白鶴灘水電站翻壩運(yùn)輸方案研究

湯益佳 沈 莉

1華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 杭州 310014 2浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 杭州 310014

0 引言

金沙江下游攀枝花至宜賓河段全長(zhǎng)768km，規(guī)劃建設(shè)四座梯級(jí)電站，分別為：烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩，除向家壩外，其余三座均為高水頭拱壩。向家壩、溪洛渡水電站，已分別于2013年、2014年完成蓄水成庫(kù)；烏東德、白鶴灘水電站正在積極推進(jìn)建設(shè)工作。國(guó)務(wù)院《關(guān)于依托黃金水道推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出“全面推進(jìn)長(zhǎng)江干線航道系統(tǒng)化治理......研究論證金沙江攀枝花至水富段航運(yùn)資源開發(fā)及航道升級(jí)改造的可能性”。從促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、長(zhǎng)江航運(yùn)一體化建設(shè)和完善綜合運(yùn)輸體系的角度出發(fā)，結(jié)合梯級(jí)水電開發(fā)，需要系統(tǒng)研究四個(gè)梯級(jí)的過(guò)壩運(yùn)輸方案。本文對(duì)白鶴灘水電站不同翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)方案進(jìn)行分析，重點(diǎn)研究超大水位變幅庫(kù)區(qū)的碼頭型式、裝卸工藝方案，提出技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)營(yíng)安全的翻壩碼頭建設(shè)方案。

1 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題及解決方案

白鶴灘庫(kù)區(qū)正常蓄水位825m，死水位765m，落差達(dá)60m，屬于超高水頭庫(kù)區(qū)。在白鶴灘庫(kù)區(qū)建造翻壩碼頭的技術(shù)難點(diǎn)主要集中在水工建筑物結(jié)構(gòu)和裝卸工藝的選擇。對(duì)于水工建筑物，大水位差直立式碼頭主要特點(diǎn)有：碼頭結(jié)構(gòu)高度大、樁基自由端較長(zhǎng)、碼頭多采用框架空間結(jié)構(gòu)。

以往設(shè)計(jì)的大水位差碼頭結(jié)構(gòu)型式[6]一般為斜坡式或單級(jí)直立式，如重慶朝天門客運(yùn)碼頭，布置3個(gè)1000噸級(jí)客輪泊位，碼頭長(zhǎng)度255m，水位差30.87m，碼頭結(jié)構(gòu)采用排架墩柱式架空斜坡道；寸灘集裝箱碼頭一期建有2個(gè)3000噸級(jí)集裝箱泊位，碼頭平臺(tái)長(zhǎng)220m，設(shè)計(jì)水位差34m，碼頭結(jié)構(gòu)為單級(jí)高樁框架式。上述兩個(gè)工程碼頭設(shè)計(jì)水位差均未到40m，采用斜坡式或單級(jí)高樁式碼頭均適用。但白鶴灘庫(kù)區(qū)和下游溪洛渡庫(kù)區(qū)水位變幅均為60m，傳統(tǒng)水工結(jié)構(gòu)整體可靠性無(wú)法保障。

因此，白鶴灘翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭采用分級(jí)直立式碼頭方案，高、中、低三級(jí)平臺(tái)，每級(jí)適應(yīng)20m水位差，可降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度，但分級(jí)直立式碼頭也存在占用岸線長(zhǎng)、裝卸需采用流動(dòng)機(jī)械效率低等缺點(diǎn)。白鶴灘庫(kù)區(qū)和下游溪洛渡庫(kù)區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，上游布置大量電站配套建（構(gòu)）筑物，下游電站下泄水流影響范圍廣等因素，造成了可供布置碼頭的岸線十分緊張。尤其下游山江村可供布置碼頭的順直岸線僅1000m左右，根據(jù)計(jì)算，6個(gè)1000噸級(jí)散貨泊位單級(jí)碼頭長(zhǎng)度為472m，無(wú)法同時(shí)順岸布置3個(gè)泊位。經(jīng)分析研究，提出了高、低水位碼頭平臺(tái)呈階梯型式與中水位碼頭平臺(tái)平行布置的方案，高、低水位平臺(tái)高程相差40m，低水位平臺(tái)不會(huì)對(duì)高水位平臺(tái)船舶靠離泊和作業(yè)造成影響，在保障船舶安全的前提下，可有效縮短岸線長(zhǎng)度，圖1所示為階梯式分級(jí)直立碼頭布置圖。上游魯拉碼頭由于可供布置的岸線較寬裕，平面采用一字型布置，如圖2所示。

圖1 階梯式分級(jí)直立碼頭平面布置圖

階梯式分級(jí)直立式碼頭占用岸線約1000m，一字型分級(jí)直立式碼頭占用岸線約1400m。階梯式分級(jí)直立式碼頭。該布置方案對(duì)船舶進(jìn)出港池的通航安全及靠離泊交通組織提出了更高的要求，需待相關(guān)專題研究試驗(yàn)確定，但不失為一種開創(chuàng)性方案，為今后大水位差、岸線資源緊張的碼頭總平面布置提供參考和借鑒。

