浅谈枢纽布置

【摘要】水利枢纽是由不同类型的水工建筑物构成的综合体。枢纽布置着重研究枢纽中各个水工建筑物之间的相互位置，黄河小浪底水利枢纽配套工程--西霞院反调节水库，河口村水库的开发任务以防洪、供水为主，兼顾灌溉、发电、改善河道基流等综合利用。

关键词： 水利枢纽；水工建筑物；西霞院反调节水库；河口村水库

1、水利枢纽

修建水利枢纽的目的是通过一系列工程措施，控制和利用水资源，最大限度地满足各用水部门的需要。达到除害兴利的效果。由于水利枢纽具有多种效益，所以需要建造具有不同功能和作用的水工建筑物，共同发挥效益。所以，水利枢纽是由不同类型的水工建筑物构成的综合体。以水利发电为主的水利枢纽称为水利水电枢纽。水利水电枢纽一般由下列水工建筑物组成：挡水建筑物；输水建筑物；取（进）水建筑物；整治建筑物；专门建筑物等。

2、枢纽布置

枢纽布置着重研究枢纽中各个水工建筑物之间的相互位置。广义的枢纽布置包括坝址选择、坝型的选择和枢纽布置。坝址、坝型选择和枢纽布置是进行水利枢纽设计时贯穿在各个设计阶段中的重要工作。在流域规划阶段，一般是根据综合利用的要求，结合河道地形、地质等的调查和判断，初步选择几个可能筑坝的地段，经过对各坝段和坝轴心线的综合比较，选择出一个最有利的坝段和一二条较好坝轴线，也可在选择坝段的同时，对各坝段内有代表性的坝轴线进行比较，从而确定一、

二条最有利的坝轴线，并进行枢纽布置。初步设计阶段通过一系列的方案比较，选出最有利的坝轴线，确定坝型及其它建筑物和枢纽布置。坝址，坝型选择和枢纽布置是相互的。不同的坝轴线适用于选用不同的坝型和枢纽布置。

3、枢纽布置的一般原则

1.坝址、坝型选择和枢纽布置应与施工导流、施工方法和施工期限结合考虑。要在较顺利的施工条件下尽可能缩短工期；

2.枢纽布置要满足各个建筑物在布置上的要求，保证各建筑物在任何条件下都能正常工作；

3.在满足建筑物的强度和稳定条件下，做到枢纽总造价和年运转费用低；

4.集中安排枢纽中各种建筑物，减少连接建筑物；

5.尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前生效；

6.枢纽的外观应与周围环境相协调，在可能条件下，注意美观。

4、西霞院水利水电枢纽

黄河小浪底水利枢纽配套工程--西霞院反调节水库位于黄河干流小浪底水利枢纽坝下16Km处，坝址左岸为河南省洛阳市吉利区，右岸为洛阳市孟津县，坝址以上流域面积69.46万Km2。

按工程规模，本工程为大（2）型二等工程。工程主要建筑物有挡水大坝、泄洪闸、排沙洞、河床式电站以及王庄引水闸、灌溉引水闸等均为2级建筑物，设计洪水标准采用100年一遇，校核洪水标准为5000年一遇。根据黄河多泥沙的特点和枢纽运行要求，采取泄洪、排沙和发电建筑物集中布置在中部，大坝布置在左右两侧的总体布置。

枢纽建筑物为闸坝式结构，坝顶长3122m，最大坝高51.0m。在可行性研究阶段研究了复合土工膜防渗体坝型（斜墙坝），同壤土斜墙坝坝型，结合坝基垂直、水平防渗型式进行了四种方案的比较；从防渗材料、防渗型式、施工导流、施工占地、投资等方面综合比较，最终确定为土石坝，采用砂卵石坝壳土工膜斜墙坝。

泄洪闸：泄洪闸共布置21孔，其中14孔为开敞式实用堰，7孔为胸腔式泄洪闸，均采用底流消能； 14孔与7孔联合布置组合式布置方案，仍具备较强的超泄能力，有利于汛期排污及凌期排冰，并具有较强的排沙能力，加大了泄水建筑物前沿漏斗，对电站进水口上游冲沙漏斗的形成和电站运行较为有利，并为河槽段截流围堰与土石坝的结合创造了条件。

排沙洞：电站左右两侧分别设3孔排沙洞，采用底流消能。

电站：河床式径流电站，采用轴流式机组，装机为4×35MW，采用一机一缝型式布置。

5、河口村水利水电枢纽

河口村水库的开发任务以防洪、供水为主，兼顾灌溉、发电、改善河道基流等综合利用。水库总库容3.17亿m3，最大坝高122.5m（趾板处坝高），装机容量11.6MW。工程等别为Ⅱ等，属大（2）型。布置的主要建筑物有混凝土面板堆石坝、溢洪道、泄洪洞、电站、供水发电洞、厂房等。

根据大坝右岸为凹岸，左岸为凸岸，左坝肩龟头山有天然鞍部地形，可布置溢洪道，泄洪洞及电站引水建筑物布置左岸，线路短，投资省；利于减少电站引水含沙量；且因下游灌溉及工业用水均在左岸，减少了供水过河建筑物投资，运行管理也较为方便，故所有泄洪及引水建筑物均布置左岸。泄洪洞布置在老断沟下游，主要承担水库泄洪、排沙及放空水库，泄洪洞布置2条，均为明流洞，由左岸岸边向山体内依次为1#泄洪洞（低位洞）和2#泄洪洞（高位洞）。1#泄洪洞进口高程195.0m，进口分两孔事故门和两孔工作门，洞身长600.0m；2#泄洪洞由导流洞改建而成，进口高程为210.0m，洞长616.28m；两条泄洪洞洞身标准断面均为9.0m×13.5m（宽×高）城门洞型。洞身后接挑流鼻坎，水流直接挑入河道。泄洪洞进口采用塔式结构，1#进水塔高102.0m，2#进水塔高84.5m。

溢洪道布置在左岸龟头山南鞍部地带，采用具有较大超泄能力的开敞式溢洪道。溢洪道有3孔，每孔净宽15.0m。控制闸布置在左坝肩附近和坝体连接。采用WES实用堰，堰顶高程267.50m。泄槽底坡i为0.445，矩形横断面，边墙为贴坡式直立挡墙。溢洪道总长度174.00m。采用挑流消能，下泄水流直接挑入河道。引水发电洞布置在泄洪洞右侧，引水发电洞主洞洞径3.5m，洞身长632.709m，主洞末尾装2台机组，单机5 MW；供水岔洞洞径1.7m，洞身长53.546m，岔洞尾端装2台机组，单机0.8 MW。

6、结语

一个水利枢纽总体布置方案的合理性与工程效益、施工工期管理运行、生态环境等的关系很大，需要经过多方案设计，经过充分论证比较后确定。

参考文献

1.西霞院自检报告

2.河南省河口村水库工程蓄水安全鉴定设计工作报告

3.水利水电工程概论（中国电力出版设）

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