初溪水电站枢纽布置设计

第５期　２００６年ｌＯ月　广东水利水电　ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ　ＷＡＴＥＲ　ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ　ＡＮＤ　ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ　Ｎｏ．５　ＯＣＴ　２００６　初溪水电站枢纽布置设计　刘华发　（增城市水利水电建设管理中心，广东增城摘５１１３００）　要：初溪水利枢纽工程是经审定的增江流域规划方案中的增城梯级，是分期实施开发增江水资源的一个重要项目，工程主要由拦河闸　坝、发电厂房、船闸三大部分组成，还包括排涝渠工程、灌溉引水工程和输变电工程等部分．．该文紧密结合水电站枢纽布置设计所涉及的工　程要素，较为系统地介绍了初溪水电站枢纽布置设计的一些情况，旨在为类似工程布置设计提供有益的启示。　关键词：坝址；枢纽；布置；设计　中图分类号：ＴＶ７３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８－０１１２（２００６）０５－－００３３－０２　ｌ工程概况　①从地形地质条件分析，两个坝址均处于增江下游冲积平　初溪水利枢纽工程位于增江下游，其坝址在增城市三江镇　原区，河道较为宽浅顺直，河床宽２５０　ｍ左右，水流稳定，两岸为　低矮山丘。上、下坝址处的地质条件无太大差异，坝址土质大部　分为第四纪花岗岩风化土，承载能力及抗渗强度均无明显差别。　初溪村以下１　ｋｌｎ处的增江新开河段内，坝址距增城市中心８　ｋｌｎ，下游至增江出口约１４　ｋｌｎ。增江是东江的一级支流，发源于　广东省新丰县的七星岭，流经从化、龙门、增城，在坝址下游约１４　②从枢纽布置条件分析，上、下坝址处均地势开阔平坦，交　通便利，对枢纽建筑物的布置及施工均较为有利，因此差别不大。　ｋｍ处流入东江。电站以发电为主，兼顾供水、航运等综合利用。　由拦河闸坝、发电厂房、船闸、输变电线路及排灌渠系组成，拦河　闸坝长为１８６．４　ｍ，闸坝高为１４．７０　ｍ。水库正常蓄水位为６．５０　ｍ，相应库容为１　７００万ｉｌ＇ｌ　，电站装机容量为６　Ｏ００　ｋＷ，多年平均　年发电量为２　８８８万ｋＷ・ｈ。　初溪水利枢纽是集美化环境、水力发电、生产生活用水和航　运交通、土地开发利用及渔业水产等多种效益为一体的综合利　用水利工程。　２　自然条件　③从水力发电条件分析，下坝址的上、下游均处于新改河道　口，水流扩散较快，对发电效益有利。因此从发电效益来看，下　坝址优于上坝址　④从通航条件分析，下坝址在通航条件上优于上坝址。　⑤从供水、灌溉及排水条件分析，位于新改河段左岸下游的　增博围内共有４万多人口和３　８６６．６７　ｈｍ　耕地，其生活用水和灌　溉用水目前仅靠联和水库渠道供水，年供水量约３　０００万ｍ　。采　用下坝址方案可以将新改河道出口以上的水位提高，增博围内　可以实现短距离自流供水和灌溉，大大降低了供水费。　综上所述，从地形地质、枢纽布置、水力发电、通航、供水、灌　溉及排水等方面综合比较，下坝址比上坝址较为经济合理，因此，　最后选择下坝址。　４枢纽布置　增江流域属亚热带气候，受东南亚季风影响很大，且处于低　纬度地区，太阳辐射强，日照时数多，平均气温高；气候炎热多雨，　夏季绵长。多年平均气温为２１．