寧朗水電站閘基防滲設(shè)計分析

林定欽，廖昌林

(1.四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 崇州，611231；2.四川省清源工程咨詢有限公司，成都，610072)

寧朗水電站閘基防滲設(shè)計分析

林定欽1，廖昌林2

(1.四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 崇州，611231；2.四川省清源工程咨詢有限公司，成都，610072)

本文采用InteractiveGroundWater程序，對寧朗水電站閘基防滲設(shè)計方案中各段閘基在正常運行工況下的滲流進(jìn)行計算，繪制滲流場及等勢線圖，并對計算成果進(jìn)行分析。

寧朗水電站 閘基 防滲分析

1 工程概況

寧朗水電站位于四川省涼山彝族自治州木里縣境內(nèi)，為金沙江左岸一級支流水洛河“一庫十一級”梯級開發(fā)方案中的第九個梯級電站，作為水洛河流域水電開發(fā)的領(lǐng)頭羊，將為后續(xù)電站的開發(fā)積累寶貴經(jīng)驗。

該工程采用引水式開發(fā)，包括首部樞紐、輸水建筑物及廠區(qū)、發(fā)電廠房及開關(guān)站等。首部樞紐位于寧朗鄉(xiāng)全馬拐溝下游2.5km，最大閘(壩)高27.5m，壩頂長度56.75m，正常蓄水位1856.00m，正常蓄水位以下庫容173.85萬m3；閘室段布置3孔8×10.5m泄洪閘，1孔3×8m沖沙閘。左岸有壓引水隧洞全長5415m，斷面為尺寸(6.99～7.32)m×(8.07～8.57)m的馬蹄形，并沒有阻抗式調(diào)壓井及埋藏式壓力管道。發(fā)電廠房位于寧朗鄉(xiāng)寧夏溝上游約400m的水洛河左岸臺地上，引用流量161.8m3/s，裝機容量3×38MW，多年平均年發(fā)電量4.949億kW·h。

2 閘址地質(zhì)條件

閘址區(qū)主要分布于河床、兩岸坡腳或谷坡中上部地帶。河床覆蓋層自上而下分為3層。第③層含漂砂卵礫石，沖積堆積(alQ4)，分布于現(xiàn)代河床上部，結(jié)構(gòu)呈稍密～中實，具中～強透水性，滲透系數(shù)(1～3)×10-2cm/s，滲透變形破壞型式為管涌；②層中細(xì)砂，屬堰塞堆積(lQ4)，分布于現(xiàn)代河床中部，顆粒組成總體上呈現(xiàn)從上游向下游逐漸變細(xì)的沉積特征。該層結(jié)構(gòu)較松散，具有中等透水性，滲透變形破壞型式為管涌，滲透系數(shù)(1～5)×10-3cm/s；①層漂卵礫石，沖積堆積(alQ4)，分布于現(xiàn)代河床底部，結(jié)構(gòu)較密實，具強透水性，滲透系數(shù)(3～5)×10-2cm/s，滲透變形破壞型式為管涌。崩坡積塊碎石土主要分布在上閘址右岸及左岸Ⅰ勘探線的上、下游坡，結(jié)構(gòu)松散～稍密，局部有架空現(xiàn)象，具強透水性，滲透系數(shù)(0.5～1)×10-1cm/s，滲透變形破壞型式為管涌。

3 閘基防滲設(shè)計分析

根據(jù)閘(壩)基滲透特性以及首部樞紐建筑物布置情況，按照滿足閘(壩)基滲透穩(wěn)定及控制滲流量的相關(guān)要求進(jìn)行防滲設(shè)計。根據(jù)工程的地基特點，研究了平、垂直綜合防滲方案，即鋪蓋+防滲墻+閘室段+護(hù)坦的防滲、排水布置。采用全封閉混凝土防滲墻，布置于閘室上游鋪蓋底板下部，防滲墻厚0.8m，嵌入基巖1m，最大深度約為42.5m。左右岸巖基防滲采用帷幕灌漿，深入基巖弱透水帶，沿壩軸線方向分別向兩岸水平延伸至山體內(nèi)15.0m、20.5m，最低底高程為1808.00m。

滲流分析采用InteractiveGroundWater程序進(jìn)行。

3.1 滲流計算工況與參數(shù)

工況：上游水位為水庫正常蓄水位1856.00m，下游無水。計算參數(shù)見表1。

表1 寧朗水電站壩基各層滲透系數(shù)

3.2 計算成果

正常運行工況(最不利工況)閘基滲流場及等勢線分布見圖1～圖6。

圖1 寧朗水電站泄洪閘水頭等勢線

圖2 寧朗水電站泄洪閘水力坡降

圖3 寧朗水電站沖沙閘水頭等勢線

圖4 寧朗水電站沖沙閘水力坡降

圖5 寧朗水電站擋水壩段水頭等勢線

圖6 寧朗水電站擋水壩段水力坡降

正常運行工況滲流計算滲透坡降計算結(jié)果見表2。

表2 二維滲流計算主要部位滲透坡降成果

4 結(jié)論

計算結(jié)果表明，正常運行工況為控制工況，總滲流量為0.012m3/s，占枯期多年平均流量64.1m3/s的0.02%，各段水力坡降均小于允許坡降，滿足滲透穩(wěn)定要求。由防滲墻、帷幕灌漿及旋噴灌漿等組成的防滲系統(tǒng)，能顯著降低閘室底部的滲透壓力，減小閘基滲透流量，降低閘基的滲透坡降，增強閘基的抗?jié)B性能，改善壩體的滲透穩(wěn)定性，提高了壩體抵抗高水頭滲透的整體防滲性能，從而有效地保證壩基覆蓋層和下游出逸區(qū)的滲流穩(wěn)定。所以，寧朗水電站閘基防滲設(shè)計方案是較為合理的。

〔1〕劉期勇，康玉峰.四川水洛河寧朗水電站閘基沙層液化研判及處理方案[J].四川水利發(fā)電，2013，32∶51～57.

〔2〕康玉峰.寧朗水電站首部樞紐閘門運行方式與布置方案探討[J].四川水利發(fā)電，2013，32∶12～15.

〔3〕張宜虎，尹紅梅，楊裕云，王亮清.燕山水庫壩基防滲墻優(yōu)化設(shè)計[J].巖土力學(xué)，2005，26∶1161～1164.

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