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1、团滩河水库电站工程坝址坝型引水线路及厂址的选择方案1.1 一级电站坝址、坝型、引水线路及厂址的选择1.1.1 一级电站坝址选择规划阶段团滩河（水库）电站工程一级电站坝址初选于双河口下游48Om处（小地名岩湾），本阶段通过对工程区河段进行现场踏勘，初选坝址位于双河口下岩湾至鸭子梁约35Om长河段，该河段较顺直，两岸地形较完整，基岩出露。双河口以上约350m处为凉水井滑坡体下游边界,凉水井滑坡中下部横长（沿河长）约500m,538m高程以上横长100300m,滑体东段（上游段）纵长约720m,西段（下游段）纵长约420m,总面积约27万n体积约300万n?,为大型滑坡。滑坡体上游边界以上约2.5k
2、m有已成的向阳电站，且有规划的涂家坝电站厂房，该段河段蜿蜒曲折，河谷较宽，覆盖层较厚，建坝条件不理想，如选择在该河段建坝,不仅投资增加且影响已成电站和规划的电站。岩湾至双河口河段弯曲，两岸地形不对称，一岸地形较缓，地势较开阔。加上双河口右岸发育较大支流小河，流域面积约40km2,为充分利用小河水量，减小对已成电站及规划电站的影响，坝址不宜选择在岩湾以上。加上，鸭子梁以下河流弯曲，河谷逐渐开阔，且河床比降较大，要建同等规模水库，拦河坝工程量将大大增加，因此坝址亦不宜选择在鸭子梁以下。综上，坝址选择在双河口下游岩湾至鸭子梁约35Om长河段是适宜的，本阶段将该河段作为推荐坝址河段。1.1.2 一级电
3、站坝型选择（1） 一级电站坝型拟定推荐坝址区，河谷沟谷狭窄，坝顶较宽，水库正常高水位时坝顶河谷宽度与坝高的宽高比约为2.5,但两岸地形不对称，岩性为泥岩夹砂岩，不均匀差,变形差异大。顺河向裂隙较发育，不利于拱座承受水平推力，修筑拱坝适宜性差,适合修建重力坝和碾压类土石坝。在重力坝坝型选择中，根据重力坝筑坝材料的不同，本阶段拟定了碾压混凝土重力坝、混凝土重力坝和埋石混凝土重力坝三种方案。碾压混凝土重力坝和混凝土重力坝两者材料容重基本相同，因此两者的枢纽布置及坝体基本剖面基本相同，而埋石混凝土重力坝材料容重略低，坝体基本剖面比前两者略微偏大，枢纽布置与前两者基本相同。上述三种坝型在坝体材料及材料分
4、区、坝体分缝、施工条件和投资方面不同。在坝体材料方面，碾压混凝土重力坝所用胶结材料为水泥加大量的粉煤灰,粉煤灰需从外地购进，增大了工程成本；混凝土重力坝坝体材料主要为混凝土，需要大量的水泥，成本也较高；埋石混凝土重力坝坝体材料主要为水泥和石料，水泥用量小于碾压混凝土重力坝，虽然坝体工程量比前两者略微偏大，但是总的水泥用量小于前两者，可以降低工程投资。在坝体分缝方面，碾压混凝土重力坝可以不设纵、横缝，可以节省接缝灌浆的费用和器材，且水化热温升小，温控措施较简单；混凝土重力坝需设纵、横缝，且水泥用量多，水化热温升大，坝体温控措施复杂；埋石混凝土重力坝水泥用量相对混凝土重力坝较少，温控措施相对较简单
5、。在施工条件方面，碾压混凝土重力坝是采用自卸卡车或皮带将混凝土拌和料运入仓面，用推土机平仓，重型振动碾压实，机械化程度高，且可采用通用的施工机械设备，提高了工效，缩短了工期。另外，碾压混凝土完毕只需很短时间即可过水，尤其便于施工期拦洪渡汛；混凝土重力坝机械化程度亦高，但在施工过程中因采取温控措施等影响施工进度，增加工程成本；埋石混凝土重力坝施工方法较简单，机械化程度较前两者低，工期较长。在工程投资方面，碾压混凝土重力坝和混凝土重力坝工程投资较大，而埋石混凝土重力坝总的水泥用量较少，能充分利用当地石料，工程投资相对较少。综上所述，碾压混凝土重力坝、混凝土重力坝和埋石混凝土重力坝三者各有优劣，根据
