及度汛标准分析大坝初期导流标准、施工进度、度汛期对施本工程属大(2)型II等工程，主要建筑

7、物工的影响及大坝安全施工等各种因素，第四年8为2级，次要建筑物为3级。根据《水利水电工月以后坝体施工期临时度汛标准采用P=5％，相程施工组织设计规范》(SL303—2004)导流建应洪峰流量为1930m。／s。由此确定围堰按20年筑物级别划分相关规定，导流洞及上下游围堰为一遇洪水标准修建，满足导流、度汛的要求，使4级。大坝一直在围堰保护下正常施工。考虑当地气候条件，施工时段主要为4月至导流洞封堵时段确定为第五年汛末，下闸封10月，而汛期为5月至8月，根据坝址区气象及堵设计流量采用9月下旬l0年一遇月平均流量，水文条件，经分析，一个枯水期内永久建筑物不相

8、应流量141．7m。／S。封堵时段设计标准采用9能修筑至汛期洪水位以上，因此考虑围堰采用全月至