錄巴寺水電站擬建於洮河幹流上，壩址位於洮河中上游，在卓尼縣卡車鄉卓日村附近。距下游卓尼縣城約31公里，壩址以上控制流域面積11090平方公里。
基本介紹
- 中文名：錄巴寺水電站
- 位於：洮河中上游
- 流域面積：11090平方公里
- 包括：攔河壩、發電引水明渠
具體介紹,現場施工條件,水文氣象條件,錄巴寺水電站施工洪水成果表,工程地質條件,
具體介紹
本標為電站的大壩樞紐系統，包括攔河壩、發電引水明渠、攔河柵閘和隧洞進水口。攔河壩選定為閘壩結合型式，由右岸泄沖閘和左岸溢流壩段組成。溢流堰上設定插板門抬高正常蓄水位，汛期輔助泄洪。20年一遇以下洪水由泄沖閘下泄。當遭遇20年一遇以上洪水時，啟用插板門輔助泄洪。
攔河壩右岸布置6孔泄沖閘，採用開敞式水閘型式，閘孔淨寬均為6.0米，閘底板高程2638.0米，啟閉平台高程2645.5米，閘室順水流方向長11.5米。為滿足閘室穩定要求，增加閘室有效重量和獲得較理想的閘室流態，閘墩採用鋼筋混凝土實心結構，其長度與閘室底板等長，中墩及上下游作成圓弧形墩頭，籍以改善進出水流態，中墩厚1.0米，邊墩厚0.8米，閘室總寬度為42.6米。閘室右2孔左3孔採用整體式結構，中間設定小底板，分離式基礎，以便將上部荷載較均勻地傳遞至閘基上，減少並適應不均勻沉降。底板厚0.8米，上下游均設0.8米深的齒槽，以增加閘身抗滑效果。
為有利於閘室運行期抗滑穩定，以利用水重抗滑和調整底板壓應力分布，泄沖閘選用露頂弧形鋼閘門，門高5.5米，工作門居中部布置，門槽中心線距閘墩上游邊緣5.65米；檢修門槽中心線距閘墩上游邊緣1.4米。根據閘門運行要求，確定啟閉平台頂面高程為2645.5米。為給水閘的運行管理提供條件，在閘室上游側設啟閉機房，啟閉機房高程2648.7米。閘室主要部位均為C25鋼筋混凝土結構。
左岸布置溢流壩段總長91.8米，堰頂高程2642.2米，壩底寬度8.5米，為漿砌石外包混凝土重力式結構。堰上設定25孔表孔閘，非汛期抬高水位至正常蓄水位2643.5米，汛期當遭遇20年一遇以上洪水時輔助泄洪。每孔堰上閘淨寬3.0米，閘墩厚度0.7米，設電動葫蘆啟閉插板門。
壩後消能採用底流消能方式，泄沖閘後消力池長18.6米，池底高程為2637.5米，消力池前段採用1：5斜坡與閘室底板連線，尾坎高程2638.5米，底板厚0.8米。溢流壩段消力池與泄沖閘同樣長度，底板厚0.5米。兩段消力池間設導流牆分隔，牆頂高程2643.5米，牆厚1.2米。消力池後設0.3米厚漿砌石護坦，長20米，尾端設拋石防沖槽，深3.0米。
攔河壩防滲採用垂直布置，高壓擺噴截滲牆型式，孔距1.4米，底部應鑽至岩面線以下1.0米，右岸延伸至進水口邊牆，左岸與防洪牆下擺噴牆相接。
攔河壩左側為溢流堰段，為漿砌石外包混凝土實用堰結構，總長91.8米，堰頂高程為2642.2米，壩基高程2638.0米，壩高4.2米，壩底寬度8.5米。
堰型採用圓頭實用堰，上游坡5：1，下游坡1：1，頂圓半徑2.0米，壩踵與消力池連線圓弧半徑為10米.混凝土底板厚0.6米，為增強壩體抗滑性能，上下游均設定齒槽，槽深0.8米.壩體採用M5漿砌石砌築，壩體外包0.5米厚混凝土以增強防凍及抗沖性能。
堰頂設定25孔堰上閘，單孔寬3.0米，閘墩厚0.7米，閘門高1.3米，非汛期閉門保證正常蓄水位維持在2643.5米高程，汛期啟門輔助泄洪。檢修平台高程2645.5米，設定電動葫蘆啟閉插板門。
攔污閘為10孔弧形輻射狀布置，閘中心線與壩軸線交角尾35°，與主洞軸線交角2°49'31''，孔間中心角7°，距壩軸線20.0米；外半徑40.0米，每孔淨寬4.037～3.524米，順水流向長度5.0米，鋼筋混凝土結構，閘底板高程2639.0米，厚0.5米，前部齒牆深1.5米，中墩厚0.8米，邊墩厚0.6米，清污平台高程2644.5米，閘內設兩道柵槽，設計過柵流速為0.89米/秒。