6、本工程实际情况，为充分利用当地材料，降低工程造价，本阶段可以定性的确定，采用埋石混凝土重力坝是较为合理的坝型，因此本阶段选定埋石混凝土重力坝型作为重力坝代表坝型与碾压式土石坝代表坝型做同精度技术经济比较。在碾压类土石坝坝型选择中，根据防渗材料的不同，本阶段研究了混凝土面板堆石坝与沥青混凝土心墙土石坝两种坝型。在地形条件上，坝址河谷呈较开阔的“V”型，二种坝型均为土石坝，适宜于宽阔河谷。在地质条件上，坝基岩体主要为长石砂岩。混凝土面板堆石坝除趾板对基础要求较高外其余部位对基础要求较低，沥青混凝土心墙土石坝心墙对基础要求较高，其余部位对基础要求较低。从地质条件上，两种坝型均适合。在工程占地上，混凝
7、土面板堆石坝坝坡较陡，占地面积小；沥青混凝土心墙土石坝坝坡较缓，占地面积多，约为混凝土面板堆石坝的1.3倍，混凝土面板堆石坝较为有利。在枢纽布置上，两坝型均单独设置溢洪道、取水建筑物及导流隧洞，沥青混凝土心墙土石坝上下游坡脚线离坝轴线较远，考虑到坝坡坡脚安全，迫使溢洪道消能建筑物、导流隧洞进出口均应设在坝轴线较远的位置。由此可见，混凝土面板堆石坝在工程布置上较为有利。在安全运行上，沥青混凝土心墙较易老化，不易检修，存在大坝渗漏、稳定安全隐患，而混凝土面板堆石坝相对较为安全。在施工上，沥青混凝土心墙坝受沥青混凝土浇筑影响，工期较长。在工程投资上，经初步测算，混凝土面板堆石坝比沥青混凝土心墙土石坝
8、投资较省。综合以上因素，本阶段选定混凝土面板堆石坝为碾压类土石坝的代表坝型与重力坝推荐的代表坝型埋石混凝土重力坝进行同精度的技术经济比较。(2)一级电站埋石混凝土重力坝方案枢纽布置本方案坝轴线位于团滩河与其右岸支流小河汇合口下游540m处，其首部枢纽主要建筑物分别由溢流重力坝、左右岸非溢流坝、取水及放空建筑物等部分组成。水库正常蓄水位480.Onb校核洪水位481.26m,总库容1678万才，坝顶高程482.00m,最低建基面高程400.0m,最大坝高82.最,最大坝底宽71.97m,坝轴线长224.5m,坝顶宽7.Onu溢流坝段位于河床中部，总长52.5m,最低建基面高程400.0m,最大坝
9、高82.Om,最大坝底宽71.97m。溢流堰采用有闸门控制的开敞式表孔溢流，共设5孔，孔口尺寸为7.5mX7.0m（宽X高）。溢流堰型采用WES实用堰，堰顶高程473.Om,顶部设工作桥，桥面高程482.Om,宽5.Om0溢流坝上游坝坡高程438.Om以上为铅直，高程438.Om以下为1:0.2；溢流堰顶上游采用三段圆弧连接，圆弧半径分别为R产3.447m、R2=L379m,R3=O.276m,堰顶下游采用幕曲线，曲线方程为y=0.097X85,曲线下游为泄槽段，泄槽净宽47.5m,长79.8m。泄槽末端采用挑流消能，挑射角25。，挑设鼻坎坎顶高程417.27m。另外，溢流表孔顶部设有工作闸门
10、，闸门采用弧形钢闸门，启闭机平台布置在闸墩下游侧。非溢流坝布置于左右岸岸坡。左岸非溢流坝段总长86.5m,最低建基面高程为400.00m,最大坝高82.0m,坝顶宽7.0m,坝体基本剖面为三角形，上游坝面为折面，438.0m高程以上为铅直，438.0m高程以下坝坡为1:0.2；下游坝坡在高程473.3m以下为1:0.9,高程473.3m以上为铅直。右岸非溢流坝段总长79.5m,最低建基面高程为408.5m,最大坝高73.5m,坝顶宽7.0m,坝体基本剖面与左岸非溢流坝段基本一致。电站进水口布置于坝前左岸上游约90Om（沿河道距离）的鸭荡湾处，由拦污栅段、渐变段、闸前连接段、闸门井段及闸后渐变段
11、组成。进水口底板高程446.0m,拦污栅设计为单孔，过栅流速0.88ms,进水喇叭口宽3.7m,高4.4m,喇叭口段长3m,喇叭口上缘及两侧边墙为椭圆曲线，曲线方程分别为（x3）2（y2）2=l（x3）2+（y0.65）2=l0喇叭口前缘布置一孔3.74.4m（宽高）倾斜的固定式拦污栅，拦污栅槽倾角75oo进水口设检修闸门和工作闸门各一扇，孔口尺寸均为2.4X2.4m,工作闸门布置于桩号引0+75.8处。检修闸门采用前止水，工作闸门采用后止水，闸门竖井井深36.5m,竖井顶部高程482.5m,底高程446.0m,闸门井为矩形，长7.05m,宽5.2u闸门井前隧洞底坡i=0,闸门井后隧洞坡度i=
