资源描述
xxxxxxxxxx水电站工程
导流度汛方案调整研究报告
xxxxxxxxxx公司
年 月
1 概述
1.1工程概况
xxx水电站位于xx省xx地区xx县(右岸)和xx县(左岸)交界的xx江上游把边江上。是xx江干流规划中的第二个梯级,坝址距xx公路里程为452km,距上游已建成的xxx电站29km。xxx水电站工程以发电为主,水库正常蓄水位756.00m,总库容1.97×108m3,电站装机容量2×65MW,多年平均发电量59640万KW.h,保证出力3.23万kW,年利用小时数4588h。
枢纽主要建筑物包括:混凝土拱坝、引水发电洞、地面厂房等。混凝土拱坝为双曲拱坝,坝顶高程758.00m,坝顶长度296.26m,坝顶宽度7.00m,最大坝高116.00m。坝体分为挡水坝段和溢流坝段。挡水坝段共有11个坝段,其中溢流坝段位于河床中间,为第6、7、8、9坝段,泄流方式是“3个表孔+2个中孔”,采用水垫塘消能。溢流表孔为3孔,布置在河床中部,每孔泄洪轴线处宽度10.0m,堰顶高程745.00m。2个中孔布置在表孔闸墩下部,进、出口高程为700.00m,中孔工作门孔口尺寸为5.00m×4.30m。引水发电系统位于右岸,采用一洞两机、地面厂房布置方式,由塔式进水口、压力引水管道组成。引水洞进口底高程为722.0m,压力隧洞内径8.60m,压力钢管主管内径6.80m;支管内径4.40m。电站厂房位于坝下右岸,为岸边式地面厂房。地面主厂房尺寸为58.1m×22.0m×45.1m(长×宽×高)。
1.2导流设计简况
xxx水电站导流建筑物主要有上、下游围堰,右岸一条导流洞。上、下游围堰为粘土心墙堆石围堰,修改设计后的堰顶高程分别为704.5m和675.0m。最大堰高分别为37.5m和10.0m。
导流洞布置在左岸。导流洞由进口段、闸室段、洞身段和出口段组成。导流洞轴线长669.6m,其中进口明渠长20m,闸室长20m,出口明渠长49.6m,洞身段长580.0m(施工时修改设计至595m),洞线在平面上呈折线布置,转弯段长102.09m,转弯半径200m,中心角29.25°。城门洞型,采用一次喷锚支护与二次现浇钢筋混凝土复合衬砌。施工期间,根据业主组织专家会意见,进行了导
流洞衬砌支护优化设计,取消部分洞段顶拱,全断面衬砌标准过水断面为8mx10m,顶拱不衬砌段标准过水断面8mx10.45m,进口底高程670.0m,出口底高程667.1m,纵坡0.5%。
1.3目前工程现状
(1)导流洞目前洞身段衬砌和灌浆已完成,进水塔门楣以下混凝土浇筑和门槽安装及二期混凝土浇筑完成,进出口右边墙少量混凝土浇筑和进口明渠临时桥架设完成后,导流洞具备过流条件。导流洞施工质量良好。
(2)场内施工道路:除右岸坝顶公路正在修建未贯通外,其余公路基本形成;下游永久桥计划2008年1月建成通车,目前主要靠3.5吨索吊及上游电站停机时从河床过河沟通两岸交通;砂石加工系统和混凝土拌和系统计划2008年3月建成投产。
(3)坝顶(坝顶高程758m)以上边坡和坝肩开挖:左岸开挖至800m高程,右岸开挖至820m高程,距枯期河水面高程(约670m)分别差约130m和约150m。
1.4各阶段导流设计审查意见
(1)预可行性研究设计阶段
推荐方案为碾压混凝土重力坝,此时上游第一梯级xxx电站正在建设,考虑xxx电站开工时xxx电站尚未完建,此时施工导流设计研究重点为不考虑xxx电站控制下泄时,xxx导流期间的下泄流量情况。xx省工程咨询公司以及xx省发展和改革委员会审查及评估意见如下:同意初定的导流标准和导流方式。重力坝选用全年10年一遇洪水标准,相应流量为1622m3/s,导流方式采用围堰一次断流,隧洞导流的施工方案。
(2)可行性研究设计阶段
可研工作开展前,xx省工程咨询中心对我公司编制的《xxxx江流域xxx水电站枢纽布置专题报告》进行咨询评估。会议基本同意《专题报告》推荐的拱坝坝型方案。施工导流设计研究重点研究比较不考虑xxx电站控制下泄和考虑xxx电站控制下泄两种情况。
