淺談越南伯尺二級水電站壩線選擇

朱 進(jìn)

浙江中水工程技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310004

近些年來，越南水電建設(shè)發(fā)展迅速，越南政府及個人對水電站投資也逐年增加，在眾多新建的電站中河床式電站占很大比重，如何進(jìn)行合理的壩線選擇成為設(shè)計的重點，筆者根據(jù)工程設(shè)計經(jīng)驗，從地形地質(zhì)條件、樞紐建筑物布置及工程投資三個方面淺談越南伯尺二級水電站的壩線選擇。

1 工程概況

伯尺2水電站工程位于馬河干流，在清華省伯尺縣境內(nèi)，工程壩址以上控制流域面積17150km2。水庫正常蓄水位41m，相應(yīng)庫容4418萬m3，校核洪水位42.59m，總庫容6435萬m3，電站總裝機(jī)容量80mW。根據(jù)越南水利工程設(shè)計主要規(guī)定工程屬II等工程。

2 壩線選擇

根據(jù)馬江流域水電梯級規(guī)劃，有上、下兩個壩線可供比較選擇。

2.1 地形地質(zhì)條件

2.1.1 上壩線

河流順直，流向為西北－東南，河谷開闊，呈寬“U”型，河床寬度為100m左右，河床底高程21.7m～26.0m。左岸階地的地形平緩，高程41m～42m，寬度約170m，左岸山峰高程145.0m，山坡的坡度約為10°～20°。右岸階地高程38.0m～40.0m，階地寬約70m，右岸山丘高程84.3m，山坡的坡度為15°～20°。

左岸覆蓋層厚度約20m，其中上層厚度約10m～20m，為砂礫卵石和砂土，下層厚度6m左右，為粘土；下臥灰?guī)r和薄層重結(jié)晶灰?guī)r，全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚約1.2m～4.0m。河床覆蓋層厚度約7.8m，為砂礫卵石，下臥新鮮薄層重結(jié)晶灰?guī)r。右岸覆蓋層厚度約15m，其中上層厚度約8.5m，為夾有砂礫卵石的粘土，下層厚度6m左右，為殘坡積的粘土；下臥砂質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r，全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚約0.9m～3.7m。

2.1.2 下壩線

位于上壩線的下游約2.6km處，下壩線河流稱S型轉(zhuǎn)彎，流向先是由西－東，折轉(zhuǎn)為西北－東南，然后再轉(zhuǎn)為西南－東北。河谷開闊，呈寬“U”型，河床寬度為100m～250m。下壩線處河床左側(cè)深槽，深槽底高程13.0m，河床高差達(dá)10余m。左岸小山丘頂高程53.3m，山丘邊坡的坡度較大，為40°～45°，山丘左側(cè)有高程約38.5m的埡口，埡口寬約40m，左岸山峰高程132.7m，山坡的坡度約為20°～40°。右岸漫灘高程約28m，漫灘寬約40m，右岸階地高程38.0m～40.0m，階地寬約270m，右岸山峰高程118.9m，山坡的坡度為15°～30°。

左岸覆蓋層厚度約2.0m，為含碎石粘土；下臥泥質(zhì)片巖，全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚約2.0m。左岸埡口覆蓋層厚度5.5m，為含碎石粘土，下臥弱風(fēng)化的薄層弱風(fēng)化重結(jié)晶灰?guī)r。河床覆蓋層厚度約2.0m～8.0m，為砂礫卵石和砂土，下臥弱風(fēng)化的砂巖和砂質(zhì)灰?guī)r。右岸覆蓋層厚度約18m～27m，其中上層厚度約8.5m，為砂土，下層厚度6m左右，為砂礫卵石；下臥砂質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r，全、強(qiáng)風(fēng)化帶厚約1.5m。

2.2 樞紐建筑物布置

2.2.1 上壩線樞紐建筑物布置

樞紐主要建筑物有泄洪閘、泄沖閘、河床式發(fā)電廠房、兩岸接頭建筑物等。

泄洪閘位于河床，共9孔，每孔凈寬12.0m，計入閘墩厚度2.5m，閘段總寬為131.9m，閘室溢流堰頂高程27.5m，共分為7個壩段。閘室下游接35.0m長砼消力池、15.0m長砼護(hù)坦，護(hù)坦末端與拋石防沖槽銜接。

泄沖閘位于河床左側(cè)，緊鄰泄洪閘布置，共3孔，每孔凈寬12.0m，計入閘墩厚度2.8m，閘段總寬為45.8m，閘室溢流堰頂高程25.5m，閘室下游接40.0m長砼消力池、15.0m長砼護(hù)坦，護(hù)坦末端與拋石防沖槽銜接。

