朱 進(jìn)

浙江中水工程技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310004

近些年來，越南水電建設(shè)發(fā)展迅速，越南政府及個(gè)人對(duì)水電站投資也逐年增加，在眾多新建的電站中河床式電站占很大比重，如何進(jìn)行合理的壩線選擇成為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，筆者根據(jù)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從地形地質(zhì)條件、樞紐建筑物布置及工程投資三個(gè)方面淺談越南伯尺二級(jí)水電站的壩線選擇。

1 工程概況

伯尺2水電站工程位于馬河干流，在清華省伯尺縣境內(nèi)，工程壩址以上控制流域面積17150km2。水庫正常蓄水位41m，相應(yīng)庫容4418萬m3，校核洪水位42.59m，總庫容6435萬m3，電站總裝機(jī)容量80mW。根據(jù)越南水利工程設(shè)計(jì)主要規(guī)定工程屬II等工程。

2 壩線選擇

根據(jù)馬江流域水電梯級(jí)規(guī)劃，有上、下兩個(gè)壩線可供比較選擇。

2.1 地形地質(zhì)條件

2.1.1 上壩線

河流順直，流向?yàn)槲鞅保瓥|南，河谷開闊，呈寬“U”型，河床寬度為100m左右，河床底高程21.7m～26.0m。左岸階地的地形平緩，高程41m～42m，寬度約170m，左岸山峰高程145.0m，山坡的坡度約為10°～20°。右岸階地高程38.0m～40.0m，階地寬約70m，右岸山丘高程84.3m，山坡的坡度為15°～20°。

左岸覆蓋層厚度約20m，其中上層厚度約10m～20m，為砂礫卵石和砂土，下層厚度6m左右，為粘土；下臥灰?guī)r和薄層重結(jié)晶灰?guī)r，全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚約1.2m～4.0m。河床覆蓋層厚度約7.8m，為砂礫卵石，下臥新鮮薄層重結(jié)晶灰?guī)r。右岸覆蓋層厚度約15m，其中上層厚度約8.5m，為夾有砂礫卵石的粘土，下層厚度6m左右，為殘坡積的粘土；下臥砂質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r，全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚約0.9m～3.7m。

2.1.2 下壩線

位于上壩線的下游約2.6km處，下壩線河流稱S型轉(zhuǎn)彎，流向先是由西－東，折轉(zhuǎn)為西北－東南，然后再轉(zhuǎn)為西南－東北。河谷開闊，呈寬“U”型，河床寬度為100m～250m。下壩線處河床左側(cè)深槽，深槽底高程13.0m，河床高差達(dá)10余m。左岸小山丘頂高程53.3m，山丘邊坡的坡度較大，為40°～45°，山丘左側(cè)有高程約38.5m的埡口，埡口寬約40m，左岸山峰高程132.7m，山坡的坡度約為20°～40°。右岸漫灘高程約28m，漫灘寬約40m，右岸階地高程38.0m～40.0m，階地寬約270m，右岸山峰高程118.9m，山坡的坡度為15°～30°。

左岸覆蓋層厚度約2.0m，為含碎石粘土；下臥泥質(zhì)片巖，全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚約2.0m。左岸埡口覆蓋層厚度5.5m，為含碎石粘土，下臥弱風(fēng)化的薄層弱風(fēng)化重結(jié)晶灰?guī)r。河床覆蓋層厚度約2.0m～8.0m，為砂礫卵石和砂土，下臥弱風(fēng)化的砂巖和砂質(zhì)灰?guī)r。右岸覆蓋層厚度約18m～27m，其中上層厚度約8.5m，為砂土，下層厚度6m左右，為砂礫卵石；下臥砂質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r，全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚約1.5m。

2.2 樞紐建筑物布置

2.2.1 上壩線樞紐建筑物布置

樞紐主要建筑物有泄洪閘、泄沖閘、河床式發(fā)電廠房、兩岸接頭建筑物等。

泄洪閘位于河床，共9孔，每孔凈寬12.0m，計(jì)入閘墩厚度2.5m，閘段總寬為131.9m，閘室溢流堰頂高程27.5m，共分為7個(gè)壩段。閘室下游接35.0m長(zhǎng)砼消力池、15.0m長(zhǎng)砼護(hù)坦，護(hù)坦末端與拋石防沖槽銜接。

泄沖閘位于河床左側(cè)，緊鄰泄洪閘布置，共3孔，每孔凈寬12.0m，計(jì)入閘墩厚度2.8m，閘段總寬為45.8m，閘室溢流堰頂高程25.5m，閘室下游接40.0m長(zhǎng)砼消力池、15.0m長(zhǎng)砼護(hù)坦，護(hù)坦末端與拋石防沖槽銜接。

