宜興抽水蓄能電站上水庫主壩下游堆石區設計優化

肖貢元

(上海勘測設計研究院,上海 200434)

1 工程概述

宜興抽水蓄能電站位于江蘇省宜興市西南郊的銅官山區,距宜興市區約7km,是一座日調節純抽水蓄能電站。電站總裝機容量為1000MW,安裝4臺單機容量250MW的可逆式抽水蓄能機組,額定發電水頭為363.0m。電站工程于2003年8月開工,4臺機組于2008年年底前全部投入商業運行。

電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統、地下廠房、開關站等組成。上水庫位于銅官山主峰東北側,總庫容530.7萬m3,正常蓄水位471.50m,死水位428.60m。上水庫采用全庫盆鋼筋混凝土面板防滲。

上水庫主壩位置是“W”形的兩溝一梁地形,溝和梁均以甚陡的縱坡傾向下游,主壩建基面是陡傾向下游的斜面。壩基巖石主要是砂巖夾粉砂質泥巖,層面產狀向下游緩傾。此外還有多條花崗斑巖脈侵入,風化很深。地形、地質條件對大壩和庫岸穩定極為不利。受地形、地質條件的制約,上水庫建設具有相當的難度。經多方案比較后,上水庫主壩采用鋼筋混凝土面板堆石混合壩方案。筑壩堆石料來自庫盆開挖的砂巖夾泥巖料。

鋼筋混凝土面板堆石混合壩壩頂高程474.20m,壩頂長 494.90 m,趾板以上最大壩高47.2m,壩軸線處最大壩高75.2m。上游由鋼筋混凝土面板擋水,上游面壩坡度為1∶1.3,下游面上壩道路之間壩坡度為1∶1.26(綜合壩坡為1∶1.42)。在壩軸線下游135.5m處設置混凝土重力擋墻,墻頂高程381.90m,墻頂長347.80m,擋墻上游面坡度為1∶0.1,下游面坡度為 1∶0.2,最大墻高 45.9 m(圖1)。

圖1 上水庫主壩典型剖面及筑壩材料分區(尺寸單位:mm,高程單位:m)

雖然鋼筋混凝土面板堆石混合壩經論證是可行的,但由于其特殊的壩型、復雜的地形以及較差的地質條件帶來了常規水電站大壩和其他抽水蓄能電站未曾遇到過的一系列技術問題?！?br>