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锦屏一级水电站大江截流设计

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文章编号:1671-3354(2008)04-0039-03收稿日期作者简介高一军,男,工程师。

锦屏一级水电站大江截流设计高一军(葛洲坝集团第二工程有限公司,湖北宜昌　443002)摘要:根据截流模型试验成果,选用了适宜的截流材料、戗堤布置与进占方案,在高流速、大落差、地形陡峭的雅砻江上顺利地完成了截流任务。

关键词:锦屏一级水电站;大江截流;设计中图分类号:TV551.2 文献标志码:ADesign o f r iver closur e o f J inping 2ⅠHydr opow er StationG AO Y ijun(Subsid iary Ⅱo f G ezh ouba G rou p C orp.,Y ichang 443002,China )Abstract :Inacc ordance with the river closure model test result ,the suitable river closure materials ,layout scheme of river clo 2sure dikes and their bank 2off advancing schemes are chosen out to m eet the high velocity ,high dr op and steep topographic con 2ditions of the Y along River ;the river closure w ork of Jinping 2ⅠHydr opow er S tation is com pleted success fully.K ey w or ds :Jinping 2ⅠH ydr opow er S tation ;river closure ;design1　工程概况1.1　锦屏一级水电站工程锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上,是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头电站。

工程主要任务是发电,最大坝高305m 。

电站装机6台,单机容量600MW 。

电站为一等大(1)型工程,其枢纽建筑物主要由混凝土双曲拱坝、坝后水垫塘和二道坝、右岸泄洪洞、右岸引水发电系统等组成,主要水工建筑物为I 级。

1.2　围堰及导流工程上游围堰为土石围堰,Ⅲ级建筑物,位于大坝上游约250m 处,围堰挡水标准为30年重现期洪水。

围堰堰顶高程为1691.50m ,最大堰高64.50m ,围堰顶宽10.00m ,最大底宽312.00m ,长约186m 。

迎水面坡度为1∶2.5,背水面平均坡比为1∶1.75。

防渗土工膜坡比为1∶2.5,土工膜下层设有砂砾石垫层,上层设有混凝土面板。

堰基防渗采用混凝土防渗墙,防渗墙施工平台高程为1647.5m ,设计成墙厚度1.0m ,最大处理深度约为53.15m 。

两岸堰肩基岩和防渗墙下设有帷幕灌浆,其间距、排距均为2.00m ,帷幕灌浆长度约为8000m ,最大处理深度为49.00m 。

上游围堰结构见图1。

截流及围堰施工期采用隧洞导流,两条导流洞分别布置在左右两岸,断面尺寸为15m ×19m (宽×高),设计状态下单洞最大泄流流量4680m 3/s ,平均流速17.58m/s 。

1.3　工程水文气象条件雅砻江流域地处青藏高原东侧边缘地带,属川西高原气候区。

工程所在地雅砻江洼里站的枯水期旬平均流量见表1。

2　大江截流施工特点(1)截流戗堤落差大、流速高。

堰址天然河道宽80～120m ,河床坡降大,水深8～12m ,覆盖层厚25～30m ,11月下旬10年一遇流量814m 3/s 时,模型试验2008年第4期2008Number 4湖北水力发电H UBEI W ATER POWER总第77期T ot al No.77:2008-02-28:显示,截流过程中戗堤头部最大平均流速8.44m/s ,龙中最大垂线平均流速6.41m/s ,戗堤未闭气截流落差5.23m。

图1　上游围堰结构图(单位:m)表1　雅砻江洼里站枯水期旬平均流量表m 3/s 4月上旬中旬下旬5月上旬中旬下旬10月上旬中旬下旬11月上旬中旬下旬12月上旬中旬下旬P =5%4595797448681040128032602480178013301060873743639552P =10%43252066079593711802880217016101230979814701595519P =20%40547058470782610202500192014501120901752648553480(2)截流施工难度大。

