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8.1.1.1工程概况

洮河吉利水电站工程位于甘肃省临夏州康乐县莲麓乡洮河干流上,是洮河流域规划“九（甸峡）～海（甸峡）”河段峡城梯级规划调整报告所确定的莲麓二级(峡城)电站与海甸峡电站之间的插补电站,该电站为低水头引水式电站。工程区地理座标东径103°45′～103°48′，北纬34°58′～35°03′。以洮河为界，左岸行政隶属康乐县莲麓乡管辖，右岸属定西市渭源县峡城乡管辖。上游约2.3km为正在建设的莲麓二级(峡城)水电站,下游13.4km为完建的海甸峡水电站。

电站枢纽位置初选于磊滩村北灯盏崖的洮河拐弯处，初步拟定正常挡水位2020.5m，额定水头8.5m。输水动力渠拟从枢纽左岸沿Ⅰ、Ⅱ级阶地面平行现河岸布置，至冶木河口的吉利庄，线路全长约1.694km,设计引水流量270m3/s，平均纵坡1/2500。电站厂房位于洮河左岸吉利庄，分别布置有升压站、管理区等。电站装机容量20MW，属Ⅳ等小⑴型工程。

CJT163-2015 导流型容积式水加热器和半容积式水加热器8.1.1.2对外交通条件

工程区北距兰州市约186km,通过洮河左岸有莲麓一、二级电站施工道路与康乐～冶力关公路相接，对外交通便利；右岸有一条乡间土石公路可达峡城，目前正在拓宽整修；两岸之间有莲麓二级（峡城）水电站下游施工临建桥以及门楼寺处简易渡口供行人及车辆来往。

8.1.1.3建筑材料供应条件

本阶段地质详查专用于本工程建设的天然砂砾石料产地三处，块石料产地两处，土料产地一处。料场料源的储量及质量基本能满足工程建设的需要。

8.1.2.1水文、气象条件

工程区区内多年平均降水量565.2mm，本地区降水量主要集中在6～9月，特别是7、8月份。

洮站平均气温7.0℃，平均最高气温14.3℃，平均最低气温1.3℃，极端最高气温34.6℃，极端最低气温－29.6℃，最大冻土深度82cm，最大风速15m/s，平均最大风速12m/s。

8.1.2.2地形、地质条件

洮河吉利水电站工程区地处西秦岭褶皱断块山地与陇西黄土高原的过渡地带，属西秦岭山地构造剥蚀低中山与山间断陷盆地区，工程区地势总体东南高北西低，沿洮河两岸为开阔的河谷川台区。在洮河峡城～冶木河口段，海拔高程1998～2300m。河谷开阔，发育有Ⅰ～Ⅴ级阶地，其中Ⅱ级阶地面宽广平坦，保留完整，在寺址村、吉利庄一带较为典型，最宽处可达950m，Ⅲ级以上多为不完整的残留阶地，呈零星分布，右岸相对发育。

电站厂房位于洮河左岸吉利村东侧的Ⅰ级阶地面上，场地长400～500m，宽100～120m，地面高程2012～2021m,地形开阔平坦，地质条件良好，适宜于厂房及其附属建筑物布置。据厂房中心ZK5钻孔揭露，厂区Ⅰ级阶地冲洪积层分为上下两层：上部为0.5～2.4m含砾砂壤土，下部为18～19.4m的漂砾卵石层；属于寺址古河槽的近出口段，地下水位埋深3.0～5.2m，水质良好，对普通混凝土不具侵蚀性；基底为浅砖红色第三系上新统临夏组（N2l1）泥质砂岩夹砂砾岩、粘土岩，基岩顶面比较平缓，高程1996～1997m。表层弱风化层厚1.2m左右，厂房基础持力层可选择漂卵砾石层或新鲜基岩，承载性能良好。

