白鶴灘水電站翻壩運輸方案研究

湯益佳 沈 莉

1華東勘測設(shè)計研究院有限公司 杭州 310014 2浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院 杭州 310014

0 引言

金沙江下游攀枝花至宜賓河段全長768km，規(guī)劃建設(shè)四座梯級電站，分別為：烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩，除向家壩外，其余三座均為高水頭拱壩。向家壩、溪洛渡水電站，已分別于2013年、2014年完成蓄水成庫；烏東德、白鶴灘水電站正在積極推進建設(shè)工作。國務(wù)院《關(guān)于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展的指導意見》明確提出“全面推進長江干線航道系統(tǒng)化治理......研究論證金沙江攀枝花至水富段航運資源開發(fā)及航道升級改造的可能性”。從促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、長江航運一體化建設(shè)和完善綜合運輸體系的角度出發(fā)，結(jié)合梯級水電開發(fā)，需要系統(tǒng)研究四個梯級的過壩運輸方案。本文對白鶴灘水電站不同翻壩轉(zhuǎn)運方案進行分析，重點研究超大水位變幅庫區(qū)的碼頭型式、裝卸工藝方案，提出技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、運營安全的翻壩碼頭建設(shè)方案。

1 關(guān)鍵技術(shù)問題及解決方案

白鶴灘庫區(qū)正常蓄水位825m，死水位765m，落差達60m，屬于超高水頭庫區(qū)。在白鶴灘庫區(qū)建造翻壩碼頭的技術(shù)難點主要集中在水工建筑物結(jié)構(gòu)和裝卸工藝的選擇。對于水工建筑物，大水位差直立式碼頭主要特點有：碼頭結(jié)構(gòu)高度大、樁基自由端較長、碼頭多采用框架空間結(jié)構(gòu)。

以往設(shè)計的大水位差碼頭結(jié)構(gòu)型式[6]一般為斜坡式或單級直立式，如重慶朝天門客運碼頭，布置3個1000噸級客輪泊位，碼頭長度255m，水位差30.87m，碼頭結(jié)構(gòu)采用排架墩柱式架空斜坡道；寸灘集裝箱碼頭一期建有2個3000噸級集裝箱泊位，碼頭平臺長220m，設(shè)計水位差34m，碼頭結(jié)構(gòu)為單級高樁框架式。上述兩個工程碼頭設(shè)計水位差均未到40m，采用斜坡式或單級高樁式碼頭均適用。但白鶴灘庫區(qū)和下游溪洛渡庫區(qū)水位變幅均為60m，傳統(tǒng)水工結(jié)構(gòu)整體可靠性無法保障。

因此，白鶴灘翻壩轉(zhuǎn)運碼頭采用分級直立式碼頭方案，高、中、低三級平臺，每級適應(yīng)20m水位差，可降低結(jié)構(gòu)設(shè)計難度，但分級直立式碼頭也存在占用岸線長、裝卸需采用流動機械效率低等缺點。白鶴灘庫區(qū)和下游溪洛渡庫區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，上游布置大量電站配套建（構(gòu)）筑物，下游電站下泄水流影響范圍廣等因素，造成了可供布置碼頭的岸線十分緊張。尤其下游山江村可供布置碼頭的順直岸線僅1000m左右，根據(jù)計算，6個1000噸級散貨泊位單級碼頭長度為472m，無法同時順岸布置3個泊位。經(jīng)分析研究，提出了高、低水位碼頭平臺呈階梯型式與中水位碼頭平臺平行布置的方案，高、低水位平臺高程相差40m，低水位平臺不會對高水位平臺船舶靠離泊和作業(yè)造成影響，在保障船舶安全的前提下，可有效縮短岸線長度，圖1所示為階梯式分級直立碼頭布置圖。上游魯拉碼頭由于可供布置的岸線較寬裕，平面采用一字型布置，如圖2所示。

