三湾水利枢纽工程下闸蓄水方案探析

焉岚（丹东水利勘测设计研究院大禹监理公司辽宁丹东118000）

三湾水利枢纽工程下闸蓄水方案探析

焉岚
（丹东水利勘测设计研究院大禹监理公司辽宁丹东118000）

本文结合三湾水利枢纽工程特性针对由于移民搬迁滞后推迟至汛末下闸的问题，对下闸蓄水方案进行了分析研究，认为启用一次蓄水分三阶段完成实现2015年年底水库蓄水达到20.5m，完成蓄水发电的目标，以期为类似工程提供借鉴。

三湾水利枢纽；蓄水方案；研究

1　工程位置

三湾水利枢纽位于爱河干流下游，是爱河流域规划中的重要枢纽工程。该水利枢纽为大Ⅱ型，坝址在丹东市振安区九连城镇庙岭村，距丹东市25km，控制流域面积5869km2。

2　工程建设内容

三湾水利枢纽及输水工程是以城市供水为主，兼顾发电，是为丹东市供水提供安全保障的大型综合利用水利工程，工程由水库枢纽工程、输水工程和净水厂工程三部分组成。主要承担向丹东市供水的任务，水库最大库容为1.54亿m3，水库建成后2025年向丹东市年供水2.05亿m3。三湾水利枢纽及输水工程等别为Ⅱ等，工程规模为大Ⅱ型。水库枢纽工程主要建筑物：挡水坝段、取水坝段、泄洪闸、鱼道坝段、电站厂房。

枢纽主坝坝型为常态混凝土重力坝，坝长547.57m，坝顶高程27.64m，最大坝高25.14m，水库死水位15.6m，汛期限制水位为20.5m，正常蓄水位为20.5m，枢纽由挡水坝段、取水坝段、泄洪闸、鱼道坝段组成。

3　蓄水要求

三湾水利枢纽及输水工程共征占用各地类总面积为1432.3878hm2，其中耕地495.2182hm2，林地165.0737hm2，其它地类为772.0959hm2。三湾工程林地使用手续已获得国家林业局和国土资源部的批复。根据初步设计批复文件，三湾工程总搬迁安置708户，2486人。其中库区淹没影响搬迁641户，2245人（淹没线下198户，707人）；因工程占地需要动迁67户，241人（其中坝区动迁27户，95人；管线13户，36人；净水厂27户，110人）。三湾工程动迁房屋总面积59722.29m2。批复移民投资资金6.67亿元。

库区淹没线下移民安置总完成率超过74%。

三湾水利枢纽挡水建筑物已经达到设计高程，库区内正常蓄水位以下建筑工程全部完成，具备下闸蓄水条件，下闸蓄水前应完成以下工作：

（1）库区正常蓄水位以下移民动迁结束，库区清理完毕，库底清理需满足规定和库底清理要求，三湾工程库底清理范围：

a）卫生清理范围为居民迁移线以下的区域；

b）一般建（构）筑物清理范围为居民迁移线以下的区域及塌岸地段、滑坡地区；

c）林木清理范围为正常蓄水位20.5米以下的区域。三湾工程水电开发有限公司受三湾工程建设管理局委托实施三湾工程库底清理工作，按照实际工作需要，根据各乡镇完成征地工作任务的时间来分别安排各乡镇的清理工作时段，确保汛前圆满完成库底清理工作。

（2）向大坝上下游当地政府通报下闸蓄水计划，并由当地政府向当地居民发布下闸蓄水公告，在库区内无人看管过河道口树立警示牌，避免发生意外事件。

（3）观测设备安装完毕，并通过相应的验收。按设计要求对已完成的观测设备进行初始读数，为水库安全观测提供基础资料，主要包括：三向测缝计、三向应变计、温度计、大坝位移计、绕坝渗流计、扬压力计观测读数。

（4）闸门、启闭机、拦污栅、控制设备、配电、照明安装调试完毕；完成通信系统的安装和调试并有相应的质量检测资料和处理结果。无水条件下闸门启闭运行正常，启闭机平台上的杂物清理完毕。

（5）泄洪闸坝基开挖与地基处理完毕，泄洪闸混凝土已浇筑至闸墩顶高程27.64m，交通桥、工作桥、门机轨道和弧形工作闸门等已安装调试完成，坝顶启闭机房完成。所有过水建筑物已按设计要求完成，并具备正常运行条件。

（6）电站坝段坝基开挖与地基处理完毕，电站上游挡水部分混凝土浇筑至坝顶高程27.64m，电站厂房已经封顶。电站进出口门闸门及启闭机安装调试完毕，能够保证电站厂房内机电安装。电站进口拦砂坎混凝土浇筑完毕。厂房检修，渗漏排水系统安装调试完毕，并可以正常运行。

