烏江沙沱水電站庫(kù)首右岸河間地塊滲漏

沙沱水電站是烏江上的大型梯級(jí)水電站,目前尚處于可行性研究勘察設(shè)計(jì)階段中。該工程位于烏江下游可溶巖區(qū),庫(kù)壩區(qū)工程地質(zhì)及巖溶水文地質(zhì)條件復(fù)雜,前期勘察工作歷時(shí)較長(zhǎng),本文是在已有成果資料的基礎(chǔ)上,就基本地質(zhì)條件與建庫(kù)壩等水工建筑物工程地質(zhì)問題作歸納論述。

ｌｏｕ水江坪河河間地塊地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，碳酸鹽巖分布廣，巖溶發(fā)育，河間地塊內(nèi)存在六個(gè)相互獨(dú)立的巖溶地下水系統(tǒng)，各系統(tǒng)進(jìn)口高程均在６４０米以上，地質(zhì)分析及物探證實(shí)，在近ｌｏｕ水河岸處，分布一高程為７００米左右，寬約８００米的地下水分水嶺，因此水庫(kù)蓄水后不可能通過巖溶地下水系統(tǒng)向庫(kù)外產(chǎn)生巖溶滲漏。

烏江沙沱水電站是烏江干流的第九個(gè)梯級(jí),也是貴州境內(nèi)最后一個(gè)梯級(jí),其開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主,兼顧航運(yùn)、防洪及其他,是一座綜合利用水電工程。沙沱水庫(kù)庫(kù)區(qū)有思南縣城和塘頭糧食產(chǎn)區(qū)等重要敏感淹沒對(duì)象,上游有正在建設(shè)的思林水電站。為此,對(duì)沙沱水庫(kù)淹沒范圍與特征水位的關(guān)系進(jìn)行分析,并提出了特征水位的論證思路。

烏江沙沱水電站壩基巖溶發(fā)育,一期基坑10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)壩段揭示多條巖1巖溶管道與河水相通,并在開挖面和見基面形成多處流量很大的涌水點(diǎn)。為避免10號(hào)～12號(hào)壩段滲漏對(duì)工程質(zhì)量及進(jìn)度造成嚴(yán)重影響,確保大壩安全度汛和二期截流目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),需及時(shí)對(duì)10號(hào)～12號(hào)壩段壩基涌水進(jìn)行有效封堵,并對(duì)10號(hào)壩段已澆筑混凝土部位基巖進(jìn)行充填和固結(jié)灌漿,以提高壩基的整體性。施工中主要采用模袋灌漿及灌注混凝土砂漿方法,最終將漏水堵住,確?；娱_挖和混凝土澆筑順利進(jìn)行,為今后類似工程的處理提供了一種有效的方法。

烏江銀盤水電站近壩地段右岸為一河灣地塊,主要分布三迭系至寒武系地層,其中巖溶含水層在水庫(kù)內(nèi)外均有出露,且在河灣地塊中連續(xù)分布,水庫(kù)蓄水后,庫(kù)水有可能通過河灣地塊巖溶含水層向?yàn)踅掠萎a(chǎn)生滲漏。通過對(duì)河灣地塊巖溶水文地質(zhì)的調(diào)查資料,根據(jù)巖溶含水層與隔水層的分布特征,地下水的補(bǔ)給徑流條件,地下水的出露高程,分析成庫(kù)后庫(kù)水沿河灣地塊巖溶含水層向水庫(kù)下游滲漏的可能性以及對(duì)工程的影響。

沙沱水電站二期截流通過分析上游來水量合理選擇截流標(biāo)準(zhǔn)及截流流量,結(jié)合實(shí)際地形地質(zhì)條件確定截流方式、戧堤布置及龍口位置,通過截流水力學(xué)計(jì)算合理對(duì)龍口進(jìn)行分區(qū)和備料,截流施工方案、準(zhǔn)備工作、技術(shù)措施和安全措施科學(xué)合理,確保了工程二期截流的順利實(shí)施,為相關(guān)工程提供了借鑒。

烏江是我國(guó)水電梯級(jí)開發(fā)最好的水電基地之一,沙沱水電站為烏江干流最后一個(gè)投入運(yùn)行的大型水電站。本文通過分析沙沱水電站工程特點(diǎn)、上下游水庫(kù)條件等,總結(jié)了沙沱水電站下閘蓄水的梯級(jí)協(xié)作調(diào)度方案,該方案也將在沙沱水電站實(shí)際下閘蓄水階段具體實(shí)施。