電站位于左岸階地上，為河床式廠房，廠房?jī)?nèi)安裝3臺(tái)26.6mW貫流式燈泡機(jī)組，裝機(jī)容量80mW，主廠房左端與泄沖閘相鄰，升壓站布置在廠房左側(cè)灘地上，布置有3臺(tái)主變，開關(guān)站出線回路為一回220kV出線。

樞紐左岸河床式電站與岸坡的連接采用均質(zhì)土壩型式，土壩頂高程45.0m，壩頂寬6.5m，上下游壩坡1：2.0～2.5。

樞紐右岸泄洪閘與岸坡的連接采用砼重力壩型式，壩長(zhǎng)105.0m，分為5個(gè)壩段，壩頂高程45.0m，寬度6.5m，最大壩高29.5m。

2.2.2 下壩線樞紐建筑物布置

樞紐主要建筑物有泄洪閘、泄沖閘、河床式發(fā)電廠房、兩岸接頭建筑物、副壩等。

泄洪閘位于河床，共9孔，每孔凈寬12.0m，計(jì)入閘墩厚度2.5m，閘段總寬為131.9m，閘室溢流堰頂高程27.5m。閘室下游接35.0m長(zhǎng)砼消力池、15.0m長(zhǎng)砼護(hù)坦，護(hù)坦末端與拋石防沖槽銜接。

泄沖閘位于右側(cè)灘地上，緊鄰泄洪閘布置，共3孔，每孔凈寬12.0m，計(jì)入閘墩厚度2.8m，閘段總寬為45.8m，共分為3個(gè)壩段。閘室下游接40.0m長(zhǎng)砼消力池、15.0m長(zhǎng)砼護(hù)坦，護(hù)坦末端與拋石防沖槽銜接。

電站位于右岸灘地，為河床式廠房，廠房?jī)?nèi)安裝3臺(tái)26.6mW貫流式燈泡機(jī)組，裝機(jī)容量80mW，主廠房左端與泄沖閘相鄰，升壓站布置在廠房右側(cè)灘地上，布置有3臺(tái)主變，開關(guān)站出線回路為一回220kV出線。

樞紐左岸泄洪閘與岸坡的連接采用砼重力壩型式，壩長(zhǎng)65.15m，分為4個(gè)壩段，壩頂高程44.5m，寬度6.5m。

2.3 工程可比性投資

可比性投資主要由建筑工程、臨時(shí)工程和庫區(qū)淹沒費(fèi)用等組成。機(jī)電設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程費(fèi)用相同，不參與比較。

單價(jià)按照越南當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)測(cè)算上壩線可比性投資為22939萬元，多年平均發(fā)電量為28816萬kW.h。

下壩線可比性投資為20597萬元，多年平均發(fā)電量為29031萬kW·h。

3方案比較

從地形地質(zhì)條件來看，上壩線河床較窄，覆蓋層較厚，巖石風(fēng)化帶較厚，而且溶洞較發(fā)育，基巖透水率較大；下壩線河床較寬，覆蓋層較薄，河底高程高差達(dá)到10m，左側(cè)深潭基巖出露，左岸山丘邊坡覆蓋層淺??；但是兩個(gè)壩線方案泄洪閘、泄沖閘及廠房均可以建在弱風(fēng)化基巖上，因此總體上地形地質(zhì)條件差異不大，上壩線位置覆蓋層相對(duì)厚一些，基巖防滲處理工程量較大。

從樞紐建筑物布置來看，兩個(gè)壩線方案泄洪閘、河床式發(fā)電廠房的布置和結(jié)構(gòu)控制尺寸基本相同；上壩線方案的左岸接頭建筑物相對(duì)較長(zhǎng)，基巖面埋藏深，基礎(chǔ)防滲處理工程量較大，進(jìn)水渠和尾水渠平面布置轉(zhuǎn)彎，兩岸邊坡均需防沖保護(hù)，泄洪閘上游水流有轉(zhuǎn)彎，水流條件較差；下壩線尾水渠平面布置順直，僅需對(duì)右岸邊坡進(jìn)行防沖保護(hù)。因此在樞紐布置方面總體上差異不大，都是可行的。

從工程投資來看下壩線方案省2342萬元。從發(fā)電量角度來看下壩線每年可多發(fā)電215萬kW·h。

4 結(jié)論

越南伯尺二級(jí)河床式水電站下壩線具有投資省、發(fā)電量大等特點(diǎn)，且樞紐布置方面總體可行，故本工程選擇下壩線方案。

[1]水利工程設(shè)計(jì)規(guī)定 TCXDVN285：2002.

[2]水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范 SL266-2001.

[3]中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司.燈泡貫流式水電站[M].中國水利水電出版社，2009.

[4]中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司.低水頭河床式電站設(shè)計(jì)回顧.