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通山抽水蓄能電站下水庫(kù)壩型比選

文檔作者：劉昊胡娟夏越誼文檔來(lái)源：中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司		更新日期： 2026年04月02日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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低碳技術(shù) LoW cARB0N W0RLD 2016／7
通山抽水蓄能電站下水庫(kù)壩型比選
劉 昊，胡 娟，夏越誼(中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南長(zhǎng)沙410014)
【摘 要】通過(guò)對(duì)通山抽水蓄能電站下水庫(kù)瀝青混凝土心墻堆石壩和混凝+ilii~1堆石壩這兩種壩型從工程地質(zhì)條件、樞紐布置、建筑物開(kāi)挖料
利用率、拖工條件、工程量及工程投資等方面進(jìn)行綜合比較，最終選取瀝青混凝土心墻堆石壩方案作為推薦方案。
【關(guān)鍵詞】瀝青混凝土心墻堆石壩；混凝土面板堆石壩；壩型比選
【中圖分類(lèi)號(hào)】TV64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095—2066(2016)20—0080—02
l概述
通山抽水蓄能電站位于湖北省成寧市通山縣城北東面的
黃沙鋪鎮(zhèn)境內(nèi)．電站距成寧直線距離約35km，距武漢直線距
離約62km．距大畈核電站直線距離16km。距成寧500kV 變電
站直線距離約25km
通山抽水蓄能電站裝機(jī)容量l200MW ，裝機(jī)4臺(tái)，單機(jī)容
量300MW 上水庫(kù)正常蓄水位726．501n．相應(yīng)庫(kù)容933萬(wàn)Ill ，
調(diào)節(jié)庫(kù)容687萬(wàn)m’．．下水庫(kù)正常蓄水位236．00m， 相應(yīng)庫(kù)客
1087萬(wàn)m ，調(diào)節(jié)庫(kù)容700萬(wàn)m ．．額定水頭480m，輸水系統(tǒng)水
平長(zhǎng)度約2O59m．距高比約為4．3
電站上水庫(kù)位于黃沙河支流— — 大幕溪上游，屬于大幕
林場(chǎng)管區(qū) 下水庫(kù)處于源頭村西面，上、下水庫(kù)壩址直線距離
約3．Okra．有公路或簡(jiǎn)易村村通公路相連，交通方便．．
2下水庫(kù)壩型選擇條件
2．1水文條件
水庫(kù)流域面積15．59km ．正常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期200年，相
應(yīng)洪水洪峰流量421nl ／s．非常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期1000年，相應(yīng)
洪水洪峰流量523m ／s 洪水流量相對(duì)較大，需設(shè)泄水建筑物．
2．2 地形地質(zhì)條件
壩址處于盤(pán)龍溪和小荊坑溪交匯處下游峽谷段． 已建溜
沙水庫(kù)庫(kù)尾，正常蓄水位236．00m 時(shí)，河谷寬約200．00m，谷底
水流平緩．兩岸山體雄厚．溪谷呈不對(duì)稱(chēng)“V”型． 左岸高程
300m 以上岸坡較緩，地形綜合坡度12。左右，以下地形較陡，
綜合坡度25。左右：壩址右岸300m 高程以上岸坡較緩．綜合
坡度18。左右，以下40～45。 壩址左岸分布石磊王崩坡積體，崩
坡積體厚度約5～10m．體積約50萬(wàn)m 壩址左岸崩坡積層厚
1．6~10m，右岸殘坡積層厚1．7--4．9m．溝底沖洪積層厚4．3～8．7m
壩址左岸高程220m以下基巖大部裸露．呈強(qiáng)風(fēng)化狀．溝
底亦偶見(jiàn)有弱風(fēng)化基巖裸露 壩址下伏基巖以中元古界冷家
溪群梅坑組千枚狀板巖、粉砂質(zhì)板巖和震旦系蓮沱組下段砂