喀斯特滲漏勘察是喀斯特地區(qū)水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目勘測(cè)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,成果評(píng)價(jià)將對(duì)工程產(chǎn)生重大影響甚至制約到工程成立與否。本文擬以索風(fēng)營(yíng)水電站水庫(kù)左岸河間地塊的喀斯特水文地質(zhì)勘察為實(shí)例,對(duì)有關(guān)勘察工作的技術(shù)路線、勘察技術(shù)、喀斯特水庫(kù)滲漏評(píng)價(jià)方法及處理思路作相應(yīng)的探討。

喀斯特滲漏勘察是喀斯特地區(qū)水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目勘測(cè)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,成果評(píng)價(jià)將對(duì)工程產(chǎn)生重大影響甚至制約到工程成立與否。文中以索風(fēng)營(yíng)水電站水庫(kù)左岸河間地塊的喀斯特水文地質(zhì)勘察為實(shí)例,對(duì)有關(guān)勘察工作的技術(shù)路線、勘察技術(shù)、喀斯特水庫(kù)滲漏評(píng)價(jià)方法及處理思路作相應(yīng)的探討。

在貴州省水電開發(fā)面臨實(shí)施西部大開發(fā)和"西電東送"戰(zhàn)略新機(jī)遇的形勢(shì)下,中國(guó)水電顧問有限公司會(huì)同貴州省計(jì)委于2002年10月22日至29日期間,主持召開審查會(huì)議,先后對(duì)《清水河大花水水電站重編預(yù)可行性研究報(bào)告》和《烏江沙沱水電站預(yù)可行性研究報(bào)告》進(jìn)行審查。這兩個(gè)預(yù)可研報(bào)告都是由貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院編寫完成的。經(jīng)過討論和審議,會(huì)議認(rèn)為兩個(gè)報(bào)告均基本達(dá)

江坪河水庫(kù)壩址地段具有建高壩的地形、地貌與地質(zhì)條件,但是,庫(kù)首右岸發(fā)育梅坪-曲溪河間地塊,其上廣布巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的寒武系-奧陶系碳酸鹽巖,巖深滲漏問題是該壩址方案能否成立的關(guān)鍵,本文研究了河間地塊上巖溶及巖溶地下水系統(tǒng)發(fā)育規(guī)律,運(yùn)用物深手段,綜合地質(zhì)及水文資料,探討了河間地塊上地下水位分布特點(diǎn),認(rèn)為該河間地塊上存在地下水位高于正常蓄水位的地下分水嶺,不存在巖溶滲漏問題。

沙沱水電站是烏江干流梯級(jí)開發(fā)的第九個(gè)梯級(jí),具有發(fā)電、航運(yùn)、防洪等綜合效益,其上游與思林水電站相連。思林水電站至沙沱水電站河段有思南縣城和耕地集中的塘頭壩子,且思南縣城區(qū)河段兩岸有多處不良地質(zhì)體,所以在沙沱水電站正常蓄水位選擇時(shí)除了要保證本電站有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)外,還需綜合考慮航運(yùn)、防洪、淹沒及不良地質(zhì)體處理和移民安置的難度等多方面的因素,正常蓄水位的論證相對(duì)比較復(fù)雜。在設(shè)計(jì)單位各專業(yè)人員的共同配合及認(rèn)真深入的研究下,沙沱水電站正常蓄水位的選擇取得了合理的論證成果。本文主要介紹沙沱水電站正常蓄水位選擇論證工作的基本思路、方法和主要體會(huì)。

沙沱水電站位于烏江下游沿河縣城上游7km處的巖溶狹谷河段，河心存在一連續(xù)的脊?fàn)罱笧?，河谷兩岸均發(fā)育ⅰ級(jí)侵蝕（基座）階地。本工程最大泄量達(dá)32000m^2／s。樞紐由碾壓混凝土重力壩、壩身溢流表孔、左岸引水壩后廠房、右岸垂直升船機(jī)等建筑物組成。本文主要介紹了沙沱工程實(shí)際地形地質(zhì)條件和工程最大泄量要求下的樞紐總布置格局的適應(yīng)性，使建筑物的布置與自然環(huán)境的結(jié)合更為協(xié)調(diào)。

3月17日，烏江流域第九個(gè)梯級(jí)水電站——貴州省沿河縣沙沱水電站建設(shè)進(jìn)入大壩混凝土澆筑階段。沙沱水電站是烏江流域滾動(dòng)開發(fā)規(guī)劃中的最后一座電站，被稱為“圓夢(mèng)工程”。該電站裝機(jī)容量為112萬(wàn)千瓦，2007年1月1日動(dòng)工，規(guī)劃2010年12月30日第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。承擔(dān)沙沱水電站主體工程建設(shè)任務(wù)的武瞢水電三支隊(duì)官兵，經(jīng)過近一年的艱苦奮戰(zhàn)，于2007年11月26日順利完成大江截流任務(wù)．提前兩個(gè)月實(shí)現(xiàn)前期開挖到混凝土澆筑的項(xiàng)目轉(zhuǎn)移。3月17日沙沱水電站大壩第一倉(cāng)混凝土成功澆筑。

