录巴寺水电站拟建于
洮河干流上,坝址位于洮河中上游,在
卓尼县卡车乡卓日村附近。距下游卓尼县城约31公里,坝址以上控制流域面积11090平方公里。
具体介绍
本标为电站的大坝枢纽系统,包括拦河坝、发电引水明渠、拦河栅闸和隧洞进水口。拦河坝选定为闸坝结合型式,由右岸泄冲闸和左岸溢流坝段组成。溢流堰上设置插板门抬高正常蓄水位,汛期辅助泄洪。20年一遇以下洪水由泄冲闸下泄。当遭遇20年一遇以上洪水时,启用插板门辅助泄洪。
拦河坝右岸布置6孔泄冲闸,采用开敞式水闸型式,闸孔净宽均为6.0米,闸底板高程2638.0米,启闭平台高程2645.5米,闸室顺水流方向长11.5米。为满足闸室稳定要求,增加闸室有效重量和获得较理想的闸室流态,闸墩采用钢筋混凝土实心结构,其长度与闸室底板等长,中墩及上下游作成圆弧形墩头,籍以改善进出水流态,中墩厚1.0米,边墩厚0.8米,闸室总宽度为42.6米。闸室右2孔左3孔采用整体式结构,中间设置小底板,分离式基础,以便将上部荷载较均匀地传递至闸基上,减少并适应不均匀
沉降。底板厚0.8米,上下游均设0.8米深的齿槽,以增加闸身抗滑效果。
为有利于闸室运行期抗滑稳定,以利用水重抗滑和调整底板压应力分布,泄冲闸选用露顶弧形钢闸门,门高5.5米,工作门居中部布置,
门槽中心线距闸墩上游边缘5.65米;检修门槽中心线距闸墩上游边缘1.4米。根据闸门运行要求,确定启闭平台顶面高程为2645.5米。为给水闸的运行管理提供条件,在闸室上游侧设启闭机房,启闭机房高程2648.7米。闸室主要部位均为C25钢筋混凝土结构。
左岸布置溢流坝段总长91.8米,堰顶高程2642.2米,坝底宽度8.5米,为浆砌石外包混凝土重力式结构。堰上设置25孔表孔闸,非汛期抬高水位至正常蓄水位2643.5米,汛期当遭遇20年一遇以上洪水时辅助泄洪。每孔堰上闸净宽3.0米,闸墩厚度0.7米,设电动葫芦启闭插板门。
坝后消能采用底流消能方式,泄冲闸后消力池长18.6米,池底高程为2637.5米,消力池前段采用1:5斜坡与闸室底板连接,尾坎高程2638.5米,底板厚0.8米。溢流坝段消力池与泄冲闸同样长度,底板厚0.5米。两段消力池间设导流墙分隔,墙顶高程2643.5米,墙厚1.2米。消力池后设0.3米厚浆砌石护坦,长20米,尾端设抛石防冲槽,深3.0米。
拦河坝防渗采用垂直布置,高压摆喷截渗墙型式,孔距1.4米,底部应钻至岩面线以下1.0米,右岸延伸至进水口边墙,左岸与防洪墙下摆喷墙相接。
拦河坝左侧为溢流堰段,为浆砌石外包混凝土实用堰结构,总长91.8米,堰顶高程为2642.2米,坝基高程2638.0米,坝高4.2米,坝底宽度8.5米。
堰型采用圆头实用堰,上游坡5:1,下游坡1:1,顶圆半径2.0米,坝踵与消力池连接圆弧半径为10米。混凝土底板厚0.6米,为增强坝体抗滑性能,上下游均设置齿槽,槽深0.8米。坝体采用M5浆砌石砌筑,坝体外包0.5米厚混凝土以增强防冻及抗冲性能。
堰顶设置25孔堰上闸,单孔宽3.0米,闸墩厚0.7米,闸门高1.3米,非汛期闭门保证正常蓄水位维持在2643.5米高程,汛期启门辅助泄洪。检修平台高程2645.5米,设置电动葫芦启闭插板门。