巖、石英砂巖為主，二者呈角度不整合接觸，接觸帶附近巖體
較破碎．厚約3～20m
壩址兩岸山脊部位巖體風(fēng)化相對(duì)較深，右岸全、強(qiáng)風(fēng)化帶
下限埋深分別為1．7～4．9m、27～51m，左岸全、強(qiáng)風(fēng)化帶下限埋
深分別為1．6～10．4m、7．4～33．3m： 谷底強(qiáng)風(fēng)化帶下限埋深為
10-3～21．4m．谷底偶見(jiàn)有強(qiáng)至弱風(fēng)化基巖出露
庫(kù)壩區(qū)區(qū)位于大幕山復(fù)式背斜核部和南翼，褶曲發(fā)育，巖
層產(chǎn)狀不穩(wěn)定，走向、傾向、傾角都變化較大，巖層產(chǎn)狀大多為
280～330。／SW 或NE 5～65。．局部為35～70。／SE或NW 25～
50。庫(kù)區(qū)斷層主要有F Fl6、F。 、F 等，其中F。5斷層破碎帶寬
2．0～3．0m．由順盤(pán)龍溪溝延伸下水庫(kù)上壩址一帶
2-3天然筑壩材料
壩址位于工程區(qū)西南部的源頭村， 下伏基巖為梅坑組千
枚狀板巖、粉砂質(zhì)板巖，巖層產(chǎn)狀多變，巖體完整性較差，風(fēng)化
較深．且右壩肩存在規(guī)模較大的石磊王崩坡積體，工程區(qū)開(kāi)挖
料可利用率較低．主壩材料需進(jìn)行料場(chǎng)開(kāi)挖 本階段進(jìn)行初查
的料場(chǎng)為庫(kù)尾窯洞石料場(chǎng)
下水庫(kù)窯洞石料場(chǎng)位于下水庫(kù)庫(kù)尾盤(pán)龍溪左岸，窯洞村
東南側(cè)，距壩平距1．4～1．9kin．開(kāi)采條件較好，現(xiàn)有村村通公路
通達(dá)壩址 料場(chǎng)表部殘坡積物厚一般小于3m，下伏基巖以砂
巖、細(xì)砂巖、砂質(zhì)板巖為主．局部砂質(zhì)板巖含有少量泥質(zhì)條帶，
細(xì)砂巖巖石主要礦物成分為石英、絹云母等．．弱風(fēng)化、微風(fēng)化～
新鮮石料濕密度平均值分別為2．60g／era。、2．71g／em ，微風(fēng)化巖
石干抗壓強(qiáng)度平均值為92．2MPa
下水庫(kù)石料場(chǎng)弱風(fēng)化及其以下石料可滿足塊石料和壩體
堆渣料用料要求．庫(kù)區(qū)開(kāi)挖強(qiáng)風(fēng)化料亦可作為壩體堆渣料。
3 方案初擬
根據(jù)上述壩址區(qū)地形地質(zhì)條件。庫(kù)壩區(qū)下伏基巖以中元
古界冷家溪群梅垸組(Ptlnm )粉砂質(zhì)板巖、千枚狀板巖為主，
巖性較軟，結(jié)合工程區(qū)附近的料源情況，初步分析認(rèn)為，下水
庫(kù)比較適合的壩型為當(dāng)?shù)夭牧蠅危灰私ɑ炷翂?、
當(dāng)?shù)夭牧蠅胃鶕?jù)防滲型式的不同主要有：均質(zhì)土壩、心墻
堆石壩和面板堆石壩 由于壩址附近粘土儲(chǔ)量極少．且靠近森
林公園，從減少環(huán)境破壞的角度．不推薦均質(zhì)土壩方案。心墻
(2)注水試驗(yàn)檢查
防滲墻體滲透系數(shù)合格標(biāo)準(zhǔn)為不大于9×10。cm／s．而上述
表中所有檢查孔滲透系數(shù)全都小于9×10 cm／s，完全符合質(zhì)量
要求
(3)開(kāi)挖檢查
從對(duì)高噴灌漿形成的防滲墻體進(jìn)行開(kāi)挖后直觀看出，各
孔噴漿都能有效搭接．沒(méi)有漏噴現(xiàn)象．表明通過(guò)高噴灌漿形成
的防滲墻體連續(xù)性好．整體質(zhì)量可靠。
12 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)大藤峽縱向土石子堰的高壓噴射灌漿施工，從中
體會(huì)總結(jié)出如下幾點(diǎn)：
(1)本工程采用的高噴灌漿施工方法對(duì)土石子堰防滲處
理在技術(shù)可行，防滲效果可靠 ．
(2)高噴參數(shù)合理選擇，嚴(yán)格施工工藝是確保墻體質(zhì)量，
實(shí)現(xiàn)有效阻水的重要保證
(3)通過(guò)對(duì)高噴墻體質(zhì)量檢查，表明墻體連續(xù)性好，能夠
滿足防滲要求 、
收稿LJ期：2016—6—29
