水利工程論文-智利普尼拉水電站工程計(jì)劃.doc

水利工程論文-智利普尼拉水電站工程計(jì)劃摘要：多目標(biāo)普尼拉水庫(kù)工程計(jì)劃建在智利中南部BioBlo地帶，位于首都圣地亞哥420km以南的Nuble河上游流域。文中給出了該工程主要的設(shè)計(jì)特征概況。關(guān)鍵詞：智利普尼拉水電站工程計(jì)劃由于Nuble流域便利的灌溉條件，普尼拉水庫(kù)早在1965年便已開(kāi)始研究規(guī)劃，第一次可行性研究是由英國(guó)咨詢公司市政工程部的倫德?tīng)?、帕爾默和特里頓先生進(jìn)行。最近一次的研究是1994年，國(guó)際灌溉委員會(huì)委托IngendesaEDIC協(xié)會(huì)執(zhí)行名為EstudioIntegraldeRicgoItata的灌溉方案，以利用Itata河流域的可用水資源。根據(jù)這次研究結(jié)果，普尼拉水庫(kù)被推崇為一個(gè)核心工程。用來(lái)灌溉Nuble流域內(nèi)的92600ha土地，及Cato和Chillan流域的44900ha土地。如此廣闊的灌溉流域取決于其883106m3的庫(kù)容。除此之外，利用水庫(kù)的灌溉水源，還完全可以建立一個(gè)100MW的水力發(fā)電站?？紤]到這諸多優(yōu)勢(shì)，1999年，市政工程部同意進(jìn)一步對(duì)普尼拉水庫(kù)進(jìn)行可行性研究，將其規(guī)劃為一個(gè)集灌溉、水力發(fā)電和觀光旅游為一體的多目標(biāo)工程。此工程計(jì)劃由EDICIngenierosLtda.實(shí)施，于2000年底完成。水庫(kù)的最佳庫(kù)容為600106m3，可灌溉60000ha土地，并供給一個(gè)92MW的水電站發(fā)電用水。根據(jù)前期研究所得的種種結(jié)論，DirecciondeObrasHidranlicus決定繼續(xù)此工程，并將詳細(xì)的基本設(shè)計(jì)方案頒發(fā)給EDICIngenierosLtda.。具體包括大壩及附屬工程、導(dǎo)流隧洞、溢洪道、泄水底孔、對(duì)外交通道路及引水壓力管道。水力發(fā)電站將作為基礎(chǔ)工程。這些方案現(xiàn)在已經(jīng)基本完成。1普尼拉水庫(kù)的基本特性普尼拉水庫(kù)座落于Nuble河上游流域，大壩海拔642m，位于Nuble河與LosSances河匯流點(diǎn)下游3km處。此處的平均年流量為79.5m3/s，流域面積約為1250km2正常最高水位為757.10m最低運(yùn)行水位為679m水庫(kù)總?cè)莘e為625106m3可利用的水庫(kù)容量為600106m3洪泛區(qū)1745ha2普尼拉大壩及其附屬工程普尼拉大壩是混凝土面板堆石壩。壩頂高程為74.5m，底座高程為62m，即壩高136.5m，為智利最高的壩之一。土石壩填筑物主要是由Nuble河和LosSauce河匯流處河成階地的砂礫石填充。表1顯示了使用的填筑物特性及大壩斷面的壓實(shí)要求：三軸試驗(yàn)由IDIEM以最大尺寸為6英寸（15.26cm）的砂礫石為試樣進(jìn)行，土壤試塊直徑2英尺（0.6m），高度大于4英尺（1.2m）。試塊被壓緊為相對(duì)密度在85%-100%之間，壓力室的試驗(yàn)壓力需達(dá)到8kg/cm2。直徑1m的試塊可用IDIEM的三軸壓縮儀器進(jìn)行試驗(yàn)，壓力室的壓力可以上升到20kg/cm2，垂直軸向的負(fù)荷增高到500噸。大壩的防滲由位于堤壩上游面（1.5：1）的鋼筋混凝土板來(lái)保證。此混凝土板厚度將在壩頂沿著最低的壩基觸點(diǎn)，在0.66m-0.30m之間成比例改變。壩基需建于堅(jiān)固完整的巖體上。