電站位于左岸階地上，為河床式廠房，廠房內(nèi)安裝3臺26.6mW貫流式燈泡機(jī)組，裝機(jī)容量80mW，主廠房左端與泄沖閘相鄰，升壓站布置在廠房左側(cè)灘地上，布置有3臺主變，開關(guān)站出線回路為一回220kV出線。

樞紐左岸河床式電站與岸坡的連接采用均質(zhì)土壩型式，土壩頂高程45.0m，壩頂寬6.5m，上下游壩坡1：2.0～2.5。

樞紐右岸泄洪閘與岸坡的連接采用砼重力壩型式，壩長105.0m，分為5個壩段，壩頂高程45.0m，寬度6.5m，最大壩高29.5m。

2.2.2 下壩線樞紐建筑物布置

樞紐主要建筑物有泄洪閘、泄沖閘、河床式發(fā)電廠房、兩岸接頭建筑物、副壩等。

泄洪閘位于河床，共9孔，每孔凈寬12.0m，計入閘墩厚度2.5m，閘段總寬為131.9m，閘室溢流堰頂高程27.5m。閘室下游接35.0m長砼消力池、15.0m長砼護(hù)坦，護(hù)坦末端與拋石防沖槽銜接。

泄沖閘位于右側(cè)灘地上，緊鄰泄洪閘布置，共3孔，每孔凈寬12.0m，計入閘墩厚度2.8m，閘段總寬為45.8m，共分為3個壩段。閘室下游接40.0m長砼消力池、15.0m長砼護(hù)坦，護(hù)坦末端與拋石防沖槽銜接。

電站位于右岸灘地，為河床式廠房，廠房內(nèi)安裝3臺26.6mW貫流式燈泡機(jī)組，裝機(jī)容量80mW，主廠房左端與泄沖閘相鄰，升壓站布置在廠房右側(cè)灘地上，布置有3臺主變，開關(guān)站出線回路為一回220kV出線。

樞紐左岸泄洪閘與岸坡的連接采用砼重力壩型式，壩長65.15m，分為4個壩段，壩頂高程44.5m，寬度6.5m。

2.3 工程可比性投資

可比性投資主要由建筑工程、臨時工程和庫區(qū)淹沒費(fèi)用等組成。機(jī)電設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)及安裝工程費(fèi)用相同，不參與比較。

單價按照越南當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)測算上壩線可比性投資為22939萬元，多年平均發(fā)電量為28816萬kW.h。

下壩線可比性投資為20597萬元，多年平均發(fā)電量為29031萬kW·h。

3方案比較

從地形地質(zhì)條件來看，上壩線河床較窄，覆蓋層較厚，巖石風(fēng)化帶較厚，而且溶洞較發(fā)育，基巖透水率較大；下壩線河床較寬，覆蓋層較薄，河底高程高差達(dá)到10m，左側(cè)深潭基巖出露，左岸山丘邊坡覆蓋層淺?。坏莾蓚€壩線方案泄洪閘、泄沖閘及廠房均可以建在弱風(fēng)化基巖上，因此總體上地形地質(zhì)條件差異不大，上壩線位置覆蓋層相對厚一些，基巖防滲處理工程量較大。

從樞紐建筑物布置來看，兩個壩線方案泄洪閘、河床式發(fā)電廠房的布置和結(jié)構(gòu)控制尺寸基本相同；上壩線方案的左岸接頭建筑物相對較長，基巖面埋藏深，基礎(chǔ)防滲處理工程量較大，進(jìn)水渠和尾水渠平面布置轉(zhuǎn)彎，兩岸邊坡均需防沖保護(hù)，泄洪閘上游水流有轉(zhuǎn)彎，水流條件較差；下壩線尾水渠平面布置順直，僅需對右岸邊坡進(jìn)行防沖保護(hù)。因此在樞紐布置方面總體上差異不大，都是可行的。

從工程投資來看下壩線方案省2342萬元。從發(fā)電量角度來看下壩線每年可多發(fā)電215萬kW·h。

4 結(jié)論

越南伯尺二級河床式水電站下壩線具有投資省、發(fā)電量大等特點，且樞紐布置方面總體可行，故本工程選擇下壩線方案。

[1]水利工程設(shè)計規(guī)定 TCXDVN285：2002.

[2]水電站廠房設(shè)計規(guī)范 SL266-2001.

[3]中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計有限公司.燈泡貫流式水電站[M].中國水利水電出版社，2009.

[4]中水珠江規(guī)劃勘測設(shè)計有限公司.低水頭河床式電站設(shè)計回顧.