公伯峡水电站简介概要
浅谈公伯峡水电站右岸旋流泄洪洞二期工程施工
青 海 水力发 电
浅谈公伯峡水电站右岸旋流泄洪洞二期工程施工
江华畔 费ｊ樱 ｊ ｃ
（ 中国水利水 电第 四工程局 第一施工局 青海化隆 ８００） １ ９ ２
摘
要
公伯 峡 水 电站 采 用 了旋 流 消能的 泄 洪形式 ， 国 内在 建 工程 中 尚属 于首例 。 在 旋流 泄洪洞
水 垫塘消 能段 长 ６ ．ｍ。由原 导 流洞衬 砌 ０５ ０Ｏ ． ｍ
程 由开 敞式进水 口、 交通 桥 、 气孔 、 通 竖井 、 平旋 流 水 发 生装置 （ 起旋 器 室 ）水 平旋 流消 能段 、 垫 塘 消能 、 水
段、 退水洞段及 出口挑流鼻坎等部分组成。 该工程全 部 由中国水利 水 电第 四工程 局第一 施工 局 承建 。
混凝 土形 成 １． ｌ． 宽Ｘ ） ２ ｍｘ ４９ Ｏ ｍ（ 高 的城 门形 断 面。 水 垫 塘末 端通过 两侧及 底部 的收缩 与退水 洞 （ 即原 导 流洞与 泄洪洞 结合段 ） 连接 。 利用 导 流洞 作 为竖井 旋 流消能 泄洪洞 的退水 洞 。 右岸 旋流 泄洪洞 的施 工分 两期进行 。在导流 洞 下 闸 门蓄水前 ， 进行 开 敞式进水 口、 竖井 及 通气孔 高 程 １３ ．８ｍ 以上 部 位 的开挖 、 凝 土浇筑 、 ９３ ５ ３ 混 金属 结 构 的安 装等一期 工 程的施 工 。 在导 流洞下 闸蓄水 后 ， 进 行竖 井及通 气孔下 部 、 泄洪洞 下平 段部 位开挖 、 混 凝 土浇 筑等二 期工程 的施 工 。 右 岸旋 流泄洪 洞二 期工程 设计 原理及 整体 布置
体型 复 杂 。 型精度 要 求严格 ， 工难度 大 。 体 施 经过认 真 的施 工组 织设 计 、 心施 工 、 格质控 ． 精 严 确保 了 旋流 泄 洪洞二 期工 程质 量要 求。
公伯峡水电站
公伯峡水电站公伯峡水电站位于青海省循化撒拉族自治县和化隆回族自治县交界处的黄河干流上，距西宁市153km，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段中第四个大型梯级水电站。
工程以发电为主，兼顾灌溉及供水。
水库正常蓄水位2005.00m，校核洪水位2008.00m，总库容6.2亿m3，调节库容0.75亿m3，具有日调节性能。
电站装机容量1500MW，保证出力492MW，年发电量51.4亿kW·h，是西北电网中重要调峰骨干电站之一，可改善下游16万亩土地的灌溉条件。
本工程属一等大(Ⅰ)型工程。
坝址区为高原半干旱型气候，多年平均降水量266.1mm，年蒸发量2189mm，多年平均气温8.5℃。
坝址以上控制流域面积143619km3，坝址处多年平均径流量226亿m3，多年平均流量717m3/s。
经上游龙羊峡水库调蓄，使入库的水量均衡，从而改善水库调节性能，提高电站发电效益，并大幅度减少入库洪水。
设计洪峰流量5440m3/s(P=0.2%)，校核洪峰流量7860m3/s(P=0.01%)，施工洪水3510m3/s(P=5%)。
年入库沙量747万t，泥沙中值粒径0.03mm。
坝址位于公伯峡峡谷出口段，河道平直，平水期水面宽40～60m，水深12～13m，河床覆盖层厚一般5～13m，正常蓄水位时谷宽389m。
河谷不对称，右岸1980.0m以下为40°～50°的岩质边坡，以上为Ⅲ级阶地的砂壤土和砂卵砾石层；左岸在1930.0～1950.0m有坡积碎石覆盖的Ⅱ级阶地，其余为平均30. 的岩质边坡。