进行可研阶段设计工作时,考虑到此时上游xxx电站已接近完成,估计xxx
电站开工截流时,xxx电站已经完建投入运行,施工导流设计研究重点研究考虑xxx电站控制下泄情况。
xx省工程咨询中心审查意见如下:导流标准:为降低xxx水电站导截流难度,利用上游xxx水库控制下泄流量消减洪峰,同意施工导流建筑物级别为四级,截流后第一个汛期采用10年一遇洪水标准,相应设计流量为900m3/s。
(3)施工规划设计
xxx水电站施工规划报告专家咨询会咨询意见:
1)初期导流采用围堰断流、隧洞泄流、基坑全年施工的导流方式是可行的,导流流量考虑上游梯级xxx电站调控是合适的。
2)本电站位于多雨地区,施工期防洪度汛安全对保证工程的顺利施工至关重要,适当提高导流标准很有必要,建议将初期导流标准由全年10年一遇洪水重现期提高到全年20年一遇的洪水标准。标准提高后,导流洞断面不变,上游围堰高度增加约10米,围堰轴线相应向上游移动。
(4)施工期设计
施工期间,对导流洞进行衬砌支护优化设计。
xx大唐国际xx江流域水电开发有限公司xxx水电站项目部的邀请专家咨询意见如下:
1)对隧洞桩号0+0~0+150和桩号0+480~0+580等长约250m采取全断面钢筋混凝土衬砌,其余330m洞段(0+150~0+480)只对边墙和底板进行混凝土衬砌。
2)采用围堰挡水,隧洞泄流的全年导流方式是合适的。截流后第一个汛期和第二个汛期度汛标准为20年一遇洪水,第三个汛期度汛标准为100年一遇洪水,满足规范要求。度汛流量采用崖岸山水电站控泄流量是合理的,但每年汛期应加强和上期崖岸山电站的联系,落实水库控泄措施,确保度汛安全。
1.5导截流专题咨询会议主要结论
2005年7月,经xx省工程咨询公司评估通过,并经xx省发展和改革委员会批准xxxx江流域xxx水电站工程的建设工期目标:2007年1月工程开工,2007年12月中旬河道截流,2010年2月底第一台机组发电,2010年3月工程建成,
全部机组投产发电。
xxx水电站工程已于2007年1月正式开工建设,根据工程建设的需要,应xx大唐xx江流域水电开发有限公司的要求,我院编制了《xxxx江流域xxx水电站导截流设计专题报告》(以下简称《专题报告》),并于2007年9月由xx大唐xx江流域水电开发有限公司组织,在xx召开了《专题报告》咨询会,主要咨询意见如下:
(1)导流洞于2007年1月开工,计划2007年底河道截流。为确保施工期度汛安全,设计单位根据建设管理单位的要求,于2007年8月提出《专题报告》,为深入研究解决好xxx水电站的施工导流问题,奠定了重要基础。
(2)《专题报告》对大坝和厂房施工,采取上下游围堰一次断流,基坑全年施工的导流方式和初期导流标准由全年10年一遇提高到全年20年一遇,并考虑上游xxx水库的控泄影响,符合xxx电站可研审查意见和施工规划咨询会议的决定。对提高施工期防洪度汛安全、保证施工顺利进行是必要的,也有利于节约xxx电站的导流工程费用。
(3)经核算,理论上要求xxx控泄1050 m3/s是可能的,需继续深入研究挖掘xxx水库的控泄潜力,进一步减小下泄流量。
(4)xxx电站施工需经历截流后的两个汛期,均需要依赖xxx的控泄,对xxx水库可研审定的调度运行方式有所改变,对xxx水电站电能指标、库尾淤积、回水影响、xxx不同洪水过程、xxx到xxx区间同频洪水遭遇等问题,均应继续深入研究并办理相关手续,为使xxx导流安全,留有少量余度,建议适当加高xxx上游围堰高度。
1.6本报告研究背景(工作任务的由来)
应xx大唐国际xx江流域水电开发有限公司xxx水电站项目部的请求,xx省发展和改革委员会能源局2007年12月初成立了xxx水电站工程截流验收专家组,并于2007年12月5日至7日到xxx水电站工地现场,对工程形象面貌进行了现场检查。
专家组咨询意见如下:按照《水电站基本建设工程验收规程》(DL/T5123-2000)关于工程截流验收的规定,2007年12月截流的条件尚未完
