水利枢纽坝址选择建筑物布置研究.doc

水利枢纽坝址选择建筑物布置研究摘要：对于水利枢纽而言，坝址的选择以及建筑物的布置对于其功能的发挥起到了重要的作用。本次研究笔者将以左江水利枢纽作为研究对象，以具体的案例来分析水利枢纽在坝址选择过程中应该注意的事项以及怎样合理布置建筑物。为今后其他相似工程的开展提供理论借鉴。关键词：水利枢纽；坝址；建筑物布置；左江水利枢纽水利枢纽在正式开展建设之前需要先完成相关的考察和核对工作，对当地的地质条件、水土环境等进行全面的勘察和分析，坝址的选择关乎到之后水利枢纽整体功能的发挥情况1。另外，在建设水利枢纽时还需要对枢纽的相关建筑物开展合理的布置，为水利枢纽各项功能的实现起到辅助作用2。一、左江水利枢纽情况概述左江水电站坐落于广西自治区的南部地区，左江中上游的崇左市，属于左江干流的第一个梯级，与第二个梯级先锋水利枢纽和山秀水电站（第三个梯级）距离分别相距6km和85km，和省会城市南宁市相距136km。该水利枢纽的主要功能是发电，另外还有水产养殖、旅游、灌溉和航运等辅助功能。坝址以上可以控制的集雨面积超过了26172km2，水库的正常水位为108m，属于日调节水库，每年平均发电量超过了3亿kwh。在左江水利枢纽当中的挡水建筑物包含河床式厂房、接头土坝（右岸、左岸）、混凝土重力坝（左岸）、下游侧还包含工作桥和交通桥。二、广西左江水利枢纽的坝址选择该水电站的坝址选择最早开始于上世纪70年代，当时在辉村选择了水利枢纽的坝址，开展枢纽布置和相关工程勘察工作。初步设计在1978年完成，当时也通过了自治区相关部门的审核。重新立项是在1988年，之后便开始开展水电站的可行性研究。进一步细化坝址的选择地址，选择了牛仔滩坝址和辉村坝址，前者在后者坝址位置下游6km的地方，火成岩是其基岩的主要构成成分，河口的位置更加开阔，岸肩地质条件更高，所获得的水头要比辉村高出4m左右，不管是从水力资源的利用效率还是地质条件方面，牛仔滩坝址的优越性更加显著。但是在实际工程开展的过程中却面临了比较棘手的问题，第一，先锋水轮泵站已经在1966年建成，若把这个水轮泵站毁掉重新建设，那么会影响到2000多亩地的灌溉，而且还需要考虑到施工期和建成之后灌溉区域内的灌溉问题，与地方利益息息相關，处理难度大。第二，在这个位置修建大坝将会对附近的铁路线路产生影响，铁路部门可以将这段铁路进行修改，但是会增加不必要的投资，而且这些投资则是需要由地方部门来承担，地方财力无法承受。辉村坝址则是处于火成岩和灰岩相互交接的地带，右岸的地形坡度更加舒缓，有国家公路经过这里，地方财力仍然可以承受，而且不涉及到地方比较大的利益问题，所以在综合考量了各种影响因素之后，最终所选择的坝址就是在辉村。在可行性研究阶段，制定了3条可供选择的坝线，其中一条是之前留下的旧的坝线，还有两条则是在下坝上游位置，其中第三条坝线由于弯度比较大，左岸河壁比较陡峭，在布置的过程中难度比较大，所以放弃。第二条线路可以避开铁路，但是河宽比较窄，河床的岩溶比较发育，可能会存在渗漏通道，右岸的岩溶漏斗数量很多，防渗处理工程难度极大。在施工的过程中需要先对船闸进行施工，再借助于其作用来实现明渠的倒流。厂房相关的建筑和大坝同时开展施工工作，资金集中度比较大，而且难度大，实现起来不容易。下坝线因为具备十分良好的跨河天然隔水屏障，可以借助这种地质条件来使坝基防水工程量减少，河道的宽度要比上坝线宽度超出40m左右，借助于枢纽建筑物布置的方式，可以借助于地形的优势来减少大坝施工所带来的干扰。