坝址区主要岩性为：前震旦系片麻岩、云母石英片岩及石英岩，白垩系紫红色砂岩，第三系红色砾砂岩，第四系砂壤土及砂卵砾石层，加里东期花岗岩等。
坝址区地震基本烈度为7度。
水库回水长53.4km，水库面积22km2，库区由川、峡两部分组成。
水库不存在永久渗漏问题，库岸基本稳定，个别滑坡稳定性较差，但整体下滑可能性小，而是分期分批坍塌式破坏。
公伯峡水电站工程地质条件
发 生 强 震 的活 动 断 裂 带 均 分 布 在 远 离工 程 场 区 １５ｋ 以 外 ， 坝 区 范 围 内 的 断 裂 自晚 更 新 世 以 来 ３ ｍ 库 已处 于 相 对 稳 定 状 态 ， 以 库 坝 区 处 于 相 对 稳 定 地 所
褶 带 的 次 一 级 构 造 化 隆槽 地 和 河 西 系 的 德 恒 ～加 吾 力 吉 隆 起 带 两 个 构 造 单 元 的 复 合 部 位 上 ， 造 层 主 构
要有 ： 震旦 系 、 迭 系 、 前 三 白垩 系 、 第 三 系 及 加 里 东 上 期 侵 入 岩 。 祁 吕系 和河 西 系 控 制 着 库 坝 区 构 造 发 育 的 方 向 和 规 模 。 祁 吕 系 主 要 由 一 系 列 走 向 Ｎ ０ 。 １。 压 性 结 构 面 和 方 向相 近 的 隆 起 、 Ｗ３ ０ ～３ ０ 的 槽 地 所 组 成 。 河 西 系 由 一 系 列 Ｎ Ｗ 向 隆 起 带 及 拗 陷 Ｎ 断 裂 带 组 成 ， 以 多 种 方 式 复 合 于 较 老 的祁 吕 系 弧 并
层 次 、 同 体 积 的坍 塌 外 ， 体 还 会 发 生 进 一 步 的 调 不 整
整 性 变 形 拉 裂 ， 致 整 体 稳 定 性 降 低 。 蓄 水 后 在 天 导 然条件下 处 于极 限平 衡 状 态 ， 区局 部 可 能失 稳 。 Ⅱ
中 距 坝 前 ２２ｋ 的 古 什 群 右 岸 倾 倒 变 形 体 总 体 积 ． ｍ
堆石坝挤压式边墙施工技术及质量控制
堆石坝挤压式边墙施工技术及质量控制1 工程概况黄河公伯峡水电站位于青海省循化县与化隆县交界处的黄河干流上，坝址河道上游76km 处是李家峡水电站，下游148km处是刘家峡水电站。
枢纽主要任务是发电，兼顾灌溉及供水。
枢纽由混凝土面板堆石坝、引水发电系统、溢洪道、右岸泄洪洞、左岸泄洪洞、灌溉取水口等建筑物组成。
大坝为混凝土面板堆石坝，坝体总填筑量460万m3。
坝顶长429.0 m，坝顶宽10.0 m，最大坝高139.0m，上游坡1 ∶1.4，下游坡1 ∶1.3～1 ∶1.5。
坝顶设有高度为5.8 m的“L”形防浪墙与面板相接，坝顶高程2010m。
左岸上游设38.0 m高的混凝土高趾墙与趾板连接，右岸上游设50cm的混凝土高趾墙。
面板不等厚，厚度范围在0.3～0.7m之间。
2 挤压墙施工技术混凝土挤压式边墙施工技术是混凝土面板堆石坝上游坡面施工的新方法，该技术具有提高垫层料的碾压质量，简化施工工艺，简便、及时地防护上游坡面等特点，目前正在逐步被推广应用。
混凝土面板堆石坝上游坡面的传统施工方法是在垫层料填筑时，超出设计边线约40cm，一般层厚40cm，分层碾压，填筑一定高度后，进行机械或人工削坡处理，反复地斜坡碾压，使之达到设计边坡线。
为了对坡面进行保护，一般在坡面检验合格后，采用涂抹8～10cm厚砂浆或喷涂乳化沥青的方法进行保护。