全具备,2008年防洪度汛方案中xxx水库控泄方案尚未编制完成,存在较大度汛安全风险。另外,坝顶以上和坝肩开挖支护的形象面貌差距较大,截流尚需较长时间才能进入基坑。因此,专家的意见不宜在2007年12月进行河道截流,截流时间宜推迟到2008年汛末为宜。
截流后第一个汛期的防洪度汛,对于xxx水电站建设至关重要,而且较为复杂。影响度汛方案的主要因素有:xxx电站水库控泄效果的可靠性以及对xxx电站效益的影响程度;修改导流方案,不考虑xxx电站水库控泄,增加xxx导流建筑物带来的投资增加;修改导流方案,采用枯期导流,可能带来的工期延长、效益受损。
根据专家组意见,进行导流度汛方案调整的研究工作。
2上游电站控泄情况下导流度汛方案
2.1控泄情况下导流方案
xxx水电站采用围堰汛期挡水方案。河床一次断流,隧洞导流、围堰挡水,全年施工主体建筑物。
导流方案为先修建导流隧洞,待其通水后实施河床截流,修建主河床上下游土石围堰,并进行基坑施工。同时,在下游围堰的保护下进行厂房尾水渠及尾水闸门等的施工。大坝上升至超过上游围堰顶高程后(包括混凝土浇筑、接缝灌浆等施工至满足超过围堰的挡水标准),由大坝挡水,汛期洪水由导流隧洞宣泄,继续修建坝体及其消能建筑物。后期导流则封堵导流隧洞,河水由已建成的排沙中孔、溢流表孔下泄,其后水库蓄水,第一台机组发电。
2.1.1导流标准
根据导流建筑物的级别,导流期间各时段的导流标准如下:
初期导流标准为:全年20年一遇的洪水标准,xxx电站控泄后相应设计流量1140m3/s。
坝体施工临时度汛洪水标准为:全年20年一遇洪水标准,xxx电站控泄后相应设计流量1140 m3/s。
导流建筑物封堵后坝体度汛标准为100年一遇洪水标准,相应设计流量
2660m3/s。
2.1.2导流程序
截流于2007年12月初进行。截流后的第一个枯水期开始至坝体临时挡水之前,即第2007年12月至2008年11月,由上、下游围堰挡水,导流洞泄流,xxx电站汛期利用调节库容控制泄量以削减洪峰。
2008年11月至2010年2月坝体临时挡水,下游围堰挡水,导流洞泄流。
2010年2月下闸,封堵导流洞,由排沙中孔控制蓄水,水库蓄水以后坝体转入正常运行。
2.2控泄方案说明
xxx水库位于xxx坝址上游约29km处,水库为百年设计,两千年校核,设计洪水位和校核洪水位分别为835m和835.97m。汛限水位818m,相应库容1.03亿m3,正常蓄水位835m,相应库容2.37亿m3。水库设计的运用方式为每年汛期6月~10月限制在汛限水位818m运行,在10月底蓄水至835m,11月~翌年5月水库运行水位在正常蓄水位835m与死水位818m之间变化。
xxx水库818m至835.97m之间具有1.45亿m3的调洪库容,对于20年一遇洪水,按照《xxx水电站可行性研究报告》中拟定的运用方式,水库敞泄滞洪,入库洪峰2520m3/s,最大泄量1880m3/s,削峰率25%,水库滞蓄洪量0.1亿m3,占调洪库容的6.9%;如果xxx水库控制最大下泄不超过1050m3/s,削峰率为58%,水库滞蓄洪量0.77亿m3,占调洪库容的53%。
xxx水库控泄运用方式具有较好的可操作性,具体为:涨水时逐渐开启泄洪建筑物,当入库流量达到或超过1050m3/s时,适当调节闸门高度,水库按1050m3/s下泄,当水库水位达到832.29m时,说明本次洪水已达到二十年一遇,此时根据来水情况进行泄洪:(1)如果洪水继续上涨,则逐渐将泄洪建筑物全部打开,水库敞泄,当库水位回落到起调水位附近时,将闸门适当降低至下泄流量与入库流量相当的开度,使库水位维持在汛限水位附近;(2)如果洪水开始回落,水库按1050m3/s下泄,当库水位回落到起调水位附近时,将闸门适当降低至下泄流量与入库流量相当的开度,使库水位维持在汛限水位附近。
水库按照控泄方式运用,当发生校核洪水时,xxx水库最高水位不超过
835.97m,说明xxx水库在这种运用方式下,既能保证大坝自身安全,又能满足20年一遇洪水下泄流量不超过1050m3/s。经过水库控泄,20年一遇洪水xxx水库下泄过程与xxx~xxx区间过程叠加,xxx坝址洪峰流量可以削减至1140m3/s,能够明显减少施工导流工程量和投资。
