庫區復建公路勘測設計中若干問題研究

庫區復建公路勘測設計中若干問題研究

任自銘陶泉霖徐偉棟

(黃河勘測規劃設計有限公司，河南 鄭州450003)

【摘要】本文結合溪洛渡水電站庫區復建公路測設工作，對復建公路標準確定、技術指標選取、高低線位比選、最大超高限定，以及構造物布設論證、保通方案選取等問題進行了研究和探討，以期對類似項目提供參考。

【關鍵詞】復建公路；超高；保通

中圖分類號：U412

Research on several problems in reconstructed road

reconnaissance design in reservoir area

REN Ziming, TAO Quanlin, Xu Weidong

(YellowRiverSurveyPlanningandDesignCo.,Ltd.,Zhengzhou450003,China)

Abstract:In the paper, reconstructed road reconnaissance design work in Xiluodu Hydropower Station is combined for discussing and exploring the following issues: reconstructed road standard determination, technical indicator selection, high and low level comparison, maximum super-elevation limitation, building layout argumentation and traffic maintenance plan selection, etc., thereby providing reference for similar projects.

Key words: reconstructed road; super-elevation; traffic maintenance

溪洛渡水電站是金沙江下游河段水電梯級開發中的一座特大型水電站，壩址位于四川省雷波縣和云南省永善縣接壤的溪洛渡峽谷，距兩縣城分別為20km和7km。水庫總庫容122.3億m3，正常蓄水位600m。電站蓄水后，庫區原有沿江道路幾乎全部被淹。為了便于完成移民的搬遷安置工作，保障水庫蓄水后兩岸居民的交通出行、庫區客貨運、汛期防洪搶險，以及當地社會經濟的協調發展，須對淹沒區的道路進行復建。筆者參與了雷波縣76.6km復建公路工程的測設工作，本文結合項目情況對庫區復建公路勘測設計中可能遇到的問題進行分析研究，以期對類似項目的測設工作提供一定的參考。

1合理選用道路標準

公路等級是道路設計的基本指標，也是影響項目投資的首要因素，因此公路等級的確定是測設工作首先要解決的問題。

復建公路一般按照“三原”原則確定復建標準，即“原規模、原標準、原功能”。適合建壩的位置多為于高山峽谷，受自然條件限制，當地經濟發展一般較慢，既有交通條件相對較差。大型電站建設期及建成后，必將帶來地方經濟較快速的發展，因此復建原則與地方交通規劃將會存在較大差異，加之投資主體不同，關于復建標準的分歧將會是一個較難解決的問題。

該階段，作為設計人員，需要綜合考慮復建原則與地方交通發展需求，兼顧電站項目經濟指標與道路建設社會效益，為業主提供客觀、全面的決策依據。

在該項目中，原道路均為碎石路面的等外道路，經各方反復討論研究，最終確定大部分路段采用雙車道的四級公路標準復建，少數交通量較小路段采用單車道四級公路標準復建，均鋪筑瀝青混凝土路面。

2靈活運用技術指標

規范中對圓曲線最小半徑、平曲線最小長度等技術指標規定了一般值和極限值，對曲線間最短直線長等指標也提供了建議值，但作為山嶺重丘區道路，由于地形、地質條件均較惡劣，若全線均采用較高指標或者嚴格執行規范指標，局部將會造成極大的挖填，并對自然環境造成嚴重的破壞。因此在測設過程中，應綜合安全、技術、經濟等因素，兼顧全線指標均衡性，經充分論證，在保障工程及行車安全的基礎上靈活運用技術指標。

在該項目中，經過經濟技術論證后對“曲線間最短直線長”指標形成如下共識：同向曲線間直線長度以不小于2V、反向曲線間直線長度以不小于1V為宜，否則可合并為S形曲線、卵形曲線或C形曲線。

3線位高低的確定

庫周復建道路采用建庫后設計頻率洪水標準作為庫周復建道路的洪水設計標準。沿河及受庫水浸淹的路基邊緣標高，應高出設計洪水高程與壅水高、波浪侵襲高和0.5m的安全高度之和，同時應超出經計算確定的塌岸范圍。復建道路如選擇高線位，路基可以不受庫水浸淹，防護工程較少，但路線勢必隨地形繞進繞出使路徑更長，支溝的橋涵和構造物也較多。選擇低線位布線時，其平面線形與高線位相比更舒順，跨河利用條件和避讓不利條件較容易，對養護、施工用水、取材也更方便。在溪洛渡水電站雷波縣庫區復建公路項目中，在地形及地質條件允許的情況下，均采用了較低線位。