河床两岸山势陡峭,岸坡坡度在70°以上,施工道路布置困难,只有右岸一条交通洞通往戗堤。

截流只能采取单戗立堵单向进占,抛投强度受到限制,截流难度加大。

3　截流时段、方式及戗堤布置设计3.1　截流时段及截流流量锦屏右岸导流洞通水过流时间为2006年11月20日,因此将截流时间定为11月25日。

截流流量采用11月下旬10年一遇旬平均流量814m 3/s ,非龙口段预进占流量采用11月中旬10年一遇旬平均流量979m 3/s 。

3.2　截流方式上游围堰部位两岸山势陡峻,两条导流洞分设在两岸,只有利用右岸已有的一条交通洞修建道路通往围堰部位,交通洞出口高程1661m 。

另雅砻江河道坡降大、水流急,不能通航。

根据现场实际地形及水情,决定采取单戗立堵、从右向左单向进占的截流方式。

3.3　截流模型试验龙口水力学参数为了保证截流设计可靠、可行,2006年9月做了截流模型试验,模拟了不同流量、不同过流条件下截流时龙口的流速和落差。

为了充分预计截流难度、保证截流顺利进行,试验时假定左右岸导流洞进口存在2m 残埂,得出的龙口段合龙试验水力学参数见表2。

表2　龙口段合龙试验水力学参数口门宽度/m 40.0030.0020.0015.000.00口门水面宽度/m28.0019.5011.507.000.00戗堤上水位/m 1642.701643.411644.231644.681645.10戗堤下水位/m 1641.871641.141640.301639.971639.87截流落差/m 0.83 2.27 3.93 4.71 5.23戗堤头部最大流速/(m s -1)3.746.528.358.44龙中流速/(m s -1)3.515.426.415.92 表2中显示出截流进占口门宽度由20m 到15m 时为截流最困难段,戗堤头部流速超过8.0m/s ,龙口流速接近6.5m/s 。

3.4　截流戗堤布置截流戗堤布置在围堰上游侧,戗堤轴线距围堰轴线64m ,戗堤顶面长度102m ,戗堤顶宽为25m ,上下游坡由进占抛投料自然形成。

根据截流模型试验成果,11月下旬10年一遇旬平均流量为3,合龙时相应上游水位为65,考虑安全超高,戗堤顶高定为6。

为湖北水力发电2008年第4期814m /s 14.1m 147m了与交通洞相接,道路纵坡按不大于12%设计,右岸戗堤顶高程定为1648.5m 。

3.5　截流分区规划及龙口参数戗堤长102m ,根据截流试验成果,非龙口段进占长度以52～57m 为宜,龙口预留在左岸,宽度45～40m 为宜。

据此确定截流分预进占区、龙口Ⅰ区和龙口Ⅱ区两部分进行。

预进占区宽62m ,龙口区宽40m 其中龙口Ⅰ区30m 、龙口Ⅱ区10m (见图2)。

图2　龙口分区图(单位:m)4　截流戗堤进占及模拟分析从模型试验的成果看,在11月下旬截流虽然龙口流速高、落差大,但采用合适的截流材料及抛投强度,截流还是可行的。

4.1　进占程序截流进占采取单向进占。

非龙口段右岸进占62m 后,形成40m 龙口宽度。

龙口段进占抛投强度按1.05万m 3/d 控制。

4.2　非龙口段预进占采用自卸汽车运输,端进法全断面抛填,抛填材料采用石碴料,进占过程中,如发现堤头抛投料有流失现象,则在堤头进占前沿的上游角先抛投一部分大中石,在其保护下,再将石渣抛填在戗堤轴线的下游侧。

戗堤预进占的同时,上游侧过渡料及碎石土填筑跟进,并用石渣料护面以防水流冲刷;下游侧石渣料跟进填筑,填筑高程至1648.5m 。

4.3　龙口段进占(1)40～30m 宽度的进占。

龙口宽度为40m 时,戗堤落差0.83m ,堤头最大垂线平均流速3.74m/s ,龙中垂线平均流速3.51m/s 。

36m 左右时,堤头上挑角抛投的小石沿坡面成弧形滚落至轴线坡脚处,无法有效地停在堤头上挑角,戗堤轴线以上换用中石进占。

至宽33m 左右时,上挑角及戗堤轴线附近须以大中石为主进占,下挑角中小石进占。

(2)30～20m 宽度的进占。

戗堤轴线上游堤头进占抛投料仍以大中石为主,下挑角用少量大石配合中小石进占,戗堤下游侧沿左岸边条带状堆积不断向下游延伸超出戗堤断面形成流失,进占的大中小石料部分流失,流失料最远至戗堤轴线下55m 。

进占至20m 宽度时,龙口水面宽约11.5m ,堤头端面坡度1∶1.26,戗堤落差3.93m ,堤头最大垂线平均流速8.35m/s ,龙中垂线平均流速6.41m/s 。

(3)20～15m 宽度的进占。

此区段截流较困难,进占缓慢,戗堤堤头上挑角使用特大石配合大中石突前进占,下挑角大中小石配合进占,抛投料部分流失。

进占至15m 宽时,龙口水面宽约7.0m ,戗堤落差4.71m ,堤头最大垂线平均流速8.44m/s ,龙中垂线平均流速5.92m/s 。

(4)15～0m 宽度的进占。

在此区段,上挑角处采用少量特大石配合大中石突前进占,少量流失,可顺利在上挑角处先合龙截断水流,最后再以小石填筑戗堤。

未闭气戗堤终落差为5.23m 。

4.4　戗堤进占抛投材料用量及备用量截流戗堤龙口段进占抛投料用量见表3,截流戗堤龙口段总抛投料用量约为21094m 3,其中特大石占4.85%,大石占17.37%,中石占31.36%,小石占表3　截流戗堤龙口段进占抛投料用量情况表进占区段/m进占长度/m小石用量/m 3中石用量/m 3大石用量/m 3特大石用量/m 3总量/m 340～3010.0483********-685130～2010.0233723371370-604420～15 5.0100611671167877421715～015.0161215007251453982合计40.097916616366510222109446.42%。

