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摘 要：云南松坡水電站是一個高水頭電站，引水系統(tǒng)采用水庫、埋管和明管相結合布置形式。結合松坡水電站地形地質條件及布置特點，對引水系統(tǒng)方案進行優(yōu)化設計及施工方案進行研究。

關鍵詞：松坡水電站;引水系統(tǒng)優(yōu)化設計;施工

中圖分類號：TV732 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）04-0181-02

1 工程概況

松坡水電站位于德宏州盈江縣盞西鎮(zhèn)的勐龍河流域上，距盈江縣城90km，距昆明882km。電站由4座攔河壩、3條引水隧洞、壓力管道、廠區(qū)樞紐、升壓站等建筑物組成。調節(jié)水庫位于白龍河上游小地方附近，壩址以上流域面積18.57km2，河長5.07km，平均坡降12.6%，壩址海拔高程1922m，多年平均流量1.03m3/s，多年平均徑流量0.32億m3，地理位置：東經(jīng)98°13′，北緯25°06′。廠址位于檳榔江干流上，廠址以上檳榔江流域面積1149.63km2，河長73.8km，平均坡降3.28%，廠址海拔高程1020m，地理位置：東經(jīng)98°11′，北緯25°05′。主廠房、副廠房、升壓站布置在檳榔江干流左岸。

松坡水電站為引水式開發(fā)，裝機容量21MW，設計水頭796.29m，保證出力4.83MW，年發(fā)電量11189萬kw.h，年利用小時5328h，引水流量3.3m3/s，為四等?。?）型工程。電站可研概算總投資20324.14萬元，靜態(tài)總投資19739.14萬元，單位千瓦投資9678元，單位千瓦靜態(tài)投資9400元。

2 引水系統(tǒng)設計方案優(yōu)化分析

原設計引水方案：1#有壓引水隧洞從1#壩引水至壓力管道，隧洞長1370m;2#無壓引水隧洞從2#壩引水至小地方調節(jié)水庫，隧洞長2130m;3#無壓引水隧洞從3#壩引水至2#壩，隧洞長2480m;4#無壓引水隧洞從4#壩引水至3#壩，隧洞長1320m;1#引水隧洞與長2368.44m的壓力管道連接后至廠房發(fā)電。原設計方案設計水頭為796.29m。

調整后的引水方案：1#無壓引水隧洞從1#壩的刀河凹子右岸引水至2#壩，隧洞長1619m;2#無壓引水隧洞從2#壩的天花板凹子河右岸引水至3#壩，隧洞長2732m;3#無壓引水隧洞從3#壩的松坡河干流右岸引水至小地方水庫，隧洞長2342m;從小地方水庫左岸通過長2989.77m的有壓引水隧洞引水與2405.767m長的壓力管道連接后至廠房發(fā)電，由于廠房位置的變更壓力管道位置和走向也隨之變更。變更后設計水頭為874.96m。

因廠房位置變化，壓力管道由14#鎮(zhèn)墩起向變更廠址改線，壓力管道走向及布置也有相應變化。原壓力管道布置在一寬厚山脊，地貌形態(tài)為淺切割低中山緩坡地形，地形上緩下陡，地形坡度較陡，山體較厚實，發(fā)育有兩條小的沖溝和幾個小規(guī)模的坍滑體，這幾個小的坍滑體為淺切割表層的第四系覆蓋層滑動，自然邊坡中等穩(wěn)定，管道線距離兩側大的沖溝700～100m，無滑坡，泥石流等不良物理地質現(xiàn)象發(fā)育，不存在高陡邊坡。

地層巖性為下古生界高黎貢山群（Pzlgl）混合巖化片麻巖，泥盆系下統(tǒng)關上組下段（D1g1）炭質砂質板巖。管道沿線多為第四系殘坡積（Qedl）層所覆蓋，巖性為粘性土夾碎石，層厚2.0～3.0m，局部5～6m，結構松散～中密;下伏全風化混合巖化片麻巖，層厚5～8m，巖層較軟弱。管道沿線發(fā)育區(qū)域性斷裂長嶺崗——頓海壓扭性斷裂的次一級斷層（f1）。地下水位埋深大于15m，為地下潛水，全～強風化基巖透水性為弱～中等。管道處于山脊上，地下水排泄條件較好。

