水電站料物運輸方案比選分析

許尚勇 張璐

摘 要：橄欖壩水電站為瀾滄江中下游水電規劃兩庫八級中的第七級水電站，上游為景洪水電站，下游為規劃中的勐松（南阿河口）水電站。位于橄欖壩水電站上游的思茅港、景洪港及下游的關累港3個港口都已開展了客貨航運業務。比較上一階段擬定橄欖壩天然砂礫料場和阿克老寨石料場作為工程混凝土骨料料源，進一步分析橄欖壩天然砂礫料場開采和運輸對河道航運、沿岸設施的影響和對環境的影響程度，研究采用皮帶機運輸方案的可行性，提出物料運輸方案。

關鍵詞：橄欖壩水電站 料物運輸 交通 比較

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0051-06

1 工程概況

橄欖壩水電站位于西雙版納州景洪市境內的瀾滄江干流上，為瀾滄江中下游水電規劃兩庫八級中的第七級水電站，上游為景洪水電站，下游為規劃中的勐松（南阿河口）水電站。

電站壩址距景洪市公路里程19km，距昆明公路里程547km。位于橄欖壩水電站上游的思茅港、景洪港及下游的關累港3個港口都已開展了客貨航運業務。

2 料源初選

本工程混凝土總量120.92×104m3（含噴混凝土量），其中導流工程混凝土總量9.35×104m3，纜機工程混凝土總量1.82×104m3，主體工程混凝土總量109.75×104m3。

針對在工程區范圍內分布的5個料源點進行初步比選分析（見表1）。

以下對橄欖壩天然砂礫料場料物加工及運輸進行分析比較，為本工程選定合適的混凝土骨料料物運輸方案。

3 料物運輸初步規劃

3.1 料場至壩址的交通條件

橄欖壩天然砂礫料場位于勐罕鎮下游邊灘上，緊鄰傣族風情園，距壩址公路距離約10km。料場至壩址區域沿瀾滄江左、右岸各有一條公路。

左岸景侖公路勐罕鎮到壩址段為瀝青路面，路面寬度6m左右，為景洪至橄欖壩景區旅游的主要交通道路，公路里程為9.4km（其中穿勐罕鎮約3.0km），公路上側多為丘陵和林地，下側多為灘地。勐罕鎮到料場邊為沙石路面，路面寬度約6m，公路里程約0.60km。根據版納州交通局的規劃，景侖公路的景洪至勐寬段已改、擴建為二級公路（以下簡稱景寬二級公路）。

右岸公路為景哈鄉至曼龍邁的鄉鎮交通道路，其中本料場運輸可利用部分為景哈鄉沿江至南鄂河口段，混凝土路面，路寬4m左右。南鄂河口至壩址沿瀾滄江為當地種植橡膠的交通便道，土路面，路寬3m左右，其中跨南鄂河為一簡易的混凝土橋。景哈鄉至壩址公路里程約為9km。

料場至壩址的瀾滄江河道較為平順，河谷開闊，枯期河水面寬約70～300m，水深3～15m，航運部門已按Ⅴ級航道進行整治，可通航300t級船只。

根據當地政府的規劃，勐罕鎮將規劃為旅游小鎮，右岸的景哈鄉也將規劃成工業園區，其中在現勐罕鎮政府處修建一座跨江橋連接勐罕鎮和景哈鄉，同時修建沿江公路作為觀光道。勐罕旅游小鎮總體規劃圖見圖1。

3.2 運輸方案

根據料場到壩址的自然條件和工程條件，初擬料場毛料運輸方案如下。

3.2.1 方案一：左岸公路運輸方案

橄欖壩天然砂礫料場緊臨勐罕鎮，從料場沿江而上約3.0km范圍無道路，地形狹窄，工民用建筑較多；從勐罕鎮上游端至壩址為景侖公路（規劃的景寬二級公路），里程為7.0km。由于左岸公路運輸對勐罕鎮干擾大，因此如何穿過勐罕鎮是本方案的重點。根據勐罕鎮現有條件，共用3條穿鎮運輸線路（見圖2）可供選擇。

（1）用現有道路。

利用料場上游段的現有公路穿過勐罕鎮后與景寬二級公路相接，穿過勐罕鎮的道路長約2.7km。該線路無需修建道路等設施，投資小，但需從西雙版納傣族風情園門前道路——也是勐罕鎮主干道上通過，大型砂礫料運輸車輛產生的交通噪聲和揚塵對勐罕鎮影響較大，對臨街居民將產生噪聲擾民問題，另外對旅游交通環境也將產生一定不利影響，而且鄉鎮趕集等活動反過來也將影響本工程的料物運輸。