三、广西左江水利枢纽的建筑物布置（一）溢流闸坝相关建筑物的布置这是属于低水头水利设施，所采用的布置形式是有闸控制，低堰大孔口的布置方式。在对已有的相关方案进行比对之后，所选择的闸孔为10孔，溢流前缘的长度共计为178m，属于混凝土重力坝的形式，剖面为WES样式，高程为94.0m。在溢流坝的内部设置有专门的排水廊道，廊道是灌浆构成，底部高程具体数值为83.3m，电站厂房和廊道、闸坝的两端边墩竖井采用楼梯的方式连接起来。左边和右边的边墩的厚度为5m，而中间的边墩厚度为3m（除了和施工纵向围堰相衔接使用的边墩），每一个闸孔都需要设置专门的露顶定轮工作闸门，同时还需要设置用于检修的门。需要使用专门的启闭机设备来完成工作闸门的启闭，将其布置在工作桥上，而检修门则是需要使用坝顶门机来完成启闭工作，轨距为7m，重2×800kN。（二）电站厂房建筑的布置由于本次的水电枢纽属于河床式电站，所以需要设置专门的浮筒式栏完成排污工作。在电站的厂房当中设置了轴流转浆式机组，设计的过程中，要求平均水头应当达到14.12m。电站厂房的总体长度为83.5m，分为安装间、主机间，长度分别为25m和58.5m。共有4个机组，不同的机组距离机组中心的距离也是不同的，1#、2#、3#和4#机组和机组中心距离分别为17m和19m。主机下游侧尾水管顶部会布置副厂房，在这个房间当中是用于电气系统的布设，副厂房也分为两个，另一个则是安装在安装间以下，用于对水系统、油气系统等进行布设。安装场地面的高程比较高，高度达到了102m左右，设备进场的方式是采用垂直进入的，而工作人员进入厂房时则需要进入到厂楼的副厂房当中，在进入到内部楼梯之后就可以进入到不同的运行层了。（三）非溢流坝段相关建筑物的布置非溢流坝段分为左岸和右岸，其中左岸所采用的类型属于混凝土重力坝，坝段的长度为70m，坝高为35.3m，在坝体的中部设置了专门用于检修的闸门，坝顶门机轨道一直延伸到坝段的末端位置，为了满足今后可能会扩建船闸的需要，同时在设计的过程中预留了船闸位置，中越120t的机动船队位置。右岸采用框格填渣坝的方式。（四）水坡相关建筑物的布置该水利枢纽的通航建筑物在设计了众多方案之后，通过对比和选择最终使用的是水坡升船机的方式，按照120t船队的标准，年货运量为50×104t的标准来开展具体的设计。在开展总体布置时，需要把水坡布置在左岸的山坳当中，主要是为了减少大坝的施工量，也减少了土石开挖所带来的时间和人力资源成本等。本次设计的水坡坡首分为了两段，第一段的结构为“U”型结构，是由底板整体和侧墙构成的结构，是挡水建筑物的组成部分，而第二段则是由工作门和推进机所构成的船舶停泊区域，所采用的结构为钢筋混凝土坞式结构。推进机是水坡机电部分当中最主要的设备，包含滑动挡水板和牵引机车。整个坡槽沿着纵向设置构造缝，设置时每隔25m设置一道，为了给交通和工程检修提供便利，坡槽的两侧需要布置相应的交通便道。四、结束语在水利工程建设的过程中必须要在设计阶段做好坝址的位置选择3。在选择坝址的具体位置时，所需要考虑的因素众多，比如环境因素、经济因素，是否会对已有的设施产生不良影响等，综合各种因素之后选择更加合适的坝址，同时还需要对水利枢纽建设过程中的相关建筑物进行合理的布置，促进大坝功能的发挥。参考文献：1郑光俊，陈志康，徐静，等.拉洛水利枢纽沥青混凝土心墙坝设计研究J.中国水利，2016（20）：39-41.2赵景志，廖瑜，代长贤.都柳江红岩水利枢纽工程布置方案研究J.广东水利水电，2016（11）：5-10.3蔡应心.二甲沟水库枢纽工程坝址布置方案研究D.黑龙江大学，2016.4