圖2 一字型分級(jí)直立式碼頭平面布置圖

2 建設(shè)方案

2.1 工程規(guī)模

(1) 壩上游翻壩碼頭

①泊位數(shù)：建設(shè)1000噸級(jí)通用泊位6個(gè)，具有散貨、件雜貨裝、卸船功能，并預(yù)留集裝箱裝卸功能。

②碼頭年吞吐量：300萬(wàn)噸/年，其中散貨250萬(wàn)噸（卸船180萬(wàn)噸、裝船70萬(wàn)噸）、件雜貨50萬(wàn)噸（裝、卸船各25萬(wàn)噸）。

③碼頭設(shè)計(jì)年通過(guò)能力：343萬(wàn)噸/年，其中散貨287萬(wàn)噸、件雜貨56萬(wàn)噸。

(2) 壩下游翻壩碼頭

①泊位數(shù)：建設(shè)1000噸級(jí)通用泊位6個(gè)，具有散貨、件雜貨裝、卸船功能，并預(yù)留集裝箱裝卸功能。

②碼頭年吞吐量：300萬(wàn)噸/年，其中散貨250萬(wàn)噸（卸船70萬(wàn)噸、裝船180萬(wàn)噸）、件雜50萬(wàn)噸（裝、卸船各25萬(wàn)噸）。

③碼頭設(shè)計(jì)年通過(guò)能力：356萬(wàn)噸/年，其中散貨300萬(wàn)噸、件雜貨56萬(wàn)噸。

2.2 水工結(jié)構(gòu)方案

工程位于山區(qū)河流，水位落差大，白鶴灘壩址上、下游最大落差達(dá)到60米，水工結(jié)構(gòu)采用分級(jí)直立式碼頭方案：碼頭按20m一級(jí)，分三級(jí)布置作業(yè)平臺(tái)，采用移動(dòng)式設(shè)備進(jìn)行裝卸工作和水平運(yùn)輸。

2.3 裝卸工藝

根據(jù)本工程建設(shè)規(guī)模，碼頭營(yíng)運(yùn)天數(shù)、船型、貨種、流向等綜合考慮，本工程擬建泊位6個(gè)，均為通用泊位，吞吐量為300萬(wàn)噸/年。結(jié)合項(xiàng)目山區(qū)河流、水位落差大、大運(yùn)量的特點(diǎn)，碼頭裝卸工藝為分級(jí)直立式裝卸作業(yè)方案。

(1）散貨

出口：?jiǎn)蝹€(gè)泊位碼頭平臺(tái)配置1～2臺(tái)500t/h卡車卸料裝船機(jī)，自卸汽車直接給卡車卸料裝船機(jī)供料。

進(jìn)口：?jiǎn)蝹€(gè)泊位碼頭平臺(tái)配置1臺(tái)60噸輪胎式起重機(jī)（配備抓斗），后方配備漏斗+自卸汽車。

堆場(chǎng)：配置單斗裝載機(jī)和推土機(jī)進(jìn)行堆場(chǎng)作業(yè)。

(2）件雜貨

單個(gè)泊位碼頭平臺(tái)配置1臺(tái)35噸輪胎式起重機(jī)（配備吊鉤）；堆場(chǎng)配備叉車和輪胎式起重機(jī)。

3 結(jié)論

白鶴灘水電站是國(guó)家能源建設(shè)的重點(diǎn)工程，是“西電東送”戰(zhàn)略規(guī)劃的重要組成部分。為兼顧金沙江航運(yùn)的發(fā)展，響應(yīng)國(guó)務(wù)院《關(guān)于依托黃金水道推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的指導(dǎo)意見》的部署，須研究白鶴灘水電站上下游建設(shè)翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭的可能性。本文從碼頭水工結(jié)構(gòu)型式、裝卸工藝等方面分析高水位差庫(kù)區(qū)翻壩碼頭的推薦方案，并推薦了水工結(jié)構(gòu)型式采用分級(jí)直立式，下一步可針對(duì)分級(jí)直立式碼頭不同平面布置方案的船舶進(jìn)出港方式和裝卸作業(yè)組織等展開深入研究。

[1]丁濤,徐湘文.三峽大壩皮帶機(jī)翻壩運(yùn)輸?shù)目尚行訹J].中國(guó)航海，2015,

[2]張金龍.翻壩公路與烏江構(gòu)皮灘翻壩運(yùn)輸系統(tǒng)的適應(yīng)性分析[J].交通科技,貴陽(yáng),2015.

[3]金沙江下游河段通航標(biāo)準(zhǔn)研究報(bào)告[R].中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，2016

[4]周玉華,金沙江下游通航問(wèn)題解決思路[J].水運(yùn)工程，2016.