拦污闸为10孔弧形辐射状布置,闸中心线与坝轴线交角尾35°,与主洞轴线交角2°49'31'',孔间中心角7°,距坝轴线20.0米;外半径40.0米,每孔净宽4.037~3.524米,顺水流向长度5.0米,钢筋混凝土结构,闸底板高程2639.0米,厚0.5米,前部齿墙深1.5米,中墩厚0.8米,边墩厚0.6米,清污平台高程2644.5米,闸内设两道栅槽,设计过栅流速为0.89米/秒。
进口明渠长97.0米,平面上两侧采用半径50.0米的圆弧收缩至8.4米宽,左右侧圆弧中心角分别为32°10'29''和37°49'31'',底坡1:10.222,从2639.0米降低2630.0米高程,检修闸门井前有5.0米长平坡段;明渠为矩形断面,两侧边墙采用浆砌石挡墙,右岸公路改线至D0+025桩号处,上部采用预制空心板结构,桥台采用浆砌石重力式桥台,桥的斜交角为40°。
隧洞进水口长10.0米,钢筋混凝土结构,底板高程2630.0米,孔口高8.2米,宽7.0米,满足最小淹没深度要求;为减少水头损失,闸门井前顶曲线采用圆形过渡。进水口后部设检修闸门井,检修平台高程为2644.5米,启闭平台高程为2655.5米,闸室底板厚1.0米,侧墙厚1.2米。
现场施工条件
水文气象条件
卓尼县录巴寺水电站位于
黄河一级支流——
洮河中上游地区,该地区属高寒山区,具大陆性气候特点,历年极端高温34℃,极端低温-18℃,年温差50℃左右。日温差12——16℃。区内平均多年降雨量582毫米,降雨一般集中在秋季,每年十月开始降雪,十二月至竖年二月为冰冻期。
洮河大洪水均由大面积暴雨形成,汛期为5~10月,主汛期7~9月,一次洪水过程平均为7~15天,峰形以单峰为多,洪水具有量大峰高的特点。
洮河李家村站实测年最大洪峰流量系列为1947~2003年,洮河
岷县站实测系列为1957~2003年,下巴沟站实测系列为1964~2003年,采用同步洪峰流量相关,以李家村站为参证站,将岷县站、下巴沟站洪峰流量系列延长为1947~2003年,共57年资料。
录巴寺水电站设计洪峰流量均值由下巴沟站和岷县站面积指数内插,Cv值按流域面积直线内插。坝址
设计洪水成果为:200年一遇洪峰流量1862立方米/秒,100年一遇洪峰流量1622立方米/秒,50年一遇洪峰流量1382立方米/秒,20年一遇洪峰流量1074立方米/秒。
本枢纽工程主要建筑物级别为3级,相应临时建筑物为5级,导流建筑物设计导流标准选用对应时段5年一遇以上洪水重现期。
施工洪水成果见下表。
录巴寺水电站施工洪水成果表
坝址处无实测水位~流量资料,其坝址水位~流量关系采用水力学公式,按单断面比降法推求。根据实测横断面,计算出各断面水位~面积关系,以实测河段水面比降及测时流量为控制,用水力学曼宁公式计算出水位~流量关系。
建议设置水尺观测,以实测成果修正推算的坝址处水位-流量关系。
成果见表下表。
坝址处水位~流量关系
拦河坝采用上下游围堰截断河道,施工分两期两年进行。发电引水明渠、拦污闸、泄冲闸段包括闸门安装工程需全年施工,一年内完成,上游来水通过左岸河道的明渠导流至下游河道。
工程地质条件
坝址区的工程地质条件较为简单,河床宽而浅,无明显河槽,河床覆盖层右薄左厚,厚度5~16米。坝体处于河床中,河床覆盖层厚8~15米,两坝肩处于河床两侧漫滩上,左坝肩河床覆盖层厚15米左右,右坝肩河床覆盖层厚8米左右,河床覆盖层为砂砾卵石,含
