郭家滩水电站泄洪建筑物设计VIP免费

郭家滩水电站泄洪建筑物设计柯劲松1，胡勇2（1.江西省水利科学研究院，江西南昌330029；2.江西省赣抚平原水利工程管理局，江西向塘330200）摘要：郭家滩水电站是一座改建电站，其泄洪建筑物为三孔泄水闸和橡胶坝共同组成，郭家滩水电站橡胶坝是江西省最高的充气橡胶坝.此设计方案有利于电站的泄洪调度运行、有利于延长橡胶坝的使用寿命、有利于节省投资.文章主要对坝轴线、泄洪建筑物型式选择以及郭家滩水电站泄洪建筑物设计做全面介绍.关键词：郭家滩水电站；泄洪建筑物；橡胶坝；结构计算中图分类号：TV652文献标识码：B文章编号：1004-4701（2008）04-0263-05原郭家滩水电站位于修河干流，属低水头河床式电站，装机容量0．8MW，电站建成于20世纪70年代初。位于其上游的东津电站是具有多年调节能力的大（二）型水库，于1995年建成发电。东津电站建成后，修河干流的水量得到调节，大大改善了郭家滩电站的年内径流分配，原有的装机已不能充分利用水能，造成大量的弃水。另外，经过三十余年的运行，郭家滩电站的现有的机电设备已达到原设计使用寿命，出现了水轮机转轮平均效率低、电气设备陈旧、自动化程度低并且出现水轮机严重磨损、气蚀等一系列影响电站经济安全运行的问题；而且存在滚水坝的老化、渗漏、破败等问题，使得郭家滩电站的改建势在必行。新的改建方案将郭家滩引水式电站改为具有日调节性能的河床式电站，适应了东津水电站日调峰的运行性质，大大改善修水县电网的运行质量与环境。1工程概况郭家滩水电站地处修河干流上游河段，位于江西省修水县县城以西约14km（直线距离）的杭口乡上高段村附近，坝址以上集雨面积为2581km2。郭家滩坝址上游约22.5km的修河干流（东津水）上建有东津水电站，装机容量60MW，水库总库容7.95亿m3。郭家滩水电站坝址多年平均流量为73.5m3/s。经过比选，确定郭家滩水电站正常蓄水位107.50m，相应库容5.92×106m3，兴利库容为1.187×106m3，总库容为26.90×106m3，死水位106.85m，消落深度0.65m；电站装机容量为10MW，多年平均发电量4.023×106kW·h；工程建设总工期为18个月，总投资为5543.13万元。枢纽等别为III等、中型工程，主要建筑物砼闸、坝及河床式厂房（挡水部分）属3级建筑物，正常运用洪水标准为50年一遇；砼闸、坝及河床式厂房（挡水部分）非常运用洪水标准为500年一遇，土坝非常运用洪水标准为1000年一遇，厂房结构及其它建筑物为4级建筑物，临时建筑物为5级建筑物。2地形地质条件郭家滩库区河道一般呈U形，河宽90～400m，其中溪口水汇合口以下河道两岸山高坡陡，水流湍急，河道狭小，汇合口以上左岸地势相对开阔，为丘陵盆地，河床断面较宽，河中多有洲滩。库区河床以卵石和粗沙为主，河岸尚稳定，河床冲刷较少。初拟正常蓄水位为107．5m时，水库回水基本在原河槽内。库周山体雄厚，无低矮垭口及较大断层贯穿库外，水库无永久渗漏之虞。坝轴线位于老坝址下游50～60m，河谷呈“U”字型，为纵向谷，两岸基本对称，右岸为一级冲积堆积阶地及低丘，阶面高程在108m以上，岸坡坡角35°左右，自然岸坡基本稳定。河面宽175m，河床中分布有0～1．5m砂收稿日期：2008-09-25作者简介：柯劲松（1964-），男，大学本科，高级工程师.第34卷第4期江西水利科技Vol.34No.42008年12月JIANGXIHYDRAULICSCIENCE&TECHNOLOGYDec.20084.1.1橡胶坝根据下游河床宽度、河床允许抗冲能力、闸墩应力条件和泄洪能力等要求，选定橡胶坝堰顶高程104．0m，长度为85m，采用WES实用堰，曲线方程为Y＝0．08538X1．85，每17m设一条伸缩缝，采用橡胶坝挡水，其中正常高107．5m以下挡水高度3．5m，超高0．2m。为了尽可能减少其安装所需的底板（堰顶）宽度，采用单线锚固枕式充气坝型式。坝袋设计内压比1：1；选用流量为80m3/s（C80－1．5型）离心鼓风机为橡胶坝充气；充涨时间约4h，塌平时间约40min。鼓风机房设在第砾（卵）石层，在已建的挡水坝冲坑处，大部分基岩出露，基岩面高程93～99m。溢流坝坝基为变质粉砂岩，下部见泥质含砾砂岩夹层，节理裂隙发育，岩石物理力学性能较差，建基面座落于弱风化上限岩体。工程区位于杭口短轴向斜震旦系变质砂岩地层内，断裂不发...