巴基斯坦Naltar水電站樞紐及主要建筑物布置綜述

程艷娜

(遼寧西北供水有限責(zé)任公司，沈陽 110003)

巴基斯坦Naltar水電站樞紐及主要建筑物布置綜述

程艷娜

(遼寧西北供水有限責(zé)任公司，沈陽 110003)

巴基斯坦NALTAR水電站，是一座高水頭引水式電站工程。主體建筑物由溢流壩、沖沙閘、沉沙池、引水渠道、電站前池、壓力鋼管、電站廠房、尾水渠、升壓站、中心變電站、輸電線路等組成。電站裝機(jī)選擇3臺單機(jī)容量6MW的臥式?jīng)_擊式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量18MW。該電站處于狹窄的河谷地區(qū)，電站水頭大、 地形條件復(fù)雜，天冷是渠首布置或是引渠系統(tǒng)的布置都有一定難度、機(jī)組的選擇亦是，這與今后類似的電站的建設(shè)提供了有益的參考。

Naltar水電站；溢流壩；沖沙閘；沉沙池；引水渠道；布置簡介

1 工程位置

巴基斯坦Naltar水電站，位于巴基斯坦北部地區(qū)Gilgit市Naltar峽谷內(nèi)Naltar河上，Naltar村附近，是一座以發(fā)電為目的的水利水電工程。巴基斯坦北部地區(qū)有著得天獨厚、非常豐富的可利用開發(fā)水電站的水利資源，Naltar河就是其中之一，Naltar河的源頭是一個叫做Shani大冰川，海拔為5400m.a.s.l，流經(jīng)Naltar峽谷，匯入Hunza河。Naltar峽谷呈不對稱“U”型谷，較狹窄，兩岸均為陡坡，水流湍急，落差大，河面窄，屬山區(qū)河流。

2 巴基斯坦NALTAR水電站總布置情況

根據(jù)地形及地質(zhì)條件，溢流壩布置在NALTAR河上游峽谷段，該處呈V形河谷。壩軸線垂直于主河道，溢流壩為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在壩左岸設(shè)兩孔沖砂閘，進(jìn)水口布置在壩上游左岸，沉沙池布置在進(jìn)水口下游37.48m處，電站引水渠道沿左岸山腰布置，引水渠道斷面為矩形的鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)。

在引水渠道中間部位處設(shè)一側(cè)堰，以排泄進(jìn)入渠道多余水量。在跨越?jīng)_洪溝部位設(shè)置了渡槽，在經(jīng)過有碎石土滑落處加設(shè)鋼筋混泥土蓋板；電站前池布置在引水渠道末端，靠近山腳下臺地上，電站前池平面呈不規(guī)則五邊形，平面尺寸隨地勢降低而逐漸擴(kuò)大呈扇形。有效容積37000m3，正常高水位1490m，消落深度4.5m，池底板高程分別為1485.50m，1482.60m。池壁頂高程為1491.0m，前池設(shè)側(cè)堰，堰頂高程為1490.1m，側(cè)堰長度15.0m。靠近側(cè)堰右下方布置有排沙放空洞，洞口尺寸為1.5m×1.5m；從前池到電站廠房間布置電站壓力鋼管，一機(jī)一管共3條，管徑為Φ800，管中心間距為1.5m，管道沿NALTAR河左岸布置，隨地形鋪設(shè)，其中地下埋管段長370m，其余為明管段，全長1736m。

電站廠房位于NALTAR村下游NALTAR河谷左岸臺地上，電站廠房為半地下式廠房，廠房平面尺寸為39.48m×15.24m，安裝場層地面高程為1066.0m，水輪機(jī)安裝高程為1061.0m廠房內(nèi)布設(shè)3臺沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組；電站副廠房位于主廠房上游左側(cè)，平面尺寸為21.24m×6.24m，室內(nèi)地面高程為1066.0m，布置有會議室、通訊室、辦公室、柴油發(fā)電機(jī)等[1]。

升壓站位于主廠房上游右側(cè)，平面尺寸為46m×30m，地面高程為1066.85m。選定的輸電線路走向是從升壓站開始沿峽谷至NOR mAL村后邊，選較短路徑跨村至河邊，沿村子外緣(河邊)走至小橋處跨河，沿河左側(cè)行進(jìn)，穿過另一村后沿中巴公路與一已有33kV線路并行，然后跨河走兩段河灘地，跨河至高灘后一直走至中心變電所?？傞L28.13km，共設(shè)鐵塔106個，塔高分別有12m、13.5m、15m、18m 4種類型，線路電壓等級為66kV；中心變電所位于GILGIT市城區(qū)北部，占地面積2977m2。

3 溢流壩及沖沙閘布置

根據(jù)選定的溢流壩址，結(jié)合地形、地質(zhì)、水文等自然條件，溢流壩軸線布置成垂直于主河道，沖沙閘軸線與溢流壩軸線布置在同一直線上。為了獲得較好的水流條件，選定溢流壩為開敞式WES型實用堰，壩高5.00m，堰高3.00m，基礎(chǔ)埋深2.00m，壩頂高程1498.00m，河床高程1495.00m，建基面高程1493.00m，凈寬為21.00m；沖沙閘位于溢流壩的左側(cè)，與溢流壩以導(dǎo)流墩分隔，沖沙閘采用兩孔，孔口尺寸1.50m×1.50m，沖沙閘底板高程為1493.62m，前設(shè)擋水胸墻，墻頂高程1500.50m，閘門上方工作平臺高程1500.80m，并與進(jìn)水口閘門工作平臺連接[2]。

