大孤山水电站枢纽建筑物布置及优化设计.pdf

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1、设计与施工水利规划与设计2011年第4期大孤山水电站枢纽建筑物布置及优化设计刘立昱(甘肃省水利水电勘测设计研究院兰州730000)【摘要】大孤山水电站是黑河干流上游大峡谷规划中的第5级电站，也是甘肃省内陆河长引水隧洞径流式水电站的典型代表性工程。首部枢纽由混凝土挡水坝段、泄洪冲沙闸和电站进水闸组成，通过设计优化，整个枢纽建筑物布置合理、结构新颖，既兼顾施工方便，又节省了工程投资。特别是针对多泥沙河流上的引水，采用主、副两套排沙系统，经实践证明，较好的解决了取水“门前清”的难题，并可供其他类似工程借鉴。【关键词】大孤山水电站枢纽建筑物优化设计排漂排冰

2、排沙系统【中图分类号】TV61【文献标识码】B【文章编号】1672—2469(2011)04—0049—03【D0I编码】1O．3969／j．issn．1672—2469．2O11．O4．O18留的Ⅱ～Ⅳ级阶地。根据现场条件，在满足建坝要1工程概况求的基础上拟定了上、下两个坝址，进行坝址、坝大孤山水电站位于黑河上游大峡谷中，甘肃省型比较。以充分利用水头为基础，上坝址(二子龙肃南裕固族自治县境内，厂房距张掖市112km，坝址)采用低闸坝引水开发，下坝址(三子龙坝为黑河流域规划中的第5座梯级水电站，主要任务址)采用混合式开发。两方案特征水位相同，即正为

3、发电，采用引水式开发。常蓄水位2144．00m，正常尾水位2061．00m。上电站坝闸址处多年平均流量43．4m。／s，设计坝址枢纽由挡水坝、泄洪冲沙闸及进水闸组成，最引水流量105m。／s，设计水头74．5m，装机3台，大闸高21m，右岸进水闸后接长7536m的引水发为适应黑河峰贫流量变化大的特点，布置2台大机电隧洞至厂房。下坝址枢纽由混凝土面板堆石坝、1台小机，总装机容量65MW，多年平均发电量排砂洞、溢洪道、导流洞及进水闸组成，左岸山梁2．12亿kw·h。由首部枢纽、引水系统、发电厂布置泄洪建筑物，右岸山体布置排砂及引水发电系房及升压站等组成

4、，属三等中型工程。电站总工期统，最大坝高69m，引水发电隧洞长3l1lm。36个月，于2009年6月全部完工，7月首台机组通过对两坝址地形地质条件、工程布置、施工发电，8月3台机组全部投产发电并网运行。交通条件、建设费用等方面进行综合比较，上坝址无论在建设条件、技术难度、水库淹没、环境影响2枢纽布置选择等方面均明显优于下坝址，虽然年发电量比下坝址2．1闸坝址选择少613万kW·h，但节约投资约12000万元，故大孤山水电站开发河段上接二子龙沟口的二龙最终选定上坝址方案。山水电站厂房尾水(正常尾水位2145．50m)，下2．2枢纽建筑物布置至四大龙沟

5、口下游的小孤山水电站枢纽(正常蓄水根据选定的二子龙坝址，可研阶段初步拟定枢位2060．00m)，开发河道长约12km，平均纵坡纽采用闸坝方案，正向挡水、排沙、泄洪，侧向引7．04‰，可利用水头85．5m。水。闸坝基本垂直河道布置，从左到右依次为左岸开发河段内河流多呈“S”型展布，谷宽变化较大，水流湍急，库区两岸岸坡高陡，大部分基岩作者简介：刘立昱(1965年一)，男，甘肃白银人，高级工程裸露，右岸漫滩和河心滩发育，两岸断续分布有残师，学士，主要从事水利水电工程规划设计。·49·设计与施工水利规划与设计2011年第4期混凝土挡水坝、混凝土溢流坝、泄洪

6、冲沙闸，进水位，避免运行时因发电弃水频繁开启泄洪冲沙闸，闸置于河道右岸，与泄洪冲沙闸轴线夹角41．5。。同时满足排漂和排冰的要求，将挡水坝段和溢流坝2．2．1混凝土挡水坝段段合并为一个挡水坝段，在靠近泄洪冲沙闸侧设置混凝土挡水坝段长14．0m，坝顶高程一孔排漂排冰闸，闸后接排漂排冰渠引至泄洪冲沙2148．00m，最大坝高22．0m，坝顶宽8．0m，坝底闸消力池。宽17．0m。调整后混凝土挡水坝段长22．0m，坝顶高程2．2．2混凝土溢流坝段2148．00m，坝顶宽5．0m，坝底宽18．0m。排漂排溢流坝段长30m，堰面型式采用WES实用冰闸宽4．0

7、m，堰面型式采用WES实用堰，堰顶堰，堰顶高程2144．00m，顺水流向长度17．0m，高程为2143．50m，下游侧坡度1：0．6，反弧段后后接长16．5m的消力池，池深1．0m。接纵坡1：50的排漂排冰渠。经模型试验验证，排2．2．3泄洪冲沙闸漂和排冰效果良好。泄洪冲沙闸共3孔，采用带胸墙的水闸，孔口尺寸10m×9m(宽×高)，闸室段垂直水流向总长8．00【46．O0正常照g5·5闸43．5m，顺水流长40．0m，从左至右分为单孔及双副坝孔两个结构分缝段。闸底板高程2129．00m，闸顶一O羁凝土接泄冲匍女9．O0；砂砾石填交．．‘Il力池高程

8、2148．00m，闸室总高度22．0m。闸后消力池．‘防妻奏参蔓．’鑫长45．0m，底板高程2126．50m，采用向下游扩