羅兆鵬，袁 慧

(1.浙江惠川水利工程技術(shù)有限公司，浙江 溫州 325000；2.溫州市水利電力勘測設(shè)計(jì)院，浙江 溫州 325000)

1 工程概況

文成縣九溪水電站(溪口壩址)位于飛云江珊溪水庫與趙山渡水庫之間，為飛云江梯級(jí)水電開發(fā)(洪頭灘～趙山渡區(qū)間)的一部分。

該電站裝機(jī)2×8.0 MW，多年平均發(fā)電量為4010萬kW·h，多年平均利用小時(shí)數(shù)為2506 h。

水庫正常蓄水位為33.5 m，相應(yīng)庫容為344.3萬m3；發(fā)電死水位為32.5 m，相應(yīng)庫容為289.2萬m3。水庫攔水壩為翻板壩，最大壩高26.2 m。工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級(jí)別為4級(jí)，樞紐建筑物主要由河床式發(fā)電廠房、泄洪(沖沙)閘、翻板壩、非溢流壩段等組成。工程于2014年1月20日開工，2019年9月基本完工。

2 蓄水安全鑒定

2.1 工程泄洪能力評(píng)價(jià)

調(diào)洪計(jì)算時(shí)，各頻率洪水位根據(jù)宣泄洪峰即Q泄=Q來確定，并考慮下游的水位影響。九溪水電站壩址的水位～流量關(guān)系，利用下游的水位流量的關(guān)系，根據(jù)恒定非均勻流的計(jì)算方法推求。

泄流建筑物由液壓控制水力自控翻板門壩和泄洪沖沙閘壩兩部分組成。液壓控制水力自控翻板門壩共布置9扇，型號(hào)為6×10型，堰頂高程27.5 m；泄洪沖沙閘由3扇13 m×12.0 m的弧形閘門組成，堰頂高程22.0 m，閘壩溢流段總凈寬129 m，其中翻板閘凈寬90 m，弧形閘凈寬39 m。九溪水電站(溪口壩址)閘孔特性見表1。

表1 九溪水電站(溪口壩址)閘孔特性表

調(diào)洪計(jì)算時(shí)，翻板壩及泄洪深孔閘壩均按寬頂堰泄流公式計(jì)算[1]，翻板壩泄水時(shí)由于門板全部翻倒成傾斜狀，最小傾角10°，門體在翻起時(shí)有一定的阻水，根據(jù)水力自控翻板門廠家提供的經(jīng)驗(yàn)公式，翻板壩過流可按寬頂堰流計(jì)算公式乘以0.9的流量修正系數(shù)。

式中：Q為下泄流量，m3/s；B為溢流堰凈寬，m；Hz為包括行近流速在內(nèi)的水頭，m；g為重力加速度，g=9.8 m2/s；mz為流量系數(shù)，計(jì)算確定；ε為側(cè)向收縮系數(shù)，與邊墩、中墩型式及個(gè)數(shù)有關(guān)；σm為淹沒系數(shù)，與淹沒程度有關(guān)。

各頻率洪水在不同的起調(diào)水位時(shí)的調(diào)節(jié)計(jì)算成果見表2。

表2 調(diào)洪計(jì)算成果表

由洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果看，本次計(jì)算校核洪水位高于原設(shè)計(jì)情況最大值約0.03 m，基本一致，原設(shè)計(jì)調(diào)洪成果可用。

2.2 壩頂高程評(píng)價(jià)

2.2.1 計(jì)算條件組合

九溪水電站擋水建筑物高程應(yīng)不低于校核洪水位或正常蓄水位加安全超高值，壩頂高程等于水庫靜水位與超高之和，分別按以下運(yùn)用條件計(jì)算，取其較大值。

(1)正常運(yùn)用條件：正常蓄水位+正常運(yùn)用情況的壩頂超高

(2)非常運(yùn)用條件：校核洪水位+非常運(yùn)用情況的壩頂超高

2.2.2 計(jì)算方法及計(jì)算結(jié)果

壩頂在靜水位以上的安全超高可按下面的公式計(jì)算[2]：

Δh=hb+hz+hc

式中：Δh為防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差，m；hb為波高，按官廳公式計(jì)算，m；hz為波浪中心線至正常蓄水位或校核洪水的高差，m；hc為安全加高，m。