12、4%。闸门后经4m长方变圆渐变段与洞径2.4的压力隧洞连接。进水口、闸门井及拦污栅槽均为C20钢筋碎结构。为便于水库放空检修需要，放空底孔布设于左岸非溢流坝段桩号0+8LOm处，亦由进口段、检修闸门井段、坝内埋管段以及消能井组成，总长93.7m。放空底孔进口形式采用喇叭口型，顶部、底部及两侧曲线均为0.5m圆弧，进口中心线高程44LOm。喇叭口后接检修闸门井段，闸门孔口尺寸LOXLOiT1。同时为便于与溢流坝段坝后消能池衔接，放空管在坝体内布置成倒“S”型，出口中心高程419.3m,末端设一锥型阀结合消能井消能，消能井内圈直径5.0m。最后放水经消能井直接排入下游河床。检修放空管管径1000,
13、壁厚8mm。另外，本工程检修放空管兼作水库冲砂用，不在另设其它冲砂设施。（3） 一级电站混凝土面板堆石坝方案枢纽布置堆石坝方案枢纽工程主要由挡水建筑物、泄水建筑物、放空建筑物和取水建筑物等部分组成。堆石坝方案坝轴线较埋石混凝土重力坝方案下移40mo坝顶高程为482m,防浪墙顶高程为483m,根据选定坝线趾板线地质条件，最大坝高确定为72m,坝顶宽6m,坝顶全长186n溢洪道布置在左岸，由进水渠、闸室（控制段）、陡槽及消能工段四部分组成，轴线全长326.80m（指水平投影长度，含消能工段长度）。溢洪道闸室采用3孔有闸控制开敞式，溢流堰采用WES曲线型低实用堰，堰顶高程471.00m。放空建筑物由
14、施工导流洞改造而成，将导流洞前部封堵时埋设放水钢管。放水钢管从446.0m高程沿山坡向下敷设，钢管进口处设可爆破钢闷盖挡水，使用时炸开钢闷盖边接螺栓，打开钢闷盖放水。放水钢管在425.66m高程以下，经两次转弯后沿导流洞前部C15佐封堵体底部埋设，连接施工导流洞放水。导流洞堵体长12m,为防止渗漏，在导0+034.43m至导0+064.43m,设30m长C15碎封堵体，导流洞堵体总长42m,放水钢管总长92.6m。放空钢管出口接长300m,断面为7mX7m城门洞形隧洞（即原导流洞），在距放空钢管出水口19m处建消力坎，使水流平稳下泄。电站进水口布置同重力坝方案。（4） 一级电站坝型选择埋石碎重
15、力坝型方案的主要优点是：坝顶可布置溢洪建筑，可较好的解决大坝枢纽泄洪问题，避免了碎面板堆石坝方案坝肩溢洪道布置困难和施工干扰；可采用机械化专业队伍施工，工程质量有保证。埋石碎重力坝方案存在的突出问题是：坝址工程地质条件差、坝基坝肩岩层破碎、裂隙发育，而大坝又高达82m,属高坝范畴，致使坝基开挖，基础处理（固结灌浆），大坝碎浇筑工程量大，工期较长，水库枢纽工程投资远比砂面板堆石坝方案投资高。碎面板堆石坝的主要优点是：碎面板堆石坝对坝基要求不高，对地基变形适应性强，坝体可置于强风化破碎基岩上，因而大坝开挖石方工程量相对较少；便于采用大型机械专业化队伍施工，施工进度快，工期短，施工质量有保证；由于当
16、地建材灰岩石料丰富，推荐灰石包料场靠近大坝，开采条件好，运距近，因而工程投资省。碎面板堆石坝方案存在的主要问题是:坝址河谷两岸地形坡度陡,河岸式溢洪道布置困难，工程量较大。为了充分利用当地建材石料丰富，开采条件好的优势，节约工程投资，加快工程进度，结合本工程坝址工程地质条件，经综合分析各方面因素，本阶段初步确定推荐混凝土面板堆石坝型。现将两坝型方案技术经济指标列表比较于下表6-22o一级电站重力坝、堆石坝方案技术经济指标比较表表6-22序号项目单位面板堆石坝方案埋石混凝土重力坝方案I水库正常蓄水位m4804802水库校核洪水位m481.39481.263坝顶高程m482.0482.04大坝建基
17、高程m410.0400.05最大坝高m72.082.06坝顶轴线长m186.0224.57泄洪建筑型式左坝肩溢洪道坝顶溢流坝溢洪8施工导流方式闱堰挡水、隧洞导流围堰挡水、底孔导流9水库枢纽主要工程量土方开挖万m32.872.41明挖石方万m34.668.42砂卵石开挖万m30.79洞挖石方m31134土石回填m310562碾压堆布万m377.19止水铜片m2280525橡胶止水带m13701561沥青杉木板m217640混凝土m31033081493埋石混凝土万m326.49钢筋制安t539709钢材t18锚筋(28mm,L=6m)U根8.1/500锚筋(16mm,L=1.2m)根6487M7
