楊 偉，謝福志

（中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司地質(zhì)處，吉林 長(zhǎng)春130021）

豐滿三期擴(kuò)建永慶反調(diào)節(jié)水庫，正常蓄水位192.20 m，當(dāng)時(shí)基于豐滿水電站裝機(jī)1 002.5 MW，每日調(diào)峰2次，最大工作容量700 MW時(shí)，相應(yīng)流量為1 400 m3/s左右的前提下確定的，并進(jìn)行了水庫區(qū)浸沒調(diào)查。豐滿水電站全面治理（重建）工程擬裝機(jī)1 480 MW，按照平衡結(jié)果夏季工作容量1 077 MW，相應(yīng)發(fā)電流量為2 198 m3/s，永慶反調(diào)節(jié)水庫相應(yīng)水位為193.07 m，高于水庫正常蓄水位0.87 m。因而可能對(duì)庫區(qū)左岸耕地造成新的浸沒影響，但鑒于該水位隨著豐滿發(fā)電日調(diào)峰過程的變化而變化，在豐滿水庫調(diào)峰運(yùn)行期間，永慶反調(diào)節(jié)水庫在滿足下游用水要求的前提下，水位日變化較大，高水位的持續(xù)時(shí)間較短，對(duì)永慶反調(diào)節(jié)水庫庫區(qū)造成的浸沒影響。較正常情況下有所不同，因此有必要針對(duì)永慶反調(diào)節(jié)水庫進(jìn)行浸沒再評(píng)價(jià)。

1 浸沒區(qū)地質(zhì)概況

永慶反調(diào)節(jié)水庫浸沒區(qū)主要分布于左岸壩址上游約700 m范圍內(nèi)，漫灘寬度一般250～330 m，灘面高程一般192.6～194.1 m。大部分地段漫灘上部由淤泥質(zhì)壤土組成，下部為砂卵石層，地下水位位于砂卵石層內(nèi)，雍水后上升至淤泥質(zhì)壤土內(nèi)，基巖面基本呈水平狀。

2 原浸沒評(píng)價(jià)

按設(shè)計(jì)蓄水位192.2 m，土的毛細(xì)管上升高度1.61 m，植物根生長(zhǎng)深度0.50 m進(jìn)行地下水雍高計(jì)算，地面高程在194.4～195.3 m之間的高漫灘基本將被浸沒。雍水后地下水位高程192.31～193.15 m，浸沒線高程194.42～195.26 m，預(yù)計(jì)浸沒區(qū)長(zhǎng)度約2.7 km，寬度一般150～300 m，面積約 45×104m2。

3 浸沒再評(píng)價(jià)

采用浸潤(rùn)線數(shù)模計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，建立Geostudio軟件的SEEP/W模塊，在永慶反調(diào)節(jié)水庫死水位條件下進(jìn)行模擬的基礎(chǔ)上，對(duì)水庫水位日內(nèi)變化條件下不同時(shí)刻的滲流進(jìn)行計(jì)算，研究浸潤(rùn)線變化分布規(guī)律。

3.1 計(jì)算模型的邊界條件

選取底面為不透水邊界；右側(cè)邊界以花崗巖為不透水邊界；砂礫石底面以上死水位至193.2 m高程水位之間為蓄水高度隨時(shí)間變化的變水頭邊界，即水位高度是時(shí)間的函數(shù)；左邊界部分由底部至初始地下水位線之間為定水頭邊界，水頭高度為初始地下水位高度，該面初始地下水位線以上至坡頂為不透水邊界。

3.2 計(jì)算方法

以裝機(jī)容量1 480 MW方案的夏季豐水期的永慶反調(diào)節(jié)水庫壩前水位日變化情況為基礎(chǔ)，擬定庫水位變化模擬計(jì)算模型，第一步假定庫水位為死水位，且滲流場(chǎng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)該狀態(tài)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)滲流分析，其結(jié)果作為滲流場(chǎng)瞬態(tài)分析的基礎(chǔ)；第二步計(jì)算水位，由死水位升至193.2 m高程過程中的瞬態(tài)滲流場(chǎng)；第三步計(jì)算193.2 m高程水位，保持一段時(shí)間條件下滲流場(chǎng)的變化情況；第四步計(jì)算水位，由193.2 m高程降至死水位過程中的瞬態(tài)滲流場(chǎng)；第五步計(jì)算水位，由死水位升至192.9 m高程過程中的瞬態(tài)滲流場(chǎng)；第六步計(jì)算水位，由192.9 m高程降至死水位過程中的瞬態(tài)滲流場(chǎng)。

3.3 調(diào)峰天數(shù)對(duì)浸潤(rùn)線影響分析

不同調(diào)峰天數(shù)浸潤(rùn)線分布對(duì)比如圖1所示；不同調(diào)峰時(shí)間浸潤(rùn)線上移趨勢(shì)分布如圖2所示。

圖1 不同調(diào)峰天數(shù)浸潤(rùn)線分布對(duì)比

圖2 不同調(diào)峰時(shí)間浸潤(rùn)線上移趨勢(shì)分布

由圖1和圖2可以看出，調(diào)峰第二天浸潤(rùn)線較第一天平均上移18.83 cm；調(diào)峰第三天浸潤(rùn)線較第二天平均上移5.94 cm；調(diào)峰第四天浸潤(rùn)線較第三天平均上移6.58 cm；調(diào)峰第五天浸潤(rùn)線較第四天平均上移3.62 cm；調(diào)峰第六天浸潤(rùn)線較第五天平均上移2.11 cm；調(diào)峰第七天浸潤(rùn)線較第六天平均上移1.85 cm，隨著調(diào)峰時(shí)間的推移，浸潤(rùn)線變化越來越小，第七天滲流場(chǎng)基本趨于穩(wěn)定。

根據(jù)研究成果，依據(jù)第七天浸潤(rùn)線包絡(luò)線繪制最外層浸潤(rùn)線，再考慮淤泥質(zhì)壤土毛細(xì)上升高度1.61 m，將繪制的最外層浸潤(rùn)線上移，以上移的浸潤(rùn)線與坡面的交點(diǎn)為浸沒邊界確定浸沒范圍。據(jù)此確定的1 480 MW方案的計(jì)算浸沒范圍。

計(jì)算的1 480 MW方案浸沒范圍，較原1 080 MW裝機(jī)方案劃定的浸沒范圍水平向減小約13.08 m，垂直向減小0.18 m，單寬面積減小13.08 m2。亦即豐滿水電站1 480 MW裝機(jī)方案并未擴(kuò)大原永慶反調(diào)節(jié)水庫浸沒范圍。

4 結(jié)論

豐滿水電站1 480 MW裝機(jī)方案雖下泄的發(fā)電流量較大，導(dǎo)致永慶反調(diào)節(jié)水庫回水水位較正常蓄水位高，但其調(diào)峰發(fā)電水位日變化較大，高水位持續(xù)時(shí)間較短，不會(huì)對(duì)永慶反調(diào)節(jié)水庫產(chǎn)生新的浸沒影響。