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金盆水利枢纽

2020-04-09 21:01

位于中国陕西省西安市周至县境内的渭河支流黑河下游峪口以上1.5km,距西安市约86km(参见彩图Ⅴ—16)。坝址控制流域面积1 481km2,多年平均年径流量6.67亿m3,水库总库容2亿m3。工程以向西安市供水为主,兼有农田灌溉、发电、防洪等综合效益。水库年调节水量4.28亿m3,其中为西安市供水3.05亿m3,日平均供水76万m3,为农业供水1.23亿m3,灌溉农田2.47万hm2;坝后式水电站装机20mW,年发电量7 308万kW·h。

Ⅴ—16 金盆水利枢纽

刘俊辉供稿

图1 金盆水利枢纽平面布置图

图2 金盆水利枢纽大坝剖面图

枢纽工程由拦河坝、泄洪洞、引水洞、溢洪洞、坝后式水电站及副坝等建筑物组成(图1)。枢纽主要水工建筑物设计洪水标准为500年一遇洪水;洪峰流量5 100m3/s;校核洪水标准为5000年一遇,洪峰流量7 400m3/s。鉴于枢纽工程距周至县、咸阳市及西安市较近,位置特别重要,因而大坝提高为一级建筑物设计,抗震按Ⅷ度设防。

拦河坝为黏土心墙砂砾石坝,最大坝高128.9m,坝顶高程600m,坝顶宽度11m,坝顶长度440m,上游坝坡1∶2.2,下游坝坡1∶1.8,坝体总填筑量820万m3,其中黏土心墙150万m3(图2)。泄洪洞位于左岸,长643.39m,洞身为圆拱直墙城门洞形,断面10m×13m,进口高程545m,最大泄洪量2 539m3/s,最大流速41m/s,采用挑流消能。溢洪洞位于右岸,长476.413m,圆拱直墙城门洞形,断面10m×11.5m,进口高程578m,最大泄洪量2 200m3/s,最大流速41m/s,采用挑流消能。引水洞位于右岸,一洞多用,为城市、农业及发电供水,总长度792.96m,设计引水流量30.3m3/s,引水口高程514.3m,前段约600m压力洞,圆形断面,直径为3.5m,发电支洞以后(弧门闸室后)为无压洞,圆拱直墙城门洞形,断面6m×6.8m,进口放水塔顶高程600m,塔身高为91.7m,沿塔高分设上、中、下3个取水孔分层取水。水电站位于右岸下游,装机3台,总装机容量为20mW。副坝为均质土坝,坝长121m,高20.6m。

工程主要特点:

(1)黑河流域位于秦岭北麓,植被良好,森林茂密,为国家级自然保护区,无工业污染,自然状态水质优于Ⅱ级,经约90km的暗渠输送至西安市曲江水厂进行净化处理,与续建的千户水厂联合运行,保证为西安市日供应110万m3的优质水,其供水高度高出市区约110m,全部可以实行重力自流供水,技术经济指标优越。

(2)坝址区岩层为云母石英片岩、绿泥石片岩及钙质石英岩,岩层松软,断层、构造裂隙发育,有的断层宽度达10余m,风化严重,坝基及两岸透水性强,且左岸为250~350m厚的单薄分水岭,对水库渗漏有不利影响,因而在坝基及单薄分水岭采用帷幕灌浆及固结灌浆进行防渗处理。

(3)枢纽泄洪洞及溢洪洞泄量大,开挖洞断面13m×16m,属特大型洞室,其中近1/2长度穿过软弱岩层及大断层破碎带,属Ⅴ类围岩,岩石稳定性极差,开挖难度很大。隧洞进、出口高边坡为60~100m,岩层极易滑塌。为保证施工及建成后运用安全,在进出口高边坡采用深度20m的200 kN级及400 kN级预应力锚杆加固岩层,稳定高边坡。在洞室开挖中采用了管棚、超前锚杆、钢拱架、挂网喷锚、“快支护、短进尺、小药量”及光面爆破等安全施工措施,保证了施工安全和工程质量。

工程主要工程量:土石方开挖638.9万m3,土石方填筑842.13万m3,混凝土及钢筋混凝土41.81万m3,固结灌浆与帷幕灌浆17.86万m,金属结构安装2 300 t。

工程于1996年开工,1998年10月截流,2003年基本竣工,总工期8年。

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