18、.5浆砌块石m3273帷幕灌浆m72405145固结灌浆m25401922检查孔m724515碎石垫层m3370基础排水钻孔m3019坝体无砂混凝土排水管6150m378010大坝建筑工程投资万元6357.211321.0511溢洪道工程投资万元1323.91/12金属结构设备及安装工程投资万元512.29563.75合计万元8193.411884.81.1.3一级电站引水线路选择一级电站推荐坝址位于团滩河干流及支流小河汇合口下游约580m处，厂址位于坝址下游约4.Okm的五童岔处。根据已选的坝址、厂址方案，洞线沿河道左、右岸布置进行比选。沿左岸布置引水隧洞洞线长2905m,现有102省道一开
19、（县）巫（溪）公路通过，交通便利。若引水系统布置在右岸，引水洞线长约3800m,比左岸洞线长895m,水头损失相应增加约2.0m,且厂址推荐方案位于河道左岸，存在压力管道跨河问题。加之右岸洞线施工需新修施工便道，工程投资相对较大。因此，从节约工程投资、降低工程造价、增加工程效益及施工条件等方面考虑，本阶段选择左岸布置引水隧洞洞线方案。（1）引水洞线方案拟定根据已选定的坝址并结合厂房的布置，对布置在河道左岸的引水系统进行具体洞线比选工作。本阶段针对隧洞第二个转弯点前拟定傍山和深埋两条洞线方案进行比选。方案一：洞线沿推荐坝址左岸上游约900（沿河道距离）的鸭荡湾处进水口进入隧洞，经两个转点后与调压
20、井相连。从进水口0+000至0+086m洞线为直线段，方位角NE13246,4.29；0+086m至0+088m洞线为弧形段，转弯半径30m；0+088m至2+053m洞线为直线段，洞线方位角NE122315；2+053m至2+059m洞线为弧形段，转弯半径30m；2+059m至2+905m（调压井），洞线为直线段，方位角NE133o20,23.07。本方案隧洞洞线总长2905mo在桩号l+736m和调压井处分别设1#、2#施工支洞，长度分别为200m、102m。隧洞施工单洞最长1294m0方案二：方案二是在与方案一进水口和调压井位置相同情况下，为减小施工支洞长度而拟定的引水隧洞路线。从进水口
21、0+000至l+372m洞线为直线段，方位角NE132o464.29；l+372m至l+388m洞线为弧形段，转弯半径30m；l+388m至2+1Hm洞线为直线段，洞线方位角NE103o68.62；2+lllm至2+127m洞线为弧形段，转弯半径30m；2+127m至2+964m（调压井），洞线为直线段，方位角NE133o20,23.07。本方案隧洞洞线总长2964mo在桩号l+380m和调压井处分别设1#、2#施工支洞，长度分别为61m、102m。隧洞施工单洞最长1580mO（2）方案比选一级电站引水隧洞两种洞线方案工程量及投资比较见表6-23,施工条件比较见表6-24O一级电站引水隧洞两种
22、洞线方案工程量及投资比较表表d23序号项目名称单位数量方案（推荐方案）方案二（比较方案）1洞挖石方m323200230902C20喷碎mJ160015703C20砂ms288043204回填灌浆m481072005固结灌浆m20003000622锚杆（每根长2m）根102015307中6钢筋网t3.95.98钢筋制安t76.1114.29止水26403960投资万元802.37975.74一级电站引水隧洞两种洞线方案施工条件比较表表&24项目方案一方案二主洞长度29052964施工支洞总长度163163最长施工单洞12941580围岩及施工条件囤岩条件好，通风条件较好围岩条件好，通风条件一般经
