铜锣径水库扩建工程坝型比选及稳定分析.doc

1 铜锣径水库扩建工程坝型比选及稳定分析摘要:为了满足深圳市横岗镇供水系统用水的迫切需要, 同时为拟建的三洲田抽水蓄能电站下库做准备, 铜锣径水库扩建改造。针对扩建初拟的堆石心墙坝和堆石厚斜墙坝两种坝型进行比选和稳定性分析。图4幅,表5个。关键词:水资源利用水利综合开发水库改建工程坝设计堆石坝设计方案经济效益 1工程简述铜锣径水库位于深圳市横岗镇,水库扩建工程是深圳市供水网络横岗调蓄工程的主要组成部分。横岗调蓄工程,是将位于横岗镇境内的铜锣径水库扩建成中型水库,并建提水泵站及铺设输水管道, 与经过此地的外调水源网络干 2 线相连。目前已完成提水泵站及铺设输水管道的建设,水库扩建工程的实施迫在眉睫。目前铜锣径水库作为深圳市供水网络干线的联网水库,其扩建工程是增加深圳市供水系统水库调蓄能力的需要; 同时随着横岗镇社会经济的飞速发展, 用水量增长迅速,而有限的水资源和库容资源明显制约了经济的发展, 水库扩建是水资源充分利用及下游防洪的需要及横岗镇用水的迫切要求;同时铜锣径水库的有较好的位置及扩建优势。水库扩建也是三洲田抽水蓄能电站实施的需要, 目前深圳市调峰电力机组接近70%是燃油机组,运行经济性差, 需要大量淘汰, 调峰电力短缺。鉴于抽水蓄能电站多方面的优越性, 深圳市拟建抽水蓄能电站, 其推荐方案为三洲田—铜锣径组合方案, 电站的下库为铜锣径水库。要求下库日调节库容约700万m3 , 故水库扩建也是为兴建三洲田抽水蓄能电站作准备。电站的运行也要求水库大坝能满足水位的较大变化。经水量平衡计算及考虑电站运行需要,要求扩建后铜锣径水库正常库容1610万m3,主坝坝顶高程80 m, 现坝顶高程68 . 35m , 需加高11 . 65m 。原主坝横断面(见图1 )。 3 2方案选择由于抽水蓄能电站的运行,将使得水库在4小时内水位变化约10m,在此时段大坝处于水位的快速变化之中, 对于坝坡的稳定有极大的影响, 现状的均质土坝坝型不能适应。初拟两个加坝方案如下。方案1,利用原有主坝,在原大坝基础上加高培厚。考虑水库水位变化较大, 因此上游坝坡以堆石护坡, 与原坝坡之间以砂砾石反滤层过渡, 形成堆石厚斜墙坝坝型。堆石厚度以上游坝坡稳定计算成果为依据。优点: 利用了原有主坝,节约了一定的工程量。缺点:在现有坝体前坡堆石,侵占了部分库容。方案2,考虑到水位变化对坝坡稳定的要求,在现有主坝下游重新选线新建沥青混凝土心墙堆石坝, 拆除原有主 4 坝。优点:更能适应水位变化,库容比方案一略大。缺点: 主坝右坝肩山头呈三角形, 由于现有主坝右坝肩占据有利建坝位置, 新建大坝如要利用原坝作围堰, 则需建于其下游位置, 新坝右坝肩不能与山头很好连接, 坝肩渗流问题突出, 坝轴线较长, 工程量较大。如果将新坝右坝肩布置在现有主坝坝肩处, 上述问题即可解决, 需要拆除现有主坝中、下游坝体—以前坡挡水, 施工堆石坝下游坝体及防渗心墙—拆除现有主坝上游坝坡—施工堆石坝上游坝坡,但施工干扰大, 施工困难。且需要拆除原有主坝及副坝,拆除工程量大,工期较长。方案1、方案2横断面(见图2、图3 )。 5 3大坝坝坡稳定分析根据工程类比,对堆石坝采用1 ∶ ,能够满足稳定性要求, 因此不再进行稳定性分析。对于方案1中的土坝选取最大断面,即河床中心线断面作为代表性剖面, 分别对上游坝坡、下游