趙瑞花

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

膋頭水電站位于長(zhǎng)治市平順縣北耽車鄉(xiāng)北耽車村上游約400 m的濁漳河干流上，控制流域面積10 458 km2。工程主要是控制上游水庫的棄水量和區(qū)間來水量，對(duì)上游來水量的時(shí)空分布進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，充分利用蓄水水頭，增加平順縣小水電的裝機(jī)容量，同時(shí)對(duì)下游14座已建徑流式電站進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)。工程建成后，每年可向工業(yè)供水1 300萬m3，年均發(fā)電量437萬kW·h，電站裝機(jī)容量1 200 kW。

2 工程建設(shè)必要性

平順縣為貧困山區(qū)縣，近年來，由于干旱及地下水位下降，加之上游農(nóng)業(yè)引水等多種原因，干流徑流量較原設(shè)計(jì)徑流量10 m3/s差距較大。濁漳河沿岸各水電站均屬徑流式電站，沒有調(diào)節(jié)能力，水輪發(fā)電機(jī)組出力受徑流量的限制，來水量大小差額懸殊，發(fā)電負(fù)荷峰谷值相差大，供電得不到保證，使該縣濁漳河沿岸的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不能穩(wěn)定發(fā)展。

興建膋頭水電站，可對(duì)上游來水進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，利用天然水能進(jìn)行發(fā)電，對(duì)下游電站運(yùn)行、農(nóng)村電氣化建設(shè)以及沿岸的灌溉和人畜飲水都極為有利。

3 工程地質(zhì)問題

3.1 庫區(qū)工程地質(zhì)情況及應(yīng)對(duì)措施

3.1.1 庫區(qū)滲漏

庫區(qū)地貌為剝蝕中山區(qū)和河谷區(qū)，濁漳河河谷區(qū)為典型的河流地貌單元。水庫正常蓄水后，庫區(qū)不存在沿兩岸向庫外永久滲漏的可能，但存在沿壩址左岸向下游河道滲漏的問題。

3.1.2 庫岸穩(wěn)定

土質(zhì)岸坡主要位于庫區(qū)左岸，長(zhǎng)度255 m，約占總庫岸的10%。地層巖性為第四系上更新統(tǒng)沖洪積低液限黏土和卵石混合土。但此類庫岸抗沖刷能力差，存在坍岸隱患。施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行削坡、支護(hù)處理。

3.1.3 泥砂淤積

水庫上游及兩岸岸坡多為松散層，水土流失嚴(yán)重，河流泥砂量大，水庫淤積嚴(yán)重。施工時(shí)需做好水庫上游及庫兩岸的水土保持工作，同時(shí)還應(yīng)設(shè)計(jì)排泥砂設(shè)施。

3.2 壩址工程地質(zhì)情況及應(yīng)對(duì)措施

3.2.1 壩基滲漏

壩基為低液限黏土層及卵石混合土層，卵石混合土層具有中等透水性，蓄水后存在壩基涌水問題。施工時(shí)可采用防滲墻進(jìn)行防滲處理。

3.2.2 壩基滲透穩(wěn)定

壩基低液限黏土屬黏性土，滲透變形類型主要為流土；壩基卵石混合土層滲透變形類型主要為管涌，局部可能為流土或過渡型?？刹扇〗档偷鸵合摒ね良奥咽旌贤猎试S水力比降的方法來減少壩基的滲透變形。

3.2.3 繞壩滲漏

壩肩繞壩滲漏主要是基巖巖溶裂隙滲漏。施工時(shí)應(yīng)對(duì)兩壩肩巖層進(jìn)行帷幕灌漿處理。

3.2.4 壩肩穩(wěn)定

為確保壩肩穩(wěn)定，應(yīng)將壩肩覆蓋層、強(qiáng)風(fēng)化層全部清除，壩肩坐落于弱風(fēng)化層基礎(chǔ)上。同時(shí)，壩肩應(yīng)進(jìn)行削坡及噴護(hù)處理。