2.3xxx控泄运用及效益分析情况
2.4超标洪水的应急方案
根据专家意见:
如果采用xxx电站水库控泄,建议设计对防洪度汛20年一遇洪水流量进行复核,并提出超标洪水的应急方案。
(1) 采用非常泄洪洞方案
1)隧洞布置
洞线布置尽量使进出口与原河床的交角较小,而且需要考虑上游围堰、下游消力塘围堰和厂房围堰的位置,进出口是否会形成高边坡,以及地形、地质条件、水工建筑物的布置特点等。遂将非常泄洪洞布置在河床左岸。
非常泄洪洞由进口段、洞身段和出口段组成。隧洞轴线长m,其中洞身段长595m,进口底高程675.0m,出口底高程668.0m,纵坡1.18%。
2)断面选择
非常泄洪洞断面尺寸取决于通过流量的大小,考虑右岸导流洞的分流作用和上游围堰的高度,确定断面尺寸为8mx10m。
(2)对业主建议方案
1)采用xxx电站水库控泄,鉴于xxx电站水库溢洪道和泄洪洞闸门的不同开度间流量变化较大,控泄有一定难度,为确保控泄效果和xxx度汛安全,必须加强领导、培训人员、明确xxx电站和xx江流域相关单位的责权利关系,制定周密的、可操作性强的运行调度计划并严格执行。同时要加强对xxx电站各闸门的检修维护,确保电源供应,汛期务必保证各道闸门能随时保持良好工作状况,做到开关自如,操作人员24小时现场值守。
2)完成2008年防洪度汛方案中xxx水库控泄方案的编制工作。
3 上游电站不控泄情况下的主要方案
3.1水文
xx江洪水主要来源于降水。xx江中上游把边江流域呈狭长形,水系不发育,xx江水文站洪水以单峰型居多,洪水起涨迅速,一次洪水历时约5~6天。流域内降水量在季节上和地域上分配不均,夏季(5~10月)受来自北部湾的东南季风和来自印度洋的西南季风的控制,湿润多雨,该季降雨量占全年降雨量的85%。年最大洪峰流量一般发生在6~10月。冬季11月~次年5月受来自西部大陆干暖气流影响,干燥晴朗,降水量少。根据工程特点及水文特性,确定本工程的枯期时段、汛期时段及各频率施工洪水见表3-1,坝址厂址水位流量关系见表3-2、3-3。。
表3-1 坝址施工洪水成果表
项 目
流量(m3/s)
P=1%
P=2%
P=5%
P=10%
P=20%
全年
2660
2270
1990
1920
1660
12.1~5.31
/
/
1140
873
612
1月月平均
/
/
/
66.5
60.2
2月月平均
/
/
/
49.9
45.3
3月月平均
/
/
/
42.6
36.0
4月月平均
/
/
/
35.6
31.3
5月月平均
/
/
/
86.2
65.3
12月月平均
/
/
/
124.6
94.4
注:表中数据非汛期流量为天然流量。
工作期间曾与业主沟通,非汛期时段(12月~次年5.月)xxx最大下泄流量为两台机组满发流量238m3/s。区间流量为 m3/s,非汛期xxx水电站最大入库流量为 m3/s。
表3-2 坝址水位流量关系成果表
水位(m)
668
670
672
674
676
678
680
682
684
流量(m3/s)
3
178
571
1203
2028
3024
4196
5533
7028
表3-3 厂址水位流量关系成果表
水位(m)
667
669
671
673
675
677
679
681
683
流量(m3/s)
15
219
592
1216
2066
3180
4497
6016
7711
3.2导流度汛标准
根据导流建筑物的级别,导流期间各时段的导流标准如下:
根据施工规划审查意见,本电站位于多雨地区,施工期防洪度汛安全对保证工程的顺利施工至关重要,适当提高导流标准很有必要,遂将初期导流标准由全年10年一遇洪水重现期提高到全年20年一遇的洪水标准,相应设计流量1990m3/s。
坝体施工临时度汛洪水标准为:全年20年一遇洪水标准,相应设计流量1990m3/s。
导流建筑物封堵后坝体度汛标准为100年一遇洪水标准,相应设计流量2660m3/s。