23、比较，方案一节省工程投资173.41万元。且方案一的施工单洞比方案二短286m,相应减少施工工期2个月，虽然隧洞的施工工期不是工程的控制工期，但会增加管理费用和临建费用约15.6万元。并且方案二洞体相对靠近河床，洞线围岩条件相对较差，因此，本阶段推荐方案一，即深埋隧洞方案。1.1.4一级电站厂址选择（1） 一级电站厂址河段初选电站厂址选择应结合地形、地质条件和引水建筑物布置进行。经业主、设计单位组织人员对现场多次踏勘，一级电站厂址初选在团滩河（水库）坝址下游约4.Okm的五童岔河段。该河段以上大部分河段两岸地形陡峻，无适宜的建厂地形条件；局部河段有河滩、阶地，虽有建厂地形条件但远离102省道，
24、交通较困难。五童岔河段以下河段河床比降较小，河滩较多，受制于支沟麻柳河切割较深和沿线居民较多的现状，引水建筑物布置困难，拆迁量较大。因此，应在五童岔河段选择合适的厂址。（2） 一级电站厂址初选根据调压井位置和现场地形条件，厂址可放在团滩河左岸的杨家河坝（方案一）或支沟麻柳河右岸距出口约20Om处（方案二）。分别从以下几个方面进行比较：地形条件方案一厂址位于高漫滩上，高漫滩顺河长约140m,宽约50m,地势开阔。河床地面高程347.9338.1m。方案二厂址位于麻柳河右岸阶地上，较狭窄，地面高程345.2358.0m,高差13m,地形起伏较大。从地形条件看，方案一优于方案二。交通条件方案一厂后有
25、102省道通过，方案二通过对岸的机耕道与102省道相连。方案一略优于方案二。地质条件方案一厂区地面为较厚的砂卵砾石层，结构较密实，下覆巴东组泥质灰岩夹页岩，厂区后坡基本稳定。方案二厂区大部为厚28m的第四系崩坡积粘土、粉质粘土夹块碎石，后坡崩坡积体厚度较大，近期有失稳现象，滑坡顺坡长约15m,宽15m,滑体厚3-5m,为土层滑坡。从地质条件看，方案一优于方案二。水工建筑物整体布置若采用方案一，只需在团滩河与麻柳河汇合口下游适当位置建低坝就可将两条河来水引入下级电站引水隧洞，水工建筑物整体布置受地形、地质条件制约较少，总投资较省。而采用方案二，除在麻柳河上建低坝引水外，还需在团滩河上建坝拦蓄一级
26、电站拦河坝以下区间来水。为充分利用水头，应将来水集中在麻柳河拦河坝内后再引入下级电站。两坝连接渠道将穿过102省道，引水隧洞进水口位于麻柳河左岸云阳铁厂之下，施工干扰大，洞线相对较长。从水工建筑物整体布置看，方案一较简单，总投资较省，施工干扰小。综合以上比较结果，本阶段按方案一，即厂址位于团滩河左岸杨家坝段进行进一步厂址比选。（3） 一级电站厂址比选团滩河由北西向南东流到选定厂区一一杨家河坝，河流由狭窄变宽达60-100m,河心发育高漫滩，高漫滩顺河长约140m,宽约50m,地势开阔。厂区河床地面高程347.9-338.lm,水深一般小于1.5m。厂区位于马槽坝背斜北西翼，主要发育三迭系巴东组
27、第三段灰、灰白色泥质灰岩夹钙质页岩。上覆砂卵砾石层，厚6.9-8.5m,以卵石为主，夹砂、漂石及局部堆积有崩塌的砂岩孤块石。卵石多为砂岩、粉砂岩、灰岩，粒径2-20cm,含量约45%,园砾含量约25%,漂石含量25%,中粗砂含量约10%o为降低厂区洪水高程，保证厂区汛期安全，将厂区中间高漫滩部位按河道天然比降进行人工渠化，挖出的弃渣用于厂区场平回填。结合引水隧洞出口和己成道路位置，厂区靠左岸布置，原高漫滩及右边河道为渠化后的河床。由于杨家坝河段上、下天然水位相差较大(约6.0m),为充分利用水头，拟将尾水道延长，使尾水道出口水位与二级电站取水坝正常水位相接。结合压力管道布置，本阶段拟定了上、下
28、两个厂址进行比较。上厂址方案主、副厂房位于同心桥上游约200m处，地面高程约348m。主厂房纵轴线近似平行于河道流向布置，厂区102省道之后为较陡峻的山坡。主厂房长29.4m,宽12.0m,建基面高程336.62m,发电机层地坪高程346.03m,厂区地坪以上防洪墙高2.2m,机组尾水管出口最低尾水位339.1m。压力钢管为洞内埋管，主管内径1.8m,长约204m,水头损失2.85m。尾水道为钢筋碎箱涵,长X宽=2.5X2.5m,纵坡1/500,长300m。下厂址方案主、副厂房位于同心桥上游约65m处，地面高程约343m。主厂房纵轴线近似平行于河道流向布置，厂区102省道之后较平缓，居民较密集