計(jì)算成果見表3。

表3 擋水建筑物高程計(jì)算表 單位：m

完工擋水建筑物右岸廠房段壩頂高程為41.0 m，泄洪閘段壩頂高程為41.5 m，滿足安全標(biāo)準(zhǔn)要求，因此防洪安全滿足規(guī)范要求。

2.3 庫區(qū)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

(1)庫區(qū)地形、地質(zhì)條件較好，庫區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)通向庫外的斷層破碎帶，庫岸穩(wěn)定，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g，反應(yīng)譜特征周期0.35 s，相應(yīng)基本烈度為Ⅵ度。

(2)水庫庫周岸坡穩(wěn)定，無永久性滲漏問題存在，存在一定的浸沒問題。但庫區(qū)內(nèi)沒有重要的工礦企業(yè)和大片農(nóng)田，故不存在嚴(yán)重的浸沒問題。

(3)壩址區(qū)砂卵石層厚度大，砂卵石上部為強(qiáng)透水性，下部為中等透水性，相對隔水層為弱風(fēng)化巖體。河床砂礫卵石較深厚，工程地質(zhì)條件一般，本工程翻板壩和泄洪閘壩段坐落在砂卵石層，設(shè)計(jì)已經(jīng)采取設(shè)置C20混凝土防滲墻并進(jìn)入基巖0.5 m等措施，基本完全截?cái)嗔送杆畬?，?jīng)檢測，防滲墻入巖深度滿足設(shè)計(jì)要求，方案能滿足工程防滲要求。

(4)廠房段壩基巖體厚實(shí)、穩(wěn)定，透水性差，壩基開挖后，進(jìn)行帷幕灌漿和固結(jié)灌漿，能滿足工程防滲等要求。

2.4 工程設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量評(píng)價(jià)

工程攔河建筑物等級(jí)定為Ⅳ等，擋水建筑物為4級(jí)建筑物，符合《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL 252-2017)的規(guī)定。樞紐建筑物布置選擇基本合適。樞紐布置方案從右至左為：河床式發(fā)電廠房、泄洪(沖沙)閘、翻板壩和非溢流壩段。工程布置符合工程實(shí)際地形地質(zhì)條件。

基礎(chǔ)根據(jù)工程條件和基巖出露情況，或開挖至弱風(fēng)化巖體，或采用混凝土防滲墻等工程措施，并對局部不良地質(zhì)段進(jìn)行工程處理，基本符合規(guī)范要求；防滲設(shè)計(jì)基本合理，建議蓄水后加強(qiáng)滲漏情況觀察。翻板壩、泄洪閘壩及廠房擋水建筑物根據(jù)區(qū)域不同，選擇不同的建筑材料，能滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，其選擇基本合理。擋水建筑物的分縫合適，能夠滿足施工期溫控要求和施工強(qiáng)度要求，縫面結(jié)構(gòu)和處理措施設(shè)計(jì)合適。整個(gè)施工過程中所使用的建筑材料均符合國家和行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，各道工序均經(jīng)過施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢測。

壩體工程均評(píng)定為合格以上，但發(fā)電廠房部分存在以下問題：

(1)本工程發(fā)電廠房混凝土缺陷采用了灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理，但未見處理后檢測情況分析，建議運(yùn)行期間要加強(qiáng)觀察，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施處理。

(2)廠房擋水部分混凝土存在游離鈣析出、滲水現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)處理。

2.5 金屬結(jié)構(gòu)及安裝評(píng)價(jià)

(1)閘門、啟閉機(jī)等制造廠家具有合法的資質(zhì)證書，出廠合格證齊全，選用的各類原材料滿足設(shè)計(jì)要求，制造廠與第三方檢測結(jié)果基本符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，制造尺寸偏差在設(shè)計(jì)和規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

(2)發(fā)電廠房進(jìn)口攔污柵、檢修門、尾水閘門布置合理，啟閉設(shè)備的選型和布置滿足工作要求。攔污柵、閘門的強(qiáng)度與剛度計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求，啟閉機(jī)的主要參數(shù)滿足攔污柵與閘門的工作要求。