進(jìn)水口布置在溢流壩上游左岸與沖沙閘同側(cè)垂直布置。進(jìn)水口中心線距離壩軸線4.40m，并設(shè)有攔污柵及閘門。閘門采用兩孔，孔口尺寸1.50m×1.50m，閘底板高程為1495.50m；在閘門上方設(shè)工作平臺，工作平臺高程為1500.80m。溢流壩前防滲采用土工膜鋪蓋并用400mm干砌石壓重，鋪蓋長35.00m，鋪蓋上游設(shè)長5.00m的防沖拋石體。溢流壩后采用400mm厚混凝土消力池護(hù)坦，護(hù)坦長20.00m，護(hù)坦后設(shè)長5.00m的防沖拋石體海漫。樞紐段河道兩岸均采用重力式漿砌石擋墻，溢流壩上游重力式擋墻長30.00m，上游端以半徑5.00m的圓弧段擋墻插入兩岸，墻頂高程1500.50m；溢流壩下游重力式擋墻長15.00m，高程從1500.50m漸變至1496.50m，下游端以半徑5.00m的圓弧段擋墻插入兩岸，墻頂高程1496.50m。

4 沉沙池及引水渠道的布置

在壩軸線上游4.40m設(shè)置引水渠道進(jìn)水閘，進(jìn)水閘孔為尺寸1.5m×1.5m兩孔，閘底板高程為1495.50m，閘頂工作平臺板高程為1500.80m，分設(shè)兩孔攔污柵、兩孔鑄鐵閘門，軸線與壩軸線平行，經(jīng)過半徑為9.0m的圓弧段，引渠以與壩軸線夾角66.73°通向沉沙池，引渠總長37.48m寬度為3.0m，渠道底坡i=0.016。沉沙池總長為80m，首先以20m長夾角為9.93°的擴(kuò)散段與上游引渠相連，擴(kuò)散段底坡為i=0.060，底高程由1494.96降低至1493.76m，擴(kuò)散段后面為50m長的沉沙池工作段廂體，工作段最大水深4.50m，工作段凈寬度為10.0m，池底分別在樁號0+082.480和0+107.480兩處設(shè)置排沙廊道，排沙廊道出口分設(shè)1孔1.5m×1.5m的排沙底孔，通過排沙道排入下游河道，排沙底孔由兩扇鑄鐵閘門控制。沉沙池出口以半徑R=10.00m收縮后與下游電站引水渠道連接，沉沙池收縮弧段中部為排泄進(jìn)入引水渠道多余洪水，設(shè)置一寬度為5.0m，頂高程為1497.76m的溢流側(cè)堰，溢流側(cè)堰軸線與壩軸線夾角為45.00°，溢流消能采用跌水式，溢流經(jīng)過跌水消能后進(jìn)入下游河道[3]。

水流在沉沙池出口通過2.0m×1.8m閘門進(jìn)入電站引水渠道，電站引水渠道全長3761.40m，進(jìn)口在E點和F點處各設(shè)一側(cè)堰，以排泄進(jìn)入渠道多余水量，出口在G點150處與電站前池連接。渠道斷面寬度為2.0m，渠道深度平均為1.8m，根據(jù)渠道所經(jīng)地形、地質(zhì)條件的不同，主要設(shè)計了4種主要斷面形式，分別用于巖石峭壁、平緩山坡、滾石活動區(qū)、滾石危險區(qū)，4種斷面形式的渠道其長度分別為：巖石峭壁坡段1199.35m、平緩山坡段876.79m、防滾石活動蓋板坡段204.71m、防滾石活動鉛絲石籠坡段1278.05m。在經(jīng)過沖溝、斷層部位共設(shè)置了5個渡槽，其余部位采用在沖溝部位砌筑漿砌石，漿砌石下部設(shè)排水涵管的工程方式解決。5個渡槽的總長度為190.0m，渡槽斷面形式為矩形與渠道相同，采用框架式結(jié)構(gòu)形式。

5 結(jié) 語

巴基斯坦Naltar引水式水電站裝機(jī)選擇3臺單機(jī)容量6MW的臥式?jīng)_擊式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量18MW。

[1]楊晉營，張魯晉，王引田，王仁龍.水利工程定期沖洗式沉沙池泄空沖洗計算[J].泥沙研究，2000(05)：62-67.

[2]張開泉，劉煥芳，劉新鵬.引水式電站泥沙的分級處理與渦管排沙式沉沙池[J].陜西水力發(fā)電，2001，17(04)：19-21.

[3]李旗進(jìn)，王金魁，鄧平華.金溝河引水渠渠首排沙系統(tǒng)運行管理[J].人民長江，2009，40(15)：87-89.

1007-7596(2014)09-0075-02

2014-01-14

程艷娜(1982-)，女，滿族，遼寧開原人，工程師，從事水利工程和工程項目合同及造價管理工作。

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