引子渡水电站坝型选择及枢纽布置
2008-01-21 10:46:40 来源：
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电力18讯： 摘 要：引子渡水电站坝区河段为不对称“V”形河谷，岩层倾向下游偏左岸，周边无天然垭口可供布置泄洪建筑物，在预可研阶段推荐碾压混凝土拱坝方案。进入可研阶段后，发现右岸风化较深、张裂隙发育，拱坝坝肩需嵌深50 m，右岸顺向坡切脚后的稳定问题很难解决，将推荐坝型改为面板堆石坝。通过设计优化，在左岸采用大开挖形成溢洪道，解决大流量泄洪问题，开挖石渣用来筑坝，解决筑坝材料问题，取得了较好的经济效益和社会效益 。
引子渡水电站位于贵州省平坝县与织金县交界的乌江南源三岔河上，为乌江干流规划中11个梯级之一，上游的普定水电站和下游的东风水电站均已建成投产。坝址以上流域面积6 422km2，多年平均降雨1 267.2 mm，多年平均流量140 m3/s。枢纽的主要任务是发电。电站安装3台水轮发电机组，总装机360 MW，年平均发电量9.78亿kW・h。
1 坝型选择及枢纽布置
1.1 预可研阶段坝型选择
在预可行性研究阶段，对该河段上的6个坝址进行了综合比较分析，选定引子渡坝址作为推荐坝址。坝址河谷呈不对称“V”形，左岸岸坡75°；右岸岸坡45°。岩层产状NE55°～65°，NW∠25°～40°，倾向下游偏左岸。
在预可研阶段，将碾压混凝土双曲拱坝作为推荐方案，坝顶弧长342.43 m，右岸推力墩长30 m。坝顶高程1 091 m，坝底高程954 m，坝顶宽7.0 m，坝底厚30 m，拱冠梁最大倒悬度0.15。采用二级配碾压混凝土自身防渗。泄洪建筑物主要由三表孔和两中孔组成。表孔溢流堰堰顶高程1 074 m，挑流消能；中孔对称布置在三表孔两侧，底板高程1 015 m。
采用多拱梁试载法计算，正常蓄水位组合下，大坝最大主拉应力为1.18 MPa，最大主压应力为5.06 MPa，最大径向变位6.27 cm；校核洪水位组合下，最大主拉应力为1.32 MPa,最大主压应力为5.79 MPa，最大径向变位5.52 cm。
采用空间刚体极限平衡法进行坝肩抗滑稳定分析。坝肩稳定以层面或夹层作为底滑面时为控制工况，左岸坝肩的抗滑稳定基本满足规范要求；右坝肩在无工程处理措施时，抗滑稳定安全系数低于规范要求，需对右岸坝肩采取综合处理措施来提高其抗滑稳定和变形稳定安全指标。
混凝土面板堆石坝是预可研阶段的备用方案，坝顶高程1 092.50 m，坝顶宽10.6 m，上、下游坝坡分别1∶1.40和1∶1.476；面板混凝土平均厚度0.55 m，面板分缝宽度15 m。混凝土趾板宽6～9 m。面板上游面1 029 m高程以下设置粘土铺盖。
由于坝址无天然垭口可利用，在右岸开挖两条12 m×21.1 m大断面隧洞来解决大流量的泄洪问题，大坝堆石从专用料场开采，料场选在坝址上游2 km的腌牛大坡。预可研阶段，在工程投资和工期上碾压混凝土拱坝方案都优于混凝土面板堆石坝。
1.2 可研阶段坝型选择
进入可研阶段以后，随着工作的深入发现：右岸风化深度局部达50 m以上，张裂隙较为发育，坝基允许承载力只有3.0～5.0 MPa。拱坝对坝基要求较高，为解决坝基承载力问题，需在底部设11.0 m厚混凝土基础垫层，坝肩嵌深达30～55 m，坝基开挖量达120万m3，为混凝土浇筑量69万m3的1.74倍。特别是右岸半顺向坡切脚50 m深后，很难保持施工期的稳定。右岸永久边坡处理难度远超过原先的预测。于是重点转向对面板堆石坝的研究。通过全面分析发现：坝址虽无天然垭口可供利用，但左岸大部分基岩为中厚层夹薄层灰岩，开挖石渣可用作上坝填筑材料，又为半逆向坡，不存在边坡稳定问题。在左岸进行大开挖形成溢洪道解决大流量泄洪问题，开挖石渣用来筑坝，解决填筑料源问题，取消预可阶段规划的腌牛大坡专用料场，大大降低了工程投资，在可研阶段变为推荐方案。由于面板堆石坝对坝基的要求低得多，趾板嵌深可控制在10～20 m，右岸边坡处理难度大大降低，在审查会上得到充分肯定。面板堆石坝成为引子渡水电站最终审定和实施方案。
电站主要枢纽建筑物由混凝土面板堆石坝、左岸溢洪道、右岸引水隧洞和胡家大地地面厂房组成。其枢纽布置参见本专辑“引子渡水电站枢纽总布置”一文的图1。
2 主要水工建筑物
2.1 混凝土面板堆石坝
引子渡水利枢纽属二等大(2)型工程，拦河坝为2级建筑物。大坝按100年一遇洪水设计 ，按5 000年一遇洪水校核。正常蓄水位1 086.00 m，校核洪水位1 091.09 m，死水位1 052.00 m。