（7）鱼道坝段和上、下游鱼道的基础开挖、填筑和地基处理完毕，鱼道坝段混凝土浇筑至坝段高程27.64m，上、下游鱼道混凝土工程、鱼道坝段及鱼道出口闸门、启闭机、启闭机室已经完成。

（8）尾水闸门已安装完成，并处于全关位置。

（9）所有运行设备的电源要绝对可靠，保证可随时投入运行

挡水建筑物已经达到设计高程，库区内正常蓄水位以下建筑工程全部完成，并通过相应的验收；闸门、启闭机安装调试完毕，观测设备安装完毕，库区正常蓄水位以下移民动迁结束，库区清理完毕，并通过验收，蓄水观测记录准备完毕，具备下闸蓄水条件。

4　蓄水原则和方式的确定

表1-1　初期蓄水计算表（P=50%）（典型年1956～1957）单位：万m3

4.1蓄水原则

三湾水利枢纽主坝基础地质条件较为复杂，初期蓄水原则需充分考虑坝基、坝体应力及变形适应、安全情况，并考虑到施工进度和水库移民安置进度等制约因素，应为确保大坝防洪、蓄水安全的前提下，尽快加速初期蓄水发电的进程，发挥工程效益、并减少对下游工农业用水、环境用水和其他工程的负面影响。

4.2蓄水方式

根据三湾水利枢纽首次蓄水的实际，特制定“一次蓄水分三阶段逐步完成的蓄水”方案。

为保证蓄水过程的安全，在下闸蓄水前，按设计要求对已完成的观测设备进行初始读数，为水库安全观测提供基础资料，同时要向大坝上下游当地政府通报下闸蓄水计划，并由当地政府向当地居民发布下闸蓄水公告，在库区内无人看管过河道口树立警示牌，避免发生意外事件。

初步拟定蓄水过程分三个阶段：

第一阶段从自然河道水位蓄到15.6m（水库死水位），开启闸门维持水库水位不变，并依次调试各孔弧形闸门，观察此高程水头情况下的弧形闸门启闭和渗漏情况，观察一周，检查闸门、坝体及各挡水建筑物有无异常，并读取观测数据，经检查无误，关闭弧形闸门继续蓄水。

第二阶段从15.6m蓄到18m。开启闸门维持水库水位不变，并依次调试各孔弧形闸门，观察此高程水头情况下的弧形闸门启闭和渗漏情况，观察一周，检查闸门、坝体及各挡水建筑物有无异常，并读取观测数据，经检查无误，关闭弧形闸门继续蓄水。

第三阶段从18m蓄到20.5m。开启闸门维持水库水位不变，并依次调试各孔弧形闸门，观察此高程水头情况下的弧形闸门启闭和渗漏情况，观察一周，检查闸门、坝体及各挡水建筑物有无异常，并读取观测数据，经检查无误，关闭弧形闸门继续蓄水。确定蓄水完成。

以上各阶段中如有异常，将暂停蓄水，并对已蓄水位按照分阶段的高程要求降阶段保持水位，对相关问题进行分析处理，相关问题得到妥善处理后，继续蓄水直到蓄水完成。由于爱河径流量较大，工程蓄水初期将按照运行方案进行调度运用，保持正常蓄水位，需要随时调整弧门开度，维持正常蓄水位不变。

蓄水期天然来水量选择P=50%和75%两种水平年进行蓄水计算，典型年选择（1956～1957）年作为平水年，（1991～1992）年作为枯水年。

计算结果见1-1表和1-2表。

经对平、枯两种来水频率条件进行水库充蓄分析计算，当遇到频率P=50%的来水条件，下闸蓄水后水库在一旬之内即可蓄满达到正常蓄水位20.5m；当遇到频率P=75%的来水条件，下闸蓄水后水库在四旬之内也可蓄满达到正常蓄水位20.5m。

通过不同频率来水条件情况下的水库充蓄分析计算成果可以看出，三湾水库初期蓄水较快，基本在四旬之内就可以完成蓄水过程。主要原因在于三湾水库所在的爱河流域水资源量丰沛，即便是9月下旬的来水量也在2000万m3左右，而三湾水库的正常蓄水位相应库容只有5372万m3，基本上四旬之内即可蓄满。

1-2表　初期蓄水计算表（P=75%）（典型年1991～1992）单位：万m3

5　蓄水方案结论

此方案在分阶段蓄水过程中发现的异常现象能够有效快速的排查隐患，对库区内的隐患排查争取了时间，同时准确记录弧形闸门、坝体及挡水建筑物等观测数据，大大的提高了蓄水方案的安全性、稳定性，能够实时发现存在的细小问题，及时提供补救或整改措施，确保弧形闸门、坝体及各挡水建筑物的安全性及稳定性。稳步实现年底蓄水发电总目标。陕西水利

（责任编辑：唐红云）

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