青羊沟水电站枢纽施工导流方案比选探讨.docxVIP

Vol.47,No.4Apr.,2011第47卷第4期2011年4月甘肃水利水电技

Vol.47,No.4Apr.,2011

第47卷第4期

2011年4月

GansuWaterConservancyandHydropowerTechnology

·64

·施工技术·

青羊沟水电站枢纽施工导流方案比选探讨

宋亮

(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)

摘要：青羊沟水电站枢纽位于不对称的“V”字形峡谷中，由于河床狭窄，两岸坡度较陡，设计过程中结合坝址地形条件及水流条件进行了不同洞径和堰高多方案比选，最终在投资相近且满足总工期要求的情况下，枢纽导流选择了一次断流围堰全年挡水、坝外隧洞导流的方式。重点介绍两个导流方案：一次断流围堰全年挡水、坝外隧洞导流方式和过水围堰平枯水期挡水、坝外小隧洞导流，汛期过水围壤与隧洞联合泄流的导流方式的详细论证过程。

关键词：导流设计；方案比较；青羊沟水电站

中图分类号：TV551.1文献标识码：B文章编号：2095-0144(2011)04-0064-02

1工程概况

青羊沟水电站位于甘肃省河西走廊疏勒河中段，行政区划隶属甘肃省酒泉市肃北蒙古自治县鱼儿红乡境内。该电站采用引水式开发方式，主体工程主要由枢纽大坝(碾压混凝土重力坝)、引水发电系统、发电厂区等建筑物组成。本工程属中型Ⅲ等工程。大坝、厂房为3级建筑物，根据相关规范，确定本工程施工导流建筑物级别为5级。

2导流方式及导流标准

电站枢纽位于不对称的“V”字形峡谷中，由于河床狭窄，两岸坡度较陡，河道内水面宽度一般18~20m,最宽处也仅有25m左右，加之大坝基础处理深度又较深，枢纽施工不具备河床内分期导流的条件。因此，枢纽导流采用断流围堰挡水、坝外导流泄水建筑物泄流的导流方式。根据坝址区的地形、地质条件，坝轴线上、下游两岸山体雄浑高耸，具备布设导流洞的条件，但左岸为弯道凹侧，不具备适宜的导流洞布设条件。因此，选择全河床断流，右岸导流洞泄洪的导流方式。

施工导流按洪、枯两个时段进行划分，9月-次年6月为枯水期，7-8月为洪水期，本工程所处河道洪、枯流量差别较大，加之挡水建筑物为碾压混凝土重力坝，具备过水条件，因此，根据河道地形及水文特性，对枢纽施工可行的导流方式进行了初期一次断流围堰全年挡水、隧洞导流方式和过水围堰平枯水期挡水、小隧洞导流，汛期过水围堰与隧洞联合泄流的方式技术经济比较：

方案一：初期一次断流围堰全年挡水、隧洞导流。导流建筑物设计洪水标准为5年一遇全年最大洪水，相应洪峰流量为Q20%mm=392m3s;

方案二：过水围堰平枯水期挡水、小隧洞导流，汛期过水围堰与隧洞联合泄流。过水围堰的挡水标准为3年一遇最大洪水，相应洪水流量为260m/s,导流泄水建筑物洪水标准选用5年一遇枯水期最大洪水，其相应洪水流量为155m3/s。

坝体施工期临时度汛标准为20年一遇设计，相应最大洪峰流量Qsm=861m/s;导流泄水建筑物封堵后，坝体度汛洪水标准按50年一遇设计，最大洪峰流量Qzm=1220m/s。

3导流方案比较3.1两方案共性

(1)导流隧洞布置

坝址区河道为“S”形，河谷呈略不对称的“V”形谷，河谷两岸地形陡峻，左、右两岸基本为基岩岸坡，坡度较陡，坡线呈折线型，岩性主要为加里东中期细粒辉长岩(v?),岩石致密坚硬，从地质条件看，左、右岸均有成洞的条件。但左岸为弯道凹侧，不具备适宜的导流洞布置条件。为加快工程建设进度，方便快速进点施工，充分利用右岸现有进场道路，因此，将导流洞布设于右岸。

导流洞全长312.9m,其中进口明渠段长10.6m,断面形状为矩形明渠；喇叭进水口长9.6m,断面形状是顶部为1/4椭圆，封堵闸门井设于喇叭形进口后32.0m处，断面尺寸3.2mx8.0m(宽x长),井深28.9m;闸门井后设渐变段(方形洞渐变为圆形洞),长度为14m,洞身段全长263.6m;隧洞出口段断面形状由圆洞渐变为方形出口，长度为15.9m;隧洞出口消能方式为挑流消能方式，挑射角为20°,反弧扩散段长16.7m。导流洞采用一次挂网喷锚支护、二次现浇钢筋混凝土衬砌，喇叭形进口至渐变段末钢筋混凝土衬砌厚度为0.8m,IV类围岩衬砌厚度0.4m,V类围岩衬砌厚度0.50m。

(2)导流洞断面型状

导流洞洞身段岩性为加里东中期细粒辉长岩(v?),围岩为IV、V类，国内隧洞设计与施工的经验证明，IV、V类围岩中圆形断面的受力条件优于城门洞形，因此，导流洞横断面设计为圆形。