库区复建公路勘测设计中若干问题研究

库区复建公路勘测设计中若干问题研究

任自铭陶泉霖徐伟栋

(黄河勘测规划设计有限公司，河南 郑州450003)

【摘要】本文结合溪洛渡水电站库区复建公路测设工作，对复建公路标准确定、技术指标选取、高低线位比选、最大超高限定，以及构造物布设论证、保通方案选取等问题进行了研究和探讨，以期对类似项目提供参考。

【关键词】复建公路；超高；保通

中图分类号：U412

Research on several problems in reconstructed road

reconnaissance design in reservoir area

REN Ziming, TAO Quanlin, Xu Weidong

(YellowRiverSurveyPlanningandDesignCo.,Ltd.,Zhengzhou450003,China)

Abstract:In the paper, reconstructed road reconnaissance design work in Xiluodu Hydropower Station is combined for discussing and exploring the following issues: reconstructed road standard determination, technical indicator selection, high and low level comparison, maximum super-elevation limitation, building layout argumentation and traffic maintenance plan selection, etc., thereby providing reference for similar projects.

Key words: reconstructed road; super-elevation; traffic maintenance

溪洛渡水电站是金沙江下游河段水电梯级开发中的一座特大型水电站，坝址位于四川省雷波县和云南省永善县接壤的溪洛渡峡谷，距两县城分别为20km和7km。水库总库容122.3亿m3，正常蓄水位600m。电站蓄水后，库区原有沿江道路几乎全部被淹。为了便于完成移民的搬迁安置工作，保障水库蓄水后两岸居民的交通出行、库区客货运、汛期防洪抢险，以及当地社会经济的协调发展，须对淹没区的道路进行复建。笔者参与了雷波县76.6km复建公路工程的测设工作，本文结合项目情况对库区复建公路勘测设计中可能遇到的问题进行分析研究，以期对类似项目的测设工作提供一定的参考。

1合理选用道路标准

公路等级是道路设计的基本指标，也是影响项目投资的首要因素，因此公路等级的确定是测设工作首先要解决的问题。

复建公路一般按照“三原”原则确定复建标准，即“原规模、原标准、原功能”。适合建坝的位置多为于高山峡谷，受自然条件限制，当地经济发展一般较慢，既有交通条件相对较差。大型电站建设期及建成后，必将带来地方经济较快速的发展，因此复建原则与地方交通规划将会存在较大差异，加之投资主体不同，关于复建标准的分歧将会是一个较难解决的问题。

该阶段，作为设计人员，需要综合考虑复建原则与地方交通发展需求，兼顾电站项目经济指标与道路建设社会效益，为业主提供客观、全面的决策依据。

在该项目中，原道路均为碎石路面的等外道路，经各方反复讨论研究，最终确定大部分路段采用双车道的四级公路标准复建，少数交通量较小路段采用单车道四级公路标准复建，均铺筑沥青混凝土路面。

2灵活运用技术指标

规范中对圆曲线最小半径、平曲线最小长度等技术指标规定了一般值和极限值，对曲线间最短直线长等指标也提供了建议值，但作为山岭重丘区道路，由于地形、地质条件均较恶劣，若全线均采用较高指标或者严格执行规范指标，局部将会造成极大的挖填，并对自然环境造成严重的破坏。因此在测设过程中，应综合安全、技术、经济等因素，兼顾全线指标均衡性，经充分论证，在保障工程及行车安全的基础上灵活运用技术指标。

在该项目中，经过经济技术论证后对“曲线间最短直线长”指标形成如下共识：同向曲线间直线长度以不小于2V、反向曲线间直线长度以不小于1V为宜，否则可合并为S形曲线、卵形曲线或C形曲线。

3线位高低的确定

库周复建道路采用建库后设计频率洪水标准作为库周复建道路的洪水设计标准。沿河及受库水浸淹的路基边缘标高，应高出设计洪水高程与壅水高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度之和，同时应超出经计算确定的塌岸范围。复建道路如选择高线位，路基可以不受库水浸淹，防护工程较少，但路线势必随地形绕进绕出使路径更长，支沟的桥涵和构造物也较多。选择低线位布线时，其平面线形与高线位相比更舒顺，跨河利用条件和避让不利条件较容易，对养护、施工用水、取材也更方便。在溪洛渡水电站雷波县库区复建公路项目中，在地形及地质条件允许的情况下，均采用了较低线位。