進口明渠長97.0米，平面上兩側採用半徑50.0米的圓弧收縮至8.4米寬，左右側圓弧中心角分別為32°10'29''和37°49'31''，底坡1：10.222，從2639.0米降低2630.0米高程，檢修閘門井前有5.0米長平坡段；明渠為矩形斷面，兩側邊牆採用漿砌石擋牆，右岸公路改線至D0+025樁號處，上部採用預製空心板結構，橋台採用漿砌石重力式橋台，橋的斜交角為40°。
隧洞進水口長10.0米，鋼筋混凝土結構，底板高程2630.0米，孔口高8.2米，寬7.0米，滿足最小淹沒深度要求；為減少水頭損失，閘門井前頂曲線採用圓形過渡。進水口後部設檢修閘門井，檢修平台高程為2644.5米，啟閉平台高程為2655.5米，閘室底板厚1.0米，側牆厚1.2米。
現場施工條件
水文氣象條件
卓尼縣錄巴寺水電站位於黃河一級支流——洮河中上游地區，該地區屬高寒山區，具大陸性氣候特點，歷年極端高溫34℃，極端低溫-18℃，年溫差50℃左右。日溫差12——16℃。區內平均多年降雨量582毫米，降雨一般集中在秋季，每年十月開始降雪，十二月至豎年二月為冰凍期。
洮河大洪水均由大面積暴雨形成，汛期為5～10月，主汛期7～9月，一次洪水過程平均為7～15天，峰形以單峰為多，洪水具有量大峰高的特點。
洮河李家村站實測年最大洪峰流量系列為1947～2003年，洮河岷縣站實測系列為1957～2003年，下巴溝站實測系列為1964～2003年，採用同步洪峰流量相關，以李家村站為參證站，將岷縣站、下巴溝站洪峰流量系列延長為1947～2003年，共57年資料。
錄巴寺水電站設計洪峰流量均值由下巴溝站和岷縣站面積指數內插，Cv值按流域面積直線內插。壩址設計洪水成果為：200年一遇洪峰流量1862立方米/秒，100年一遇洪峰流量1622立方米/秒，50年一遇洪峰流量1382立方米/秒，20年一遇洪峰流量1074立方米/秒。
本樞紐工程主要建築物級別為3級，相應臨時建築物為5級，導流建築物設計導流標準選用對應時段5年一遇以上洪水重現期。
施工洪水成果見下表。
錄巴寺水電站施工洪水成果表
月份 | 不同頻率設計值（m/s） | ||
P=5% | p=10% | P=20% | |
1 | 57 | 51 | 45 |
2 | 49 | 45 | 40 |
3 | 87 | 76 | 65 |
4 | 224 | 182 | 142 |
5 | 372 | 306 | 239 |
6 | 516 | 404 | 295 |
7～9 | 1111 | 877 | 648 |
10 | 378 | 313 | 246 |
11 | 192 | 163 | 132 |
12 | 91 | 81 | 70 |
壩址處無實測水位～流量資料，其壩址水位～流量關係採用水力學公式，按單斷面比降法推求。根據實測橫斷面，計算出各斷面水位～面積關係，以實測河段水面比降及測時流量為控制，用水力學曼寧公式計算出水位～流量關係。
建議設定水尺觀測，以實測成果修正推算的壩址處水位－流量關係。
成果見表下表。
壩址處水位～流量關係
流量（立方米/秒） | 0 | 19 | 134 | 346 | 826 | 1671 | 2760 |
水位（米） | 2638 | 2639 | 2640 | 2641 | 2642 | 2643 | 2644 |
攔河壩採用上下游圍堰截斷河道，施工分兩期兩年進行。發電引水明渠、攔污閘、泄沖閘段包括閘門安裝工程需全年施工，一年內完成，上游來水通過左岸河道的明渠導流至下遊河道。
工程地質條件
