板桥水电站工程的选址、选线与选型研究

颜勇

（毕节市勘测设计研究院，贵州 毕节 551700）

0 引言

板桥水电站对外交通条件较好，为拖洛河梯级开发的最后一级引水式电站，建设时，需要做好选址、选线及选型各项工作。

1 板桥水电站坝址选择

1.1 坝址选择原则

①符合梯级开发规划，最大程度减少工程量，缩短工期。②对水库所在区域地质情况进行全面分析，保证水库地质条件能够满足建设需求，保证不会由于水库地质情况，而导致工程建设时，以及竣工后发生意外。③在选择坝址时，在条件允许情况下，应尽量减少淹没。④提高对首部枢纽情况的重视，保证布置符合枢纽要求。

1.2 坝址选择分析

根据《威宁县拖洛河水电梯级开发规划报告》，板桥水电站水库正常蓄水位1 365.00 m（白岩沟水电站厂房尾水位），厂房正常尾水位1 295.00 m（云贵桥水电站正常蓄水位），为了与上游白岩沟梯级和洛泽河干流的云贵桥梯级电站相衔接，板桥水电站坝址选择在拖洛河河口上游4.80 km处，通过修建无压引水隧洞引水至下游板桥组境内修建发电厂房，厂址距大坝约3.40 km，距拖洛河河口约1.40 km。

板桥水电站水库建坝河段即为白岩沟水电站厂房至云贵桥水电站水库回水尖灭点（P=5%），总长3.65 km，河床平均坡降21.10‰，该河段总体自南向北流向洛泽河，河道蜿蜒盘旋，河谷深切，上游河段为白岩沟水电站厂房（即马料河汇口）处至河沟头（九股水），总长2.20 km，河床坡降17.20‰，河床宽度5～28 m。该河段河床高程为1 322.00 m至1 360.00 m。在该河段建坝蓄水，最大坝高为54.00 m左右，两岸1 365.00 m高程以下无居民居住，也无耕地。因此，板桥水电站坝址建坝河段只能选择在上游河段，该工程坝址选择具有唯一性。

2 板桥水电站坝线选择

2.1 地形地质条件比较

因上、下坝线仅相距400 m，地质岩性等基本相同，坝址防渗方面上坝线略优。上坝线河床较下坝线宽，有利于枢纽建筑物布置，地形显示上坝线略优。

2.2 枢纽布置比较

上坝线坝顶弧长64.63 m，最大坝高27.80 m；下坝线坝顶长65.71 m，最大坝高33.80 m，上坝线略优。

2.3 施工条件比较

上坝线需新建上坝公路1.54 km，而下坝线需修建上坝公路2.40 km，下坝线坝区施工临时工厂、施工营区及弃渣场等布置均较困难，上坝线优于下坝线。

2.4 工程量及投资比较

大坝、溢洪道及引水系统工程量除石方开挖较下坝线多以外其余均较下坝线少，其中，土石方明挖较下坝线少563 m3，混凝土及钢筋混凝土较下坝线少1 137 m3，钢筋制安较下坝线少64 t，帷幕灌浆较下坝线少39 m，且上坝公路及临时工程较上坝线都有所增加。经概算投资下坝线较上坝线增加214.76万元。上、下坝线方案枢纽主要工程量、投资比较见表1。因此，上坝线较优。

表1 上、下坝线方案枢纽主要工程量、投资比较表

2.5 坝线推荐

经比较，虽然上坝线引水隧洞较下坝线大，但坝顶弧长、最大坝高均较下坝线小，上坝线工程枢纽布置紧凑，泄洪工程、帷幕灌浆、上坝公路及临时工程投资均比下坝线省，且施工条件也明显比下坝线条件好。因此，上坝线作为推荐方案。

