巴基斯坦汗華水電站工程豎井半地下式廠房設計

劉春鋒 朱偉君 吳先德 李 婭

汗華(Khan Khwar)水電站工程位于巴基斯坦西北邊境省,大壩位于印度河支流Khan Khwar河上,發電廠房位于印度河右岸Besham鎮附近。該工程是一項高水頭、長隧洞的引水式水電站工程,由水庫、擋水重力壩、引水系統、調壓井、電站廠房、尾水建筑物、開關站和輸變電線路等組成,其主要任務是調峰發電。大壩為混凝土實體重力壩,最大壩高49.0m,壩頂長約106.1m,壩頂高程 829.0m。最高蓄水位825.0m,總庫容為105萬m3,有效庫容為40萬m3。引水系統長5144m,內徑為3.85～3.00m,包括引水隧洞、壓力豎井、壓力隧洞。設計引水流量35m3/s,設計發電凈水頭242m,總水頭為254m。廠房內安裝2臺34.25mW的立軸混流式發電機組和1臺3.65mW的沖擊式輔助發電機組,總裝機容量72.15MW。

1 廠區工程地質

電站廠房位于KKH公路陡坡下、印度河右岸坡腳地帶,為斜坡地形,坡度15°～20°,地面高程580～605m,場地由原來的小山包削平而成。

地表基巖裸露,地層巖性為Besham組淡色花崗巖和花崗片麻巖,局部見有赤鐵礦蝕變帶。據鉆孔巖芯資料,花崗巖、花崗片麻巖RQD平均值分別為55.3%～75.1%、54.4%～81.6%。

巖體較完整—較破碎,底部因節理裂隙發育完整性稍差。大部屬中等風化,只在局部沿著剪切帶風化強烈。主要裂隙產狀為NW345°～NE5°/NE或SE∠62°～74°, 次為 NE45°～ 60°/SE ∠30°～50°。一條剪切性斷層F18穿過豎井壁和底板,產狀為NW345°～ 355°/NE ∠58°～ 70°, 破碎帶寬 0.6～ 4.0m,帶內裂隙密集發育,斷層面有20～30cm厚的斷層泥。

2 廠房型式及廠房豎井位置的確定

汗華電站為引水式電站,通常有半地下式豎井廠房、地下廠房、岸邊式地面廠房3種型式可供選擇。鑒于本工程特定的地形、地質條件,半地下式豎井廠房是最優的選擇。……