本文從結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)等方面較為充分地的論述了在錨索布置中采用圓塔形錨墊板的代替平面厚鋼錨墊板的可行性、必要性。

沙沱水電站為第二批西電東送項(xiàng)目,其通航過壩設(shè)施隨主體工程同步建設(shè)。文中對(duì)沙沱水電站的首選通航設(shè)施水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)作了介紹,內(nèi)容包括升船機(jī)總體布置,以及承船廂、平衡重浮筒裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)論證,沙沱水電站通航設(shè)施采用水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)是合適的。

烏江沙沱水電站大壩右岸基礎(chǔ)深層巖溶裂隙滲漏水嚴(yán)重,開挖時(shí)基坑內(nèi)的涌水無法抽干,經(jīng)研究,決定對(duì)11、12號(hào)壩基深槽部分進(jìn)行水下鉆爆開挖。根據(jù)施工圖紙制定了水下鉆孔爆破施工方案。對(duì)爆破孔的布置形式、爆破孔設(shè)計(jì)參數(shù)、爆破器材,施工方法進(jìn)行了介紹。通過制定和嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量與安全保證措施,取得了預(yù)期的施工效果。

2000年7月,位于貴州省和廣西自治區(qū)交界處的天生橋水電站庫(kù)區(qū)沿岸首次爆發(fā)腺鼠疫流行,流行原因與水電站建設(shè)、庫(kù)區(qū)蓄水、生態(tài)環(huán)境變化、鼠類動(dòng)物遷徙和鼠疫疫源擴(kuò)散等密切相關(guān)。烏江沙沱水電站是烏江流域水電開發(fā)利用的第九級(jí)大型水電工程,為做好工程建設(shè)的衛(wèi)生學(xué)保障,保護(hù)庫(kù)區(qū)人群健康,制定鼠疫預(yù)防控制的策略和措施,于2012年11月對(duì)烏江沙沱水電站庫(kù)區(qū)進(jìn)行了鼠疫疫源性的調(diào)查。

水電工程常常建在高山峽谷地帶,其天然岸坡通常由坡面向內(nèi)有一個(gè)強(qiáng)卸荷帶和弱卸荷帶以及相應(yīng)的強(qiáng)風(fēng)化和弱風(fēng)化帶,內(nèi)側(cè)則為完整新鮮的巖石。對(duì)涉及的工程岸坡在正常卸荷帶以內(nèi)發(fā)育的一系列張性破裂或破裂帶,稱之為“深拉裂縫”。瀑布溝水電站庫(kù)首右岸存在兩個(gè)拉裂變形體,通過對(duì)其岸坡深部拉裂縫空間發(fā)育分布、變形特征的考察,綜合分析造成深部裂縫發(fā)育規(guī)律與變形特征的因素。在此基礎(chǔ)上提出,庫(kù)首右岸深部拉裂縫是岸坡快速卸荷條件下淺表生改造的產(chǎn)物,其形成時(shí)期相當(dāng)于河谷由寬谷深切為峽谷這一轉(zhuǎn)換時(shí)期。

1工程概況\r\n沙沱水電站位于貴州省沿河縣城上游約7km處，距貴陽(yáng)市442km，距遵義市266km，至烏江口河道里程為250．5km，下游有彭水水電站，上游為思林水電站。沿河縣已形成通往遵義、銅仁、重慶（秀山縣）等地區(qū)的交通干線，建筑主材的陸地運(yùn)輸和水路運(yùn)輸條件便利。

沙沱水電站施工導(dǎo)流方式采用分期導(dǎo)流：利用礁灘作縱向混凝土圍堰，一期選用左岸河床導(dǎo)流、施工右岸，中、后期采用在壩體上預(yù)留導(dǎo)流底孔、缺口，洪水由壩體導(dǎo)流底孔及缺口聯(lián)合下泄的導(dǎo)流方式。

沙沱水電站大壩為非直線型壩，在進(jìn)行大壩變形監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合了其工程特點(diǎn)，采取了垂線、真空激光準(zhǔn)直系統(tǒng)、表面觀測(cè)墩以及靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)等幾種方法。同時(shí)，針對(duì)真空激光準(zhǔn)直系統(tǒng)在設(shè)置過程中提出兩點(diǎn)問題并加以解決。