（2）與規劃觀光道路結合。

利用規劃的觀光道路，在曼景洭佛寺附近與勐罕鎮現有道路連接，然后與景寬二級公路相接。其中利用觀光道路長約1.8km，利用現有勐罕鎮道路0.7km。該方案不僅在末端還需穿過勐罕鎮，加之觀光道路僅為規劃，若本工程需利用該觀光道路，則需進行一定的征地拆遷，困難較大、投資高，而且大型沙料運輸車輛產生的揚塵、噪聲等對旅游環境影響較大。本線路大型沙料運輸車輛產生的交通噪聲和揚塵同樣對勐罕鎮產生影響，對臨街居民同樣產生噪聲擾民等問題，因此本線路不僅與線路1一樣存在擾民，而且需要征地拆遷，投資高、可操作性不強，不予采用。

（3）沿江運輸道路。

沿江修建骨料運輸道路，在勐罕鎮上游段與景寬二級公路相接。新建沿江道路約2.5km，四級公路，混凝土路面，路寬7.5m。該線路中“黃金海岸”下游段主要涉及征地，可與觀光道路結合，實施難度不大；但其上游段需穿過“黃金海岸”、輪渡碼頭、兩個造船廠及傣族村寨等重要構筑物，不僅征地有一定困難，而且部分關鍵部位還需采取特殊工程措施，難度大、投資高，且該方案考慮與勐罕旅游小鎮規劃的沿江觀光道結合，其大型沙料運輸車輛產生的揚塵、噪聲等對旅游環境影響較大，建議放棄。

綜合上述各線路的優缺點，利用現有道路穿過勐罕鎮的線路方案雖然對當地居民及本工程骨料運輸均產生一定影響，但投資最省，在運輸過程中做好減噪、減塵等環保措施，并提供適當的補償，該方案也是可行的，因此本階段左岸公路運輸方案采用穿鎮線路。

3.2.2 方案二：長距離膠帶機運輸方案

由于左岸公路運輸存在與勐罕鎮干擾的問題，因此考慮沿江布置膠帶機，長距離輸送毛料至樞紐工程區。

（1）輸送規模。

全工程混凝土澆筑高峰月強度13.5×104m3/月，天然砂礫料篩洗系統設計處理能力1100t/h，長距離膠帶機輸送系統按考慮滿足砂石加工系統生產能力需要配置，考慮1.05的綜合運輸損耗，長膠帶機系統設計輸送能力為1200t/h。

（2）長距離膠帶機輸送線路走廊選擇。

長距離膠帶機輸送線路走廊選擇遵循以下原則：

①長距離膠帶輸送機線路布置應清晰、流暢，盡可能減少搭接次數，空間轉彎及幅度滿足膠帶機設計最小轉彎半徑要求。

②因地制宜，盡量避開地形起伏較大區域、重大建筑物、構筑物等，減少交叉跨越環節。當必須跨越時，應符合相關規范對其最小凈空的要求。

③膠帶機輸送線路應盡量順直，盡量減少隧洞段及大跨度段，降低工程造價。

④膠帶機布置應滿足20年一遇防洪要求，避開不良地質區域。

⑤線路通道應盡量減少開挖和占地，節省工程用地。

⑥當膠帶機布置于城鎮附近時，應盡量避免直接從城市內部穿越，并與城鎮統一規劃相協調，滿足環保要求。

本工程長距離膠帶輸送機起點位于勐罕鎮的天然砂礫料轉運場，終點為天然料篩洗系統毛料堆場，直線距離約7km，沿瀾滄江而上，線路總長約8km。由于瀾滄江兩側山體均起伏較大，長距離膠帶機擬沿江采用曲線形布置。

由于天然料分布在左岸，沿右岸布置與目前正在修建的景哈多功能碼頭和水文站有較大沖突，強行避讓，將會增加膠帶機的折返次數，增加土地征用，同時對江岸村鎮的干擾也較大，右岸布置還存在兩次過江，特別是料場處的膠帶機過江投資增加較大。因此，初步考慮采用沿瀾滄江左岸布置方案。