这种传统施工方法不仅费工、费时，影响整个大坝的填筑进度和质量，而且坡面垫层料的填筑密实度难以保证，斜坡碾压对施工安全十分不利。
针对以上问题，国外工程界借鉴道路园林工程中道沿机的挤压滑模原理，提出了一种面板坝垫层料坡面施工方法——挤压式混凝土边墙技术。
此技术在国外已用于实际工程，并取得了较好的效果。
在国内，陕西省水电工程集团公司率先使用了这一技术，成功研制了边墙挤压机，在黄河公伯峡混凝土面板堆石坝工程中成功应用。
挤压式边墙施工技术是利用挤压机械，使经过试验确定的塌落度为零的干硬性混凝土在垫层料边缘形成一道小墙。
青海公伯峡水电站
谐 发 展 的 宗 旨，为 我 国同 类 水 利 水 电工 程 的 环 境 保 护 开 辟 了
一
条 新 途径 。在 国 内水 电工 程 建 设 管 理 中 首 先 提 出 了 大 力 推
进 “ 良好 的文 明施 工 保 质 量 ， 促 安 全 ，促 进 度 ” 的 理 念 ， 以
被 誉 为 我 国 水 电工 程 建 设 管 理 的 样 板 工 程 。 该 工 程 获奖 单 位 为 黄 河 上 游 水 电开 发 有 限 责 任 公 司 、 中
２ ０ 年 第 ４期 ０９
（ ）数 据 预 处 理 功 能 ：对 接 收 的 数 据 进 行 预 处 理 计 算 ， ２ 包 括 重 新 计算 振动 摆 度 倍 频 分 量 、相 位 、机 组 水 力 能 量 参 数
能 对全 厂 ７台机 组 进 行 自动分 析 状 态报 告 的 制 作 ， 其 中包 括
水 力发 电厂 ７台机组的振动摆度 、轴线姿态等数据进行实时
监测。
指导检修工作提供了强有力 的技术支持 ，由此产 生的经济效
益和 社 会 效 益 将 不 可 估 量 。
注 ：文 中所 提 “ 组 ” 一般 指 水 力 发 电 厂 的 主 设 备 ， 不 机 包括 主 变 。
３ ４ 上位 机分析 功能 的完善 ．
荣 获 第八 届 中 国 土 木 工 程 詹 天佑 奖 的 水 利 水 电 工 程
了环 境 保 护 和监 测 管 理 ，显 著 改 善 了 区 域 生 态 环 境 ， 体 现 了 经 济 效 益 、 社会 效 益 和 生 态 效 益 的 统 一 ， 体 现 了人 与 自然 和
青海 公伯 峡水 电站
表 ２ 。
系统 规 定 的 存 储 策 略保 存 到 状 态 数 据 服务 器 中 ， 以备 分 析 和
公伯峡水电站混凝土面板堆石坝设计
１ 坝 体设 计
１ １ 坝 顶 高 程 和 坝 顶 宽 度 ．
水 库 正 常 蓄 水 位 和 设 计 洪 水 位 为 ２０ ５ ０ｍ， ０ ． 校
次 堆 石 区 （ Ｃ） 见 图 １ 。堆 石 料 较 砂 砾 石 有 较 大 的 ３ （ ） 抗 剪 强 度 和 良好 的透 水 性 ， 布 置 在 上 游 侧 ， 堆 石 故 而 特 别 是 次 堆 石 与 砂 砾 石 压 缩 模 量 差 别 很 大 （ 次 堆 主
维普资讯
３ ４
文 章 编 号 ：５ ９９４ （０ ２ ０ —０ ４０ ０５ —３２ ２ ０ ）８０ ３ －４
水 力 发 电 ・０ ２年 ・ ８期 ２０ 第
公 伯 峡 水 电 站 混 凝 土 面 板 堆 石 坝 设 计
汤 吻 ，陈 洪 天 ， 曾谋 ， 念 水 吴 陈
设 计 、 凝 土高趾 墙 等进 行 了深 入研 究 和优化 设计 。 混 中 图 分 类 号 ： Ｖ ２ ； Ｖ ４ ，３２ ４ Ｔ ２ ２ Ｔ ６ １４ （ ４ ） 文 献标 识码 ： Ｂ