29、。主厂房长29.4m,宽12.0m,建基面高程336.19m,发电机层地坪高程345.6m,厂区地坪以上防洪墙高1.5m,机组尾水管出口最低尾水位338.77m。压力钢管为洞内埋管和地埋管，主管内径1.8m,长371m,水头损失3.55m。尾水道为钢筋碎箱涵，长X宽=2.5X2.5m,纵坡1/200,长130m。上、下两厂址主要工程量、投资和年电量比较见表6-25,由该表可以看出，上厂址方案压力管道较短，水头损失较小，厂房工程量相差不大，但尾水道较长,厂区开挖量较大，总投资和多年平均发电量相差不多，且厂区后坡较陡，其边坡稳定关系电站安全运行。本阶段推荐按下厂址方案进行厂区布置。一级电站上、下厂
30、址厂区建筑物工程量比较表表6-25项目名称单位方案一（J匕厂址）方案二（下厂址）钢管厂房钢管厂房发电机层以上主厂厉建筑面积m2359.3359.3副厂房建筑面积m2632.3632.3河道清淤m25150035060土方明挖m38203020砂卵石开挖m3131903010石方明挖m3170150950石方洞挖m314501450砂卵石回填m3360544503120主厂房地坪以下基础C20碎m3670470墙体C20碎m3260260楼板C25碎m3105105梁C25碎m34545二期C25碎|矛540540一期C20磴m3480480积水井C20碎m32020尾水道及尾水箱涵C20睑尾水
31、道边墙m35050C20磴尾水道底板m3120120C20碎尾水道顶板m3180180C15碎闸墩m3275275C25碎尾水箱涵m32100900C25碎检修平台m31010C25碎门槽二期碎m31515轨道t77C15碎砌块石（河堤、挡土墙）m333502060CI5碎镇墩m380420地卜埋管C20微膨胀股回填O?950950C15险回填m3150875C15碎砌块石m395480喷C20碎m3172025砂浆锚杆孔4048固结灌浆ITl2960960回填灌浆m219()190接触灌浆m21920钢筋制安t3.525515170板材t189335钢管主管长度m203.63370.344水
32、头损失m2.853.55电站设计水头123.85123.48征地静态投资万元2.24.0工程土建投资万元1103.631100.44厂区工程总投资万元1105.831104.44多年平均发电量万kw.h310830921.2二级电站坝址、坝型、引水线路及厂址的选择1.2.1 二级电站坝址选择根据一级电站厂址选定方案，一级电站厂址位于同心桥上游约65m的杨家河坝，由于同心桥下游河道左岸0.4km范围内为新华村居民点,沿河左岸为民房,102省道穿越居民区。为减少淹没投资和充分利用水能资源，二级电站坝址的选择和布置以不淹没新华村居民点和102省道为原则，同时考虑通过建一级电站尾水箱涵与二级电站取水坝
33、回水衔接。经多次现场踏勘，本阶段初选二级电站的坝址为民心大桥下游约5050Om河段，并从以下几方面进行分析论证：（1）为充分利用本电站开发河段的水头，以获取较好的发电效益；降低挡水坝的高度，节省工程量，减少工程投资，在不淹没新华村居民点，适当延长一级电站尾水箱涵的前提下，坝址应尽可能上移与一级电站尾水衔接。（2）坝址处河谷应有合适的宽度，以确保需要的行洪能力，并方便施工，河谷太窄，虽其工程量较省，但淹没投资增大，工程实施起来也很困难。（3）本工程所在团滩河为多泥沙河流，而工程的首部枢纽经初步比较，采用低坝挡、引水，上游水库库容很小，无调蓄作用。根据类似工程经验预测，一次较大的洪水挟带泥沙就有可
34、能将坝前淤满，为避免泥沙淤积对工程正常运行的影响，决定采用低坝挡、引水方式，并设沉沙池沉沙，沉沙池除了要有足够的尺寸外,还要便于排沙清淤,所以选择的坝址河谷宽度及地形条件应满足这些要求,选择合适的坝址对工程的正常运行就显得十分重要。根据上述分析，选定二级电站的坝址为民心大桥下游约150500m河段基本上是可行的。由于选定坝址以下河段天然河床落差较大，若坝址再往下移，随之而来的水头丢失也较多，不能充分利用开发河段的水头。在选定的坝址区内，地质条件基本相同情况下，为减少淹没投资和充分利用水能资源，便于枢纽布置，本阶段将坝线定于民心大桥下游约38Om处，一级电站尾水箱涵延长13Om与二级电站取水坝回