作者簡(jiǎn)介：曾文專(zhuān)(1984一)，女，中級(jí)，主要從事水利水電施工
和技術(shù)管理X-作。
L0W CARBoN WoRLD 2o16，7 低碳技術(shù)
堆石壩和面板堆石壩兩種壩型布置基本相同，都可以直接利
用庫(kù)盆開(kāi)挖料筑壩，具較好的經(jīng)濟(jì)性；此兩種壩型均不存在穩(wěn)
定、安全運(yùn)行等制約因素，對(duì)地基要求相對(duì)較低，基礎(chǔ)適應(yīng)性
較好．且施工技術(shù)成熟：這兩種壩型均為'-3前抽水蓄能電站主
要采用的壩型。因此．本階段初擬瀝青混凝土心墻壩和混凝土
面板堆石壩兩種壩型進(jìn)行比較
3．1瀝青混凝土心墻堆石壩
瀝青混凝土心墻堆石壩壩頂高程241．0m，寬10．0m，壩軸
線長(zhǎng)296．0m，最大壩高74．0m。上游壩坡坡比1：2．0，在高程
216．0m 處設(shè)一級(jí)馬道．馬道寬2m，死水位以上坡面采用干砌
石護(hù)坡。壩體上游壩坡坡比1：2．0，每隔30m設(shè)一級(jí)馬道，寬
2m．坡面采用干砌石護(hù)坡
壩體填筑材料從上游往下游分別為：坡面大塊石護(hù)坡、墊
層區(qū)、堆石區(qū)、上游過(guò)渡層、瀝青混凝土心墻區(qū)、下游過(guò)渡層、
排水堆石區(qū)、下游堆石區(qū)(庫(kù)區(qū)開(kāi)挖強(qiáng)、弱風(fēng)化混合料)、坡面
干砌石護(hù)坡、壩腳堆石排水棱體 另外在壩體下游建基面設(shè)置
0．5m 的粗砂碎石墊層及2．0m厚的過(guò)渡料排水層
心墻堆石壩基礎(chǔ)以粉砂質(zhì)板巖、千枚狀板巖為主．河床部
位巖體風(fēng)化淺．兩岸風(fēng)化較深 心墻混凝土基座開(kāi)挖至弱風(fēng)化
巖體，以1：0．75的坡度與上下游相接。其余壩基清除全風(fēng)化
層并整平處理后即可。建基面要求平順，避免陡坎。為避免開(kāi)
挖過(guò)多．左岸風(fēng)化較深部位岸坡部分壩基開(kāi)挖至全風(fēng)化下部，
并進(jìn)行整平壓實(shí)處理?；A(chǔ)處理采用對(duì)斷層進(jìn)行刻槽填混凝
土塞．在心墻底部沿壩頇中心線進(jìn)行防滲帷幕灌漿．灌漿孔布
置一排，孔距2．0m，深入相對(duì)不透水線(q≤3Lu)以下5m。左、
右兩岸延伸到正常蓄水位與地下水位或相對(duì)不透水頂板線相
交處。
3．2 混凝土面板堆石壩
混凝土面板堆石壩壩頇高程為241．0m．壩頂寬度10．0m．
最大壩高82．7m，上游壩坡坡比1：1．4，下游壩坡下游坡比1：
2．0．采用0．4m厚的塊石護(hù)坡。壩體從上至下依次為：上游鋪蓋
區(qū)、墊層區(qū)、過(guò)渡區(qū)、上游堆石區(qū)、下游堆石區(qū)及大塊石護(hù)坡。
趾板基礎(chǔ)置于強(qiáng)風(fēng)化下部至弱風(fēng)化巖石．為保證趾板布
置平順．風(fēng)化深度差異性大的部位可考慮置于強(qiáng)風(fēng)化層巖石
中上部。趾板設(shè)防滲帷幕灌漿，灌漿孔布置一排，孔距2．0m，
深入相對(duì)不透水線(q≤3Lu)以下5m。左、右兩岸延伸到正常
蓄水位與地下水位或相對(duì)不透水頂板線相交處。風(fēng)化深槽部
位趾板基礎(chǔ)處理采用混凝土防滲墻防滲，下接帷幕灌漿，通過(guò)
連接板與混凝土趾板銜接．混凝土防滲墻厚度0．8m 同時(shí)考
慮到千枚狀板巖遇水易崩解軟化特點(diǎn)，在水位變幅區(qū)趾板部
位上游布置連接板對(duì)趾板部位基礎(chǔ)進(jìn)行保護(hù) 防止趾板基礎(chǔ)
經(jīng)水位頻繁消落產(chǎn)生淘刷變形破壞。
4 型式比選
4．1工程地質(zhì)條件比較
壩址區(qū)下伏基巖以粉砂質(zhì)板巖、千枚狀板巖為主，巖性較
軟，千枚狀板巖遇水易崩解軟化 河床部位巖體風(fēng)化淺，左岸
風(fēng)化較深，且風(fēng)化深度差異性大，因而岸坡局部壩基不能避開(kāi)
全風(fēng)化層
面板壩混凝土堆石壩：基礎(chǔ)要求相對(duì)較高．尤其是面板支
撐體主堆石區(qū)的基礎(chǔ)．壩體基礎(chǔ)均一性的差異容易產(chǎn)生較大