填筑壩壩基對(duì)巖體或高密度砂礫石的要求，需要先開(kāi)挖履蓋巖體的細(xì)土（火山灰）及冰川沉積物再進(jìn)行填筑。同時(shí)，沿河床的疏松砂石也可以被開(kāi)挖。巖石灌漿分三排進(jìn)行，外面的兩排加固巖石，中間一排在居中30m處，確保不滲漏。壩頂需建一個(gè)4m高的防浪墻，且能滿足車(chē)輛通行。為大壩裝備儀器，在建造過(guò)程中可以對(duì)水庫(kù)的蓄水，運(yùn)營(yíng)及地震反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。3溢洪道普尼拉大壩溢洪道前堰是用閘門(mén)控制的，后面接著一個(gè)瀉槽和一個(gè)面向大壩下游的滑道定向裝置。這些構(gòu)造建在壩基的左側(cè)，水庫(kù)的水將通過(guò)左岸的一條寬闊的渠道輸送至溢洪道。溢洪道控制堰由三段11m寬的河段組成。由建在2.5m厚的鋼筋混凝土支墩上的2.5m厚的17.1m高的弧形閘門(mén)控制。堰下檻高程740，也就是說(shuō)，在進(jìn)水渠地面5m之上。此外形根據(jù)USBR標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)水頭14.6m。閘墩上方，應(yīng)急閘門(mén)上游，一座6.5m寬的橋可滿足車(chē)輛行駛。閘墩上游護(hù)面為半圓形。瀉槽為鋼筋混凝土的矩形建筑，寬38m，長(zhǎng)392m，連接閘門(mén)和滑道。滑道半徑27m，噴射角度為20。靜水池下的巖石可被堅(jiān)實(shí)的混凝土板保護(hù)，以防止在小量排放事件中未從挑流坎流出而引起的淘底沖刷。對(duì)于溢洪道的設(shè)計(jì)，以下條件已被考慮在內(nèi)：當(dāng)千年一遇的洪水，達(dá)到了設(shè)計(jì)最高水位，打開(kāi)所有閘門(mén)泄洪。此情況下，最大的支流排洪量為6100m3/s，溢洪道的最大排洪量為5160m3/s。當(dāng)千年一遇的洪水，達(dá)到了設(shè)計(jì)最低水位，打開(kāi)一個(gè)閘門(mén)泄洪。此種情況下，溢洪道的最大排洪量為4330m3/s。當(dāng)千年一遇的洪水，溢洪道達(dá)到設(shè)計(jì)正常水位，打開(kāi)所有閘門(mén)泄洪。此種情況下，最大排洪量為7300m3/s，溢洪道的最大排洪量為5770m3/s。4導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流工作由左岸兩個(gè)隧洞及上游、下游各一個(gè)圍堰壩組成。此設(shè)計(jì)用來(lái)處理30年一遇的洪水，排洪量為2500m3/s。上游圍堰壩高30m，為獨(dú)立壩。下游圍堰壩高15m，納入主壩體。與主壩體相類似，由砂礫石修建。導(dǎo)流隧洞有1個(gè)馬蹄形截面及平底拱。1號(hào)隧洞直徑12.8m，長(zhǎng)958m；2號(hào)隧洞直徑10.6m，長(zhǎng)1146m。2號(hào)隧洞僅在施工過(guò)程中使用，1號(hào)隧洞用來(lái)排洪灌溉，作為一個(gè)水力發(fā)電站的發(fā)電隧洞，同時(shí)也是泄水底孔。5.發(fā)電隧洞、輸水灌溉及泄水底孔如上所述，發(fā)電隧洞、輸水灌溉及泄水底孔都是1號(hào)導(dǎo)流隧洞的功能。為了滿足這些條件，進(jìn)水口需有一個(gè)高程高于水庫(kù)死庫(kù)容（2.5106m3）的入口，以沉積百年一遇洪水的泥沙。1號(hào)隧洞有一上游閘門(mén)，引水壓力管道在此可以開(kāi)始水力發(fā)電及灌溉輸水附屬工程，下游處開(kāi)鑿出一個(gè)閘室，用以安裝水閘和泄水底孔的控制閘門(mén)。引水壓力管道通過(guò)一個(gè)與1號(hào)隧洞銜接的預(yù)留隧洞通到外部。這