從14#鎮(zhèn)墩起向變更廠址改線，線路沿著山脊部位布置，地形坡度30～40，此段地層巖性為泥盆系下統(tǒng)關上組下段（D1g1）炭質粉砂質板巖，泥盆系下統(tǒng)關上組上段（D1g2）泥質條帶狀灰?guī)r，片理面傾向山內，有利于邊坡穩(wěn)定。變更后的管線布置形式開挖量相對少，自然邊坡穩(wěn)定，進廠段的管線坡度緩，對壓力管道和廠房布置極為有利，故管線按本方案布置，考慮開挖邊坡較陡，為管道安全穩(wěn)定，對0#～2#鎮(zhèn)墩、16#～17#鎮(zhèn)墩之間的管段采用C20混凝土包管，厚80cm。

3 施工要點分析

3.1 施工導流標準與方式

施工導流標準，松坡水電站裝機容量為2×13.5MW。1#～3#攔河壩采用漿砌石重力壩，小地方調節(jié)水庫為埋石混凝土重力壩。按照《防洪標準》（GB50201-94）和《水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準》（DL5180-2003）的規(guī)定，依據(jù)水工建筑物級別和壩型，工程等別為四等，工程規(guī)模為?。?）型，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級，臨時建筑物級別為5級，導流標準按5年一遇設計，水工建筑物結構安全級別為Ⅲ級。根據(jù)工程樞紐布置特點、規(guī)模和施工進度規(guī)劃，確定施工導流時段為12月1日至次年4月30日，松坡水電站1#壩相應導流設計流量為5m3/s，2#壩相應導流設計流量為7m3/s，3#壩相應導流設計流量為5.44m3/s;小地方調節(jié)水庫相應導流設計流量為12.8m3/s。廠房距離檳榔江較遠，高于檳榔江左岸灘地35m，故不需要導流。

導流方式，因各道壩均為重力壩，枯期流量小，可作為主要施工期，汛期可利用壩身泄洪過水，故采用枯期明渠導流方式?？萜诓捎蒙嫌螡{砌石圍堰擋水，1#壩、2#壩、3#壩第一個枯期采用左岸導流明渠過水，第二個枯期采用沖沙閘過水，汛期由壩體臨時斷面過水。小地方水庫攔河壩第一個枯期采用右岸導流明渠過水，第二個枯期采用沖沙閘過水，汛期由壩體臨時斷面過水。

3.2 引水發(fā)電隧道施工

隧洞開挖時對局部不穩(wěn)定段采用砂漿錨桿加固，對成洞條件差的開挖后應及時支護或超前支護。洞挖與出渣，洞內用7655氣腿手風鉆鉆孔，人工裝藥爆破，全斷面一次開挖。為滿足隧洞開挖出渣強度要求，采用人工推運0.6m3V型有軌礦車出渣，線路布置為單線，輕便鐵道軌距為600mm;采用人工裝渣，人工推運出渣。洞挖石方總量：16180m3。運至棄渣場堆放。臨時支護：在圍巖較差的洞段及斷層破碎帶洞段須按設計要求，進行錨噴臨時支護，錨桿用手風鉆造孔，人工安裝錨桿，注漿機注漿?；炷羾娚錂C噴混凝土。通風：由設置在施工支洞洞口的軸流風機將風壓入 φ500mm風管送至施工掌子面，總供風量為100m3/min。鋼筋混凝土工程，引水隧洞鋼筋混凝土襯砌一般應安排在洞挖完成后進行，引水隧洞全面貫通后進行施工，澆筑應先澆邊、頂拱，最后澆筑底板。邊、頂拱使用定型組合鋼模（漸變段可使用部分木模），人工立模，混凝土襯砌宜采用分洞段澆筑?；炷猎牧嫌米孕镀噺纳笆霞庸S及水泥庫房運至施工支洞口及引水隧洞明洞口設置的混凝土拌合站，混凝土由各拌合站拌制供給，由1t翻斗車運輸混凝土至洞內，混凝土泵送入倉，人工平倉，插入式振搗器進行振搗。底板混凝土澆筑可人工抹平?；靥罟酀{：頂拱回填灌漿分段進行，其分段同混凝土澆筑分段。按設計要求，在隧洞頂拱預埋PVC管，砂漿泵實施灌漿。

