浅析低水头\河床式水电站施工技术

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摘要：近年来水利工程的兴起，河流航运、库区周边环境等问题也随之而来，在此低水头、河床式水电站施工技术也随之改进完善。本文简单以中小型河床水电站的特点作为基础，来进行低水头、河床式水电站施工技术的探讨。

关键词：低水头河床式水电站 导流设计

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

在社会水平不断发展的今天，国名经济的建设也逐渐跟上了强国的脚步，电的使用量也逐渐增多。在此低水头河床式水电站逐渐受到关注，因为低水头水电站淹没损失基本可以忽略不计，而对改善河流航运、库区周边环境的改善具有显著的效益特点。都平水电站、西阳水电站、坝头水电站、木京水电站等相继的建立，给低水头水电站的探究提供了坚实的基础。本文通过实践水利工程材料对低水头河床式水电站的施工技术进行分析与探究，总结低水河床式水电站的特点。

2、低水头河床式水电站的施工关键

2.1、低水头河床式水电站的地理位置以及工枢纽的布置

低水头河床式水电站的地理位置的选择也是有限制的，河流两岸地势有要求，不要超过规定高度。水工枢纽的建筑布置也要按照特定的规律，比如河床式水厂、船闸、泄洪闸和两岸土坝的链接断等建筑布置就要在施工地点的特点上按照相关规定进行建设布置，例如厂房和船闸的建设和泄洪闸的建设，因为机组负荷时河段上流涌浪现象，厂房发电尾水对河面上的船只也有影响，所以在此条件下，厂房和船闸要分别在河段两岸建设，泄洪闸要在河段中部地区建设，这样对厂房的运行管理业有也有一定的好处。

2.2、发电厂房建设特点

发电厂房是挡水坝的重要组成部分，在低水头、大流量基本特点下低水头河床式水电站的厂房建设成河床式厂房，其中机组多选择灯泡式。这种发电厂设计方式厂分层结构简单，可以大量的节省土建工程，并且可以达到河段水流平顺的效果，同时水轮机的效率也可以做到最大化，机组的安装工期也大大缩短等。

2.3、金属结构的制作及安装工程特点

低水头电站的工程位置一般选在大江大河中，需要水流宣泄的流量很大，所以要在此建立一定数量的泄洪闸，使汛期泄洪时电厂可以正常工作。低水头电站的建设需要大量的金属结构，安装工作量比较大，且需要精细的制作安装。包括坝顶门机的安装、泄洪闸工作门、检修门和启闭机的安装，船闸上下闸首工作门、检修门和启闭机的安装，厂房进出口工作门、检修门的安装等。

2.4、特殊工作要求的工程建设

有特殊要求河流的工程建设，也要按照相关的规定进行相关的建造程序，比如要求通航时，就要在施工当中，尽量的减少工作时间，以免影响河流通航正常工作。

2.5、地税肉电站的影响进度因的素

低水头电站工程的建设繁杂，而影响工期的因素大概就是厂房工程。工程量比较大，工期相对就比较长。

3、低水头河床式电站施工导流的设计

3.1、低水头河床式电站施工导流的方案

低水头河床式水电站的建设需要应对不同的地质条件，枢纽布置的也相应变得复杂起来。施工导流方案根据以往的施工经验，一般选择束窄河床的分期导流方式。而根据地质条件的不同，导流设计方案也不同，根据河段通航条件可以进行以下的设计方案。

3.1.1、不要求河流通航的导流设计方案

在施工过程中，如果施工中不要求河流通航，那么第一步工程建设就要先要建设发电厂房和挨着厂房的部分泄洪闸，这样就可以束窄河段，进行导流和通航。第二步工程建设中心就是建设船闸和其余的泄洪闸，这时就要利用第一部分建造的泄洪闸的功能，在船闸建设完成前进行相关的断流作用。使用这种先后有序的导流方式，可以减少工程量，提高工程效率。上述的都平水电站、西阳水电站和坝头水电站的建设中导流方式都是利用这种导流方式。在一定的条件下，这种高效的导流方式可以利用第二部分的围堰挡水进行发电，厂房建设后就直接可以进行发电，提前收益。