引水线路及工程区内其它部分地形地质条件详见《吉利水电站可研设计阶段工程地质勘察报告》有关章节内容。

吉利水电站施工洪水成果表

不同保证率设计值（m3/s）

吉利水电站属Ⅳ等小（1）型工程，主要建筑物为4级。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）和《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）中的有关规定，确定本工程施工导流建筑物级别为5级，其设计洪水重现期为10～5年。考虑到枢纽建筑物为常态混凝土闸坝结构，主体工程量不大，以及临时建筑物使用期较短等因素，设计最终选用五年一遇重现期洪水，相应标准下的洪水流量分别为Q20%全年＝1020m3/s和Q20%枯水期6月＝440m3/s。

根据坝址处的地形、地质条件、水文特征和常态混凝土闸坝枢纽总体布置及其施工特点，吉利水电站施工导流推荐采用河床内分期导流方式，即：在Ⅰ、Ⅱ期纵、横围堰的围护下，Ⅰ期先进行左岸三孔泄冲闸、三孔进水闸的施工，利用先期疏浚后的右侧河床泄流；Ⅱ期进行右岸溢流坝体和重力坝的施工，利用Ⅰ期已完建的三孔泄冲闸泄流，同时，进水闸下闸封堵。河床内分期导流规划分述如下：

⑴导流Ⅰ期：导流时段为第一年12月至第二年10月，设计洪水标准为五年一遇全年洪水Q20%全年＝1020m3/s。第一年10月底前完成右侧河床疏浚工作，之后一个月进行左岸Ⅰ期纵、横向土石堰体填筑，第一年12月至第二年11月，进行一期基坑开挖、砼浇筑以及金结制安等工作，期间以完成左岸三孔泄冲闸、三孔进水闸以及Ⅱ期导流所需的纵向混凝土导墙(闸墩上游延长49.6m、下游延长5.0m)作为一期施工重点。

⑵导流Ⅱ期：导流时段为第三年1月至第三年6月，设计洪水标准为五年一遇枯水期6月份洪水Q20%枯水期6月份＝440m3/s。计划在第二年12月底完成Ⅱ期上、下游横向土石堰体的填筑，与Ⅰ期工程已完成的右岸第三孔泄冲闸边墩及上、下游混凝土分隔导墙（导墙全长54.6m，上游侧长49.6m，下游侧长5.0m）作为纵向围堰，形成Ⅱ期基坑，并在上游导墙墙基设高喷灌浆防渗。第三年1月至第三年6月，进行二期基坑开挖、砼浇筑以及金结制安等工作。

⑶厂房导流：厂房前池溢流堰处采取枯水期围堰挡水，设计洪水标准为五年一遇枯水期6月份洪水Q20%枯水期6月份＝440m3/s。尾水渠末端也采用枯水期围堰挡水，设计洪水标准也是五年一遇枯水期6月份洪水Q20%枯水期6月份＝440m3/s。另外，由于汛期厂房区天然河床水位约为2014.2m，因此厂房和尾水渠的其余部分的导流可利用厂房和尾水渠开挖的砂砾石料堆积到尾水渠右端挡水。另外，因厂房地基为强透水层，在厂房基坑开挖前需对地基进行高喷灌浆防渗处理。

吉利水电站枢纽施工导流水力计算成果表

8.2.3导流建筑物设计

8.2.3.1枢纽导流建筑物设计

Ⅰ期纵、横向围堰结构型式均推荐采用壤土心墙砂砾石围堰，堰顶宽4.0m，上游迎水坡1：2.0，下游背水坡1：1.5。其中上、下游横向围堰及纵向围堰均采用干砌块石体护坡、护底，厚度均不小于0.5m；堰体、堰基均采用壤土心墙做为防渗体，心墙顶宽2.0m，边坡1:0.2。