4超高設計因地制宜

對小于不設超高圓曲線半徑的曲線設置超高，目的是形成向心力以平衡高速行駛車輛的離心力。曲線超高與行車速度和路面橫向摩阻力密切相關，橫向力的存在對于行駛車輛的穩定、行車的舒適等均有不利影響。超高設計及超高率計算應考慮把橫向摩阻力減至最低程度。因此，對應于一定的行車速度，最大超高值的確定主要取決于曲線半徑、路面粗糙率以及當地氣候環境。

該項目道路陡坡急彎較多，運行速度較低；項目地處川滇交界，夏季潮濕多雨，路面濕滑；同時考慮我國以貨車為主的交通組成特點，該項目限定最大超高為6%。

5構造物布設充分論證

受地形、地質條件限制，庫區復建道路經常需要布置大型的構造物，如長隧道、大中橋等。路線布設和選線時必須考慮這些構造物的規模因素，比選多個選線方案，盡可能減小大型構造物規模，以節省投資、縮短工期。如路線經多方案比選論證后需設置長隧道時，可充分利用如沖溝、山嶺低凹處等地形條件，將長隧道變成多個中短隧道，盡可能形成自然通風方式，降低工程施工難度和后期車輛運行及設施的管理難度，達到節約投資、加快施工進度的目的。同樣，路線布設時需合理確定跨河橋的高程，盡量減小橋梁跨度和規模。

6保通方案機動靈活

復建道路一般在原有道路上方布線，施工期將對低處原有道路交通造成較大的干擾，因此原道路的保通是施工組織必須考慮的問題。

常用的保通方法有封路繞行、間斷通行、修建繞行便道、設置防護欄、修筑攔渣墻、修建棚洞等，可根據項目實際條件深入研究，靈活采用保通方案。

在溪洛渡水電站雷波縣庫區復建公路設計中，由于老路為通村道路，交通量較小，經研究在可能對老路交通產生干擾路段采用間斷通行與設置攔渣防護欄相結合的方案。工程施工期間，每處干擾路段配備2名安全指揮人員在原道路上進行交通指揮，并配置推土機，隨時準備清除道路上的落石。同時要求施工方注意協調好與當地群眾的關系，盡可能減小對沿線群眾出行的影響，同時確保工程質量和施工進度。

7結語

水庫復建道路是水利、水電項目移民安置工程的重要組成部分，也是水庫蓄水后兩岸居民的交通出行、庫區客貨運、汛期防洪搶險的重要通道。復建道路路線設計方案應適應地形地質條件，合理選取路線技術指標，充分論證構造物規模，靈活設計保通方案，以降低工程投資和風險，盡可能達到項目經濟指標、環境影響及社會效益有機統一。

參考文獻

[1]陳光林.山區公路路線設計應注意的幾個問題[J]. 公路交通技術，2004(6)：4-6.

[2]殷世林,于劍麗,劉紅杰.山區水電工程場內公路路線設計探討[J].西部交通科技，2012(5)：9-11.

[3]楊相忠.關于山區公路選線設計的探討[J].甘肅科技，2011(13)：148-149.

重點工程助力水電裝備從追趕到跨越

由中國保持的世界最大水電機組單機容量也將由80萬千瓦“漲跳”到85萬千瓦。未來，這跳動不只是在三峽，在溪洛渡，在向家壩，更是在金沙江，在雅魯藏布江，以及地球上所有適宜開發水電的河流上，“中國心臟”將再次迸發出世界最強音。

近日，一則消息讓水電界再次振奮：總裝機容量達到1020萬千瓦的金沙江烏東德水電站環境影響報告書終獲通過，這意味著該工程12臺85萬千瓦發電機組也將正式上馬。

至此，以白鶴灘、烏東德等巨型水輪發電機組，敦化、績溪等高水頭抽水蓄能項目集中招標為標志，水電市場新一輪大戰已經打響。由中國保持的世界最大水電機組單機容量也將由80萬千瓦“漲跳”到85萬千瓦。在不久的將來，“中國心臟”將再次迸發出世界最強音。

直面不足奮起猛追

“與國外著名發電設備制造公司相比，我國裝備企業在核心制造裝備和技術、研發平臺和人才、創新能力、系統技術成套和國際化技術支持、服務能力等方面還有一定差距，在抽水蓄能機組成套和系統集成設計差距明顯，這些都是當前及今后需要趕超的目標?！睎|方-電氣集團東方-電機有限公司(簡稱“東方-電機”)總經理賀建華說。

記者了解到，1949年新中國成立時，全國水電總裝機容量僅54萬千瓦，機組設備也“毫無意外”全是外國公司制造的“洋貨”。面對“一窮二白”的水電產業，中國水電人沒有自怨自艾，反而放開了手腳，在水電裝備事業中大展宏圖：

1951年哈爾濱電機廠(現為哈爾濱電機廠有限責任公司)成立，并自主開發成功制造了新中國第一臺水輪發電機組;