６￣Ｃ，多年平均降雨量为１　８２０　ｍｍ，多年平均蒸发量为１　２３２　ｎｌＩｌ，多年平均相对湿度为８４％，多　年平均风速为２．５　ｍ／ｓ，实测最大风速为１５　ｍ／ｓ。Ｔ程坝址以上　集水面积为２　９７８　ｋｌｎ　，坝址处多年平均流量为１２５．５１　ｎｌ　／ｓ，多　年平均径流量为３９．５亿ｍ　。　枢纽丁程地处小丘陵平原地区，该河段在１９７４年由人工开　挖而成，两岸约有７　ｍ高的堤围。钻探发现整个新开河段的土质　初溪水利枢纽丁程主要由拦河闸坝、发电厂房、船闸三大部　分组成。在可行性研究阶段，对船闸布置在河床左侧、发电厂房　布置在河床右侧和船闸布置在河床右侧、厂房布置在河床左侧　两种枢纽布置方案进行了比较，由于发电厂房布置在右岸有利　于布置厂房生活区，且变电站位于右岸亦便于与荔城降压站相　结合，电站出线距离短，运行管理上也方便，经可研阶段的比较论　证，厂房布置在右岸有明显的优点。　比较清楚，坝址邻近的土质大部分为第四纪花岗岩风化土。全风　化土，强风化花岗岩，中风化花岗岩和微风化花岗岩。现场钻孔　未发现较大规模断层及破碎带，岩层较为完整。　根据《广东省地震烈度区划图》，本场区地震烈度属Ⅵ度区。　３坝址选择　经综合比较后，推荐了前者为选用方案，即船闸位于河床左　侧、电站位于右侧、拦河闸居中的方案，并经审查通过。枢纽布置　见图１。　５主要建筑物设计　本工程的坝址选择，根据现场的地形、地质等条件，初步确定　在增江下游新开河段附近选择２个坝址，分别称之为“上坝址”　和“下坝址”。上坝址位于改河段上游约１．５　ｋｌｎ处，下坝址位于　改河段出口附近，距上坝址约３　ｋｉｌ，２个坝址方案的比较如下：　５．１拦河闸坝设计　拦河闸坝轴线走向与河道垂直，为开敞式结构，全长为１８８．４　收稿日期：２００６－０８—１０　作者简介：刘华发（１９５４一），男，大专，＿［程师，从事水利水电丁程建设与管理　Ｉ＝＝作。　・３３・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年１０月第５期　刘华发：初溪水电站枢纽布置设计　ＯＣＴ　２００６　Ｎｏ．５　ｍ，右岸与右岸分水岛和水电站厂房紧邻，左端与左岸分水岛和　船闸相接，闸坝基置于回填砂软基上，高程约为一２．Ｏ０　ｍ。齿墙　底高程为一４．Ｏ０　ｍ。　侧墙为半重力式混凝土结构，底板混凝土厚０．４　ｍ，池末接发电　进水室，底板高程０．５７　ｍ，拦污栅和工作闸门设在进水室内。闸　门宽４．５　ｍ，扁４．６　ｍ，共８孔，拦污栅高６　ｍ，与平面交角为７０。，　栅条间距为０．１４　ｍ。　发电厂房包括主厂房和副厂房两部分。　主厂房采用联合基础钢筋混凝土结构，电机层上部为单层　拦河闸坝共布置２ｌ孔，每孔净宽８．０　ｍ，闸墩中墩宽０．８　ｍ，　每３孔设一缝墩，缝墩宽０．６　ｍ，两侧边墩底宽１．０　ｍ，顶宽０．６　ｍ，泄流净闸宽为１６８．０　ｍ，最大泄洪流量（Ｐ＝１％校核洪水）为　５　０７０　ｍ　／ｓ。闸墩顶高程为７．３０　ｍ，闸室内设有单支铰简支翻板　框架结构，机组布置为一列式，平面上与河床正交。主厂房平面　尺寸为长×宽＝５７　ｍ×１２　ｍ（包括安装问长度）。安装间布置于　钢闸门。根据单支铰简支翻板钢闸门结构布置的要求，闸室顺水　流方向的长度为９．０　ｍ，坝顶工程桥宽为５．０　ｍ，桥面高程为　ｌ０．７０　ｍ。拦河闸坝横剖面见图２。　拦河闸闸墩厚０．８　ｍ，长８．５　ｍ，闸墩顶部高程为７．００　ｍ，其　上部为跨河交通桥，桥面高程为ｌ３．００　ｍ，与两岸大堤顶部高程　相同。