3.3导流度汛措施
3.3.1不增加泄水建筑物情况下:
(1)挡水围堰方案
1)围堰挡水水位计算
原导流洞泄流情况
表3.3-1 导流洞泄流水位~流量关系曲线
水位(m)
流量(m3/s)
水位(m)
流量(m3/s)
水位(m)
流量(m3/s)
670.0
0
695.0
954
720.0
1444
675.0
139
700.0
1070
725.0
1523
680.0
392
705.0
1175
730.0
1598
685.0
664
710.0
1271
735.0
1670
690.0
822
715.0
1360
740.0
1739
根据导流洞泄流能力,经调洪计算,调洪水位为723.7m,对应下泄流量1502 m3/s。汛期围堰挡水位高程为723.7m,加上考虑波浪爬高、风壅高度及安全超高等,围堰高程726.7m。非汛期围堰挡水水位701.5m,围堰高程约704.5m。
2)汛期挡水围堰
①现状导流洞已经全部贯通。导流洞进口布置已无法向上游移动,导流洞断面尺寸不能扩大。为满足围堰平面布置要求,土石围堰上游迎水坡脚一般距导流洞口30~50m,以防止导流泄水建筑物泄流对围堰坡脚造成危害性冲刷。围堰下游背水坡脚需分析主体研究主体建筑物基础开挖断面、深度和爆破对围堰稳定及堰基渗流的影响。包括满足基坑排水和施工车辆进入基坑道路的布置,据基坑稳定距离应根据基坑开挖深度和稳定计算确定,基坑开挖边线据围堰坡脚距离可控制在10~20m。
按照围堰稳定边坡,初步估算围堰底宽250m,导流洞距大坝开挖边坡最大距离230m,因此围堰布置距离不满足。
②考虑碾压混凝土重力围堰,基础挖深高程650m,围堰高约76.7m,布置基本满足要求,围堰浇筑方量约31.18万m3,施工工期比较紧张,一个枯水期无法完成。目前现场情况砂石加工系统和混凝土拌和系统尚未建成投产,混凝土不能满足浇筑要求。
③混凝土拱式围堰方案浇筑量小,但施工要求较高,另外考虑其对坝肩地质条件要求较高,所以不选择。
增高围堰后使围堰和导流洞均处于超设计标准运行的状况,引起原导流洞结构不安全。
3)枯期挡水围堰
汛期过水时堰体不防护,存在汛期过水后修复问题,且工程量大,施工干扰多,工期长。
(2)围堰过水方案
非汛期围堰挡水、原导流隧洞泄流,汛期围堰、基坑过水。
1)土石过水围堰型式
非汛期围堰挡水标准为20年一遇,设计流量为300m3/s,相应上游最高水位为678.40m,考虑波浪爬高后,上游过水围堰堰顶高程取为679.40m,最大堰高12.4m,围堰底宽118.5m,满足布置要求。
上游过水围堰结构型式如下:
汛期围堰与原导流洞联合泄流,导流标准为20年一遇,经上游xxx电站调蓄后,设计流量为1690m3/s。过水围堰泄流能力见下表:
表3.3-2 过水围堰泄流能力表
水位m
泄流量m3/s
水位m
泄流量m3/s
679.4
0.0
685.5
1771.5
679.5
3.7
686.0
1993.8
680.0
54.6
686.5
2224.6
680.5
135.7
687.0
2463.6
681.0
238.0
687.5
2710.7
681.5
357.8
688.0
2965.5
682.0
493.0
688.5
3227.9
682.5
641.8
689.0
3497.5
683.0
803.2
689.5
3774.3
683.5
976.2
690.0
4058.0
684.0
1160.1
690.5
4348.5
684.5
1354.3
691.0
4645.6
685.0
1558.3
691.5
4949.2
原导流洞与过水围堰联合泄流能力见下表:
表3.3-3 原导流洞与过水围堰联合泄流能力表
泄流量m3/s
水位m
导流洞下泄m3/s
过水围堰下泄m3/s
0
670.0
0.0
0.0
100
674.0
100.0
0.0
200
676.4
200.0
0.0
300
678.4
300.0
0.0
400