4超高设计因地制宜

对小于不设超高圆曲线半径的曲线设置超高，目的是形成向心力以平衡高速行驶车辆的离心力。曲线超高与行车速度和路面横向摩阻力密切相关，横向力的存在对于行驶车辆的稳定、行车的舒适等均有不利影响。超高设计及超高率计算应考虑把横向摩阻力减至最低程度。因此，对应于一定的行车速度，最大超高值的确定主要取决于曲线半径、路面粗糙率以及当地气候环境。

该项目道路陡坡急弯较多，运行速度较低；项目地处川滇交界，夏季潮湿多雨，路面湿滑；同时考虑我国以货车为主的交通组成特点，该项目限定最大超高为6%。

5构造物布设充分论证

受地形、地质条件限制，库区复建道路经常需要布置大型的构造物，如长隧道、大中桥等。路线布设和选线时必须考虑这些构造物的规模因素，比选多个选线方案，尽可能减小大型构造物规模，以节省投资、缩短工期。如路线经多方案比选论证后需设置长隧道时，可充分利用如冲沟、山岭低凹处等地形条件，将长隧道变成多个中短隧道，尽可能形成自然通风方式，降低工程施工难度和后期车辆运行及设施的管理难度，达到节约投资、加快施工进度的目的。同样，路线布设时需合理确定跨河桥的高程，尽量减小桥梁跨度和规模。

6保通方案机动灵活

复建道路一般在原有道路上方布线，施工期将对低处原有道路交通造成较大的干扰，因此原道路的保通是施工组织必须考虑的问题。

常用的保通方法有封路绕行、间断通行、修建绕行便道、设置防护栏、修筑拦渣墙、修建棚洞等，可根据项目实际条件深入研究，灵活采用保通方案。

在溪洛渡水电站雷波县库区复建公路设计中，由于老路为通村道路，交通量较小，经研究在可能对老路交通产生干扰路段采用间断通行与设置拦渣防护栏相结合的方案。工程施工期间，每处干扰路段配备2名安全指挥人员在原道路上进行交通指挥，并配置推土机，随时准备清除道路上的落石。同时要求施工方注意协调好与当地群众的关系，尽可能减小对沿线群众出行的影响，同时确保工程质量和施工进度。

7结语

水库复建道路是水利、水电项目移民安置工程的重要组成部分，也是水库蓄水后两岸居民的交通出行、库区客货运、汛期防洪抢险的重要通道。复建道路路线设计方案应适应地形地质条件，合理选取路线技术指标，充分论证构造物规模，灵活设计保通方案，以降低工程投资和风险，尽可能达到项目经济指标、环境影响及社会效益有机统一。

参考文献

[1]陈光林.山区公路路线设计应注意的几个问题[J]. 公路交通技术，2004(6)：4-6.

[2]殷世林,于剑丽,刘红杰.山区水电工程场内公路路线设计探讨[J].西部交通科技，2012(5)：9-11.

[3]杨相忠.关于山区公路选线设计的探讨[J].甘肃科技，2011(13)：148-149.

重点工程助力水电装备从追赶到跨越

由中国保持的世界最大水电机组单机容量也将由80万千瓦“涨跳”到85万千瓦。未来，这跳动不只是在三峡，在溪洛渡，在向家坝，更是在金沙江，在雅鲁藏布江，以及地球上所有适宜开发水电的河流上，“中国心脏”将再次迸发出世界最强音。

近日，一则消息让水电界再次振奋：总装机容量达到1020万千瓦的金沙江乌东德水电站环境影响报告书终获通过，这意味着该工程12台85万千瓦发电机组也将正式上马。

至此，以白鹤滩、乌东德等巨型水轮发电机组，敦化、绩溪等高水头抽水蓄能项目集中招标为标志，水电市场新一轮大战已经打响。由中国保持的世界最大水电机组单机容量也将由80万千瓦“涨跳”到85万千瓦。在不久的将来，“中国心脏”将再次迸发出世界最强音。

直面不足奋起猛追

“与国外著名发电设备制造公司相比，我国装备企业在核心制造装备和技术、研发平台和人才、创新能力、系统技术成套和国际化技术支持、服务能力等方面还有一定差距，在抽水蓄能机组成套和系统集成设计差距明显，这些都是当前及今后需要赶超的目标。”东方-电气集团东方-电机有限公司(简称“东方-电机”)总经理贺建华说。

记者了解到，1949年新中国成立时，全国水电总装机容量仅54万千瓦，机组设备也“毫无意外”全是外国公司制造的“洋货”。面对“一穷二白”的水电产业，中国水电人没有自怨自艾，反而放开了手脚，在水电装备事业中大展宏图：