3.2.5 壩后沖刷

壩基地層上部為低液限黏土及卵石混合土層，抗沖刷能力差，存在閘后沖刷問題。施工時(shí)應(yīng)在閘后增設(shè)消能抗沖設(shè)施。

3.2.6 壩基抗滑穩(wěn)定

壩基在主河床左岸主要坐于低液限黏土層，其強(qiáng)度低，承載力差，與混凝土接觸容易產(chǎn)生滑動(dòng)。施工時(shí)應(yīng)采用旋噴或其他有效措施進(jìn)行加固處理，并擴(kuò)大壩基尺寸。

4 工程總體布置

水電站樞紐工程位于北耽車村上游，主要建筑物由左右岸擋水壩段、水閘段和左岸壩后引水式電站組成。攔河壩壩型為漿砌石重力壩，壩軸線垂直河道布置，壩軸線長(zhǎng)212 m，其中左岸擋水壩段長(zhǎng)51 m，水閘段長(zhǎng)136 m，右岸擋水壩段長(zhǎng)25 m。共布置9孔水閘，其中左右兩端各為1孔底孔閘，孔口尺寸12 m×8 m（寬×高），邊墩厚2.0 m；中部為7孔表孔閘，孔口凈寬12.0 m，每2孔為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，邊墩和縫墩厚均為2.0 m；順?biāo)鞣较蛞来尾贾糜谢炷练罎B墻、閘室段、消力池段、海漫和防沖槽，其中混凝土防滲墻厚0.8 m，閘室段長(zhǎng)32 m，消力池段長(zhǎng)30.0 m，海漫長(zhǎng)70 m，拋石防沖槽長(zhǎng)12.5 m，寬度均為148 m。

底孔閘底板高程590.0 m，閘頂高程605.5 m；表孔閘堰頂高程592.0 m，閘頂高程605.5 m，堰面采用WES型曲線。底孔閘和表孔閘閘室內(nèi)均布置有平板檢修閘門和弧形工作閘門，檢修閘門共設(shè)置9扇，通過設(shè)置在閘頂平臺(tái)的門機(jī)配合液壓自動(dòng)抓梁進(jìn)行啟閉；弧形工作閘門設(shè)置9扇，采用布置在閘頂兩側(cè)啟閉機(jī)室中的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)啟閉。閘室頂部的下游側(cè)設(shè)置8.0 m寬的交通橋，橋面高程605.5 m。

水電站進(jìn)水口布置在左岸擋水壩段，進(jìn)水口底高程592.5 m，設(shè)置1扇攔污柵和1扇檢修閘門，攔污柵孔口尺寸3.0 m×3.9 m，檢修閘門孔口尺寸3.0 m×3.0 m，啟閉均通過設(shè)置在壩頂?shù)拈T機(jī)進(jìn)行。閘后通過漸變段和壓力鋼管相連，壓力鋼管直徑3.0 m，長(zhǎng)263 m，其中10 m埋設(shè)在壩內(nèi)，253 m埋設(shè)在河道左岸。

水電站主廠房布置在壓力鋼管末端，距大壩約280 m的河道下游左岸，為一壩后引水式電站。電站共設(shè)3臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量1 200 kW，引水流量12.0 m3/s，設(shè)計(jì)水頭14.0 m，主廠房長(zhǎng)30.0 m，寬12.0 m，機(jī)組間距6.0 m。水輪機(jī)安裝高程590.0 m，安裝間高程597.9 m，廠外地坪高程597.7 m。電站下游設(shè)置尾水池，尾水池長(zhǎng)4.0 m，寬17.6 m，通過尾水渠與下游河道相連。

電站副廠房布置在主廠房后619.0 m高程的臺(tái)地上，副廠房長(zhǎng)27.6 m，寬8.1 m，為單層磚混結(jié)構(gòu)，廠內(nèi)地坪高程619.2 m，廠外地坪高程619.0 m，從左至右依次布置有高壓開關(guān)室、站變室、低壓開關(guān)室、中控室、電氣試驗(yàn)室和值班室。355 kV開關(guān)站布置在副廠房上游，平面尺寸17.3 m×17.1 m。

5 結(jié)語

膋頭水電站是山西省的一項(xiàng)重點(diǎn)水利水電工程，該水電站的興建將為全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。