另外预进占用石碴料42555m 3,整个截流戗堤非龙口段进占和龙口段合龙总抛投用量63649m 3。

整个截流过程中抛投材料总流失量为33,占龙口段合龙抛投总量的%,其中特大石33,大石902m 3、中石645m 3、小石387m 3。

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工法申报资料案例

工法申报资料案例

国家级工法申报材料（2007～2008年度）工法名称××××××××工法申报单位（单位全称，与印章一致，不需盖章）推荐单位中国xx集团公司申报时间二〇〇九年四月申报材料目录一、国家级工法申报表二、工法内容材料三、省（部）级工法评审意见书复印件四、省（部）级工法批准文件复印件五、关键技术鉴定（评估）证书复印件六、关键技术鉴定（评估）或审定意见复印件七、工程应用证明八、经济效益证明九、科技查新报告十、关键技术专利证书和科技成果获奖证明复印件十一、反映实际施工中工法操作要点的照片（十张）十二、工法对外进行技术转让的证明材料国家级工法申报表( 2007～2008 年度)工法名称××××××××工法申报单位（单位全称，与印章一致，不需盖章）推荐单位中国xx集团公司申报时间 2009 年 4 月住房和城乡建设部工程质量安全监管司制填写说明1．“申报单位”栏：应为工法的主要完成单位。

2.“主要完成单位”栏：完成单位不得超过2个，完成单位之间不允许有上下级或控股关系。

3．“主要完成单位”栏：填写内容应与“主要完成单位意见”栏中的签章一致。

4．“通讯地址”及“联系人”：指申报单位的地址和联系人。

5.“主要完成人”栏：最多填写5人。

6.“重新认定项目”指该工法已批准为国家级工法，有效期超过六年，但其关键技术有所创新，仍具有先进性和较高推广应用价值的工法。

7.“工法应用工程名称及时间”栏：最少填写3项工程，如工程应用少于3项，应填写申报书中“工法成熟、可靠性说明”栏。

8.“主要完成单位”、“主要完成人”必须在省（部）级工法批准文件公布之列。

9．工法关键技术涉及有关专利的，应在“关键技术及保密点”栏注明专利号。

10．“工法形成企业技术标准情况”栏：该工法已形成了企业技术标准时填写此栏。

锦屏二级电站设计概况简介

锦屏二级电站设计概况简介

锦屏二级水电站设计概况简介关沛文（2006.7.3日）04年3月份参加了锦屏二级的预可评估，今年3月份参加了锦屏二级的可行性研究的评估。

中间参加过锦屏一级的评估，你们搞公路监理去了一次，锦屏一级导流洞垮方又去了一次，前后大概去了4、5次，所以对锦屏二级了解的情况稍微多点，但是总的来讲了解还是很不够。

锦屏二级和锦屏一级是作为同一个工程上报国家发改委，因此也是同时批下来的。

锦屏一级是高坝、大库、地下厂房，它的坝是拱坝，305米高，地下厂房的装机6台，每台60万，共360万KW。

锦屏一级的尾水排入雅龙江，在一级下游，大奔流沟附近做了个矮坝，形成锦屏二级的水库。

矮坝的坝基不好,是沙卵石，基础处理很难。

雅龙江绕锦屏山150公里形成个大弯道，在锦屏二级的矮坝上游，叫做景峰桥的地方设进水口，用4条引水洞，裁弯取直引水到大水沟，锦屏二级的地下厂房就布置在大水沟附近。

锦屏二级引水发动系统的布置是，4条很长的引水隧洞，引水洞洞轴方位角N58°W,底坡0.365%，岩层走向为NE5~30º。

每条洞长平均16.67Km，开挖直径为13m，衬砌后的直径为11.8m ，马蹄形断面，衬砌加喷混凝土大约为60cm厚。

一条洞子带2台机，引水洞末端设调压井，调压井是上室式调压井，竖井段直径25米，调压井上室是个平洞，呈环形，两个调压井的上室连在一起，中间用隔墙分开。

调压井下面设叉管，引出两条压力管道，内径7.5m，高压管道的上平段、上弯段、竖井段，下弯段、下平段为钢筋混凝土衬砌，其后为压力钢管段，内径6.5m，流速7.0m/s，厂前渐变至6.05m,与机组蜗壳衔接。