Ⅰ期上游横向围堰设计顶高程2021.6m，堰顶长114.65m（其中弧线段长65.4m，圆弧半径48.46m），最大堰高6.6m。纵向围堰结构型式同一期上横围堰，堰顶高程2021.6～2019.6m，堰顶长134.98m，最大堰高约6.6m。Ⅰ期下游横向围堰结构型式也推荐采用壤土心墙砂砾石围堰，堰顶高程2019.6m，堰顶长约68.62m。

Ⅰ期泄水建筑物系利用右侧疏浚河床，按近似导流明渠设计，设计断面为梯形断面，进口高程为2015.0ｍ，纵坡约3.14‰，渠底宽60ｍ，左边坡1：2.0，右边坡1：1.13和1：1.25，疏浚河床长约95m。

Ⅱ期上、下游横向围堰堰体也推荐采用壤土心墙砂砾石围堰，堰顶宽4.0m，上游迎水坡1：2.0，采用干砌块石护坡、护底(厚度均不小于0.5m)，下游背水坡1：1.5采用干砌块石护坡、护底(厚度均不小于0.5m)。堰顶高程2021.2～2018.3m，上游横向围堰堰顶长约149m，围堰与导墙接触处采用铅丝笼块石护坡护底，护坡护底长5m。下游横向围堰堰顶长约96m，最大堰高约6.7m。堰体采用壤土心墙防渗体，心墙顶宽2.0m，边坡1:0.2；上游护堤也采用壤土心墙砂砾石围堰，堰顶宽4.0m，上游迎水坡1：2.0，采用抛石护坡、护底(厚度均不小于0.5m)，下游背水坡1：1.5采用抛石护坡、护底(厚度均不小于0.5m)。

纵向围堰系利用Ⅰ期已完成的右岸第三孔泄冲闸边墩及上、下游混凝土分隔导墙。导墙顶高程2021.7～2018.7m，堰长约125m。Ⅱ期泄水建筑物系利用Ⅰ期已完建的左岸三孔泄冲闸泄流。

吉利水电站枢纽及厂房施工导流工程量汇总表

上、下游C20钢筋砼导墙

8.2.3导流工程施工方法

导流工程施工项目包括砂砾石堰体、壤土心墙填筑和拆除、导流明渠开挖及回填、闸坝分隔导墙延长段的砼浇筑。

（1）围堰填筑:利用开挖料，20%由推土机推运填筑并压实；80%由2m3挖掘机装10t自卸汽车运输；74kw推土机推铺、压实。

（2）围堰拆除：砂砾石堰体及壤土心墙在枯水期由挖掘机全部挖除。

（3）河峻疏道：采用2m3挖掘机开挖，由10t自卸汽车运输至渣场。

（4）铅丝笼块石及抛块石：块石由1t机动翻斗车场内转运，铅丝笼块石由人工绑扎，人工砌筑；抛块石由1t机动翻斗车抛填。

（5）砼导墙浇筑：采用0.75m3砼拌和机制砼，基础砼由1t机动翻斗车水平运输，直接入仓；墙体及顶部砼由井架提升机垂直提升入仓，钢模成型，机械振捣，人工洒水，自然养护。

按《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）的规定，截流标准可采用截流时段重现期5～10年的月或旬平均流量。通过对坝址处11月平均流量、重现期5～10年的月平均流量分析，结合洮河流域的水文特征和本工程施工总进度安排，一期选择11月份进行截流，截流流量采用11月份频率为20％的月平均流量205m3/s；二期选择12月份进行截流，截流流量采用12月份频率为20％的月平均流量107m3/s。

根据坝址地形、水文条件，枢纽一、二期截流流量、相应流速不大，河道内水深较浅，推荐采用土石堰体单戗立堵截流方案。

基坑排水包括初期排水和经常性排水。初期排水主要是排除围堰合龙闭气后的基坑积水，经常性排水主要是排除基坑渗水及施工弃水。计划在基坑边坡坡脚部位开挖布置排水沟和集水井，由水泵抽水排除。

