肯斯瓦特水利樞紐工程施工導(dǎo)流設(shè)計

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1、第48卷第5期甘肅水利水電技術(shù)Vo1．48．No．52012年5月GANsUWr園R聯(lián)URCESANDHY1)R0PoWERTEa臥icILOGYMay．，2012·施工技術(shù)·肯斯瓦特水利樞紐工程施工導(dǎo)流設(shè)計達世清(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團勘測規(guī)劃設(shè)計研究院一分院，新疆石河子832000)摘要：肯斯瓦特水利樞紐工程為新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第一座山區(qū)綜合性水利樞紐工程，施工導(dǎo)流采用河床一次斷流、上下游圍堰擋水、右岸導(dǎo)流洞全年導(dǎo)流的方式。根據(jù)壩址區(qū)地形地質(zhì)條件、工程建筑物布置特點及水文氣象特性進行了導(dǎo)流方案的設(shè)計，針對

2、上游國堰庫容較小，但又具備一定的調(diào)蓄能力的特點，著重介紹了與上述問題有關(guān)的導(dǎo)流標準、導(dǎo)流方式、導(dǎo)流方案的設(shè)計比選，從而有效的減小了導(dǎo)流工程規(guī)模，降低了臨建工程的投資，取得了較好的經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：導(dǎo)流標準；導(dǎo)流方式；導(dǎo)流程序；導(dǎo)流洞；上下游圍堰中圖分類號：Iv551．1文獻標志碼：B文章編號：2095—0144(2012)05—0053—041工程概況表2電站尾水處水位流量曲線參數(shù)肯斯瓦特水利樞紐工程位于新疆昌吉州瑪納斯縣和塔城地區(qū)沙灣縣界河——瑪納斯河中游的肯斯瓦特河段，是瑪納斯河上的一座控制性骨干

3、工程，具有防洪、灌溉、發(fā)電等綜合利用的大(2)型Ⅱ等工程。水庫正常蓄水位990．0m?？値烊?．88億m3，主要建筑物由攔河面板壩、右岸溢洪道、泄洪洞、發(fā)電洞及電站廠房組成，最大壩高129．4m，電站裝機l0MW，灌溉農(nóng)田316-3萬畝。2自然條件2．1水文氣象條件樞紐區(qū)屬于典型的大陸性干旱氣候，具有四季氣溫懸殊、干燥少雨、冬夏季長而春秋季短等特點。多年平均氣溫為5．9oC。10月至翌年3月月平均氣層。庫區(qū)內(nèi)地層以砂巖、泥巖為主，多為軟巖，上壩溫低于00(=．瑪納斯河徑流年內(nèi)分配主要集中于6—址上游為

4、中硬巖，地層中裂隙及斷層不發(fā)育。庫區(qū)9月，水量占全年徑流量的76．62％，洪水以冰雪融水巖層透水性較差，一般不含地下水，為相對隔水層，為主，以降水補給為輔，主要集中于7、8月份的汛期工程區(qū)內(nèi)無較大區(qū)域性斷裂構(gòu)造，各巖層中裂隙、斷內(nèi)。施工設(shè)計洪水特征值見表1，電站尾水處水位一層不發(fā)育，故基巖富水性較差。流量曲線參數(shù)見表2。3導(dǎo)流標準及導(dǎo)流方式2．2地形地質(zhì)條件3．1導(dǎo)流標準水庫區(qū)位于瑪納斯河中游河段低中山峽谷區(qū)地肯斯瓦特水利樞紐為大(2)型Ⅱ等工程，混凝土貌單元內(nèi)。河谷兩岸山頂海拔1200—1800IT

5、I，兩岸面板壩為1級建筑物，溢洪道、泄洪洞、發(fā)電洞為2岸坡坡度一般35?！?0o，局部陡立，岸坡基巖裸露。級建筑物，發(fā)電洞和廠房為3級建筑物。根據(jù)SL庫區(qū)內(nèi)出露有侏羅系、白堊系、第三系和第四系地303—2004(水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，表1施工設(shè)計洪水特征值表導(dǎo)流建筑物為Ⅳ級，導(dǎo)流設(shè)計標準為洪水重現(xiàn)期設(shè)計頻率0．1O．51251020—10年一遇。經(jīng)分析一個枯水期內(nèi)，永久建筑物不洪峰流量，(m3／s)2747191415741249856600能修筑至汛期洪水位以上，因此圍堰全年擋水。由收

6、稿日期：2012—05--08作者簡介：達世清(1976一)，勇，甘肅蘭州人，工程師，主要從事水利水電工程設(shè)計?！?3·2012年第5期甘肅水利水電技術(shù)第48卷于2O年和l0年一遇洪水標準下水位相差約10．0m．表4左右岸布設(shè)導(dǎo)流洞特性采用2O年一遇洪水標準圍堰最大堰高約44．0nl。填筑量比1O年一遇增加約l1萬m3。結(jié)合施工進度安排，圍堰施工期為10月至翌年4月．有效施工期4個月，采用2O年一遇洪水標準圍堰總填筑量約31萬m，平均填筑強度約7．8萬m3／月．根據(jù)目前新疆實際情況，此填筑強度較大。考

7、慮肯斯瓦特站已有實測49年洪水資料。因此．初期導(dǎo)流洪水標準選定為lO年一遇洪水標準，相應(yīng)洪峰流量600m3／s。10年和2O年洪水調(diào)洪計算結(jié)果見表3。布置。表3不同洪水標準導(dǎo)流特性(2)導(dǎo)流洞洞徑優(yōu)化方案比選序號項目名稱1O年2O年根據(jù)高圍堰對應(yīng)小斷面隧洞、低圍堰對應(yīng)大斷面隧洞的設(shè)計思路進行洞徑與堰高優(yōu)化，設(shè)計擬定3種方案進行調(diào)洪演算，調(diào)洪演算結(jié)果見表5。依據(jù)調(diào)洪演算結(jié)果，初擬圍堰采用黏土心墻防滲，分別對3種方案投資進行比較，見表5。表5調(diào)洪計算結(jié)果壩體填筑高程超過圍堰頂高。壩體臨時斷面攔蓄庫容達0．

8、52億rn，，采用重現(xiàn)期100年一遇洪水標準，相應(yīng)洪峰流量1574m3／s；蓄水完建期導(dǎo)流洞封堵，改建期采用枯期時段(10月至翌4月)重現(xiàn)期20年一遇洪水標準．汛期采用重現(xiàn)期2oo年一遇洪水經(jīng)對3種組合投資比較分析，圍堰越高、洞徑越標準，相應(yīng)洪峰流量1914mTs。小，組合后總投資最小?？紤]工程區(qū)1O月至翌年33．2導(dǎo)流方式月月平均氣溫低于零度，而方案一圍堰較高，工程量根據(jù)地形條件，水文特性及工程總體布置，施工較大，在此段時間內(nèi)完成圍堰填筑，難度較大，另