摘要:在2009年4月中旬,我们对位于缅甸北部恩梅开江右岸支流南利卡河、闹库卡河进行现场联合考察。通过现场踏勘,并在收集相关资料的基础上,联合考察组提出《缅甸楠利卡河闹库卡河水电资源开发条件联合考察评估报告》。通过经济技术分析,本着开发指标优、实施相对便利等原则,报告提出了建议先开发楠利卡河上的克利杜水电站、萨纳水电站,闹库卡河上的罗昆延水电站、拉钦水电站。下面就对其进行简要的分析。
关键词:电站工程;可行性分析;罗昆延
1 工程概况
罗昆延电站位于缅甸北部伊洛瓦底江上游一级支流恩梅开江流域,开发河流为恩梅开江左岸支流闹库卡河,罗昆延电站为径流引水式电站,推荐枢纽正常蓄水位405m,顶高程 m,最大坝高 m,总库容 万m3,引水线路为右岸隧洞方案,长约 Km,厂址位于闹库卡河下游芭蕉箐河段右岸,设计最大引水流量为 m3/S,设计净水头 m,拟装机容量 万千瓦,工程规模为中型,建设任务以发电为主。
罗昆延电站位于缅甸昔董镇北面,枢纽区距离约昔董镇约25Km,厂房区距离约昔董镇约30Km,从腾冲--密支那公路分道而下(公路边高程1196m),现有林区简易道路至枢纽及厂房左岸,高差大(高差850~1000m),坡度陡,雨季无法通车。
2 电站工程地质条件
闹库卡河上有多个库容、地形条件较好的枢纽,为合理利用水资源条件,共规划了三级电站(拉钦电站→罗昆延电站→崩嘎电站)。罗昆延电站为闹库卡河流域规划的第二级水电站,下面所述的库区均指罗昆延电站库区。
2.1建筑物工程地质评价
罗昆延电站输水渠道仅东干渠设有建筑物,北干渠均为明渠。东干渠主要建筑物为泄水槽、渡槽、倒虹吸及隧洞,其中泄槽2个、渡槽2个、倒虹吸2个隧洞1个。
2.2 区域稳定及地震动参数
工程区地处冈底斯-念青唐古拉褶皱系舒伯拉岭-高黎贡山褶皱带之古永-盏西褶皱束三级构造单元内,苏典-盈江断裂(F100)与大盈江断裂(F21)交汇段,南距有晚更新世以来活动的盈江深大断裂约15~25kmm,西距苏典—盈江断裂2km~5km,区域地质构造复杂,新构造运动强烈,地震活动频繁,区域构造稳定性较差。根据GB18306-2001年出版的1/400万《中国地震动参数区划图》,测区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期为0.45s。
2.3 枢纽区
(1)坝型及坝线选择
罗昆延电站两枢纽均位于花岗岩地区,基岩风化深,全风化花岗岩呈砂土状,具中等压缩性,强度低,抗冲刷能力差,且两枢纽全风化厚度达0~30 m,坝基开挖无法全部清除,全风化砂土无法满足刚性坝及面板堆石坝基础要求,因此地质推荐土石坝坝型。罗昆延电站天然建筑材料基本能满足粘土心墙坝、均质坝及沥青心墙坝方案设计用料要求,但均质坝方案中均质土料(包含全风化花岗岩料)存在粘粒含量低、渗透系数偏大、土质不均匀,现场碾压质量难于控制,坝体回填工程量大,施工期(雨季)坝坡面易产生冲刷破坏等问题,因此地质推荐采用粘土心墙坝或沥青心墙坝方案。
(2)推荐枢纽及附属建筑物工程地质简评
①枢纽
主坝(包括主坝段及1#副坝段)、2#副坝两岸地形坡度缓,岸坡无不良物理地址现象,卸荷不发育,自然边坡基本稳定,但岸坡开挖暴露后抗冲刷性差,易坍塌,开挖边坡局部稳定性差。大坝坝基为燕山晚期(γ53(2))中粗粒黑云母花岗岩,全~弱风化,低~中压缩性,坝基存在压缩变形问题,不能满足刚性坝坝基岩体强度及压缩变形要求,仅能满足土石坝基础强度及压缩变形要求。坝基不存在坝基岩体抗滑稳定问题。坝基全风化花岗岩易产生流土变形破坏。坝基土局部存在地震液化可能,主要分布在坝体轮廓线边角,通过加深清基,增大坝体盖重,注意坝体轮廓边角碾压质量,可控制坝基局部地震液化问题。
枢纽区岸坡第四系残坡积层具高—中等压缩性,河床第四系洪冲积层透水性大、易产生渗透变形破坏,建议全部清除河床洪冲积层、岸坡残坡积层。
②坝基渗漏、绕坝渗漏及防渗帷幕布置(推荐折线坝线方案)
枢纽坝基为全、强风化花岗岩,透水性中等,存在坝基渗漏、绕坝渗漏(即近坝段库区渗漏),经计算枢纽主坝总渗漏量为212.4万m3/a,2#副坝总渗漏量为104.6万m3/a。枢纽渗漏总量(未处理)合计317万m3/a,占总库容的24.2%,影响整个电站正常蓄水,必须进行防渗处理。
③溢洪道(推荐折线坝线方案)
折线坝线方案溢洪道位于主坝左岸天然丫口,轴向S68°W转S88°W,全长约159.8m,进口底板高程2188.87m,出口消力池底板高程2150.22m,其中0~71.3m进口及控制段局部稳定性差,71.3~135.4m泄水槽不稳定,135.4~159.8m消力池局部稳定性差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建议边坡分台阶开挖,旱季施工,AⅤ、AⅣ2岩体开挖边坡1:1~1:1.25,AⅢ1岩体开挖边坡1:0.75~1:1,并及时采取护坡处理措施,开挖边坡顶设置截水槽;过水全断面采用钢筋混凝土衬砌,泄槽段底板设置抗滑锚杆或齿槽,建议抗滑锚杆深度为4~5m,锚杆需注浆。消力池开挖过程中采取排水和喷锚等临时支护处理措施,全断面采用钢筋混凝土衬砌。溢洪道底板多置于全强风化岩体上,局部为弱风化岩体,呈碎裂结构-散体状,属AⅤ、AⅣ2、AⅢ1类岩体,其中AⅣ2、AⅤ类岩体存在渗透变形稳定问题,应进行防渗处理。