公 伯峡 水 电站混凝 土面 板坝具 有 以下特 点 ： 面 板 坝 处 于 极 不 对 称 河 谷 中 ， 右 岸 平 均 坡 度 分 别 为 左 ３ 。 ６ 。右 岸 １９ ０ ０ ｍ高 程 以上 为 阶 地 砂 壤 土 及 ０和 ０ ； ８ ． 砂 砾 石 层 ， 使 面 板受 拉 缝 范 围大 ， 岸 陡 坡 处 周 边 致 右 缝剪 切 变 位 较 大 ； 于 两 岸 坝 头 分 别 为 电 站 进 水 口 由 及溢 洪 道 ， 合 地 形 地 质 条 件 ， 岸 均 需 设 高 趾 墙 ； 结 两
高 、 震涌浪 、 震沉 陷 及库 区滑 坡涌 浪等 情况 ， 地 地 经
公伯峡基本资料
公伯峡水电站基本资料1 公伯峡水电站工程概况公伯峡水电站是黄河干流上游龙羊峡至青铜峡河段中，接龙羊峡、拉西瓦、李家峡之后的第四座大型梯级电站。
枢纽位于青海省循化撒拉自治县和化隆回族自治县交界处，距循化县城25km，距西宁公路里程153km（直线距离95km）。
公伯峡水电站以发电为主，兼顾灌溉及供水。
水库正常蓄水位2005m，正常蓄水位以下库容5.5×108m3，调节库容0.75×108m3，为日调节水库，水库死水位2002.0m，水库死水位以下库容4.75×108m3。
电站装机容量1500MW，保证出力495.5MW，年发电量51.4×108kW·h，可改善下游16万亩土地灌溉条件。
库区淹没耕地7585亩，迁移人口5340人。
该工程属一等大(Ⅰ)工程。
永久性挡水和泄水建筑物设计洪水标准为五百年一遇，校核洪水标准为万年一遇或可能最大洪水。
2 水文气象2.1 流域概况黄河发源于青海省巴颜喀拉山北麓各恣各雅山下的卡日曲。
流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东九省（区），于山东省恳利县、利津两县之间汇入渤海。
干流全长5464 km，全流域面积752443 km2。
黄河河源地区海拔在4200m以上，由于温度低，蒸发微弱，河流水量丰富。
黄河流经扎陵湖和鄂陵湖后，大部分穿行于海拔3000~4150m的高原峡谷，河道迂回曲折，两岸多湖泊、沼泽和草滩。
当河水绕过积石山，到达若而盖附近，在流经玛曲后接纳了源出四川北部水量丰富的白河、黑河，水量显著增加，成为黄河上游的主要产流区。
到唐乃亥后又折向东流经共和盆地进入龙羊峡谷，河流在该段由高原下切为深谷，两岸山势险峻，属中高山区。
黄河入龙羊峡后，流经峡谷与川地相间地段，经龙羊峡、李家峡水库调蓄后，进入公伯峡。
黄河公伯峡水电站坝址位于青藏高原东部，青海省循化县与化隆县境内黄河干流的公伯峡峡谷出口段，是龙羊峡~青铜峡河段梯级开发规划报告中的第4个大型梯级水电站。
公伯峡水电站上坝料开采技术
公伯峡水电站上坝料开采技术闫海平陈永平（中国水利水电第四工程局第一施工局，青海化隆810902）关键词：上坝料；开采；开采技术；过渡料；主堆石料；公伯峡水电站摘要:公伯峡水电站药水沟料场地质条件复杂，岩性多变。
坝料要求直接上坝开采规模大施工技术困难，为此，在药水沟料场上坝料开采施工中，结合岩石情况进行分区分块钻爆开采。
主要开挖施工技术及施工方法有：微差挤压爆破技术，宽孔距、大间距深孔爆破技术等。
通过多次钻爆试验分析取得了合理的钻爆参数为在复杂地质条件下大规模开采坝料直接上坝积累了重要的开采经验。
1工程概况公伯峡水电站混凝土面板堆石坝，最大坝高为139.0m。
