瑪爾水電站輸水建筑物設計研究

聞銳

（上海勘測設計研究院有限公司，上海 200434）

1 概述

瑪爾（Mahl）水電站位于巴基斯坦東北部旁遮普（Punjab）省和阿扎德查謨克什米爾地區（Azad Jammu and Kashmir，AJK）交界的吉拉姆河（Jhelum River）上，距伊斯蘭堡僅95 km，其上游為科哈拉（Kohala）水電站，下游為阿扎德帕坦（Azad Pattan）水電站。

作為三峽集團在巴基斯坦的重點水電項目，瑪爾水電站的開發，符合巴基斯坦能源發展戰略要求，也是“一帶一路”戰略水電技術輸出的重要內容。

瑪爾水電站為Ⅱ等大（2）型工程，由碾壓混凝土重力壩、輸水建筑物等永久性水工建筑物構成。水庫正常蓄水位585 m，總庫容1.54億m3，利用水頭59 m，3臺機組總裝機容量640 MW，保證出力96.33 MW，多年平均發電量2 676 GW·h，年利用小時數4 181 h。輸水建筑物包括電站進水口、引水管道及尾水渠等，進水口正常蓄水位為585.00 m，尾水渠正常水位為526.00 m，單機額定流量為440.20 m3/s。

基于工程地形地質條件，工程擬定了地下廠房方案、地面廠房方案及壩后式廠房方案。基于建筑物布置、結構安全性、工程投資及風險可控性等因素考慮，壩后式廠房方案完全規避了不良地質條件下的永久洞室圍巖穩定問題，工程投資及風險相對可控，且排沙條件較好，可減輕泥沙對引水發電系統運行的不利影響。因此，該階段選用壩后式廠房方案作為主要樞紐方案，其中輸水系統采用壩后背管，總長252.18 m。

針對設計中工程地質條件差、水庫泥沙問題突出及引用流量大等特點，本文給予進水塔、壩后背管等輸水建筑物布置設計。考慮壓力鋼管彎道離心力和不平衡水壓力等因素，通過有限單元法對壓力鋼管上彎段進行設計。……