④导流输水隧洞
导流输水隧洞也位于主坝左岸,无压洞,隧洞轴向S21.73°W转S69°W,长约267.9m,进口底板高程2164.6m,出口消力池底板高程2150.8m,尾水注入南朗河。隧洞闸前为有压洞,闸后为无压洞,闸门井上部以“Ⅳ—Ⅴ”类围岩为主,底部以“Ⅲ”类围岩为主。隧洞包括:引渠段(0~54.8m)局部稳定性差、进口段(54.8~110.9m)围岩较不稳定(Ⅳ~Ⅴ类)、洞身段(110.9~158.6m)围岩局部稳定性差(Ⅲ类)、出口段(158.6~205m)围岩较不稳定(Ⅳ~Ⅴ类)、出口明渠段(205~220m)稳定性较差、泄槽、消力池段(220~267.9m)稳定性较差。建议及时支护,钢筋混凝土永久衬砌。
3 天然建筑材料
①防渗土料
Ⅰ土料场有用储量为5.82×104m3,剥离量为0.82×104m3,剥采比1:7.14;Ⅱ土料场(优先开采区残坡积)有用储量为17.47×104m3,剥离量为2.36×104m3,剥采比1:7.14;Ⅲ土料场有用储量为9.90×104m3,剥离量为2.48×104m3,剥采比1:4;Ⅳ土料场有用储量为8.15×104m3,剥离量为0.95×104m3,剥采比1:8.33。合计有用储量41.34×104m3,建议开采顺序Ⅰ→Ⅱ,Ⅲ、Ⅳ土料场备用。
②均质土料主要开采Ⅱ土料场,Ⅰ土料场备用,Ⅱ土料场有用储量(包括残坡积和全风化花岗岩)为129.34×104m3,剥离量为5.02×104m3,剥采比1:25;其中优先开采区内有用储量(包括残坡积和全风化花岗岩)为62.03×104m3,剥离量为2.36×104m3,剥采比1:26.3/非优先开采区内有用储量(包括残坡积和全风化花岗岩)为67.31×104m3,剥离量为2.66×104m3,剥采比1:25。分区坝方案建议上游坝坡使用优先开采区混合料,下游坝坡坝体浸润线以上使用非优先开采区混合料。
4 取水口拦河坝
4.1 东干渠取水口拦河坝
东干渠取水口位于南朗河二级电站厂房下游约500m处。拦河坝坝高5.5m,坝顶高程1008.5m,坝线长约40 m。河床地形起伏小,河床上覆第四系洪冲积(Qpal)及洪坡积(Qpl+dl),岩性为砂卵砾石夹孤石,河床冲洪积层厚6~10m;下伏基岩为高黎贡山群上段(Pz1gl2)石英片岩、变质石英砂岩,多为强~弱风化。河床第四系洪冲积下部砂卵砾石允许承载力高,可满足拦河坝坝基持力层要求,坝基第四系洪冲积下部砂卵砾石渗透性强,因地处山区河段,河床水力梯度大,坝基砂卵砾石层存在渗透变形问题。雨季南朗河洪水较大,会产生大量洪积物,存在坝前淤积问题,建议以第四系洪冲积下部砂卵砾石为挡水坝基础,由于砂卵砾石层透水性强、抗冲性能差,坝基做固结灌浆处理,挡水坝体需做好抗冲保护措施,下游设水平护坦抗冲,拦河坝设置冲砂闸口排泄洪积物。
4.2 北干渠取水口拦河坝
北干渠取水口位于南朗河二级电站厂房下游约80m处南朗河上。拦河坝坝高7.8m,坝顶高程1052.8m,坝线长约30 m。河床地形起伏小,河床上覆第四系洪冲积(Qpal),岩性为砂卵砾石夹孤石,河床冲洪积层厚8~13m。下伏基岩为高黎贡山群上段(Pz1gl2)石英片岩、变质石英砂岩,多为强~弱风化。河床第四系洪冲积下部砂卵砾石允许承载力高,可满足拦河坝坝基持力层要求,坝基第四系洪冲积下部砂卵砾石渗透性强,因地处山区河段,河床水力梯度大,坝基砂卵砾石层存在渗透变形问题。雨季南朗河洪水较大,会产生大量洪积物,存在坝前淤积问题。由于砂卵砾石层透水性强、抗冲性能差,坝基做固结灌浆处理,挡水坝体需做好抗冲保护措施,下游设水平护坦抗冲,拦河坝设置冲砂闸口排泄洪积物。
结束语:
总而言之,水电站工程的施工建设是关乎国计民生的重要项目,水电站的地质研究对整个工程建设质量安全有着重要影响,本文所分析的罗昆延电站地质情况,希望对相关施工作业有着借鉴和参考的价值。
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作者简介:张冰泉 1983年 男 本科 地质工程专业
论文作者:张冰泉,陈兴聪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/27
标签:坝基论文; 电站论文; 砾石论文; 拦河坝论文; 河床论文; 枢纽论文; 料场论文; 《基层建设》2018年第36期论文;