何 岚

1 工程概况

扭子水电站工程位于甘肃省南部卓尼县县城上游约20.1km处的洮河干流上,距省会兰州市约360km。工程主要任务是发电,主要建筑物由首部枢纽、引水系统、发电厂房等组成。电站额定水头25 m,设计引用流量138.60 m3/s,电站总装机容量30 MW。工程规模为四等小(1)型工程,主要建筑物为4级,次要建筑物为5级。

引水隧洞是本工程主要建筑物。洞线布置于河道右岸山体中,为有压隧洞,设计过水流量138.6 m3/s,断面为7.6 m×7.6 m(宽×高)的弧底马蹄形,进口底板设计高程 2590.5 m,出口底板设计高程2577.00 m,纵坡 i=0.299%,全洞长4393.114 m。引水系统共布置有施工支洞2条,其中1号施工支洞与发电隧洞平洞交于4 m+286.531 m处,1号堵头位于1号施工支洞末端,断面形式为城门洞形7.2 m×6.7 m(宽×高)。

目前,电站已正常运行一年多,1号堵头结构安全,渗漏量非常小。可见,1号堵头的设计是非常成功的。现将堵头设计的一点体会写出来。

2 封堵体设计

参照已建成工程可以看出封堵体设计最关键的问题是确定封堵体长度。

2.1 基本资料

1号堵头段地质岩性为中三叠统第四岩组石英砂岩与砂质板岩。综合判定围岩类别为Ⅳ类,围岩稳定性差,建议围岩坚固系数 fk=2～3,单位抗力系数 k0=6MPa/cm～12MPa/cm。

2.2 确定封堵体长度的方法

堵头长度的确定主要有3方面的因素:

1)安全,要求堵头在强大的水压力下无位移,也即是堵头混凝土与洞围岩的粘结力必须大于水压力产生的剪力;

2)抗渗漏,参考有关资料,没有一个堵头不漏水的,只是大小而已,只要漏水在允许的范围内不危及电站各建筑物的安全即认为可行;