紅旗水電站進(jìn)水口設(shè)計(jì)

任 新，李艷冬

(1.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080;2.大慶市肇源縣河道管理處，黑龍江 肇源 166500)

紅旗水電站位于海林市境內(nèi)的二道海浪河中游，是二道海浪河規(guī)劃4個梯級電站的第三級。距長汀鎮(zhèn)(大海林林業(yè)局)24.0 km，總庫容1.11億m3。是一座以發(fā)電為主兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖及旅游的小型水利水電工程。紅旗水庫引水設(shè)計(jì)流量為16.28 m3/s，發(fā)電進(jìn)水口作為引水建筑物的首部取水設(shè)施，必須保證按需要進(jìn)水，其設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響工程效益的發(fā)揮。

1 進(jìn)水口型式選擇

根據(jù)進(jìn)水口的地形地質(zhì)條件，進(jìn)水口的型式比選了豎井式和岸塔式兩種方案。

1.1 豎井式方案

豎井式布置的優(yōu)點(diǎn)是:①結(jié)構(gòu)簡單，交通方便;②不受風(fēng)浪、冰凍等自然條件的影響;③混凝土澆筑量小，工程造價低。缺點(diǎn)是:①對地質(zhì)條件要求高;②由于攔污柵與閘門井分開布置，對運(yùn)行管理不便;③閘門井距攔污柵一段隧洞檢修困難，需放空水庫才能檢修;④喇叭口段埋藏在山體內(nèi)，洞挖跨度大，對進(jìn)口圍巖穩(wěn)定不利。

1.2 岸塔式方案

岸塔式進(jìn)水口將攔污柵和閘門均布置在同一塔內(nèi)，攔污柵平臺與閘門操作井平臺采用同一高程，高程為495.10 m。岸塔式布置的優(yōu)點(diǎn)是:①施工和運(yùn)行管理方便;②喇叭口入口布置在洞外，可減小洞挖跨度，有利于洞口穩(wěn)定;③全洞長范圍均可檢修。缺點(diǎn)是:①巖石明挖量大;②易受風(fēng)浪、冰凍等自然條件影響。

綜上所述，由于豎井式方案喇叭口縮在山體內(nèi)，使得進(jìn)口洞挖跨度增大，開挖時有礙山體穩(wěn)定;再有進(jìn)口距閘門井一段隧洞檢修難度大;另外運(yùn)行管理也不如岸塔式方案方便，故最終選定進(jìn)水口型式采用岸塔式。

2 進(jìn)水口布置

進(jìn)水口引渠段長54.0 m，渠底寬7.4～19.7 m，引渠邊坡為1∶1.0，采用厚0.4 m的漿砌塊石護(hù)砌，為滿足沖沙要求，引渠底高程取486.40 m;考慮進(jìn)口淹沒深度及冰凍厚度等因素，進(jìn)水口底坎高程取486.90 m;進(jìn)水口頂板采用1/4橢圓曲線，橢圓曲線方程為x2/3.62+y2/1.52=1。在進(jìn)水口設(shè)有一孔攔污柵和一孔檢修閘門，為控制過柵流速，攔污柵孔寬5.0 m，垂直高4.0 m，傾角 80°;閘門孔口寬5.0 m，高2.5 m，閘室段長10.0 m，寬7.4 m，墩厚1.2 m。為了安裝檢修時搬運(yùn)方便，將清污平臺、檢修平臺、對外公路橋面均布置在同一高程495.10 m。啟閉室操作平臺高程499.60 m，啟閉室平面尺寸7.2 m×7.1 m。

圖1 進(jìn)水口剖面布置圖

3 結(jié)論

紅旗水電站發(fā)電洞進(jìn)水口設(shè)計(jì)，借鑒了國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工程實(shí)際選用了布置緊湊、操作方便的安塔式進(jìn)水口，確保了運(yùn)行和檢修的安全和靈活性，使發(fā)電進(jìn)水口設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。

[1] 水利部長江水利委員會長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.SL285-2003水利水電工程進(jìn)水口設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國水利水電出版社，2003.

[2] 黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院.黑龍江省海林市二道海浪河紅旗水電站可行性研究報(bào)告[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，2007.