为避免料场开采过多占用耕地，堆渣场场地狭小的问题，本工程混凝土骨料全部利用枢纽坝基、引水渠、厂房基坑和尾水渠开挖的砂砾石料，不足部分从寺子料场开采补充。

各料场的基本情况参见《吉利水电站初步设计阶段工程地质勘察报告》及地质专业相关图纸。

8.3.2料场选择及开采

8.3.2.1砼骨料场

本工程混凝土骨料分级需要量与料场分级储量对比表见下表：

混凝土骨料分级需要量与料场分级储量对比表

⑴从各料场的分级储量分析：枢纽坝基、引水渠、厂房基坑和尾水渠开挖的砂砾石弃料满足本工程需用。

⑵从各建筑物弃料料源质量分析：除细骨料含泥量偏高外，其它质量指标均能满足技术要求。

⑶从各建筑物弃料综合利用条件分析：

1号枢纽坝(闸)基开挖砂砾石料

根据电站枢纽坝(闸)建筑物设计建基面高程,在基坑开挖范围内,卵砾石层厚度在河床3.1～5.2m,左岸古河槽内的漂卵砾石层厚5～11m，坝(闸)基开挖线以上的砂卵石开挖总量为7.04万m3。

储量按坝基和岸坡漂卵石开挖量、颗粒级配含量,并考虑导流围堰，场地回填平衡等用料，按60%的利用率进行计算，而砾石和砂的产出率仍采用48.4%和33.5%,得出的净砾储量为2.04万m3和1.41万m3。

2号引水渠道开挖砂砾石料

根据电站动力引水渠设计建基面高程线和边坡系数,在渠道开挖范围内,卵砾石层揭露厚度在Ⅰ级阶地为3.1～5.2m,在Ⅱ级阶地为12～14m,其砂卵石开挖总量为20.43万m3。

储量按渠底高程和边坡比(1:1.25)估算漂卵石开挖量、颗粒级配含量进行计算，砾石和砂的产出率采用66.5%和20.7%,得出的净砾储量为11.93万m3和3.84万m3。

3号厂房、尾水渠开挖砂砾石料

根据电站动力引水渠设计建基面高程线和边坡系数,在渠道开挖范围内,卵砾石层揭露厚度在Ⅰ级阶地为13～17m,其砂卵石开挖总量为6.58万m3.

储量按渠底高程和边坡比估算漂卵石开挖量、颗粒级配含量,局部场地回填平衡等用料，按80%的利用率进行计算，而砾石和砂的产出率仍采用64.1%和25.6%,得出的净砾储量为2.96万m3和1.26万m3。

⑷综上所述：三个料场粗细骨料质量均能满足质量技术要求，运输条件都较好。枢纽坝（闸）基砂砾石料粗细骨料储量均不能满足工程所需；厂房基坑砂砾石料粗细骨料的储量均能满厂区施工所需；引水渠基槽砂砾石料粗细骨料除可满足本身施工需要外，还可补充枢纽坝（闸）基工程对粗细骨料的需要量，因此设计推荐枢纽坝（闸）基、引水渠基槽、厂房基坑料场同时为作为电站使用的主料场。

混凝土骨料利用枢纽坝基、引水渠、厂房基坑和尾水渠开挖的砂砾石弃料装10t自卸汽车运输至筛分工厂。筛分场内设90mm宽条栅，预先剔除80mm以上的粒径超径石，1100×2700型槽式给料机给料，再由B800带式输送机出料后直接向筛分楼供料，XL－450型砂石洗选机洗砂石，单层1200×3600型圆振动筛（80～40mm），双层1200×3600型圆振动筛（40～20mm、20～5mm）筛分。筛后砂石料由胶带机运往各级料堆放场。弃料由74kW推土机推运堆放。成品料由2m3装载机装10t自卸汽车运至各施工点。

10.3.2.2块石料场

本次勘察共选择块石料场两处，选定料场分别位于洮河左岸的古龙沟和右岸的土牌沟内。

该料场选择在洮河左岸的古龙沟右岸，距沟口约1.5km，呈带状沿基岩陡崖分布，东西长250～300m，南北宽80～130m,其开采区距电站枢纽区最大运距约5.0km，电站厂房3.5km。