圖1 階梯式分級直立碼頭平面布置圖

階梯式分級直立式碼頭占用岸線約1000m，一字型分級直立式碼頭占用岸線約1400m。階梯式分級直立式碼頭。該布置方案對船舶進出港池的通航安全及靠離泊交通組織提出了更高的要求，需待相關(guān)專題研究試驗確定，但不失為一種開創(chuàng)性方案，為今后大水位差、岸線資源緊張的碼頭總平面布置提供參考和借鑒。

圖2 一字型分級直立式碼頭平面布置圖

2 建設(shè)方案

2.1 工程規(guī)模

(1) 壩上游翻壩碼頭

①泊位數(shù)：建設(shè)1000噸級通用泊位6個，具有散貨、件雜貨裝、卸船功能，并預(yù)留集裝箱裝卸功能。

②碼頭年吞吐量：300萬噸/年，其中散貨250萬噸（卸船180萬噸、裝船70萬噸）、件雜貨50萬噸（裝、卸船各25萬噸）。

③碼頭設(shè)計年通過能力：343萬噸/年，其中散貨287萬噸、件雜貨56萬噸。

(2) 壩下游翻壩碼頭

①泊位數(shù)：建設(shè)1000噸級通用泊位6個，具有散貨、件雜貨裝、卸船功能，并預(yù)留集裝箱裝卸功能。

②碼頭年吞吐量：300萬噸/年，其中散貨250萬噸（卸船70萬噸、裝船180萬噸）、件雜50萬噸（裝、卸船各25萬噸）。

③碼頭設(shè)計年通過能力：356萬噸/年，其中散貨300萬噸、件雜貨56萬噸。

2.2 水工結(jié)構(gòu)方案

工程位于山區(qū)河流，水位落差大，白鶴灘壩址上、下游最大落差達到60米，水工結(jié)構(gòu)采用分級直立式碼頭方案：碼頭按20m一級，分三級布置作業(yè)平臺，采用移動式設(shè)備進行裝卸工作和水平運輸。

2.3 裝卸工藝

根據(jù)本工程建設(shè)規(guī)模，碼頭營運天數(shù)、船型、貨種、流向等綜合考慮，本工程擬建泊位6個，均為通用泊位，吞吐量為300萬噸/年。結(jié)合項目山區(qū)河流、水位落差大、大運量的特點，碼頭裝卸工藝為分級直立式裝卸作業(yè)方案。

(1）散貨

出口：單個泊位碼頭平臺配置1～2臺500t/h卡車卸料裝船機，自卸汽車直接給卡車卸料裝船機供料。

進口：單個泊位碼頭平臺配置1臺60噸輪胎式起重機（配備抓斗），后方配備漏斗+自卸汽車。

堆場：配置單斗裝載機和推土機進行堆場作業(yè)。

(2）件雜貨

單個泊位碼頭平臺配置1臺35噸輪胎式起重機（配備吊鉤）；堆場配備叉車和輪胎式起重機。

3 結(jié)論

白鶴灘水電站是國家能源建設(shè)的重點工程，是“西電東送”戰(zhàn)略規(guī)劃的重要組成部分。為兼顧金沙江航運的發(fā)展，響應(yīng)國務(wù)院《關(guān)于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展的指導意見》的部署，須研究白鶴灘水電站上下游建設(shè)翻壩轉(zhuǎn)運碼頭的可能性。本文從碼頭水工結(jié)構(gòu)型式、裝卸工藝等方面分析高水位差庫區(qū)翻壩碼頭的推薦方案，并推薦了水工結(jié)構(gòu)型式采用分級直立式，下一步可針對分級直立式碼頭不同平面布置方案的船舶進出港方式和裝卸作業(yè)組織等展開深入研究。

[1]丁濤,徐湘文.三峽大壩皮帶機翻壩運輸?shù)目尚行訹J].中國航海，2015,

[2]張金龍.翻壩公路與烏江構(gòu)皮灘翻壩運輸系統(tǒng)的適應(yīng)性分析[J].交通科技,貴陽,2015.

[3]金沙江下游河段通航標準研究報告[R].中交水運規(guī)劃設(shè)計院有限公司，2016

[4]周玉華,金沙江下游通航問題解決思路[J].水運工程，2016.