浅谈河湾水电站大坝帷幕灌浆设计方案的优化
潘启俊
(广西水利电业集团有限公司，广西南宁530023)
【摘要] 介绍河湾水电站大坝帷幕灌浆设计方案及其存在的问题，提出优化设计的原则，分析制约优化设计的客观
条件，介绍优化设计的成果。
【关键词】大坝；帷幕灌浆；优化；河湾水电站
【中图分类号】TV543．5 [文献标识码】B 【文章编号】1003—1510(2012)05—0052—03
1 概述
河湾水电站位于贵州省平塘县掌布乡掌布村，
下距曹渡河干流与掌布河支流汇合口约500 In处，
距平塘县城58 km。河湾水电站是曹渡河干流梯级
开发规戈q的第一期工程，工程的开发任务是以发电
为主，兼顾灌溉、供水及生态用水；枢纽建筑物由拦
河坝、发电引水隧洞、电站厂房、升压站等组成。大
坝采用外掺氧化镁混凝土拱坝，最大坝高82 m，水
库正常蓄水位713．0 m，总库容3 073万ITI ，电站装
机容量20 MW，多年平均发电量6 051万kW·h，工
程概算总投资为1．8亿元。
河湾水电站由广西水利电业集团有限公司投
资兴建，设计单位为贵州省黔南州水利水电勘测设
计研究院和广西玉林水利电力勘测设计研究院，施
工单位为江南水利水电工程公司。枢纽主体工程
于2010年12月8日开工建设，计划2012年12月第
一台机组投产发电。
2011年l1月，设计单位完成了大坝帷幕灌浆
设计图纸。由于曹渡河流域属灰岩地区，岩溶发
育、地质条件复杂，大坝防渗方案是水库能否正常
蓄水和工程安全运行的关键因素之一，为慎重起
见，业主邀请广西区水利厅有关专家对河湾水电站
大坝防渗设计方案进行咨询，提出了优化设计方案
建议。
2 原项目设计概况
2．1 地质概况
坝段河流流向252。一280。，与岩层走向近直交，
河谷结构为横向谷。两岸山顶高程在800—1 000 m
左右，河谷高程在639．5—647-3 m，枯季河水位高程
在645．3—646．4 111，相对高差在360 in左右，河水深
度在1-6 m之间，河流比降2．77％。。两岸坡较陡，坡
度45。一70。，呈较对称的“u”型河谷。设计蓄水为
713 nl高程时，河谷宽118—195 m。
坝段出露地层从上游到下游为二叠系上统吴
家坪组(P2w)中厚层至厚层灰岩、含燧石灰岩，属中
～ 强岩溶透水岩组；二叠系上统长兴组(P2c)中厚层
含燧石灰岩夹页岩，属中一强岩溶透水岩组；二叠
系上统大隆组(P d)薄至中厚层硅质岩夹黄色粘土
页岩、页岩，属弱至中等岩溶透水岩组；三叠统下统
飞仙关组(T。f)泥岩、页岩夹灰岩、泥灰岩，属弱透水
性，起相对隔水层作用。两岸基岩多裸露，河床冲
积层厚O．5—7 m。岩层走向为N5。一15。E，倾向NW，
倾角75。一88。，倾向下游。
坝址选择在P2w 中厚层灰岩、燧石灰岩地层上，
坝址处河床高程643．8 m。地质资料显示，坝区岩体
透水率主要受岩体风化、岩溶、层间裂隙、溶蚀裂隙
及构造影响较大。河床在624 m高程以下岩体透水
率在0．12—3 Lu之间，两岸在644 in高程以下岩体透
水率在0．1—3 Lu之间，基本与河床高程一致，表明深
部岩体透水率较小，岩溶发育程度低。
2．2 大坝防渗处理方案
坝址处岩体为可溶性碳酸盐岩，透水性强，存
在坝基及绕坝渗漏问题，需进行防渗处理。根据坝
区地质条件结合勘探成果分析，坝基防渗采用悬挂
【收稿日期】2012—07—31
【作者简介】潘启俊(1966-)~，侗族，广西三江人，广西水利电业集团有限公司工程师，从事水利水电工程建设及管理工作。
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广西水利水电GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEER／NG 2012(5)
式帷幕，以勘探地下水位、大坝规模及岩体透水率
综合确定防渗底限，两岸向下游反接三叠系下统飞
仙关组(T。f)砂页岩相对隔水层，形成封闭的防渗
系统。
防渗帷幕按单排孑L布置，孔距2 1"11。大坝段帷
幕灌浆孔沿坝轴线布置，帷幕线长138 m，共布置7O
孔，孑L底高程621．0 nl；左岸帷幕灌浆孔布置采用灌
浆平洞从左坝肩起经A点向下游至B点(T f)，帷幕
线长407 111，共布置204孔，孔底高程640．0 ITI；右岸
帷幕灌浆孔从右坝肩起沿上坝交通洞及公路布置
接于T f层，帷幕线长404 111，共布置202孔，孔底高
程640．0 in。左岸帷幕灌浆平洞长407 in，断面尺寸
2．5 mx3．5 in。帷幕线总长949 m，共476孔，防渗面
积61 41 1 m2,t帷幕总进尺34 538 nl，有效进尺31 491 in，
无效进尺3 047 In，概算投资2 103．5万元。
3 项目优化设计概况
3．1 优化设计的必要性
(1)左、右岸帷幕灌浆线比较靠近河床，特别是
右岸帷幕灌浆线基本沿山体等高线布置，帷幕下游
侧(河床侧)山体较为单薄，易被击穿，对山体稳定
不利。
(2)右岸帷幕灌浆线沿上坝公路及交通洞布
置，施工干扰大，影响大坝及引水隧洞后期施工。
因此，有必要对大坝帷幕灌浆布置方案进行优化。
3．2 优化后设计方案
根据枢纽的总体布置及坝段的地形地质条件，
大坝两岸帷幕线仍向下游反接三叠系下统飞仙关组
(T f)砂页岩相对隔水层，大坝段维持原方案不变。
左岸帷幕灌浆平洞从左坝肩起经c点向下游至
D点
