丰满三期扩建永庆反调节水库浸没再评价

杨 伟，谢福志

（中水东北勘测设计研究有限责任公司地质处，吉林 长春130021）

丰满三期扩建永庆反调节水库，正常蓄水位192.20 m，当时基于丰满水电站装机1 002.5 MW，每日调峰2次，最大工作容量700 MW时，相应流量为1 400 m3/s左右的前提下确定的，并进行了水库区浸没调查。丰满水电站全面治理（重建）工程拟装机1 480 MW，按照平衡结果夏季工作容量1 077 MW，相应发电流量为2 198 m3/s，永庆反调节水库相应水位为193.07 m，高于水库正常蓄水位0.87 m。因而可能对库区左岸耕地造成新的浸没影响，但鉴于该水位随着丰满发电日调峰过程的变化而变化，在丰满水库调峰运行期间，永庆反调节水库在满足下游用水要求的前提下，水位日变化较大，高水位的持续时间较短，对永庆反调节水库库区造成的浸没影响。较正常情况下有所不同，因此有必要针对永庆反调节水库进行浸没再评价。

1 浸没区地质概况

永庆反调节水库浸没区主要分布于左岸坝址上游约700 m范围内，漫滩宽度一般250～330 m，滩面高程一般192.6～194.1 m。大部分地段漫滩上部由淤泥质壤土组成，下部为砂卵石层，地下水位位于砂卵石层内，雍水后上升至淤泥质壤土内，基岩面基本呈水平状。

2 原浸没评价

按设计蓄水位192.2 m，土的毛细管上升高度1.61 m，植物根生长深度0.50 m进行地下水雍高计算，地面高程在194.4～195.3 m之间的高漫滩基本将被浸没。雍水后地下水位高程192.31～193.15 m，浸没线高程194.42～195.26 m，预计浸没区长度约2.7 km，宽度一般150～300 m，面积约 45×104m2。

3 浸没再评价

采用浸润线数模计算方法进行计算，建立Geostudio软件的SEEP/W模块，在永庆反调节水库死水位条件下进行模拟的基础上，对水库水位日内变化条件下不同时刻的渗流进行计算，研究浸润线变化分布规律。

3.1 计算模型的边界条件

选取底面为不透水边界；右侧边界以花岗岩为不透水边界；砂砾石底面以上死水位至193.2 m高程水位之间为蓄水高度随时间变化的变水头边界，即水位高度是时间的函数；左边界部分由底部至初始地下水位线之间为定水头边界，水头高度为初始地下水位高度，该面初始地下水位线以上至坡顶为不透水边界。

3.2 计算方法

以装机容量1 480 MW方案的夏季丰水期的永庆反调节水库坝前水位日变化情况为基础，拟定库水位变化模拟计算模型，第一步假定库水位为死水位，且渗流场达到稳定状态，对该状态进行稳态渗流分析，其结果作为渗流场瞬态分析的基础；第二步计算水位，由死水位升至193.2 m高程过程中的瞬态渗流场；第三步计算193.2 m高程水位，保持一段时间条件下渗流场的变化情况；第四步计算水位，由193.2 m高程降至死水位过程中的瞬态渗流场；第五步计算水位，由死水位升至192.9 m高程过程中的瞬态渗流场；第六步计算水位，由192.9 m高程降至死水位过程中的瞬态渗流场。

3.3 调峰天数对浸润线影响分析

不同调峰天数浸润线分布对比如图1所示；不同调峰时间浸润线上移趋势分布如图2所示。

图1 不同调峰天数浸润线分布对比

图2 不同调峰时间浸润线上移趋势分布

由图1和图2可以看出，调峰第二天浸润线较第一天平均上移18.83 cm；调峰第三天浸润线较第二天平均上移5.94 cm；调峰第四天浸润线较第三天平均上移6.58 cm；调峰第五天浸润线较第四天平均上移3.62 cm；调峰第六天浸润线较第五天平均上移2.11 cm；调峰第七天浸润线较第六天平均上移1.85 cm，随着调峰时间的推移，浸润线变化越来越小，第七天渗流场基本趋于稳定。

根据研究成果，依据第七天浸润线包络线绘制最外层浸润线，再考虑淤泥质壤土毛细上升高度1.61 m，将绘制的最外层浸润线上移，以上移的浸润线与坡面的交点为浸没边界确定浸没范围。据此确定的1 480 MW方案的计算浸没范围。

计算的1 480 MW方案浸没范围，较原1 080 MW装机方案划定的浸没范围水平向减小约13.08 m，垂直向减小0.18 m，单宽面积减小13.08 m2。亦即丰满水电站1 480 MW装机方案并未扩大原永庆反调节水库浸没范围。

4 结论

丰满水电站1 480 MW装机方案虽下泄的发电流量较大，导致永庆反调节水库回水水位较正常蓄水位高，但其调峰发电水位日变化较大，高水位持续时间较短，不会对永庆反调节水库产生新的浸没影响。