(3)泄洪閘采用表孔弧形鋼閘門作為泄洪控制設(shè)備是合適的?；⌒喂ぷ鏖l門與啟閉機(jī)布置合理，閘門強(qiáng)度與剛度的計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求，啟閉設(shè)備選型合適，主要參數(shù)滿足閘門運(yùn)行要求。帶液壓控制的水力自控翻板門布置合理，啟閉設(shè)備滿足工作要求，工程基本能滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。

(4)閘門、攔污柵及啟閉機(jī)已安裝完成，閘門、攔污柵等金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝基本符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。閘門啟閉機(jī)操作供電、照明、控制設(shè)計(jì)方案合理，滿足規(guī)范和工程安全運(yùn)用要求。

2.6 工程安全檢測評(píng)價(jià)

本工程主要監(jiān)測項(xiàng)目有：建筑物變形監(jiān)測(水平位移、垂直位移)、水位監(jiān)測、上下游沖淤監(jiān)測等。設(shè)置的監(jiān)測項(xiàng)目基本滿足本工程安全監(jiān)測的要求。

監(jiān)測設(shè)施的安裝埋設(shè)由施工單位負(fù)責(zé)。埋設(shè)普通標(biāo)石，標(biāo)記現(xiàn)場澆灌，埋設(shè)時(shí)，坑底填以砂石，搗固夯實(shí)，澆灌混凝土墊層，然后再澆灌。點(diǎn)位選在壩墩和翼墻上，鑿孔現(xiàn)場灌注標(biāo)志，并噴繪油漆。儀器埋設(shè)與監(jiān)測由專人負(fù)責(zé)，埋設(shè)前由技術(shù)人員檢驗(yàn)定率，確保埋設(shè)前儀器正常，埋設(shè)及監(jiān)測要滿足規(guī)范要求。因此，外部監(jiān)測儀器的安裝埋設(shè)，按照有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行，基本符合要求。

2019年6月對建筑物進(jìn)行了首期變形監(jiān)測，監(jiān)測中各種監(jiān)測設(shè)施能夠正常使用，并取得初始值，經(jīng)現(xiàn)場查看及數(shù)據(jù)分析無異常。2019年8月對文成縣九溪電站進(jìn)行了二期監(jiān)測，各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的位移沉降量均表現(xiàn)穩(wěn)定，沒有異常變化點(diǎn)，基于壩軸線平面位移量均為0.011 m，最大的垂直位移量0.0051 m，因此文成縣九溪電站在施工運(yùn)行期間，全線工程建筑物基本穩(wěn)定。

3 結(jié)論及建議

(1)文成縣九溪水電站工程各類建筑物級(jí)別、選型、布置以及建筑材料的選擇均符合規(guī)范要求。但是電廠房混凝土缺陷采用了灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理，未見處理后檢測情況分析，建議運(yùn)行期間要加強(qiáng)觀察，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施處理。

(2)庫區(qū)地形、地質(zhì)條件較好，水庫岸坡穩(wěn)定，無永久性滲透問題。壩址區(qū)砂卵石層厚度大，砂卵石上部為強(qiáng)透水性，工程地質(zhì)一般，但設(shè)計(jì)已經(jīng)采取設(shè)置C20混凝土防滲墻并進(jìn)入基巖0.5 m等措施，基本完全截?cái)嗔送杆畬?，可滿足工程防滲要求。各壩段地質(zhì)地層分布較為復(fù)雜，建議運(yùn)行期間加強(qiáng)基礎(chǔ)滲漏、防沖設(shè)施的經(jīng)常性人工巡視檢查與監(jiān)測。

(3)水電站金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及安裝均符合要求，建議在蓄水前對閘門及啟閉機(jī)作全面的檢查，并進(jìn)行啟閉試驗(yàn)，確保閘門及啟閉機(jī)運(yùn)行安全。

(4)大壩安全監(jiān)測項(xiàng)目以及儀器的安裝符合規(guī)范要求，建議蓄水過程中加強(qiáng)監(jiān)測，增加監(jiān)測頻率，利于研判各擋水建筑物在蓄水過程中是否穩(wěn)定。