漂石,在5米左右深处夹一层约0.5米厚的黑色粉质粘土,含卵石,局部夹有0.5米厚的粉细砂
透镜体。坝体建筑物以砂砾卵石为
地基。由于坝址区砂砾卵石层较厚,且具强透水性,坝区存在的主要工程地质问题为坝基渗漏及渗透破坏,坝基基坑涌水问题也不容忽视。建议采用壤土铺盖,以延长渗径,防止坝基渗透变形破坏;基坑开挖中应注意排水;砂砾卵石层允许承载力0.4MPa,砼/砂砾卵石摩擦系数0.5;基坑开挖边坡建议值:覆盖层水上1:1.25,水下1:1.5~1:2.0。
工程区地处
黄土高原和青藏高原过渡区的甘南高原东部,为间歇性上升的风化剥蚀中山区,山体呈东西方向展布,地势西高东低,海拔高程2600~3100米,相对高差300~500米,最大切割深度区为洮河河谷区,录巴寺水电站侵蚀基准面为海拔2620米左右。区内
洮河总体流向近东西,
河曲县十分发育,为水利资源开发创造了良好的地形条件。河谷海拔在2600~2650米之间,呈宽浅的“U”型河谷,谷底宽300~600米,为河床及Ⅰ级阶地,河曲发育;河谷两岸多为岩质山体,山体雄厚,山高坡陡,坡角一般30~45,植被较好,在坡脚部位多有坡积碎石土分布;在库区左岸坡上游段发育Ⅲ、Ⅳ级基座阶地,库区右岸坡中下游段发育Ⅲ、Ⅳ级阶地,Ⅲ级阶地面高出河床约40米左右,阶面宽约50米左右;Ⅳ级阶地面高出河床约60米左右,阶面宽约30米左右。河谷两岸冲沟口处发育洪积扇,其上植被发育较好,说明洪积扇已停止发展。
工程区出露的
地层岩性主要为三叠系
中统第四岩性组浅变质岩系和第四系以冲洪积为主的松散堆积物。
工程区处于西
秦岭褶皱带中的
洮河复式
向斜北翼,出露地层为三叠系中统第四岩组浅变质
砂岩夹板岩,总体呈
单斜晶系岩层,无大的区域性断裂构造,是相对稳定的构造区域。新构造活动以间歇性升降运动为主。工程区地震动峰值加速度为0.15g,相应的地震基本烈度为7度,地震动反应谱特征周期为0.45s,建议抗震设防烈度为7度。
库区工程地质条件简单。
水库淤积问题不严重;在现状条件下蓄水后水库渗漏问题较为突出,库区两岸淹、浸没问题较为严重,应采取保护性措施,水库右岸可采取加高耕地地面和公路路面的措施,且对右岸坡进行护坡;水库左岸坡修建截水墙,其基础应置于
基岩中,需采取严格地止水措施,并在耕地内修建排水渠。
坝址区地质条件较为简单,河流谷坡稳定性好,无不良物理
地质现象及有害地质体存在。坝闸
地基承载力能满足建基要求。主要问题是河床及
河漫滩砂砾卵石层厚度较大,透水性强,坝闸基渗漏问题严重,有产生管涌破坏的可能。建议采用壤土铺盖,以延长渗径,防止坝基渗透变形破坏。
水文地质条件
坝址区地下水主要为孔隙潜水、基岩裂隙水。孔隙潜水主要分布在沟谷冲洪积层及山脚的残坡积层中,
基岩裂隙水主要分布在基岩
节理裂隙中,它们与大气
降水及河水补排关系密切。
本次勘察对坝址区砂砾卵石层布孔进行注水试验,基岩进行压水试验,根据注、压水试验数据,坝址区砂卵石层为强透水性,强风化基岩为中等透水性。现场注、压水试验所得数据见表下表:
坝址区注、压水试验数据表
参考资料
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