35、水衔接。1.2.2 二级电站坝型选择（1）二级电站坝型拟定本工程取水坝位于山溪河道上，水流中带有大量的卵石、砾石及粗砂，推移质较多。为了在正常水位满足各建筑物布置的条件下，洪水期不淹没新华村居民点，本阶段拟采用低坝取水方案。对于低坝取水，本次设计考虑了有闸低坝和无闸低坝。对于有闸低坝方案，考虑了翻板闸坝和平板闸坝两种坝型，经比较，翻板闸坝较平板闸坝有洪水较低、布置简单、管理方便、投资省等优点，因而有闸低坝推荐翻板闸坝。无闸低坝方案，考虑了低拦栅坝和滚水坝两种坝型，经比较,低拦栅坝较滚水坝有布置简单、管理方便、投资省等优点，因而无闸低坝方案推荐低拦栅坝参与比选。综上，本阶段对翻板闸坝与低拦栅坝两
36、个方案进行进一步技术经济比较。（2）二级电站拟定坝型方案取水枢纽总布置翻板闸坝方案取水枢纽总布置翻板闸坝方案取水枢纽主要建筑物由拦河翻板闸坝、进水闸和沉沙池等部分组成。A、翻板闸坝段坝轴线基本垂直于河床布置，坝基座落在泥岩夹粉砂岩层上。河床段布置翻板闸坝，设有10孔8mX4m(bXh)翻板闸门，翻板闸坝段总长80m,最低建基面高程为328.5m,翻板闸顶高程338.5m(正常蓄水位高程)，闸底板高程334.5m,最大坝高为6m,最大底宽16.65m。翻板坝由翻板闸门、支墩、坝基础和左右岸导墙组成。翻板闸门采用液控同步双驱动水力自动翻板闸,在闸门运行时既能在水力及自重作用下平稳开关，也可借助液控
37、同步启动系统随意开启或关闭闸门。这种闸门由生产厂家负责安装调试及技术指导。溢流堰顶(翻板闸底板)接1：5直线段，直线段末端与下游护坦相接。护坦长16m,顶面高程332.8m。护坦厚1m,面层为30Cm厚HFC35抗冲耐磨碎，底层为50Cm厚C15埋石碎。底板设“100排水孔，纵横间距2m。底板下设反滤层，至上而下分别铺设0.2m厚砂层和0.2m厚碎石层。B、进水闸进水闸布置于翻板闸坝左岸坝端，单孔潜孔式布置。进水闸前沿设拦沙坎，长18m,坎顶高程336.3m。进水闸闸底板高程335.5m,闸孔内设工作闸门，孔口尺寸3mX3m(bXh)进水闸中心线上游12m设拦污栅，孔口尺寸6m5m(bh)oC
38、、沉沙池进水闸后接沉沙池。沉沙池由扩散段、池厢段、收缩段组成，沉砂池总长84.Om,平均工作水深4.Omo沉沙池扩散段长12m,坡率i=l8;池厢段长60m,宽8m；沉沙池收缩段长12m,坡率iR.OOl。收缩段后接引水渠节制闸，孔口尺寸3.2mX2.9m(bXh)池厢段首段临河侧设溢流堰，溢流侧堰长25m,溢流堰堰顶高程338m,溢流侧堰及沉沙池边墙均采用C15埋石碎结构。底拦栅坝取水枢纽总布置底拦栅坝取水枢纽由底栏栅坝、沉沙池两部分组成。A、底栏栅坝底栏栅坝为C15埋石碎底栏栅重力坝，由非溢流坝段、溢流坝段、底栏栅坝段几部分组成。坝轴线垂直于河床布置，坝基座落在泥岩夹粉砂岩层上。底栏栅坝溢
39、流坝段长81m,分为2段，其中靠左岸段长76m,靠右岸段长5m,最大溢流坝高11.5m,坝顶高程338.5m,其中底栏栅坝段长15m,坝顶高程338.2m；非溢流坝坝顶高程344.5m。取水廊道顶部栏栅顺水流方向坡率i=l:20,廊道底宽1.3m2,中间设有0.4In厚的支墩，廊道底坡分别为i=l：0.12.i=l：0.08,廊道出口底板高程335.0m,通过长12m、坡率1:0.03的明渠与沉砂池扩散段相接。为满足抗冲要求，在坝下游设长16m,顶面高程332.8m。护坦厚1m,面层为30Cnl厚HFC35抗冲耐磨碎，底层为50cm厚C15埋石碎。底板设100排水孔，纵横间距2m。底板下设反滤