679.7
372.0
28.0
500
680.2
402.5
97.5
600
680.6
427.5
172.5
700
681.0
449.5
250.5
800
681.4
463.0
337.0
900
681.7
474.5
425.5
1000
682.1
488.5
511.5
1100
682.4
493.5
606.5
1200
682.7
498.0
702.0
1300
683.0
504.5
795.5
1400
683.3
515.0
885.0
1500
683.5
525.5
974.5
1600
683.8
535.0
1065.0
1700
684.0
548.0
1152.0
1800
684.2
565.0
1235.0
1900
684.5
582.0
1318.0
2000
684.7
598.5
1401.5
2100
684.9
615.0
1485.0
2200
685.1
631.0
1569.0
2300
685.3
646.0
1654.0
2400
685.5
661.5
1738.5
2500
685.7
676.5
1823.5
对汛期20年一遇设计洪水过程进行调洪演算,结果如下:
项目
单位
数量
上游最高水位
m
684.63
最大下泄流量
m3/s
1984.46
单宽流量
m3/s.m
16.78
堰顶水深
m
5.23
隧洞泄流量
m3/s
592.05
过堰流量
m3/s
1392.41
堰顶流速
m/s
3.21
参考国内外过水围堰设计的成功案例进行过水围堰的结构设计,上平台宽8m,下平台宽15m,采用厚1m的钢筋混凝土面板作为防护,平台之间的顺流坡段采用60cm厚大块石护坡,堰脚采用规格为2m×2m×1m(长×宽×高)的钢筋石笼防冲,堰脚防护长度为20m。堰体及基础采用混凝土防渗墙防渗,防渗墙厚0.5m。
过水围堰工程量见下表:
表3.3-4 过水围堰导流建筑物主要工程量
序号
部位
项目
单位
工程量
备注
1.1
上游围堰
石渣填筑
m3
42665
1.2
块石防护
m3
3829
上游坡防护
1.3
钢筋石笼
m3
1480
2m×2m×1m规格
1.4
块石压重
m3
1505
块径>50cm
1.5
过渡料
m3
531
1.6
混凝土防渗墙
m2
3275
墙厚0.5m
2.1
下游围堰
石渣填筑
m3
6347
2.2
块石防护
m3
434
厚0.5m
2.3
钢筋石笼
m3
870
1m×1m×0.5m规格
2.4
过渡料
m3
1061
2.5
混凝土防渗墙
m2
958
墙厚0.5m
2)混凝土过水围堰型式
围堰浇筑方量约22.56万m3,造价过高,总工期约49个月。
问题:因目前水文提供非汛期天然情况下20年一遇洪峰为1140 m3/s,围堰非汛期设计流量的确定问题,需水文配合工作;即需明确xxx水库非汛期的运用方式。
3.3.2增加泄水建筑物情况下:
原导流洞布置在左岸,长595m,城门洞型断面8m×10m。选择在左岸原导流洞外侧再布置一条导流洞,长约900m,布置施工支洞困难,工期上不满足要求,综合比较,选择在右岸增加一条导流洞。根据地形、地质条件,经多洞线比选,选定导流洞洞线长约928m,进口高程675.00m,出口高程667.58m,底坡0.008。
施工导流度汛程序
4上游电站部分控泄情况下综合方案
(1)xxx控泄一部分泄量,300~500m3/s,需增加一条小导流洞。
导流标准为全年20年一遇,经上游xxx电站部分控泄后,设计流量为1690m3/s,比原导流方案的全年20年一遇设计流量1140 m3/s大550m3/s,因此需要新增加的导流洞满足在围堰挡水位701.5m情况下下泄这部分流量。
上游围堰采用原土石围堰设计方案,堰顶高程704.50m,最大堰高37.50m,堰顶宽10m,堰顶长112m。围堰下游侧为截流戗堤,顶宽20.0m,顶高程676.0m。围堰上游坡为1:2.5,下游坡为1:2.0。
