李貴良

摘 要：對(duì)于水利樞紐而言，壩址的選擇以及建筑物的布置對(duì)于其功能的發(fā)揮起到了重要的作用。本次研究筆者將以左江水利樞紐作為研究對(duì)象，以具體的案例來(lái)分析水利樞紐在壩址選擇過(guò)程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)以及怎樣合理布置建筑物。為今后其他相似工程的開(kāi)展提供理論借鑒。

關(guān)鍵詞：水利樞紐；壩址；建筑物布置；左江水利樞紐

水利樞紐在正式開(kāi)展建設(shè)之前需要先完成相關(guān)的考察和核對(duì)工作，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、水土環(huán)境等進(jìn)行全面的勘察和分析，壩址的選擇關(guān)乎到之后水利樞紐整體功能的發(fā)揮情況[1]。另外，在建設(shè)水利樞紐時(shí)還需要對(duì)樞紐的相關(guān)建筑物開(kāi)展合理的布置，為水利樞紐各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)起到輔助作用[2]。

一、左江水利樞紐情況概述

左江水電站坐落于廣西自治區(qū)的南部地區(qū)，左江中上游的崇左市，屬于左江干流的第一個(gè)梯級(jí)，與第二個(gè)梯級(jí)先鋒水利樞紐和山秀水電站（第三個(gè)梯級(jí)）距離分別相距6km和85km，和省會(huì)城市南寧市相距136km。該水利樞紐的主要功能是發(fā)電，另外還有水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游、灌溉和航運(yùn)等輔助功能。壩址以上可以控制的集雨面積超過(guò)了26172km2，水庫(kù)的正常水位為108m，屬于日調(diào)節(jié)水庫(kù)，每年平均發(fā)電量超過(guò)了3億kwh。

在左江水利樞紐當(dāng)中的擋水建筑物包含河床式廠房、接頭土壩（右岸、左岸）、混凝土重力壩（左岸）、下游側(cè)還包含工作橋和交通橋。

二、廣西左江水利樞紐的壩址選擇

該水電站的壩址選擇最早開(kāi)始于上世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)在輝村選擇了水利樞紐的壩址，開(kāi)展樞紐布置和相關(guān)工程勘察工作。初步設(shè)計(jì)在1978年完成，當(dāng)時(shí)也通過(guò)了自治區(qū)相關(guān)部門的審核。重新立項(xiàng)是在1988年，之后便開(kāi)始開(kāi)展水電站的可行性研究。進(jìn)一步細(xì)化壩址的選擇地址，選擇了牛仔灘壩址和輝村壩址，前者在后者壩址位置下游6km的地方，火成巖是其基巖的主要構(gòu)成成分，河口的位置更加開(kāi)闊，岸肩地質(zhì)條件更高，所獲得的水頭要比輝村高出4m左右，不管是從水力資源的利用效率還是地質(zhì)條件方面，牛仔灘壩址的優(yōu)越性更加顯著。但是在實(shí)際工程開(kāi)展的過(guò)程中卻面臨了比較棘手的問(wèn)題，第一，先鋒水輪泵站已經(jīng)在1966年建成，若把這個(gè)水輪泵站毀掉重新建設(shè)，那么會(huì)影響到2000多畝地的灌溉，而且還需要考慮到施工期和建成之后灌溉區(qū)域內(nèi)的灌溉問(wèn)題，與地方利益息息相關(guān)，處理難度大。第二，在這個(gè)位置修建大壩將會(huì)對(duì)附近的鐵路線路產(chǎn)生影響，鐵路部門可以將這段鐵路進(jìn)行修改，但是會(huì)增加不必要的投資，而且這些投資則是需要由地方部門來(lái)承擔(dān)，地方財(cái)力無(wú)法承受。輝村壩址則是處于火成巖和灰?guī)r相互交接的地帶，右岸的地形坡度更加舒緩，有國(guó)家公路經(jīng)過(guò)這里，地方財(cái)力仍然可以承受，而且不涉及到地方比較大的利益問(wèn)題，所以在綜合考量了各種影響因素之后，最終所選擇的壩址就是在輝村。

在可行性研究階段，制定了3條可供選擇的壩線，其中一條是之前留下的舊的壩線，還有兩條則是在下壩上游位置，其中第三條壩線由于彎度比較大，左岸河壁比較陡峭，在布置的過(guò)程中難度比較大，所以放棄。第二條線路可以避開(kāi)鐵路，但是河寬比較窄，河床的巖溶比較發(fā)育，可能會(huì)存在滲漏通道，右岸的巖溶漏斗數(shù)量很多，防滲處理工程難度極大。在施工的過(guò)程中需要先對(duì)船閘進(jìn)行施工，再借助于其作用來(lái)實(shí)現(xiàn)明渠的倒流。廠房相關(guān)的建筑和大壩同時(shí)開(kāi)展施工工作，資金集中度比較大，而且難度大，實(shí)現(xiàn)起來(lái)不容易。下壩線因?yàn)榫邆涫至己玫目绾犹烊桓羲琳?，可以借助這種地質(zhì)條件來(lái)使壩基防水工程量減少，河道的寬度要比上壩線寬度超出40m左右，借助于樞紐建筑物布置的方式，可以借助于地形的優(yōu)勢(shì)來(lái)減少大壩施工所帶來(lái)的干擾。

