浅谈西山湾水利枢纽工程设计思路
陈志伟
(内蒙古自治区水利水电勘测设计院,内蒙古呼和浩特010020)
[摘要] 水利枢纽工程设计的成功与否,只有通过工程运行后才能评判。多伦县西山湾水利枢纽工程通过精心设
计,多方案比选,采用上斜坝线方案,既保证了工程的安全,又节省了工程造价。
[关键词] 精心设计;水利枢纽;良好效益
中图分类号:TV 222 文章标识码:B 文章编号:1009—0088(2010)03—0054—02
0 概况
西山湾水利枢纽工程位于锡林郭勒盟多伦县境内滦河干
流上,多伦县城东南,距县城约30 km。工程于1995年完成可
行性研究,1996年完成初步设计,1999年初完成施工图设计,
于当年年底大坝合龙并蓄水。工程总投资约7 000万元。
西山湾水利枢纽工程由大坝、溢洪道和电站组成。水库总
库容1亿m。,Ⅲ等中型工程,设计洪水5O年一遇,校核洪水
500年一遇。工程建成后发挥了极大的经济效益和社会效益。
锡林郭勒地大物博,人口稀少,长时期以来经济发展缓慢,水资
源缺乏是很重要的因素。西山湾水库蓄水后,由于有了水的滋
润,水库所在多伦和与多伦毗邻正兰旗很快有了勃勃生机,迎
来大发展的机遇。
2003年7月,正兰旗上都电厂开始开发建设,电厂用水以
西山湾水库为水源,电厂总规划容量500万kW,现在已有4台
60万kW机组并网发电,年利税达5亿元,8台机组发电后年利
税可达lO亿元。
在上都电厂的带动下,正兰旗建材、金属冶炼、农畜产品加
工等产业也都得到了很大的发展,展示了正兰旗美好的前景。
也是因为有了水,2005年初,内蒙古大唐国际锡盟煤化工
项目正式启动,该项目总投资180亿元,也以多伦县西山湾水
库为水源,以锡林浩特胜利煤田褐煤为原料,年产46万t聚炳
烯及付产品(包括汽油18.22万Va、液化气3.64万 a、硫磺
3.8万Va、煤粉灰124万Va),年均销售收入60亿元,销售税
金9亿元,该项目正改变着多伦贫穷落后的面貌。
1995年,内蒙古水利水电勘测设计院受多伦县政府委托,
展开西山湾水利枢纽的勘测设计工作。经多次现场踏勘和方
案比较,1999年初施工图纸设计完成,给多伦人民交了1份完
满的答卷。
滦河发源于河北省丰宁县骆驼沟东山村,流经沽源县、太
卜寺旗、正兰旗,在外沟门附近又进入丰宁县境内。流域内由
山丘、丘间谷地、洼地、山前倾斜盆地和沙丘等地貌组成。
多年平均降水量376.7 mm,多年平均蒸发量1 737.8Ⅱun。流
域地势较高,海拔高度一般在1 200 m 以上,多年平均气温
1.6qC,多年极端最高气温35.4℃ ,多年极端最低气温一39.8℃ ,
多大风,最大冻土深可达2 m。
本区大地构造属于内蒙华力西晚期褶皱带,多伦腹背斜及
腾格里坳陷一部分,处在东西向复杂构造带与新华复系的联合
部位,亦属蒙古高原东与边缘弧的一部分,地层经历多次构造
运动,中生代火山岩广泛分布,因此岩体破碎,风化强裂,构造
复杂。
为了使设计附合客观实际,工程建成后能更好地发挥效
益,设计过程中非常重视基础资料的收集、整理。
水文专业方面,尽可能全面收集资料并加以分析研究。与
西山湾水利枢纽有关的水文站有闪电河白城子水文站只有
1959—1978年的19年资料;黑风河白城子站只有1977~1995
年的18年资料;滦河白城子水文站只有1957—1974年的17年
资料;外沟门水文站只有21年资料;只有大河口水文站资料较
全,有1957~1995的39年资料。经过插补延长,使各站同样有
1957~1995年39年资料,这就大大增加了水文资料的可靠性,
为工程规模的确定打下了坚实的基础。经过分析论证确定了
水库的设计洪水位,正常蓄水位和死水位及洪量,经多年运行
证明,这些参数的确定是十分合理的。
为选出合适的坝址对现场进行了反复的踏勘,在此基础确
定了上下2个坝址。对2坝址的地形、地质和总体布置等条件
进行了比较,最后确定上坝线方案。
上坝线地形条件较好,坝长约250 m,但右坝肩地质条件较
差,为坡积物,由砂土加碎石组成,十分松散,渗透严重,但在右
坝肩上游200处有玄武岩出露;左坝肩为玄武岩,但出露部分
为强风化,且存在两条破碎带,为避开这两条破碎带,坝线左侧
向上游适当移动,但此时坝线已与河道不垂直,故称上斜坝线。
河槽上覆盖层为砂和砂卵石,厚度1O~15 m。
下坝线距上坝线约2 km,坝线长550 m为上坝线的2倍。
两岸出露岩石较好,右岸坡度较陡,有玄武岩出露,但在1 201
~ 1 207 m高程有较厚的破碎带,并有砂土夹层,地质构造较为
复杂,且上游有太阳沟,下游还有一山洪沟,有大量冲洪积砂堆
积,不宜布置建筑物。左岸地形坡度较缓,地质条件也较好,在
河床及冲沟处均有玄武岩出露,适于布置建筑物。河槽覆盖层
为砂及砂卵石,厚度5~10 m,下面是强风化