然后是地下厂房、主变室，主厂房与主变洞之间的净距离45m。

没有尾水调压井，只有尾水闸门廊道，尾水闸门廊道既不是挨着主变室、也不在出口处，离主变下游110多米的地方，下游没有尾水调压井，是两大洞室平行布置。

依我看，锦屏二级的特点、难点有以下几点：第一，环保要求高。

锦屏基本资料

锦屏基本资料

1设计基本条件1.1 工程概况锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上，是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库，距河口358km，距西昌市直线距离约75km。

锦屏一级水电站主要任务是发电。

水库正常蓄水位1880m，死水位1800m，正常蓄水位以下库容77.65亿m³，调节库容49.1亿m³，属年调节水库。

电站装机6台，单机容量600MW。

工程枢纽建筑物主要由混凝土双曲拱坝（包括水垫塘和二道坝）、右岸泄洪洞、右岸引水发电系统及开关站等组成，左岸现有建筑物为导流洞及其施工支洞。

双曲拱坝最大坝高305m。

工程等级为Ⅰ等工程，主要水工建筑物为1级。

1.2 地质条件锦屏一级水电站坝址位于普斯罗沟与手爬沟之间约1.5km的雅砻江河段上，河流流向N25°E，河道顺直而狭窄，水流相对平缓。

枯期江水位1635.7m时水面宽80～100m，水深6～8m，正常蓄水位1880m处谷宽约410m。

两岸山体雄厚，基岩裸露，坡陡谷窄。

岩层走向与河流流向基本一致，左岸为反向坡、右岸为顺向坡。

左岸无大的深切冲沟，1820m高程以下大理岩出露段，地形完整，坡度55°～70°，以上砂岩出露段坡度40°～50°，地形完整性较差，呈山梁与浅沟相间的微地貌特征；右岸呈陡缓相间的台阶状，1810m高程以下坡度70°～90°，以上约40°，坝轴线上游为深切的普斯罗沟，沟内有常年水流，1900 m高程以上谷底较开阔，以下为一线天式峡谷，沟壁近直立，坡高160～300m，坝轴线下游有手爬沟深切，沟内常年有水，沟型相对较缓、开阔；河床谷底基岩面平缓，总体缓倾下游，基岩顶面高程从坝轴线附近的1600m向下游至泄洪冲刷区附近逐渐降为1595m。

从河面至两岸谷肩有近千米高差，正常蓄水位1880m处，河谷宽高比1.63，呈典型的深切“V”形河谷，但上部岸坡相对较缓。

锦屏一级水电站工程建设重大关键技术研究与实践

锦屏一级水电站工程建设重大关键技术研究与实践

收稿日期：2020-10-09；网络首发时间：2020-12-28网络首发地址：http ：///kcms/detail/.20201225.0925.001.html作者简介：王继敏（1964-），博士，正高级工程师，主要从事水利水电工程技术研究与建设管理。

E-mail ：水利学报SHUILI XUEBAO 2021年1月第52卷第1期文章编号：0559-9350（2021）01-0012-09锦屏一级水电站工程建设重大关键技术研究与实践王继敏，郑江（雅砻江流域水电开发有限公司，四川成都610051）摘要：锦屏一级水电站拱坝高305m ，是世界已建第一高坝。

工程遇有复杂地址条件高陡边坡、地下厂房围岩强度应力比世界最低、首次在高混凝土坝采用碱活性骨料、超高水头泄洪消能、高山峡谷区施工场地稀缺等重大技术难题，工程建设面临前所未有的挑战。

参建各方通过科学研究、精心论证和精细管理，形成了复杂地形地质条件下拱坝边坡处理与抗力体加固、高性能混凝土制备、温控防裂与高效施工、地下厂房大变形控制、施工场地优化利用技术等创新技术。

这些技术的应用，保障了锦屏一级水电站工程的成功建设，可为后续类似工程提供借鉴。

目前，锦屏一级水电站工程已安全运行6年，运行状态良好。

关键词：超高拱坝；坝基变形控制；无碰撞消能；4.5m 层厚浇筑；大变形控制；施工场地拓展中图分类号：TV632.71文献标识码：A doi ：10.13243/ki.slxb.202008191研究背景锦屏一级水电站是我国西电东送的骨干工程，是雅砻江下游的控制性工程，电站总装机3600MW ，多年平均发电量166.2亿kWh ，水库总库容77.6亿m 3，调节库容49.1亿m 3，属年调节水库。

工程对长江上游的水土保持、生态环境改善和减轻长江中下游防洪负担具有重要作用。

同时，工程位于贫困的四川大凉山地区，工程的建设与运行对地方经济促进作用显著［1］。

工程于2005年9月8日获项目核准，2006年12月4日大江截流，2013年8月30日首批两台机组投产发电，2014年7月全部机组投产，2014年8月24日工程首次蓄水至正常蓄水位1880m 。