宁朗水电站闸基防渗设计分析

林定钦，廖昌林

(1.四川水利职业技术学院，四川 崇州，611231；2.四川省清源工程咨询有限公司，成都，610072)

宁朗水电站闸基防渗设计分析

林定钦1，廖昌林2

(1.四川水利职业技术学院，四川 崇州，611231；2.四川省清源工程咨询有限公司，成都，610072)

本文采用InteractiveGroundWater程序，对宁朗水电站闸基防渗设计方案中各段闸基在正常运行工况下的渗流进行计算，绘制渗流场及等势线图，并对计算成果进行分析。

宁朗水电站 闸基 防渗分析

1 工程概况

宁朗水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县境内，为金沙江左岸一级支流水洛河“一库十一级”梯级开发方案中的第九个梯级电站，作为水洛河流域水电开发的领头羊，将为后续电站的开发积累宝贵经验。

该工程采用引水式开发，包括首部枢纽、输水建筑物及厂区、发电厂房及开关站等。首部枢纽位于宁朗乡全马拐沟下游2.5km，最大闸(坝)高27.5m，坝顶长度56.75m，正常蓄水位1856.00m，正常蓄水位以下库容173.85万m3；闸室段布置3孔8×10.5m泄洪闸，1孔3×8m冲沙闸。左岸有压引水隧洞全长5415m，断面为尺寸(6.99～7.32)m×(8.07～8.57)m的马蹄形，并没有阻抗式调压井及埋藏式压力管道。发电厂房位于宁朗乡宁夏沟上游约400m的水洛河左岸台地上，引用流量161.8m3/s，装机容量3×38MW，多年平均年发电量4.949亿kW·h。

2 闸址地质条件

闸址区主要分布于河床、两岸坡脚或谷坡中上部地带。河床覆盖层自上而下分为3层。第③层含漂砂卵砾石，冲积堆积(alQ4)，分布于现代河床上部，结构呈稍密～中实，具中～强透水性，渗透系数(1～3)×10-2cm/s，渗透变形破坏型式为管涌；②层中细砂，属堰塞堆积(lQ4)，分布于现代河床中部，颗粒组成总体上呈现从上游向下游逐渐变细的沉积特征。该层结构较松散，具有中等透水性，渗透变形破坏型式为管涌，渗透系数(1～5)×10-3cm/s；①层漂卵砾石，冲积堆积(alQ4)，分布于现代河床底部，结构较密实，具强透水性，渗透系数(3～5)×10-2cm/s，渗透变形破坏型式为管涌。崩坡积块碎石土主要分布在上闸址右岸及左岸Ⅰ勘探线的上、下游坡，结构松散～稍密，局部有架空现象，具强透水性，渗透系数(0.5～1)×10-1cm/s，渗透变形破坏型式为管涌。

3 闸基防渗设计分析

根据闸(坝)基渗透特性以及首部枢纽建筑物布置情况，按照满足闸(坝)基渗透稳定及控制渗流量的相关要求进行防渗设计。根据工程的地基特点，研究了平、垂直综合防渗方案，即铺盖+防渗墙+闸室段+护坦的防渗、排水布置。采用全封闭混凝土防渗墙，布置于闸室上游铺盖底板下部，防渗墙厚0.8m，嵌入基岩1m，最大深度约为42.5m。左右岸岩基防渗采用帷幕灌浆，深入基岩弱透水带，沿坝轴线方向分别向两岸水平延伸至山体内15.0m、20.5m，最低底高程为1808.00m。

渗流分析采用InteractiveGroundWater程序进行。

3.1 渗流计算工况与参数

工况：上游水位为水库正常蓄水位1856.00m，下游无水。计算参数见表1。

表1 宁朗水电站坝基各层渗透系数

3.2 计算成果

正常运行工况(最不利工况)闸基渗流场及等势线分布见图1～图6。

图1 宁朗水电站泄洪闸水头等势线

图2 宁朗水电站泄洪闸水力坡降

图3 宁朗水电站冲沙闸水头等势线

图4 宁朗水电站冲沙闸水力坡降

图5 宁朗水电站挡水坝段水头等势线

图6 宁朗水电站挡水坝段水力坡降

正常运行工况渗流计算渗透坡降计算结果见表2。

表2 二维渗流计算主要部位渗透坡降成果

4 结论

计算结果表明，正常运行工况为控制工况，总渗流量为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许坡降，满足渗透稳定要求。由防渗墙、帷幕灌浆及旋喷灌浆等组成的防渗系统，能显著降低闸室底部的渗透压力，减小闸基渗透流量，降低闸基的渗透坡降，增强闸基的抗渗性能，改善坝体的渗透稳定性，提高了坝体抵抗高水头渗透的整体防渗性能，从而有效地保证坝基覆盖层和下游出逸区的渗流稳定。所以，宁朗水电站闸基防渗设计方案是较为合理的。

〔1〕刘期勇，康玉峰.四川水洛河宁朗水电站闸基沙层液化研判及处理方案[J].四川水利发电，2013，32∶51～57.

〔2〕康玉峰.宁朗水电站首部枢纽闸门运行方式与布置方案探讨[J].四川水利发电，2013，32∶12～15.

〔3〕张宜虎，尹红梅，杨裕云，王亮清.燕山水库坝基防渗墙优化设计[J].岩土力学，2005，26∶1161～1164.

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