3 板桥水电站坝型选择

此工程坝址具有唯一性，在选定坝址的基础上，此次设计选择了上下两条坝线进行比较，综合比较后推荐上坝线为推荐方案，在此基础上进行坝型比选。

地形地质方面，坝址两岸无天然垭口布置溢洪道，两岸岸坡较陡，河床较窄，岩性为浅灰、深灰色中厚层、厚层灰岩夹白云岩及燧石灰岩、泥灰岩和灰绿、紫红色页岩，强风化层厚3.00-4.00 m。布置土坝、堆石坝等柔性坝，由于坝高较小，坝体填筑断面不大，很难利用大型施工机械，施工速度快的优势不明显，且泄洪方式难以解决，因此，坝型选择中对土坝、面板堆石坝等柔性坝不予考虑，主要选择坝体工程量较小的拱坝和重力坝两种坝型进行比选。考虑此工程坝高仅27 m 左右，坝体断面尺寸不大，筑坝材料选择砌石。

3.1 砌石拱坝方案（推荐方案）

该方案枢纽由砌石拱坝、坝顶开敞式溢洪道、右岸冲沙兼导流隧洞、进水口等组成。

大坝中心线方位角NE17.72°，大坝建基面高程1 344.50 m，坝顶高程1 372.30 m，最大坝高27.80 m，大坝平面采用单心圆拱布置，大坝坝顶弧长64.63 m，最大中心角100.08°，最小中心角17.16°。坝顶宽3 m，坝底宽6.50 m，厚高比0.23，属中厚拱坝。

非溢流坝段上游面设C20钢筋混凝土防浪墙，墙高1.20 m，厚0.20 m，下游面设护栏，高1.20 m；大坝坝体采用C15细石混凝土砌毛石作为主要筑坝材料，上下游面均设0.50 m厚M10水泥砂浆砌C15混凝土预制块，在上游面预制块下游侧设置0.60 m等厚的C20W4F100 混凝土防渗墙，防渗墙每隔10 m 设置一道横逢，横逢内采用铜片止水。坝基河床底部设1.50 m厚C15混凝土垫座，两坝肩设0.50 m厚C15混凝土垫层。大坝下游两坝肩离坝基3 m高度范围内采用C15毛石混凝土回填，河床部位回填至基岩面，以上部分采用土石回填，回填至原地面线。

坝顶溢洪道位于大坝中段，堰顶高程1 365.00 m，溢流段净宽22 m，单孔布置，由于坝顶没有交通要求，不设置交通桥。溢流堰采用WES实用堰，上游堰面以1/4椭圆曲线与铅直坝面连接，下游堰面曲线为幂曲线。经研究比较后采用跌流式消能，跌坎高程为1 363.74 m，溢流堰头为C30 钢筋混凝土，两侧设1.00 m厚C30钢筋混凝土边墩。

3.2 砌石重力坝方案（比较方案）

该方案枢纽由砌石重力坝、坝顶开敞式溢洪道、右岸坝肩冲沙兼放空底孔、右岸进水口等组成。

大坝为C15 细石混凝土砌毛石重力坝，坝轴线方位角为N67.63°W，最大坝高25.30 m，坝顶长46.56 m，坝顶宽3 m，最大坝底宽22.40 m。坝顶高程1 372.30 m，上游设1.20 m高钢筋混凝土防浪墙，墙顶高程1 373.50 m。建基面高程河床部位为1 347.00 m。

坝顶溢洪道采用单孔泄流，溢流净宽22 m，溢流堰面及下游斜坡段采用C30钢筋混凝土护面，厚0.50～2.00 m，两侧C30钢筋混凝土悬臂式导流墙，导流墙顶宽0.50 m，墙底宽2.42 m，墙高8.60～10.91 m。消能方式采用底流式消能，消力池总长为42.35 m，底板高程为1 352.81 m，消力池宽度为22.00 m，池深2.79 m。

通过对推荐方案和对比方案进行对比分析可以发现，采取砌石拱坝方案，不仅工程质量好，而且具有不错的经济效益，因此，最终决定采用砌石拱坝方案。

4 结语

板桥水电站工程所在区域，开放条件好，投资小，进行水电工程建设能够取得不错的经济效益。工程建设期，为了更进一步提高工程建设的合理性，保证工程竣工后能够获得良好的经济效益、环境效益，业主需要加强与相关部门的沟通，提前做好相应分析与准备作业，做好选址、选线与选型作业，提高工程质量。