為保證長距離膠帶輸送機的平穩運行，在天然料場上游端臺地上設置毛料轉料場，毛料從毛料轉料場通過長距離膠帶輸送機運輸至壩址區附近的天然料調節堆場，并進入加工系統。

為滿足膠帶機運行要求，需對運輸料物進行預篩洗，在毛料轉料場設置預篩分將大于300mm礫石及<5mm的砂分離，<5mm的砂通過適當洗選后進入毛料中轉場，>300mm礫石直接作為棄料堆存。毛料堆場采用膠帶機自卸小車堆料，通過地弄出料后上到長距離膠帶機。地弄底部設計高程534m（10年一遇防洪水位），長距離膠帶機下部張緊及驅動站設計高程不低于538.5m（20年一遇防洪水位）。

（3）長距離膠帶機布置。

本方案長距離膠帶輸送機擬沿瀾滄江左岸布置，沿江邊繞行通過勐罕鎮。由于勐侖公路內側多為橡膠林，中間零星分布有部分居民，膠帶機鎮外主要沿勐侖公路外側（靠江一側）布置。

膠帶機需跨越輪渡碼頭、中山船廠、大船廠、石油碼頭及跨江電纜、電線等；同時與勐罕鎮旅游小鎮規劃的跨江大橋存在交叉，由于該橋還在規劃階段，故該橋對膠帶機輸送系統的影響本階段無法確定。同時該方案膠帶機繞行勐罕鎮段采用高架空布置，對勐罕旅游小鎮的旅游視覺景觀影響較大。

為滿足船體拖行下水、碼頭通行等要求，膠帶機在跨越輪渡碼頭、造船廠、油料轉運碼頭等重大構筑物的凈空初步考慮為：最大跨度為70m（渡口處），凈空最大42m（同時考慮瀾滄江水位漲幅影響）。膠帶機繞行勐罕鎮段采用高架空布置，該段長度約3km；出鎮后，可采用低架空布置，該段長度約3.5km。該方案膠帶機繞行勐罕鎮段采用高架空布置，對西雙版納及勐罕旅游小鎮的旅游視覺景觀影響較大。

（4）膠帶輸送機帶寬選擇。

小時輸送能力（t/h）：Qh=1200；

斷面輸送能力：Kd=400；

速度系數：Kv=0.94；

帶速（m/s）：v=3.15；

料物堆積容量（t/m3）：γ=1.55

傾角系數：Kβ=0.9；

計算寬帶（m）：

選擇膠帶寬度（m）：B=1.0。

膠帶機選擇寬度為1000mm，根據最大輸送塊度進行帶寬校核，Bj=2Dmax+200=2×350+200=900（mm）<1000（mm），帶寬滿足最大輸送物料要求。

（5）長距離膠帶機J2主要技術指標。

本方案長距離膠帶機J2主要技術指標見表2，膠帶機設備配置見表3。

（6）長距離膠帶機投資估算。

長距離膠帶機工程投資主要由工程建安費和運行費兩部分組成，工程建安費主要包含設備費、土建費用和鋼結構等，其中設備費根據本項目膠帶機輸送量、帶寬及線路布置條件，并咨詢國內知名膠帶機生產后綜合確定為6000元/m；膠帶機運行費主要包括電費、人工費、備品備件更換、潤滑油以及維護管理等費用，參考國內部分在建工程運行費后，本項目運行費取0.5元/t·km（見表4）。

本項目長距離膠帶機輸送系統主要工程量及投資估算見表5。

3.2.3 方案三：右岸公路運輸方案

在右岸景哈鄉上游、輪渡碼頭下游的橄欖壩農場四分場七隊靠江邊布置毛料轉存場，毛料運輸過江后轉存至此，然后由右岸公路（需改擴建沿江公路、繞過正在修建的景哈多功能碼頭并在南鄂河口架設橋梁）經橄欖壩大橋運至左岸樞紐工程區的毛料堆場。改、擴建的右岸公路長8km，四級公路，混凝土路面，路寬7.5m；跨南鄂河口橋梁長125m。

該方案重點是毛料如何過江，根據現有條件，初擬兩種過江形式。

（1）修建跨江懸索橋，膠帶機過江。

根據地形條件，初擬在料場上游約200m位置修建一座長約600m的跨江膠帶機懸索橋和1.2km的膠帶機一套；毛料經跨江膠帶機懸索橋運輸到右岸毛料轉存場。

根據航運最高通航流量10207m3/s（對應水位約為534m）通航凈空需≥12m估算，懸索橋橋面高程不小于550m，而勐罕鎮高程多在543m左右，因此該橋橋面高程很高、不經濟。經估算，跨江膠帶機懸索橋1620萬元，膠帶機1.2km×500萬/km=600萬元，過江運費約526萬t×0.5元/t·km×1.2km=316萬元，合計2536萬元。