原导流洞布置在左岸,长595m,城门洞型断面8m×10m。选择在左岸原导流洞外侧再布置一条导流洞,长约900m,布置施工支洞困难,工期上不满足要求,综合比较,选择在右岸增加一条导流洞。根据地形、地质条件,经多洞线比选,选定导流洞洞线长约928m,进口高程675.00m,出口高程667.58m,底坡0.008。
计算中对新增导流洞5m×7m及6m×9m 尺寸进行了比较,5m×7m导流洞不满足泄流要求,选择6m×9m 隧洞尺寸。6m×9m导流洞泄流能力如下表:
表4-1 新增6m×9m导流洞泄流能力表
上游水位m
泄流量m3/s
流态
上游水位m
泄流量m3/s
流态
675.00
0.00
无压流
693.00
523.60
有压流
676.00
9.03
无压流
694.00
538.13
有压流
677.00
25.54
无压流
695.00
552.27
有压流
678.00
46.93
无压流
696.00
566.07
有压流
679.00
72.25
无压流
697.00
579.53
有压流
680.00
100.97
无压流
698.00
592.69
有压流
681.00
132.73
无压流
699.00
605.56
有压流
682.00
167.27
无压流
700.00
618.17
有压流
683.00
204.36
无压流
701.00
630.52
有压流
684.00
243.85
无压流
702.00
642.63
有压流
685.00
285.60
无压流
703.00
654.53
有压流
685.50
307.29
无压流
704.00
666.20
有压流
686.00
331.49
半有压流
705.00
677.68
有压流
686.50
355.69
半有压流
710.00
732.38
有压流
687.00
379.89
半有压流
711.00
742.83
有压流
687.50
404.09
半有压流
712.00
753.14
有压流
688.00
428.29
半有压流
713.00
763.31
有压流
688.50
452.49
有压流
714.00
773.35
有压流
689.00
460.93
有压流
715.00
783.26
有压流
687.00
426.16
有压流
716.00
793.05
有压流
688.00
443.89
有压流
717.00
802.71
有压流
689.00
460.93
有压流
718.00
812.26
有压流
690.00
477.37
有压流
719.00
821.70
有压流
691.00
493.26
有压流
720.00
831.04
有压流
692.00
508.66
有压流
721.00
840.27
有压流
新增导流洞与原导流洞联合泄流,泄流能力见下表:
表4-2 联合泄流能力表
总泄流量m3/s
水位m
新导流洞下泄m3/s
原导流洞下泄m3/s
0
670.00
0.00
0.00
100
674.95
0.00
100.00
200
676.16
12.50
187.50
300
677.64
40.00
260.00
400
678.93
71.50
328.50
500
680.09
105.00
395.00
600
681.22
142.00
458.00
700
682.87
201.00
499.00
800
684.13
251.00
549.00
900
684.95
285.50
614.50
1000
685.77
322.50
677.50
1100
686.85
374.50
725.50
1200
688.1
435.00
765.00
1300
690.02
478.50
821.50
1400
692.35
514.50
885.50
1500
694.84
550.50
949.50
1600
697.5
586.50
1013.50
1700
700.35
623.00
1077.00
1800
703.36
659.00
1141.00