三、廣西左江水利樞紐的建筑物布置

（一）溢流閘壩相關(guān)建筑物的布置

這是屬于低水頭水利設(shè)施，所采用的布置形式是有閘控制，低堰大孔口的布置方式。在對(duì)已有的相關(guān)方案進(jìn)行比對(duì)之后，所選擇的閘孔為10孔，溢流前緣的長(zhǎng)度共計(jì)為178m，屬于混凝土重力壩的形式，剖面為WES樣式，高程為94.0m。在溢流壩的內(nèi)部設(shè)置有專門的排水廊道，廊道是灌漿構(gòu)成，底部高程具體數(shù)值為83.3m，電站廠房和廊道、閘壩的兩端邊墩豎井采用樓梯的方式連接起來(lái)。左邊和右邊的邊墩的厚度為5m，而中間的邊墩厚度為3m（除了和施工縱向圍堰相銜接使用的邊墩），每一個(gè)閘孔都需要設(shè)置專門的露頂定輪工作閘門，同時(shí)還需要設(shè)置用于檢修的門。需要使用專門的啟閉機(jī)設(shè)備來(lái)完成工作閘門的啟閉，將其布置在工作橋上，而檢修門則是需要使用壩頂門機(jī)來(lái)完成啟閉工作，軌距為7m，重2×800kN。

（二）電站廠房建筑的布置

由于本次的水電樞紐屬于河床式電站，所以需要設(shè)置專門的浮筒式欄完成排污工作。在電站的廠房當(dāng)中設(shè)置了軸流轉(zhuǎn)漿式機(jī)組，設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要求平均水頭應(yīng)當(dāng)達(dá)到14.12m。電站廠房的總體長(zhǎng)度為83.5m，分為安裝間、主機(jī)間，長(zhǎng)度分別為25m和58.5m。共有4個(gè)機(jī)組，不同的機(jī)組距離機(jī)組中心的距離也是不同的，1#、2#、3#和4#機(jī)組和機(jī)組中心距離分別為17m和19m。主機(jī)下游側(cè)尾水管頂部會(huì)布置副廠房，在這個(gè)房間當(dāng)中是用于電氣系統(tǒng)的布設(shè)，副廠房也分為兩個(gè)，另一個(gè)則是安裝在安裝間以下，用于對(duì)水系統(tǒng)、油氣系統(tǒng)等進(jìn)行布設(shè)。安裝場(chǎng)地面的高程比較高，高度達(dá)到了102m左右，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)的方式是采用垂直進(jìn)入的，而工作人員進(jìn)入廠房時(shí)則需要進(jìn)入到廠樓的副廠房當(dāng)中，在進(jìn)入到內(nèi)部樓梯之后就可以進(jìn)入到不同的運(yùn)行層了。

（三）非溢流壩段相關(guān)建筑物的布置

非溢流壩段分為左岸和右岸，其中左岸所采用的類型屬于混凝土重力壩，壩段的長(zhǎng)度為70m，壩高為35.3m，在壩體的中部設(shè)置了專門用于檢修的閘門，壩頂門機(jī)軌道一直延伸到壩段的末端位置，為了滿足今后可能會(huì)擴(kuò)建船閘的需要，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中預(yù)留了船閘位置，中越120t的機(jī)動(dòng)船隊(duì)位置。右岸采用框格填渣壩的方式。

（四）水坡相關(guān)建筑物的布置

該水利樞紐的通航建筑物在設(shè)計(jì)了眾多方案之后，通過(guò)對(duì)比和選擇最終使用的是水坡升船機(jī)的方式，按照120t船隊(duì)的標(biāo)準(zhǔn)，年貨運(yùn)量為50×104t的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展具體的設(shè)計(jì)。在開(kāi)展總體布置時(shí)，需要把水坡布置在左岸的山坳當(dāng)中，主要是為了減少大壩的施工量，也減少了土石開(kāi)挖所帶來(lái)的時(shí)間和人力資源成本等。本次設(shè)計(jì)的水坡坡首分為了兩段，第一段的結(jié)構(gòu)為“U”型結(jié)構(gòu)，是由底板整體和側(cè)墻構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，是擋水建筑物的組成部分，而第二段則是由工作門和推進(jìn)機(jī)所構(gòu)成的船舶停泊區(qū)域，所采用的結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)。推進(jìn)機(jī)是水坡機(jī)電部分當(dāng)中最主要的設(shè)備，包含滑動(dòng)擋水板和牽引機(jī)車。整個(gè)坡槽沿著縱向設(shè)置構(gòu)造縫，設(shè)置時(shí)每隔25m設(shè)置一道，為了給交通和工程檢修提供便利，坡槽的兩側(cè)需要布置相應(yīng)的交通便道。

四、結(jié)束語(yǔ)

在水利工程建設(shè)的過(guò)程中必須要在設(shè)計(jì)階段做好壩址的位置選擇[3]。在選擇壩址的具體位置時(shí)，所需要考慮的因素眾多，比如環(huán)境因素、經(jīng)濟(jì)因素，是否會(huì)對(duì)已有的設(shè)施產(chǎn)生不良影響等，綜合各種因素之后選擇更加合適的壩址，同時(shí)還需要對(duì)水利樞紐建設(shè)過(guò)程中的相關(guān)建筑物進(jìn)行合理的布置，促進(jìn)大壩功能的發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

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