料场基岩裸露，地势陡峭，坡脚有5～12m碎石土覆盖。料层岩性为二叠系下统灰白色巨厚层灰岩，单层厚一般40～80cm,最大厚度达200～300cm。灰岩为块状构造，致密坚硬，岩体较为完整，弱风化层厚2.0～3.0m，岩层产状NW280～340°NE∠48～60°，主要裂隙组有:①NW272～280°SW∠60°的剪裂隙，裂隙面平直光滑,延伸长度3～5m，宽2～20mm，发育密度1～2条/m。②NE45～65°NW或SE∠60～70°的剪裂隙，裂隙面平直，延伸长3～8m，宽5～20mm。③NW320°NW∠60°张裂隙，裂隙面呈舒缓波状，延伸长1～5m，发育密度2～4条/m。从岩层产状、结构特征及裂隙切割情况分析，开采后的岩石块体较大，成形条件较差。据取样试验，各试验指标算术平均值：岩石比重2.72，干密度2.67g/cm3，吸水率0.42%，空隙率1.66%，饱和抗压强度为23.0Mpa，软化系数0.75，满足块石料质量技术要求。

采用手持风钻钻孔爆破取料，人工装药爆破、捡集、堆存，人工装5t载重汽车运输至施工现场。

该料场选择在洮河右岸的土牌沟左侧内，北与赵家山相望，距沟口1.0km左右。料场呈带状沿基岩陡崖分布，南北长约200m，东西宽150～200m，其开采区距电站枢纽区最大运距约5.0km，电站厂房3.2km。

料场岩层裸露，原引洮工程开挖的平台从料场下部通过，坡脚有8～15m块碎石倒石锥分布。料层岩性为三叠系中统灰白色～青灰色中层～巨厚层灰岩，单层厚一般30～80cm，最大厚度达200～300cm，无不良夹层。灰岩为块状构造，致密坚硬，岩体较为完整，弱风化层厚1.0～2.0m，岩层产状NW280～325°SW∠45～48°。发育的主要裂隙组有:①NW305°NE∠84°的剪裂隙，裂隙面平直光滑,延伸长度0.3～1m，宽1～5mm，发育密度3条/m。②NE5～65°NW或SE∠43～78°的剪裂隙，裂隙面平直，延伸长0.3～8m，宽5～20mm。发育密度3～4条/m。从岩层产状、结构特征及裂隙切割情况分析，开采后的岩石块体适中，成形条件较好。据取样试验，各试验指标算术平均值：岩石比重2.73，干密度2.69g/cm3，吸水率0.34%，空隙率1.47%，饱和抗压强度为31.4Mpa，冻融后抗压强度18Mpa，软化系数0.71，冻融25次损失率仅为0.055%，满足块石料质量技术要求。

采用手持风钻钻孔爆破取料，人工装药爆破、捡集、堆存，人工装5t载重汽车运输至施工现场。

因本工程块石料用量约为3万m3潭江海堤达标加固工程施工组织设计，因此选择土牌沟块石料场做为本工程的块石料场。

8.3.2.3防渗土料

料场位于枢纽左岸Ⅰ级阶地上,产地面积7100m2，料层为Ⅰ级阶地上部砂壤土，厚1.5～2.4m，可结合渠道施工，就地开采使用，十分方便。

8.4.1总体施工方案

本工程为低坝径流引水式水电站，主体工程施工由于受地形和导流条件制约，以及机电金结设备安装的限制，其土建工程施工强度相对较大。因此，为保证工程施工进度浩铭锦园二期 临时用电施工方案，控制工程投资，本工程主体工程施工选用机械施工为主，人工施工为辅的施工方案。

主体工程主要工程量见表8.4－1。

主体工程主要工程量汇总表