40、层，至上而下分别铺设0.2m厚砂层和0.2m厚碎石层。本工程设计取水流量为14m7s(其中冲砂流量Q=Im3/s)。B、沉沙池底栏栅坝取水廊道后接沉沙池。根据该段河道右岸岸坡地形地质情况，沉沙池采用地面单厢式，沉沙池顺河床布置于左岸岸坡。沉沙池由扩散段、池厢段、收缩段组成，沉沙池总长84.0m,平均工作水深4.0m。沉沙池扩散段长12m,坡率i=l8;池厢段长60m,宽8m；沉沙池收缩段长12m,坡率i=0.001。收缩段后接引水渠节制闸，孔口尺寸32mX2.9m(bXh)池厢段首段临河侧设溢流堰，溢流侧堰长25m,溢流堰堰顶高程338m,溢流侧堰及沉沙池边墙均采用C15埋石碎结构。(3)坝型
41、比选为了确定技术可行、经济合理的坝型，作如下比较：泥沙淤积：本工程所在河流为多泥沙河流，工程采用低坝挡、引水，径流式开发，所以泥沙淤积对工程运行的影响是值得慎重研究的问题。两种坝型方案均设有沉沙池，泥沙问题可以得到较好解决，对今后电站运行较为有利。工程布置：翻板闸坝由翻板坝、进水闸和沉沙池组成，坝体结构简单，工程布置容易，但施工稍显复杂；底栏栅坝施工较简单,但在满足充沙的前提下淹没新华村居民点范围大。运行管理：两种坝型方案坝顶自游泄流，沉沙池设有溢流堰，可以自行溢流，以控制水位，故不需要人常年进行管理操作，其运行管理较方便。运行可靠性：水力自动翻板闸门是目前国内最常见的一类水力自动闸门，水力自
42、动翻板闸门在水压力及闸门自重的作用下，利用力矩平衡原理使闸门绕水平较轴转动，而达到自动启闭的目的，因而被形象地称为“翻板闸门”。水力自动平面旋转闸门一般不设中墩，在拦河闸或壅水坝上使用时，几乎不缩窄河床，同时具有从闸门上面、下面同时过水的特点，它能保证有较大的过水能力和较小的上游水位壅高值，使堤防工程量大为减少。由于水力自动翻板闸门具有过流能力强、制造方便、造价低廉、维护简单等诸多优点，它在防洪、发电、灌溉、航运、引水工程中都有着广泛的应用。近年来，随着人们治水思想的改变，以及对环境保护与美化意识的增强，水力翻板闸门的应用范围不断拓展，在城市园林景观、旅游、环保等综合工程中也都得到了较好的应用
43、。团滩河为多泥沙河流，推移质较多。二级电站又采用低坝取水，径流式开发，所以枯水期的泥沙淤积和推移质对闸门运行的影响是值得慎重研究的问题。本工程二级电站取水枢纽采用液控同步双驱动水力自动翻板闸。该翻板闸是在传统自动翻板闸的基础上，增设液压控制同步启动装置，使两者有机结合，具有运行同步、油路管道布置简单、控制设备精巧、水力组合优良等特性。液控同步双驱动水力自动翻板闸在闸门运行时既能在水力及自重作用下平稳开关，也可借助液控同步启动系统随意开启或关闭闸门，可以有效地解决枯水期的泥沙淤积和推移质对闸门的影响。因此，本工程二级电站取水枢纽采用液控同步双驱动水力自动翻板闸是可靠的。底栏栅坝在运行过程中存在着
44、枯枝、杂物等堵塞栅条,影响取水的问题。在设计过程中,为防止栅条堵塞,加长了栅条长度（为计算值的30%50%）,此外,在运行过程中,做到勤清理,均能较好的解决栅条堵塞问题。因此，采用底栏栅坝也是可靠的。工程量及投资比较两方案主要特征、工程量及投资比较详见表6-26。二级电站坝型主要特征、工程量及投资比较表表6-26项目翻板闸坝底拦棚坝坝顶长度（m）94.594.5坝底宽度（m）16.6519.2溢流坝最大坝高（m）610非溢流坝最大坝高(m)10.510.5泄洪型式坝顶溢流坝顶溢流溢流坝顶高程(m)334.5338.5溢流净宽(m)8081坝址处20年遇校核洪水位(m)340.07343.59消
45、能方式底流消能急流消能主要工程量土方开挖(nP)40403080石方开挖(nP)32002560C20睑(nP)12601350砂卵石回填(n)36003754碎石垫层(n)310314砂垫层(n?)310314粘土隔水层(n?)6060C15(m3)103010781OOUPVC排水管(m)580588C15埋石碎(n?)1359016442M7.5浆砌块石(n?)250276土工布(m?)130135C25碎(n?)4025钢筋(t)55C35碎(nP)830842土建工程投资(万元)935.81001.44淹没及移民投资(万元)/56.9工程投资(万元)935.8105834由表6-26可见，从工程总投资
