解析巴藏水电站工程枢纽导流洞断面形式比选

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1、第47卷第11期甘肃水利水电技术V0】．47．No．112011年11月GansuWaterConservancyandltydropowerTechnologyNov．，2011·施工技术·巴藏水电站工程枢纽导流洞断面形式比选李晓强(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)摘要：巴藏水电站位于舟曲县境内白龙江干流上，坝址区河床较为狭窄，不具备良好的河床内分期导流条件，在设计过程中结合坝址区工程地质、水文气象等条件，通过水力学计算、导流洞结构衬砌计算、经济分析以及模型实验验证等．多角度地对隧洞的断面形式进行了充分论证，最终推荐采用马蹄形断面导流洞。关键词：导流隧洞；断面设计

2、；断面形式；水力学；巴藏水电站中图分类号：TV551．1文献标识码：B文章编号：2095—0144(2011)10—0058—021工程概况流条件。坝址左岸为Ⅱ级侵蚀堆积阶地，右岸为岩(土)质斜巴藏水电站位于舟曲县境内的白龙江干流上，为引水式坡，河谷不对称。左岸Ⅱ级阶地为典型的“二元结构”，阶地前电站，装机容量51MW，水库正常蓄水位1625．00llrl／／l，电缘岸坡较陡，自然坡度55o一7Oo，阶地基座高程1606m左站额定水头38．5I／1，机组单机额定流量50．2m3／s，总库容右，基座面以下基岩裸露，以上堆积有厚1823m的冲积砂630万m。根据SL252—20o0《水利水

3、电工程等级划分及洪卵砾石层和厚3—5in的冲积砂壤土层，Ⅱ级阶地面宽8O～水标准》及DL5180—2003(水电枢纽工程等级划分及设计安120m，省道$313公路在阶地面近后缘一带平行岸坡通过。全标准》规定，工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型。右岸岩层临河陡立、岸坡上岩层倾角平缓，系岸坡岩体2设计资料在外营力地质作用下松动倾倒、卸荷变形所致。上坝址无区2．1水文气象域断裂通过，断裂构造不发育，仅发育数条小断层。采用右岸巴藏水电站位于甘肃省舟曲县境内，坝址控制流域面积导流洞方案，其洞身围岩为千枚岩，进出口l5～20m岩体风约8034km，多年平均流量75．4m。白龙江流域属高原化较强，岩体完

4、整性差，主要为Ⅳ、V类围岩。大陆性气候，气候垂直变化显著。多年平均气温13．0℃，历3导流洞结构形式比选年极端最高气温35．2℃；极端最低气温一10．2℃。多年平均结合洞线工程地质条件、隧洞断面过流条件以及隧洞洞降水量435．8mm，多年平均蒸发量1972．5nlrl，历年最大身结构的稳定性分析，在方便施工的前提下，重点对右岸开积雪深度3．0cm，最大冻土深度24．0em。多年平均日照时挖导流隧洞结合过水围堰联合泄流的导流方式中城门洞形数1766．3h，多年平均湿度59％，多年平均风速2．1m／s、历和马蹄形两种导流洞断面形式从工程地质条件、水力学、衬年最大风速12．0rn／s。分期洪

5、水成果见表1。砌结构、经济分析等方面加以比选。3．1导流洞洞身工程地质条件比选表1巴藏水电站施工洪水成果m3／s城门洞形断面多用于明流隧洞，适用于无侧向山岩压力或侧向山岩压力很小的工程地质条件，施工简单且隧洞枯期泄流能力较大，有利于快速施工，但其受力条件较差，尤其在复杂地层中建造时相应的衬砌厚度大，工程投资也较高，一般在隧洞穿越的岩层坚硬、地质条件好时采用。而马蹄形断面适用于不良地质条件及侧压力较大的围岩条件，其受力条件与过流能力仅次于圆形断面，且可兼顾枯水期低水位下有较大的泄流能力，在复杂地层中建造时有衬砌厚度小，工程投资较低等特点。由洞身所处工程地质条件可知，导流洞洞身围岩主要为千

6、枚岩，且多为强一弱风化岩体，洞身在强一弱风化岩体中通2．2工程地质过，节理裂隙发育，多张开夹泥，岩体破碎，有软弱夹层和倾巴藏坝址河谷狭窄，枢纽建筑物拦河坝为混凝土重力倒岩体，围岩中地下水呈滴水或渗水状，岩体呈碎裂结构，完坝，根据地形条件以及水工枢纽布置，不具备良好的分期导整性和稳定性极差。收稿日期：2011-09—05作者简介：李晓强(1981一)，男，河南淇县人，助理工程师，学士，主要从事水利水电施工组织设计。·58·第l1期李晓强：巴藏水电站工程枢纽导流洞断面形式比选第47卷基于上述导流洞洞身所处地质条件以及马蹄形断面和表2过水围堰导流方案建筑物工程量城门洞形断面各自的优、缺点综合

7、分析得出在相同的工程地质条件下马蹄形断面相对于城门洞形断面是具有优势的。3_2水力学计算通过水力学计算可确定导流及挡水建筑物的尺寸。并据此对城门洞形和马蹄形两种导流洞断面形式进行比选。(1)导流洞断面尺寸的确定根据SL303—2004(水利水电工程施工组织设计规范》规定，导流临时建筑物级别为5级，设计洪水标准选用重现5a一遇的洪水。相应设计流量596m3／s。考虑到本工程采取的是右岸开挖导流隧洞结合过水围堰联合泄流的导流方式，在通过水力学计算确