根据计算，拦河闸坝的稳定和应力满足规范要求，拦河闸　是稳定安全的。　《‘　初ｆ。　Ｉ‘Ｌ　‘。　。　。　广．『　．．：　＋十Ｈ仆Ｔ上＾　上ｒＩ＋ｆ¨●Ｈ＋Ｈ　Ｈ十Ｉ什　件｛ｊ　Ｅ　＿　季　，ｌ｛　—三　ｆ＿●ｈ　ｌＪ１’　Ｉ＾Ｉｒ．　。１．　Ｉ　ＩＩ一Ｉ一　ｉ　一　　’　一１　岳　｝＝　一　图１初溪水电站枢纽布置　图２拦河闸坝横剖面　５．２发电厂房设计　发电厂房位于拦河闸右侧，南１．５　ｋｍ长的进厂公路与右岸　增滩二级公路相连，同时连接坝顶交通桥。发电厂房主要包括进　水渠前池、主副厂房、尾水渠等建筑物。　进水渠设计流量１６３　ｍ　／ｓ，全长１００　ｍ，渠首设拦污栅１道，渠　底坡降为１／１　０００，渠底宽为４３　ｍ，渠底高程为２．５　ｍ，过水断面为　矩形，侧墙为半重力式混凝土结构挡土墙，底板混凝土厚０．４　ｍ。　前池采用联合正向进水式布置，长３５　ｍ，宽４３　ｍ，底部高程　为一０．４３　ｍ，用１：５斜坡与进水渠底板衔接，过水断面为矩形。　・３４・　主厂房右侧，宽度与主厂房相同，长度为１５　ｍ，地面高程与电机　层相同。　副厂房布置于主厂房下游侧，长度为４０　ｍ，进深６．５　ｍ，地面　高程与主厂房相同。　尾水闸门为８孔，单扇闸门宽４．５　ｍ，闸高４．０　ｍ，进深６．５　ｍ，地面高程与主厂房相同。　尾水闸门为８孔，单扇闸门宽４．５　ｍ，闸高４．０　ｍ，闸底高程　为一３．９３６　ｍ，并甩１／１０的反坡与尾水渠的底部衔接。　５．３船闸　船闸布置在拦河闸坝左侧，因左侧为河凹岸，河床较深，利于　布置平顺的引航道，对船只平稳过闸有利。船闸级别为Ｖ级，驳　船吨位为３００　０００　ｋｇ。船闸尺寸为长×宽×水深＝１００　ｍ×２３　ｍ　×（２．０—２．５）ｍ。船闸的闸门采用钢结构人字门，尺寸为ｌ３．１０　ｍ×８．５　ｍ，启闭机采用液压卧式摆缸直接启闭。　５．４受影响地区的排水工程　初溪水利枢纽工程闸前水位为６．５０　ｍ，回水对上游部分地　区造成淹没及排水困难。南资料分析可知，受淹没影响地区有：　罗岗围、陆村围、鹤州电排站，另外，荔城镇城区排水也受到影响。　对各区的排水处理如下：　罗岗围集雨面积约１３　ｋｍ　，位于坝址右岸上游侧，保护耕地　面积３３３．２　ｈｍ　，大部分高程在６．５　ｍ以下。因耕地面积大，必须　采取有效且经济的工程措施解决排水问题。根据围内地形条件，　采取开渠将围内水排至拦河坝下游的办法，拟定排水渠由红星　村小溪至郑田围出口，全长为２　５００　ｍ。　陆村围、鹤州两排水区由于出Ｅｌ高程低于６．５　ｍ，初溪建成　后不能自流排水，可利用围内电排站抽水解决。　荔城城区排水根据城区各排水区的地面高程，平时自流出　增江，汛期如增江水位上涨不能自排时则靠电排抽水。　５．５增博围引水工程　增博围位于坝址左岸下游，工程建成后，全围３　８６６．６７　ｈｍ　耕地和４万多人Ｅｌ的灌溉用水和生活用水均可从闸前水库取水。　增博围的耕地高程为１．８—２．５　ｍ，而初溪闸前水位为６．５０　ｍ，完　全可满足自流灌溉的需要。根据地形，拟在初溪水闸上游建引水　涵闸，闸底高程为４．Ｏ０　ｍ，闸孔为宽×高＝２．２　ｍ×２．２　ｍ。此闸　后接箱涵穿过增博围大堤进水围内。　６结语　初溪水电站于２０００年ｌ２月动工，２００３年８月２２日第一台　机组并网发电，在不到３　ａ的时间内基本完建，为同类工程积累　了经验。实践证明，初溪水电站枢纽布置设计是成功合理的。　参考文献：　［１］　增城市增江河水资源综合利用暨初溪水电站可行性研究报告［Ｒ］．　广州：广州市水利水电勘测设计研究院．