长洲水利枢纽 外江导截流工程设计及施工
广西长洲水电开发有限责任公司 二○○四年九月二十七日
第一章 工程概况
一、编制依据及说明:
外江土围堰结构设计和施工组织设计编制依据如下:
1、依据《长洲水利枢纽初步设计施工期通航专题报告(修订本)》和《长洲水利枢纽导流模型试验通航专题报告(修订本)》。
2、设计单位已提供的长洲水利枢纽工程外江外江截流技术文件; 3、《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ-87)(中国水利出版社); 4、有关围堰的设计文件; 5、其它相关规定。
二、工程概况
广西长洲水利枢纽位于西江水系干流浔江下游河段,其坝址座落在梧州市上游12km处的长洲岛端部;坝址下游约1.5km为苍梧县县城;枢纽坝轴线跨两岛三江,河段地势开阔,附近地区人烟稠密,为广西经济较发达地区之一。
本工程属低水头径流式水利枢纽,坝轴线横贯三江两岛(外江、中江、内江,长洲岛和泗化洲岛),长洲水利枢纽外江主要建筑物从右到左为外江右岸土石坝段、双线船闸、外江右岸接头重力坝段、外江16孔泄水闸、外江厂房(9×42MW=378 MW)、过鱼道、外江开关站。 本导截流工程主要指外江河床截流,上、下游土石围堰及泗化洲岛的纵向围堰。工程施工期间由中江天然河道通航,中江、内江天然河道导流。
三、水文气象及工程地质
1、水文条件
本枢纽坝址以上集雨面积为30.86万km2,占西江流域面积的87.4%。坝址以上流域属亚热带季风区,且流域面积大,暴雨频繁,洪水往往由流域多次连续暴雨所形成,洪水主要特点是洪水峰高量大、历时长、洪
水过程多呈复峰型。一般较大的洪水过程都在30天~40天左右;其中7天洪量占整个洪水过程总量的30%~50%,15天洪量占60%以上。枢纽干流河段的洪水期为5月~10月间,大洪水多出现在6月~8月。一般每年9月进入后汛期,到10月下旬汛期基本结束。历年实测洪水最大流量54500m3/s,相应水位29.8m,历年实测最小流量582m3/s,相应水位约5.0m。枯水期一般流量约为1600m3/s,相应水位约5.8m,一般洪枯水位变幅16m~18m。
坝址天然流量与水位关系、逐月设计洪水成果、天然分期设计洪水成果、不同频率各旬平均流量以及不同时段、不同频率流量出现年次数及次数统计分别见表1~5。
坝址天然流量~水位关系表
表1 频率(%) 流量(m3/s) 水 位(m) 0.1 57700 30.75 1 48700 28.10 2 45900 27.23 5 43200 26.45 10 40700 25.70 20 34500 23.80 50 28100 21.60 4200 8.00 逐月设计洪水成果表
表2 频率(%) 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 4770 5080 9670 17100 26300 43200 43200 43200 29100 10 3840 4090 6910 13800 22500 40700 40700 40700 23700 20 2930 3120 4520 10500 18600 34500 34500 34500 18500 50 1760 1870 2060 6300 12900 28100 28100 28100 11400
10 11 12 17200 10600 6310 14000 8680 5080 11000 6780 3870 6730 4170 2320 不同频率各旬平均流量表
单位:m/s 表 3 10月 11月 12月 频率 下上中下上中下(%) 中旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 旬 9867410 6020 5460 4420 3880 2940 2540 0 80 7045920 4850 4280 3680 3140 2470 2160 0 70 3943950 3270 2710 2590 2070 1780 1590 0 50 1月 上旬 2720 2210 1520 2月 下旬 2990 2320 1480 3
中旬 下旬 上旬 中旬 2370 1970 1400 2160 1820 1350 2540 2030 1340 2660 2140 1440 不同时段、频率流量出现年次数及次数统计表(1946~2000年)
表 4 时 段 1月1日~3月31日 1月1日~3月31日 12月1日~次年3月31日 12月1日~次年3月31日 11月1日~次年3月31日 11月1日~次年4月15日 11月1日~次年4月15日 10月15日~次年4月15日 10月15日~次年4月15日 全 年 全 年 全 年 全 年 频 率 (%) 50 20 50 20 20 20 10 10 5 50 20 10 5 流 量 (m3/s) 2730 5340 3040 5570 7800 8670 11400 13500 16400 28100 34500 40700 45000 时段内大于等于相应流量 出现年数 出现次数共出现天数 (次) (次) (天) 32 10 33 9 10 8 3 7 3 28 11 2 1 52 13 66 15 13 12 3 8 3 39 13 2 1 451 66 502 75 55 49 19 25 8 207 52 13 4
本枢纽所在地属亚热带季风气候地区,多年平均气温21.1℃,历年
极端最高气温39.7℃,历年极端最低气温-3.0℃。多年各月平均气温见表2-5。坝区多年平均降雨量1376.2mm,最大年降雨量1890.4mm,最小年降雨量880.9mm,最大日降雨量322.7mm,雨日一般为160d~180d。多年各月平均降雨量见表2-6。坝区多年平均蒸发量1331.1mm,多年平均湿度79%,最大风速15m/s,极大风速29.3m/s。其多年气象特征及逐月记录详见表5。
长洲坝址1946~2000年月平均流量年内分配及最大、最小月平均流量统计表
表5
项 目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 年 径流 总量 (亿m3) 1930 2923 1947 933 1963 Q(m3/s) P(%) Qmax (m3/s) 相应年 Qmin (m3/s) 相应年 1640 1620 1970 3720 7300 12550 13730 12220 8300 2.3 2.2 2.7 5.1 10 17.2 18.7 16.7 11.3 4850 3200 2030 6120 6.6 4.4 2.8 100 3520 3310 8070 7740 13400 26300 27200 21800 17800 11100 8480 4650 9270 1983 1983 1983 1961 1948 942 851 815 1350 2370 1947 1949 1994 1720 4720 3950 1963 1972 1989 1947 2360 1992 1949 1965 1989 1947 1910 1320 1060 2960 1992 1992 1992 1963 1948 1946 1946 1955 1963
坝址历年降雨量特征表
单位:mm 表 6 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年统计 多年平均降176.230.214.171.180.39.5 57.2 89.7 95.3 51.8 34.9 33.9 1376.2 雨量 6 9 4 9 1 235.289.316.504.486.697.420.449.304.151.158.最大月雨量 39.1 1890.4 8 9 0 7 4 9 5 1 6 4 2 最小月雨量 0 0 5.1 21.1 31.8 49.9 29.2 17.0 5.1 0 0 0 880.9 2、工程地质 (1)地形条件
坝址区地貌为侵蚀~剥蚀低山丘陵地貌,浔江流向大致自西向东,河床宽阔,其间有泗化洲和长洲岛两座江心洲,把该河段分隔成内江、
中江、外江。内、中江之间为长洲岛,长约8.5km,最大宽度2.2km,地