电站坝体依据坝体分区原则和坝料平衡，所需部分坝料经各方勘察研究后最终选定在距坝址以上1Km处的药水沟料场作为专门的采石场开采所缺少的坝料，共设计在药水沟料场开采过渡料（3A）41万m3、主堆石料（3B1-I、3BI-II）54万m3、次堆石料（3C）25.5万m3、，垫层料(2A) 用药水沟料场开采的过渡料（3A）加工而成。
2地质情况药水沟料场原貌山沟纵横、地形陡峭，表层为10~15m的第四系黄土所覆盖。
采区内岩性为花岗质混合岩夹花岗岩，局部夹有少量的薄层片麻岩为主，采区内发育有不同角度的4组裂隙，将岩体切割成15~50cm的块体，局部为大于100cm的块体，岩石多为弱~微风化岩，经试验强风化岩石干抗压强度为59~76Mpa，湿抗压强度为46~65Mpa，冻融后抗压强度33~58Mpa，各项技术指标均满足规范要求。
开采后在采区内发现1条较大的断层和2条10~20m宽的全强风化片麻岩条带，该条带岩石风化严重，强度较低。
断层和条带将可开采的花岗质混合岩和花岗岩分割成大小不同的区域，为可用料的分区钻爆和质量造成了一定的影响，增加了施工难度。
3上坝料技术指标项目单位过渡料(3A) 主堆石(3BI-1 ) 次堆石(3C) 可用的岩性微弱风化的花岗岩微弱风化的花岗岩和片岩强风化的花岗岩和片岩小于0.1mm粒径的含量% < 7% < 5% < 8小于5mm粒径的含量% 3%〜7〜< 8% < 35% 最大粒径mm 300 800 800超径石含量% 0% 0% 无要求级配要求连续连续连续4坝料开采的钻爆参数4.1钻爆区划分由于采区内地质条件较为复杂，岩性多样。
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公伯峡水电站简介
左岸泄洪洞为长压力洞型
式。
进口底板高程1940.0m，进
水塔高75m，内设7m×9m平板事
故检修闸门和2×3200kN固定启
闭机。
压力洞直径8.5m，洞长
607m。
出口工作闸门室底高程
1935.0m，内设7.5m×6.0m弧形工
作闸门和4000kN液压启闭机。
闸后明槽宽7.5m，长318.62m，末端采用挑流消能。
最大泄量1190m3／s，最大流速20.97m/s(洞内)和33.55m/s(明槽)。
该洞除参与泄洪、放空、增加泄水建筑物运用灵活性外，在参与施工度汛、调节初期蓄水水位及向下游供水等方面有重要作用。
右岸泄洪洞为以“龙抬头”型式与导流洞结合的明流泄洪洞。
进口底板高程1950.0m，进水塔高63m，内设7m×11.5m平板事故检修闸门和7m×10m弧形工作闸门，分别由2×3200kN固定启闭机及4000kN液压启闭机操作。
由渐变段、渥奇段、斜井段(i=0.4)和反弧段组成的非结合段长169.32m，断面为9m×11.5m 城门洞形。
反弧后经套衬的扩散段(40m)与导流洞12m×15m城门洞形断面相接，结合段全长713.15m，其中洞内段312.6m，底坡i=0.5%；12m×19m城门洞形明涵220m；12m宽的明槽段140.55m。
末端设斜扭挑流鼻坎消能，最大泄量1871m3／s，最大流速40.8m／s。
左右岸灌溉取水口分设在溢洪道进口左侧墙及电站进水口右侧墙处，引用流量分别为3.2m3／s和4.8m3／s。
工程采用枯水围堰挡水、汛期坝体临时断面拦洪、隧洞导流、基坑全年施工的导流方式。
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