（2）駁船過江。

在右岸景哈鄉上游、多功能碼頭下游的橄欖壩農場四分場七隊靠江邊布置毛料轉存場，毛料轉存場靠江側為臨時上料碼頭，開采的毛料由100t駁船運輸過江，在右岸臨時上料碼頭卸料后至毛料轉存場。

裝、卸1艘100t駁船各需約12～15min，駁船船速取10km/h，料場與系統間河道距離約1.5km，按綜合考慮駁船裝、卸就位及排隊等綜合影響，駁船運毛料一個循環取50min，每天24個循環（工作時間取20h，目前河道無夜航能力，需加設夜航設施）共裝運毛料2400t。料場月開采高峰強度為29×104m3（自然方），計51×104t，日平均運輸量為2×104t（每月按25天工作日計），需要100t級駁船10艘（其中1艘調節及備用），左岸臨時上料碼頭同時卸料船只為4艘。經初步分析，需要臨時裝、卸碼頭各一座、夜航設施等約1200萬元，過江運費約526萬t×0.6元/t×1.5km=474萬，合計1674萬元。

從經濟上考慮，右岸公路運輸推薦采用駁船過江方案。根據勐罕景區規劃圖（見圖3），該景區規劃了一條瀾滄江水上漂流線，該漂流線始于橄欖壩天然砂礫料場上游端，終點位于在曼廳大沙壩下游段。根據西雙版納風景名勝區總體規劃，該漂流線不屬景區保護范圍，駁船過江運輸需穿過該漂流線，該漂流線屬于景區旅游規劃，目前旅游部門未制定具體的實施方案和時間。

3.2.4 方案四：駁船運輸方案

由于壩址至橄欖壩天然砂礫料場已達到Ⅴ級航道標準，因此料場開采的毛料可直接采用駁船運輸至樞紐工程區。即毛料由100t駁船運輸至樞紐工程區的卸料碼頭，卸料后由汽車運輸至毛料堆場。采砂船開采毛料擬采用自帶的皮帶機直接裝入駁船內，同時擬在料場下游設置簡易裝料碼頭，反鏟開采毛料在裝料碼頭集中后由皮帶機裝入駁船內。

裝、卸1艘100t駁船各需約12～15min，駁船滿載上行船速取10km/h，空載下行取15km/h，運輸距離約9km，按綜合考慮駁船裝、卸就位及排隊等綜合影響，駁船運毛料一個循環取135min，每天9個循環（工作時間取20h，目前河道無夜航能力，需加設夜航設施）共裝運毛料900t。料場日平均運輸量為2×104t，需要100t級駁船25艘（其中2艘調節及備用），卸料碼頭同時卸料船只為5艘。河道任意斷面駁船平均雙向航行密度=每天運輸20h×60min/單船每天9個循環×2×23艘=3min/船次。

但該方案存在以下缺點：

（1）料場上游約1km為輪渡碼頭、右岸上游約1.2km為正在修建的多功能碼頭。根據現場調查，輪渡碼頭為勐罕鎮和景哈鄉的人員和車輛跨江交通的主要手段之一，碼頭較為繁忙，枯期時段輪渡過江一次歷時約1.5min、5min一個往返。輪渡航行影響上下游距離按100m估算，則駁船按10km/h速度穿過影響區的時間約為1min，考慮駁船平均雙向航行密度為3分鐘/船次，該碼頭與駁船運輸干擾較大。由于輪渡碼頭緊鄰多功能碼頭，若多功能碼頭投入使用，該河道將更加繁忙，因此本工程大規模的駁船運輸將對該河道產生一定的干擾。

（2）根據地方計劃，勐罕鎮至景哈鄉的跨江大橋計劃今年年底開工，總工期為42個月，若該橋修建完成后，則輪渡碼頭的功能將不復存在，因此對駁船運輸方案有利。但由于該橋梁以及本工程的不確定性，該橋梁及本工程的施工大橋——橄欖壩大橋的施工將對本運輸方案有一定干擾。

（3）由于駁船不能直接卸料至樞紐區的毛料堆場，料場上部反鏟開采約40×104m3不能直接裝船，因此需進行轉運，工序較為復雜。

（4）駁船需穿過勐罕景區規劃的旅游漂流線，對景區的規劃有一定影響。

3.3 料物運輸方案比較結論

各方案綜合比較見表6，綜合經濟及其他制約條件，考慮到勐罕鎮至景哈鄉的跨江大橋即將修建，推薦采用方案四，即駁船運輸方案作為橄欖壩天然砂礫料場的毛料運輸方式。

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