1900
706.56
695.00
1205.00
2000
709.9
731.50
1268.50
2100
713.43
768.00
1332.00
对全年20年一遇设计洪水过程进行调洪演算,结果如下:
项目
单位
数量
上游最高水位
m
699.17
最大下泄流量
m3/s
1658.70
原隧洞泄流量
m3/s
1051.96
新隧洞泄流量
m3/s
606.74
上游最高水位699.17m低于原导流方案上游围堰挡水水位701.50m,满足导
流度汛要求。
(2)预留导流底孔
原导流洞泄流1140 m3/s,大坝原设计中孔允许高程的可能范围内降低中孔高程,比如685m高程,这时可分担约600 m3/s,上游xxx电站分担约300 m3/s。
5 上述方案工期和费用比较
6 建议
6.1推荐按原设计导流方案导流度汛
6.2过水围堰最高:m
表4-2 联合泄流能力表
水位(m)
流量(m3/s)
新导流洞下泄(m3/s)
原导流洞下泄(m3/s)
670
0.00
0.00
0.00
671
12.40
0.00
12.40
672
35.06
0.00
35.06
673
64.41
0.00
64.41
674
99.17
0.00
99.17
675
138.59
0.00
138.59
676
191.22
9.03
182.19
677
255.12
25.54
229.58
678
327.42
46.93
280.49
679
406.95
72.25
334.70
680
492.97
100.97
392.00
681
584.98
132.73
452.25
682
653.27
167.27
486.00
683
706.07
204.36
501.71
684
785.76
243.85
541.91
685
907.10
285.60
621.50
686
1030.28
331.49
698.79
687
1111.51
379.89
731.62
688
1191.32
428.29
763.03
689
1254.14
460.93
793.20
690
1299.64
477.37
822.27
691
1343.60
493.26
850.34
692
1386.17
508.66
877.51
693
1427.47
523.60
903.87
694
1467.61
538.13
929.48
695
1506.68
552.27
954.41
696
1544.76
566.07
978.69
697
1581.93
579.53
1002.40
698
1618.24
592.69
1025.55
699
1653.75
605.56
1048.19
700
1688.52
618.17
1070.35
701
1722.59
630.52
1092.07
702
1755.99
642.63
1113.36
703
1788.77
654.53
1134.25
704
1820.96
666.20
1154.76
705
1852.60
677.68
1174.91
706
1883.70
688.97
1194.73
707
1914.29
700.07
1214.22
708
1944.41
711.00
1233.40
709
1974.06
721.77
1252.29
710
2003.28
732.38
1270.90
711
2032.07
742.83
1289.24
712
2060.47
753.14
1307.32
713
2088.47
763.31
1325.16
714
2116.11
773.35
1342.76
715
2143.39
783.26
1360.13
716
2170.33
793.05
1377.28
717
2196.94
802.71
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