葛彩莲

（新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐 830000）

某大型水电站尾水渠设计

葛彩莲

（新疆水利水电勘测设计研究院，乌鲁木齐 830000）

根据本工程尾水渠地形右高左低的条件，右岸采用贴坡挡墙，左岸岩土分界线以下采用贴坡挡墙，以上采用扶壁式挡墙的布置型式。

贴坡挡墙；扶壁式挡墙；尾水渠

1 概述

某大型水电站位于某国际河流干流河段出口处，多年平均流量140m3/s，多年平均径流量44.19亿m3，多年平均洪峰流量1046m3/s。

工程等别为Ⅱ等工程，工程规模为大（2）型。坝址区地震基本烈度为Ⅶ度。水库正常蓄水位646.0m，总库容2.22亿m3，主坝最大坝高94m。电站装机220MW，多年平均发电量6.64亿kW·h，保证出力14.4MW，年利用小时数3018h。

电站主要由混凝土拱坝、开敞式溢洪道、放水深孔、引水式岸边厂房等组成。发电引水系统采用一管四机布置型式，电站布置两台单机80MW和两台单机30MW的水轮发电机组。

2 工程地质

水电站尾水渠位于厂房下游，地面厂房位于3#沟出口处，顺沟向布置，厂址地面高程580～600m，边坡坡度10°～20°，地形较为平缓开阔。上部为5～10m的冲洪积碎块石土层，结构松散，下伏基岩为厚层-巨厚层状灰白色二长片麻岩 （D2a-2）。层面及片理产状310°～330°NE∠40°～50°，裂隙除层面片理发育外，主要发育有NE、NW向两组裂隙：①顺河向陡倾角卸荷裂隙，产状30°～40゜NW或SE∠60°～80°，延伸长一般3～15m， 裂隙切割深5～8m； ②300°～320°SW∠35°～40°，延伸长一般3～8m。 沿3#沟发育有F11断层，产状285°NE∠68°，顺层挤压片理发育，宽5m。

厂房基础开挖深度25～30m，基础置于微-新鲜基岩上，岩体完整，地基允许承载力建议取5MPa。厂房后边坡为岩质边坡，边坡结构为斜向坡，自然边坡整体稳定，但后边坡开挖涉及近37m高的人工边坡稳定问题，由于岩体风化、卸荷切割等影响，存在人工边坡稳定问题。

3 尾水渠结构设计

挡墙布置根据工区工程地质、水流等条件及所属水工建筑物总体布置、功能、运行等确定，力求做到紧凑合理、协调美观［1］。根据厂房位置、大小机组布置及河流与厂房的相对位置，尾水渠布置如图1，尾水渠横断面图如图2。

图1 尾水渠平面布置

图2 尾水渠横断面布置

3.1 尾水渠底板布置

从图2中可以看出，尾水渠的底板左边高552.50m右边高547.81m。这是因为主机间有大小机组各两套：小机组位于主机间左端，装机容量30MW，尾水管底板高程552.50m；大机组位于主机间右端，装机容量80MW，尾水管底板高程547.81m。为了达到水流的平顺衔接，故尾水渠底板高程左高右低。

尾水反坡段底板标准分块4.0m×3.0m （长×宽），板间缝宽20mm，缝间填充闭孔塑料板，底板厚500mm。混凝土标号C25F300W4。经计算底板上层配置一级钢筋，直径12mm，间距200mm，混凝土保护层厚度50mm。底板设φ25砂浆锚杆，孔深3m，间距2.0m，排距3m；底板设置φ100排水孔，间距4m，排距1.5m，与锚杆错开梅花型布置。

3.2 贴坡挡墙布置

从图2可以看出，尾水渠右岸弱风化线较高为577.40m以上，故右岸从底547.81m高程至577.40m高程，均采用贴坡挡墙布置，厚0.5m，高度共计31.09m，在中间564.00m高程处设置2m宽马道。

尾水渠左岸风化线较低，故564.00m高程以下设计为贴坡挡墙，厚度同样为0.5m，564.00m高程以上为扶壁式挡墙，左岸挡墙高11.50m。

尾水反坡段挡墙分缝详见尾水反坡段挡墙展开图3（右岸贴坡挡墙），缝宽20mm，缝间填充闭孔塑料板。贴坡挡墙设φ25砂浆锚杆，伸出贴坡挡墙与贴坡钢筋网焊接，伸入基岩内锚固长度为4.0m，锚杆间距为2m，排距为2m。反坡段贴坡挡墙设φ100排水孔，间排距2m，与锚杆错开梅花型布置。

图3 尾水渠右岸反坡段挡墙展开图

3.3 扶壁式挡墙布置

扶壁式挡墙构造简单、施工方便，墙身断面较小，自身质量轻，可以较好地发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。

本挡墙墙身尺寸如表1，物理参数如表2。

表1 扶壁式挡墙墙身尺寸

表2 扶壁式挡墙物理参数

续表2

应用理正软件对扶壁式挡墙进行计算，计算结果如表3和表4：

表3 扶壁式挡墙稳定计算成果

表4 扶壁式挡墙结构计算成果

4 结语

为了增加电站的发电效益，在进行尾水渠设计时，必须使渠内水流出流平顺，流态较好，尽可能降低尾水渠水位［2-3］。根据本工程地形地质条件，右岸采用贴坡挡墙，左岸岩土分界线以下采用贴坡挡墙以上采用扶壁式挡墙的布置形式。使过流断面表面平整度好，糙率低，水流顺畅，且整体稳定性好，抗冻耐久性好，美观实用。

［1］胡孔中，王东，王小灵.扶壁式挡土墙在潘口水电站尾水渠中的应用［J］.甘肃水利水电技术，2014（9）.

［2］邓光莲.崇阳水电站尾水渠边坡设计探讨［J］.科技视界，2014（26）.

［3］陈汉全.低水头电站尾水渠设计［J］.甘肃水利水电技术，2002， 38（2）：115-116.

Analysing of the tailrace of a large hydropower station

GE Cai-lian
（Hydro and Power Design Institute of Xinjiang,Urumqi 830000，China）

According to the fact of the right bank of the topographic is higher than the left bank，we can read out that the right bank applies stickers slope retaining wall，and the upper of the left bank applies buttress retaining wall，this method suitable for the design of this project.

stickers slope retaining wall；buttress retaining wall； tailrace

TU991

B

1672-9900（2015）06-0050-03

2015-11-02

葛彩莲（1985-），女（汉族），河北故城人，工程师，主要从事水利工程设计工作，（Tel）15026005682。