3.1.2、要求河流通航的导流设计方案

在施工过程中，如果施工中要求河流通航，那么导流情况就和上面的不一样。按照情况的不同，可以分成下面几种导流方案。

（1）在一定的条件下，第一部分工程建设中要同时建造两岸，也就是首先要建厂房和船闸以及船闸的部分泄洪闸，对河段进行河流束窄，这样就可以利用中部河床进行导流和通航。第二部分工程建设中就要利用第一部分所建造的工程的导流和通航功能，来进行围建河床中部的建筑物。这种导流方式的应用也要特殊的地质环境，比如在进行第一部分的建造过程中，在汛期来领之前，进行判断，要将基坑内的船闸和泄洪闸进行调高，要高于供水位高程以上，所以在此要对船闸和泄洪闸进行拆卸，用第一部分建造的闸孔和船闸进行泄流和通航。这种的导流方式规模较小，工程量相对于来说是比较小的，工期也就相应的缩短，一般情况下，在第三年的汛期末就就可以进行发电。只是在第一部分的施工中，施工难度比较大，对工程的要求比较高。上述木京水电站就是通过这种方式进行导流的。

（2）在特殊的条件下，第一部分工程可以先围绕厂房和靠近厂房的部分闸孔建设，这样对一边河段进行束窄，让另一边的河道进行相关的导流和通航。第二部分工程就要利用第一部分工程所造成的通航，进行船闸和剩余闸孔的建设。这种导流方式的应用，可以使进行导流的过程简单化，同时建造工程量也不是很大。注意，此方式只能用平底堰型的闸孔，如果用其他的，比如使用驼峰堰型闸孔，就直接回对工程进行伤害，导致第二部分工程期间无法进行通航。

3.2、导流设计的相关问题

3.2.1、导流设计的规格

《水利水电工程施工组织设计规划》中提到了导流建筑物的设计规格，确定导流建筑物的设计规格就要结合文献和实际情况确也就是所选导流建筑物的类型和级别来确定相应的导流设计规格。相应的导流建筑物的级别要根据工程中要保护的对象、发生事故所要面对的后果、建筑物的使用年限等来综合的选定。统计的说，导流设计的规格要根据工程中所遇到的实际情况来取规范的下限值，达到减少导流工程量的目的，这样不仅降低了工程造价，提高了效益，同时也提高了工作效率。比如上述都平水电站、木京水电站、西阳水电站以及坝头水电站的导流建筑物选用的规格就是V级。

3.2.2、导流建设时机的把握

导流建设的时机要根据基坑工作量和施工的进度来选择。根据工作经验，厂房的建设是水电站重中之重，而厂房的建设工作量大、工作难度大，工期相应的也比较长，总体来说，可以看成是枢纽工程的控制工期。同时厂房的建设完成便可以进行相应的发电，不仅对工程有帮助，对水电站也可以造成提前受益，所以说要将厂房的建设安排在最前沿。注意，工程中厂房的围堰一般为全年挡水模式，西阳水电站、坝头水电站和京木水电站的建设都是如此。而船闸和闸坝的建设，由于工程量少、建造工程简单，工期也就相应的较短，而在枯水期内。为了建设工程预算，在能抢到洪水位之上的条件下，闸坝以及船闸的围堰最好都在枯水期时进行相应的建设。

3、围堰的选择

围堰型式的选择要根据施工的地质条件以及自然环境，比如河床的覆层面比较薄时就要选择砼或浆砌石等围堰型式，相反河床覆盖层比较厚使就要选择土石围堰。砼或浆砌围堰相对于土石围堰来说，造价高、施工难度大，所以说在条件允许下，尽可能的选择土石围堰。而在围堰过程中，由于水位的不确定性，会分出过水围堰和不过水围堰，而过水围堰相与不过水围堰难度系数大、工期长、费用高，所以尽量采用土石不过水围堰。

4、结束语

施工导流设设计是低水头河床式水电站的建造核心，直接影响着施工的质量。在此一定要正确的选择应用施工导流技术，为低水头水电站的建设保驾护航。

参考文献

[1]付洪娟．低水头、河床式水电站施工技术探讨．《科技致富向导》．2012年11期

[2]陈伟锋，彭战旗，薛宝臣．汉江旬阳水电站施工导流方案研究．《水力发电》．2009年8期