1958年東方電機廠(現為東方-電氣集團東方電機有限公司)成立。至此，奠定了中國水電裝備制造的基礎;

1960年4月，中國自行設計、自制設備、自主建設的第一座大型水力發電工程新安江水電站建成發電;

1981年7月，長江上第一座大型水電站，也是世界上最大的低水頭大流量水電工程葛洲壩水利樞紐建成發電，總裝機容量271.5萬千瓦，電站安裝的2臺17萬千瓦和19臺12.5萬千瓦機組全部由哈爾濱和東方兩大電機廠制造。

隨后，借助改革開放之勢，中國水力發電建設快速發展。劉家峽、龍羊峽、巖灘等一批單機容量30萬千瓦以上的大型水輪發電機組也相繼投產發電。

依托重大工程跨越發展

據中國水電年鑒記載，在三峽工程之前，國內沒有70萬千瓦級水輪發電機組，我國大型水電設備的設計制造水平比發達國家落后近30年。為此，三峽左岸電站制定了“技貿結合、技術轉讓、聯合設計、合作生產”方針，引進世界上已有的先進技術和產品以提高國內廠家的設計制造水平，東方電機和哈電機作為分包商參與了三峽左岸機組的制造。

中國裝備制造企業牢牢把握住了這次機會?！霸谌龒{左岸電站建設的過程中，通過對引進技術的消化吸收、合作設計與制造，國內機電制造企業的水電設計、制造工藝水平等達到了新的層面，完成了由分包制造商向獨立制造商的轉變?！敝袊Πl電工程學會常務副理事長吳義航向記者介紹。

“哈電機在多年技術積累的基礎上，結合引進技術的消化吸收，制造的三峽左岸機組達到了國際先進水平，與此同時，通過加大技術創新力度，開發了具有自主知識產權的高效率、高穩定性的新模型轉輪和目前世界上容量最大的全空氣冷水輪發電機?！惫娂瘓F哈爾濱電機廠有限責任公司(簡稱“哈電機”)董事長兼總經理邱希亮介紹說。

以三峽右岸水輪發電機組的國產化為標志,我國巨型水電機組進入了“70萬千瓦級”時代，極大地推動了相關產業重大裝備的國產化,研究成果已經成功應用到溪洛渡和向家壩水輪發電機組上,實現了產業鏈升級。

“如果說在三峽右岸電站建設過程中，中國水電裝備制造企業的技術水平已經與國外企業不相上下，那么到了三峽地下電站6臺70萬千瓦機組的招標時，中國水電裝備國產化實現了由‘中國制造’到‘中國創造’的飛躍?！眳橇x航說。

從主機、主變到輔助設備和調速、勵磁設備，再到關鍵材料，中國設備廠家一步一個腳印，共同實現了由國產化機組到國產化電站的宏偉目標。隨著三峽地下電站最后一臺機組投產，中國水電重大裝備國產化達到了空前的高度，實現了跨越式發展。

摘取水電皇冠上的明珠

不僅如此，在水力發電設備制造行業產品中最復雜、最困難，號稱“水電行業皇冠上的明珠”的抽水蓄能機組方面，中國水電裝備企業結合多年水電設備自主研制的經驗，通過近十年的技術攻關，其自主研制也取得了突破。

以東方-電機抽水蓄能機組為例，該企業在500米水頭段及以下、40萬千瓦級抽水蓄能機組發電機組已經具備自主研制、成套、安裝、調試的能力。其中，由企業自主研制的500米水頭段、單機額定容量30萬千瓦的福建仙游抽水蓄能電站首臺機組已于2013年1月完成安裝調試，進入商業運行。500米水頭段及以下、40萬千瓦級抽水蓄能機組發電電動機也正在研制中，目前已經開展600～700米超高水頭段抽水蓄能機組技術研發，并在機組穩定性方面形成了自有技術能力。

根據中國水電的開發規劃，到2020年，中國將開工建設裝機容量100萬千瓦及以上的常規電站50座。隨著西藏水電的開發，除常見水頭段的特大型水電站外，還將有4座運行水頭超過400米的千萬千瓦級水電站投入建設。

屆時，超高水頭、超大容量水電機組將在中國水電工程中獲得應用。這些機組有許多關鍵技術超過了現有的技術水平，而如何攻克這些關鍵技術目前在國內外都沒有成熟的經驗可以借鑒。

未來，這跳動不只是在三峽，在溪洛渡，在向家壩，更是在金沙江，在雅魯藏布江，以及地球上所有適宜開發水電的河流上。是他們的努力，讓世界傾聽到中國水電的聲音。

來源：中國農村水電及電氣化信息網2015年7月2日

http://shp.mwr.gov.cn/xyywgzdt/201507/t20150702_687477.html