1951年哈尔滨电机厂(现为哈尔滨电机厂有限责任公司)成立，并自主开发成功制造了新中国第一台水轮发电机组;

1958年东方电机厂(现为东方-电气集团东方电机有限公司)成立。至此，奠定了中国水电装备制造的基础;

1960年4月，中国自行设计、自制设备、自主建设的第一座大型水力发电工程新安江水电站建成发电;

1981年7月，长江上第一座大型水电站，也是世界上最大的低水头大流量水电工程葛洲坝水利枢纽建成发电，总装机容量271.5万千瓦，电站安装的2台17万千瓦和19台12.5万千瓦机组全部由哈尔滨和东方两大电机厂制造。

随后，借助改革开放之势，中国水力发电建设快速发展。刘家峡、龙羊峡、岩滩等一批单机容量30万千瓦以上的大型水轮发电机组也相继投产发电。

依托重大工程跨越发展

据中国水电年鉴记载，在三峡工程之前，国内没有70万千瓦级水轮发电机组，我国大型水电设备的设计制造水平比发达国家落后近30年。为此，三峡左岸电站制定了“技贸结合、技术转让、联合设计、合作生产”方针，引进世界上已有的先进技术和产品以提高国内厂家的设计制造水平，东方电机和哈电机作为分包商参与了三峡左岸机组的制造。

中国装备制造企业牢牢把握住了这次机会。“在三峡左岸电站建设的过程中，通过对引进技术的消化吸收、合作设计与制造，国内机电制造企业的水电设计、制造工艺水平等达到了新的层面，完成了由分包制造商向独立制造商的转变。”中国水力发电工程学会常务副理事长吴义航向记者介绍。

“哈电机在多年技术积累的基础上，结合引进技术的消化吸收，制造的三峡左岸机组达到了国际先进水平，与此同时，通过加大技术创新力度，开发了具有自主知识产权的高效率、高稳定性的新模型转轮和目前世界上容量最大的全空气冷水轮发电机。”哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司(简称“哈电机”)董事长兼总经理邱希亮介绍说。

以三峡右岸水轮发电机组的国产化为标志,我国巨型水电机组进入了“70万千瓦级”时代，极大地推动了相关产业重大装备的国产化,研究成果已经成功应用到溪洛渡和向家坝水轮发电机组上,实现了产业链升级。

“如果说在三峡右岸电站建设过程中，中国水电装备制造企业的技术水平已经与国外企业不相上下，那么到了三峡地下电站6台70万千瓦机组的招标时，中国水电装备国产化实现了由‘中国制造’到‘中国创造’的飞跃。”吴义航说。

从主机、主变到辅助设备和调速、励磁设备，再到关键材料，中国设备厂家一步一个脚印，共同实现了由国产化机组到国产化电站的宏伟目标。随着三峡地下电站最后一台机组投产，中国水电重大装备国产化达到了空前的高度，实现了跨越式发展。

摘取水电皇冠上的明珠

不仅如此，在水力发电设备制造行业产品中最复杂、最困难，号称“水电行业皇冠上的明珠”的抽水蓄能机组方面，中国水电装备企业结合多年水电设备自主研制的经验，通过近十年的技术攻关，其自主研制也取得了突破。

以东方-电机抽水蓄能机组为例，该企业在500米水头段及以下、40万千瓦级抽水蓄能机组发电机组已经具备自主研制、成套、安装、调试的能力。其中，由企业自主研制的500米水头段、单机额定容量30万千瓦的福建仙游抽水蓄能电站首台机组已于2013年1月完成安装调试，进入商业运行。500米水头段及以下、40万千瓦级抽水蓄能机组发电电动机也正在研制中，目前已经开展600～700米超高水头段抽水蓄能机组技术研发，并在机组稳定性方面形成了自有技术能力。

根据中国水电的开发规划，到2020年，中国将开工建设装机容量100万千瓦及以上的常规电站50座。随着西藏水电的开发，除常见水头段的特大型水电站外，还将有4座运行水头超过400米的千万千瓦级水电站投入建设。

届时，超高水头、超大容量水电机组将在中国水电工程中获得应用。这些机组有许多关键技术超过了现有的技术水平，而如何攻克这些关键技术目前在国内外都没有成熟的经验可以借鉴。

未来，这跳动不只是在三峡，在溪洛渡，在向家坝，更是在金沙江，在雅鲁藏布江，以及地球上所有适宜开发水电的河流上。是他们的努力，让世界倾听到中国水电的声音。

来源：中国农村水电及电气化信息网2015年7月2日

http://shp.mwr.gov.cn/xyywgzdt/201507/t20150702_687477.html