壩址區的工程地質條件較為簡單，河床寬而淺，無明顯河槽，河床覆蓋層右薄左厚，厚度5～16米。壩體處於河床中，河床覆蓋層厚8～15米，兩壩肩處於河床兩側漫灘上，左壩肩河床覆蓋層厚15米左右，右壩肩河床覆蓋層厚8米左右，河床覆蓋層為砂礫卵石，含漂石，在5米左右深處夾一層約0.5米厚的黑色粉質粘土，含卵石，局部夾有0.5米厚的粉細砂透鏡體。壩體建築物以砂礫卵石為地基。由於壩址區砂礫卵石層較厚，且具強透水性，壩區存在的主要工程地質問題為壩基滲漏及滲透破壞，壩基基坑湧水問題也不容忽視。建議採用壤土鋪蓋，以延長滲徑，防止壩基滲透變形破壞；基坑開挖中應注意排水；砂礫卵石層允許承載力0.4MPa，砼/砂礫卵石摩擦係數0.5；基坑開挖邊坡建議值：覆蓋層水上1：1.25，水下1：1.5～1：2.0。
工程區地處黃土高原和青藏高原過渡區的甘南高原東部，為間歇性上升的風化剝蝕中山區，山體呈東西方向展布，地勢西高東低，海拔高程2600～3100米，相對高差300～500米，最大切割深度區為洮河河谷區，錄巴寺水電站侵蝕基準面為海拔2620米左右。區內洮河總體流向近東西，河曲十分發育，為水利資源開發創造了良好的地形條件。河谷海拔在2600～2650米之間，呈寬淺的“U”型河谷，谷底寬300～600米，為河床及Ⅰ級階地，河曲發育；河谷兩岸多為岩質山體，山體雄厚，山高坡陡，坡角一般30～45，植被較好，在坡腳部位多有坡積碎石土分布；在庫區左岸坡上游段發育Ⅲ、Ⅳ級基座階地，庫區右岸坡中下游段發育Ⅲ、Ⅳ級階地，Ⅲ級階地面高出河床約40米左右，階面寬約50米左右；Ⅳ級階地面高出河床約60米左右，階面寬約30米左右。河谷兩岸沖溝口處發育洪積扇，其上植被發育較好，說明洪積扇已停止發展。
工程區出露的地層岩性主要為三疊系中統第四岩性組淺變質岩系和第四系以沖洪積為主的鬆散堆積物。
工程區處於西秦嶺褶皺帶中的洮河複式向斜北翼，出露地層為三疊系中統第四岩組淺變質砂岩夾板岩，總體呈單斜岩層，無大的區域性斷裂構造，是相對穩定的構造區域。新構造活動以間歇性升降運動為主。工程區地震動峰值加速度為0.15g，相應的地震基本烈度為7度，地震動反應譜特徵周期為0.45s，建議抗震設防烈度為7度。
庫區工程地質條件簡單。水庫淤積問題不嚴重；在現狀條件下蓄水後水庫滲漏問題較為突出，庫區兩岸淹、浸沒問題較為嚴重，應採取保護性措施，水庫右岸可採取加高耕地地面和公路路面的措施，且對右岸坡進行護坡；水庫左岸坡修建截水牆，其基礎應置於基岩中，需採取嚴格地止水措施，並在耕地內修建排水渠。
壩址區地質條件較為簡單，河流谷坡穩定性好，無不良物理地質現象及有害地質體存在。壩閘地基承載力能滿足建基要求。主要問題是河床及河漫灘砂礫卵石層厚度較大，透水性強，壩閘基滲漏問題嚴重，有產生管涌破壞的可能。建議採用壤土鋪蓋，以延長滲徑，防止壩基滲透變形破壞。
水文地質條件
壩址區地下水主要為孔隙潛水、基岩裂隙水。孔隙潛水主要分布在溝谷沖洪積層及山腳的殘坡積層中，基岩裂隙水主要分布在基岩節理裂隙中，它們與大氣降水及河水補排關係密切。
本次勘察對壩址區砂礫卵石層布孔進行注水試驗，基岩進行壓水試驗，根據注、壓水試驗數據，壩址區砂卵石層為強透水性，強風化基岩為中等透水性。現場注、壓水試驗所得數據見表下表：
壩址區注、壓水試驗數據表
孔 號 | 試驗段 （m） | 壓力表 壓 力 （MPa） | 漏水量 （L/min） | 透水率 （Lu） | 滲透係數（cm/s） | 滲透等級 |
ZK2 | 10.3～11.9 | 0.3 | 6.4 | 10 | 中等透水 | |
ZK5 | 5.7～10.4 | 132 | 2.8×10 | 強透水 | ||
ZK7 | 11.2～13.3 | 0.3 | 10.1 | 11 | 中等透水 | |
ZK8 | 2.2～11.2 | 152 | 9.2×10 | 強透水 | ||
ZK20 | 4.5～9.5 | 143 | 1.9×10 | 強透水 | ||
ZK21 | 3.8～10.0 | 212 | 2.4×10 | 強透水 |