的不均勻沉降．可能導(dǎo)致面板及周邊縫產(chǎn)生脫空和較大的變
形．引起結(jié)構(gòu)性裂縫和止水系統(tǒng)的破壞 同時(shí)由于千枚狀板巖
遇水易崩解軟化，在水位變幅區(qū)趾板部位上游需對(duì)板部基礎(chǔ)
進(jìn)行有效保護(hù)． 以防止趾板基礎(chǔ)經(jīng)水位頻繁消落產(chǎn)生淘刷變
形破壞。
瀝青混凝土心墻堆石壩：地基要求相對(duì)較低，適應(yīng)基礎(chǔ)變
形能力較強(qiáng)，壩體沉降對(duì)心墻變形影響相對(duì)較小。
從工程地質(zhì)條件來(lái)看，心墻堆石壩方案更適應(yīng)壩址巖性
較軟，千枚狀板巖遇水易崩解軟化。兩岸風(fēng)化深度差異性大的
地質(zhì)條件特點(diǎn)
4．2 樞紐布置
面板壩混凝土堆石壩與瀝青混凝土心墻堆石壩樞紐布置
格局相同．均需布置岸邊式泄洪建筑物．兩壩型樞紐布置條件
相當(dāng)。
4_3建筑物開(kāi)挖料利用率
混凝土面板堆石壩：上游壩體基礎(chǔ)要求相對(duì)較高．趾板開(kāi)
挖上、下游需緩于1：1．5的開(kāi)挖坡與地形相接．開(kāi)挖量大 面
板堆石壩的主堆石區(qū)壩料要求較高．壓實(shí)后要求具有較高的
抗剪強(qiáng)度和較低的壓壓縮性． 大部分堆石料需在庫(kù)尾窯洞石
料場(chǎng)開(kāi)采。開(kāi)挖料利用率相對(duì)要低
瀝青混凝土心墻堆石壩：壩體基礎(chǔ)要求相對(duì)低．心墻基礎(chǔ)
開(kāi)挖上、下游坡比為1：0．75，土石方開(kāi)挖量較少。雖然壩體填
筑工程量大．但在壩體上游堆石區(qū)死水位以下及下游堆石區(qū)
上部均可采用建筑物開(kāi)挖的強(qiáng)風(fēng)化料上壩．開(kāi)挖料if,1用率高。
從壩體填筑材料ft．0用開(kāi)挖料來(lái)看． 瀝青混凝土心墻堆石
壩優(yōu)勢(shì)明顯
4．4 施工條件
兩方案施工技術(shù)成熟．施工難度基本相當(dāng)。混凝土面板壩
方案不受雨季干擾； 瀝青混凝土心墻壩雨季施3-受到一定影
響。由于大壩施工不控制工程施工總工期．兩方案并無(wú)差別
施工條件不制約壩型的選擇
4．5 工程量及工程投資
下水庫(kù)壩型比選工程量及投資對(duì)比。見(jiàn)表1。
表1 下水庫(kù)壩型比選工程量及投資對(duì)比表
編號(hào) 項(xiàng)目 單位 瀝青混凝土 墻壩方案 鋼筋混凝土面板壩方案
l 土石方明挖 m3 470277 619830
2 大壩填筑 m3 1361o04 1194886
3 石方洞挖 m3 3626 3626
4 瀝青混凝土0墻 m3 10870 0
5 混凝土防滲墻 m3 3137 4705
6 趾板、面板混凝土 rfl3 0 l4181
7 混凝土 m3 8815 10395
8 鋼筋 t 267．82 1403
9 帷幕灌漿 13066 19599
1O 固結(jié)灌漿 5336 10672
11 砂漿錨桿 根 226 339
12 銅止水 491 2863
l3 土建投資 萬(wàn)元 9525．49 10348 36
瀝青混凝土心墻壩比鋼筋混凝土面板壩方案投資省
822．87萬(wàn)元
5 結(jié)論
綜上所述． 瀝青混凝土心墻堆石壩較混凝土面板堆石壩
適應(yīng)變形能力強(qiáng)，開(kāi)挖料利用率高，工程量及投資少，故本階
段下水庫(kù)大壩壩型比選推薦瀝青混凝土心墻堆石壩方案．．
參考文獻(xiàn)
[1】《混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范}(DL／T5016-2011)[S]．
【2】《土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL／T541 1-2009)is】
收稿日期：2016—7—3
作者簡(jiǎn)介：劉昊(1986一)，男，湖南漢壽人，．Y-程師，碩士研究
生，主要從事水利水電工程水工建筑物的設(shè)計(jì)工作。
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