陶岔水利枢纽是南水北调中线一期工程的渠
首,也是丹江口水库的副坝,位于河南省淅川县。
主要承担的是向北京、天津、河南、河北供水及灌
溉的任务,并兼顾发电。陶岔水电站主厂房位于主
河道上,安装场位于主厂房左侧岸边。电站为河床
径流式电站,安装2台灯泡贯流式水轮发电机组,
总装机容量2×25 MW。主厂房宽35 Ill,长63.1 1TI,
水轮机直径5.1 1TI。厂房基础为奥陶系中统碳酸盐
灰岩,裂隙和断层较发育。厂房等级为1级,地震
基本烈度为6度,考虑其工程等级按7度设防。
2 电站特点
1)建筑物等级高,安全标准高。根据《水利
水电等级划分及洪水标准》,本工程等别为I等。
陶岔水电站位于主河道,承担挡水任务,为一级建
筑物。
2)上下游水头差较大。陶岔水电站为渠首工
程,上游接丹江口水库,设计洪水位172.20 ITI,校
核洪水位174.35 1TI。下游为供水水位,由于南水北
调加大引用流量只有420//'1 ,下游水位常年位于
149.8 m以下,电站水头差接近25 m。因此,相对
于一般河床贯流式电站,陶岔水电站设计水头较
大,电站一旦失事,对下游的危害非常严重。
3)陶岔水电站作为南水北调输水总干渠的渠
首工程,担负着向北京、天津、河北、河南等城市
输水的任务,关系到几千万人的饮水安全,具有重
要的社会意义。
收稿日期:2011—02—11
作者简介:罗承昌(1976一),男,工程师,主要从事水电
站设计工作。Email:xinkong0226@163.tom
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3.1 结构设计
1)电站厂房分缝设计。初步设计阶段采用一
机一缝设计,参考其它贯流式厂房设计,厂房边墩
的宽度3 r堪本可以满足结构受力要求,而且一机
一缝便于施工。施工详图阶段为更好的保证结构设
计安全,改为两机~缝,在相同的主厂房宽度情况
下,厂房原边墩宽度由3 m变为4 m和5 m (中墩),
使厂房在管形座未安装情况下,边墩最小宽度仍有
3 m,满足厂房一期挡水的需要。
2)上游挡水结构设计。上游挡水结构包括挡
水胸墙、墩墙及非挡水胸墙,承担上游水压力。由
于墩墙宽度一般不大,若依靠配筋承担墩墙拉应
力,则大量配筋集中在迎水面,施工较为困难。陶
岔电站上游设计洪水位172.2 1TI,流道顶高程
142.2 nl,挡水水头约30 in。为保证结构安全,初
拟3个方案对其进行加强。
①抬高运行层高程,使挡水结构悬臂高度减
小,从而减小墩墙迎水面拉应力。但受下游副厂房
及尾水平台高程限制及机组安装要求限制,运行层
高程受到约束,陶岔电站运行层高程由原设计的
147.2 nl抬高至147.70 m。
②加强挡水结构重力。原设计中将挡水胸墙做
成薄墙结构,施工详图中设计成实体结构,从而可
平衡水压产生的负弯矩。
③在机组两端加支撑墙体传力结构,使上游水
压力传至下游挡水结构,形成整体受力结构。由于
厂房运行层空间紧凑,而且对厂房后期运行不方
便,经综合考虑,施工详图中未考虑支撑结构方案。
3)止水设计。由于上游水位远高于下游水位,
因此流道内水压力对底板及墩墙结构计算起控制作
用。通过对3种止水的比较分析⋯1,采用了垂直向