3.3 廠房施工

主廠房由主機段和安裝間組成，全長34.52m（其中主機段長24.50m，安裝間長10.0m），寬14.0m，發(fā)電機層高程以上最大高度12.40m，采用鋼筋混凝土框架結構。主廠房內布置2臺水輪發(fā)電機組及相關配電設備和一臺雙梁橋式起重機。水輪發(fā)電機組中心距為12.0m，機組安裝高程1034.60m，室內地面高程1041.75m，屋頂高程1054.15m，進水管軸線高程1034.60m。

副廠房在主廠房下游布置，平面尺寸27.14×14.0m，高5.5m。布設中央控制室、低壓配電室、高壓開關室、載波室、儀表檢修間及交接班室組成，室內地面高程1041.75m，屋頂高程1047.25m;副廠房為C25鋼筋混凝土排架及板、梁結構。副廠房屋頂設防水層及預制砼塊隔熱層。開挖，廠房土石方開挖邊坡開挖原則上應自上而下進行。土方采用分層用人工及挖掘機開挖、集渣，反鏟裝5t自卸汽車運輸出渣。石方開挖用手風鉆鉆孔，人工裝藥，推土機集渣，裝載機裝5t自卸汽車出渣。開挖石渣運至Ⅵ號棄渣場;錨噴支護，錨桿采用人工搭腳手架，鋪設操作平臺，手風鉆鉆孔，人工安裝錨桿，注漿機注漿。噴混凝土可在已搭設的邊坡腳手架上用混凝土噴射機施噴;鋼筋混凝土工程，鋼筋由廠區(qū)鋼筋加工廠制作加工，載重汽車運至施工現(xiàn)場，人工綁扎安裝。模板用定型組合鋼模，部分采用木模，人工立模安裝。廠房混凝土由廠區(qū)拌合站拌制。下部混凝土采用1t翻斗車運送，卸入溜槽（筒）入倉，人工平倉、振搗。廠房上部基本為鋼結構板、梁、柱安裝施工，考慮布置1臺50噸汽車吊，吊運構件至安裝點，人工安裝固定，焊接或螺栓連接;砌體工程，廠房砌磚采用手推車運輸，垂直運輸用井架式提升機吊運，砂漿由攪拌機拌制，在搭設的鋼管腳手架上人工砌磚;機組安裝，用汽車起重機先安裝廠房橋吊，機組安裝由廠房橋吊吊運安裝。

3.4 運輸方式選擇與重大件運輸措施

松坡水電站壩址距盈江縣城公路里程為85km，現(xiàn)有公路從昆明通至盈江縣，公路里程為820km，其中昆明至保山549km，為汽車專用一、二級高等級公路，保山至盈江271km，主要為二級公路。根據(jù)機電設計資料，重大件為主變壓器，發(fā)電機轉子總重。省外供貨的重大件考慮鐵路與公路聯(lián)合運輸方式。從產地由火車運至昆明，轉由載重30t拖車運至工地。省內運輸考慮采用公路運輸，可以滿足重大件運輸要求。

4 結語

本文以松坡水電站引水系統(tǒng)設計方案優(yōu)化與施工要點為主題，對松坡水電站概況進行分析，隨后提出了引水系統(tǒng)的優(yōu)化方案。針對施工中可能存在的問題，筆者對工程施工要點進行羅列，并逐一進行詳細論述。松坡水電站的建設對于當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境的治理具有重要意義。其它類似工程也可借鑒松坡水電站引水系統(tǒng)設計方案優(yōu)化與施工結合自身實際水電站建設特點，科學開展各項建設工作，確保工程設計施工科學合理。

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