坝体断面从上游至下游按受力、渗流要求共分6个区，坝体断面分区图参照面板堆石坝一文的图1。各区填料要求参见表1。混凝土面板堆石坝坝顶高程1 092.50 m，趾板置于弱风化基岩上，趾板建基面最低高程963.00 m，最大坝高129.50 m，坝顶长约27
引子渡水电站位于贵州省平坝县与织金县交界的乌江南源三岔河上，为乌江干流规划中11个梯级之一，上游的普定水电站和下游的东风水电站均已建成投产。坝址以上流域面积6 422km2，多年平均降雨1 267.2 mm，多年平均流量140 m3/s。枢纽的主要任务是发电。电站安装3台水轮发电机组，总装机360 MW，年平均发电量9.78亿kW・h。
1 坝型选择及枢纽布置
1.1 预可研阶段坝型选择
在预可行性研究阶段，对该河段上的6个坝址进行了综合比较分析，选定引子渡坝址作为推荐坝址。坝址河谷呈不对称“V”形，左岸岸坡75°；右岸岸坡45°。岩层产状NE55°～65°，NW∠25°～40°，倾向下游偏左岸。
在预可研阶段，将碾压混凝土双曲拱坝作为推荐方案，坝顶弧长342.43 m，右岸推力墩长30 m。坝顶高程1 091 m，坝底高程954 m，坝顶宽7.0 m，坝底厚30 m，拱冠梁最大倒悬度0.15。采用二级配碾压混凝土自身防渗。泄洪建筑物主要由三表孔和两中孔组成。表孔溢流堰堰顶高程1 074 m，挑流消能；中孔对称布置在三表孔两侧，底板高程1 015 m。
采用多拱梁试载法计算，正常蓄水位组合下，大坝最大主拉应力为1.18 MPa，最大主压应力为5.06 MPa，最大径向变位6.27 cm；校核洪水位组合下，最大主拉应力为1.32 MPa,最大主压应力为5.79 MPa，最大径向变位5.52 cm。
采用空间刚体极限平衡法进行坝肩抗滑稳定分析。坝肩稳定以层面或夹层作为底滑面时为控制工况，左岸坝肩的抗滑稳定基本满足规范要求；右坝肩在无工程处理措施时，抗滑稳定安全系数低于规范要求，需对右岸坝肩采取综合处理措施来提高其抗滑稳定和变形稳定安全指标。
混凝土面板堆石坝是预可研阶段的备用方案，坝顶高程1 092.50 m，坝顶宽10.6 m，上、下游坝坡分别1∶1.40和1∶1.476；面板混凝土平均厚度0.55 m，面板分缝宽度15 m。混凝土趾板宽6～9 m。面板上游面1 029 m高程以下设置粘土铺盖。
由于坝址无天然垭口可利用，在右岸开挖两条12 m×21.1 m大断面隧洞来解决大流量的泄洪问题，大坝堆石从专用料场开采，料场选在坝址上游2 km的腌牛大坡。预可研阶段，在工程投资和工期上碾压混凝土拱坝方案都优于混凝土面板堆石坝。
1.2 可研阶段坝型选择
进入可研阶段以后，随着工作的深入发现：右岸风化深度局部达50 m以上，张裂隙较为发育，坝基允许承载力只有3.0～5.0 MPa。拱坝对坝基要求较高，为解决坝基承载力问题，需在底部设11.0 m厚混凝土基础垫层，坝肩嵌深达30～55 m，坝基开挖量达120万m3，为混凝土浇筑量69万m3的1.74倍。特别是右岸半顺向坡切脚50 m深后，很难保持施工期的稳定。右岸永久边坡处理难度远超过原先的预测。于是重点转向对面板堆石坝的研究。通过全面分析发现：坝址虽无天然垭口可供利用，但左岸大部分基岩为中厚层夹薄层灰岩，开挖石渣可用作上坝填筑材料，又为半逆向坡，不存在边坡稳定问题。在左岸进行大开挖形成溢洪道解决大流量泄洪问题，开挖石渣用来筑坝，解决填筑料源问题，取消预可阶段规划的腌牛大坡专用料场，大大降低了工程投资，在可研阶段变为推荐方案。由于面板堆石坝对坝基的要求低得多，趾板嵌深可控制在10～20 m，右岸边坡处理难度大大降低，在审查会上得到充分肯定。面板堆石坝成为引子渡水电站最终审定和实施方案。
电站主要枢纽建筑物由混凝土面板堆石坝、左岸溢洪道、右岸引水隧洞和胡家大地地面厂房组成。其枢纽布置参见本专辑“引子渡水电站枢纽总布置”一文的图1。
2 主要水工建筑物
2.1 混凝土面板堆石坝
引子渡水利枢纽属二等大(2)型工程，拦河坝为2级建筑物。大坝按100年一遇洪水设计 ，按5 000年一遇洪水校核。正常蓄水位1 086.00 m，校核洪水位1 091.09 m，死水位1 052.00 m。
坝体断面从上游至下游按受力、渗流要求共分6个区，坝体断面分区图参照面板堆石坝一文的图1。各区填料要求参见表1。混凝土面板堆石坝坝顶高程1 092.50 m，趾板置于弱风化基岩上，趾板建基面最低高程963.00 m，最大坝高129.50 m，坝顶长约27
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