4　水工建筑物

4.1　枢纽建筑物总体布置

枢纽布置方案采用“左侧河床布置6孔溢流坝、右侧河床布置6个厂房挡水坝段、坝后式地面厂房”的枢纽布置型式。

工程枢纽建筑物主要由拦河大坝、泄洪消能防冲、排沙、发电厂房、鱼道等建筑物组成。导流明渠布置在左岸和两孔表孔溢流坝结合，前期为导流明渠，后期改建为两个表孔溢流坝。

藏木水电站工程为二等大（2）型工程，其永久性主要水工建筑物大坝、厂房、引水、尾水系统、鱼道等按2级设计，永久性次要水工建筑物按3级设计，临时建筑物为3级建筑物。

4.1.1　拦河大坝

拦河大坝坝顶总长度387.50m，共分19个坝段，其中1～2号为左岸挡水坝段，坝顶长48.00m；17～19号为右岸挡水坝段，坝顶长49.00m；9号、16号为左右冲沙底孔坝段，坝顶长均为15.00m；10～15号坝段为厂房挡水坝段，坝顶全长135.50m。

4.1.1.1　左、右岸挡水坝段

左、右挡水坝段共分5个坝段，其中，左岸2个坝段、右岸3个坝段。坝顶高程3314.00m，最低建基面高程为3238.00m，最大坝高76.00m。左岸挡水坝坝顶为满足交通需要上游设置悬臂结构外伸6.00m，坝顶宽19.00m，挡水坝段上游面上部铅直，同样为利用部分水重增加坝体稳定性进而减少坝体混凝土量，下部为折坡，折坡点高程3256.00m，坡比为1∶0.3，下游面坝顶至高程3304.00m为铅直段，以下坝坡左岸为1∶0.75，坝段最大宽度72.90m。右岸考虑与厂房挡水坝段一致，坝顶宽度27.00m，下游坝坡采用1∶0.8，坝段最大底宽76.80m。

4.1.1.2　厂房挡水坝段

桩号为0+190.00～0+325.50，为10～15号共6个坝段，厂房坝段沿坝轴线全长135.50m，采用一机一缝的布置型式，分为6个机组段，顺水流方向最大长度89.1m，上游面折坡点3235.00m以下坡度1∶0.3，下游面折坡点高程3304.00m以下坡度为1∶0.8。坝基置于弱风化花岗岩上，最低开挖高程3198.00m（10号坝段坝踵建基面高程），坝顶高程3314.00m，最大坝高116.00m。坝内分别布置1条灌浆廊道、1条交通廊道和2条排水廊道，并同冲沙底孔坝段廊道连通。每个坝段前设厂房进水口，在满足进水口淹没深度和拦污栅布置的前提下，进水口底高程3285.00m，宽度为6.20m。进口设拦污栅、检修闸门和工作闸门各一道。坝顶宽27m，布置一台双向门机，用于进水口拦污栅及闸门启闭。进水口后接压力钢管，采用坝内埋管，钢管直径6.10m，钢管壁厚20mm，加劲环间距1.60m、高度200mm、加劲环钢板厚度20mm。为满足冲沙要求，在厂房坝段坝体内设置排沙廊道。每个机组段设置一个进口，断面2.00m×3.00m，进口高程为3249.00m，每个进口后分别设置一道平板检修闸门和一道平板工作闸门。主廊道断面3.00m×3.00m，前半段高程3249.00m，并同各机组段进口连接；后半段坡度为12.37％，出口布置于冲沙底孔坝段边墙上，出口高程3238.50m。

4.1.2　泄水建筑物

1.表孔

溢流坝共设6个坝段，坝顶高程3314.00m，最低建基面高程3204.00m，最大坝高110.00m。溢流堰顶高程3291.00m，堰顶前缘为1/4椭圆曲线，后接方程为y=0.0392x1.85的幂曲线段，高程3265.26m后接1∶0.7斜坡，再通过半径35m的反弧段与消力池相接。考虑三期导流采用导流底孔方式，在每个溢流坝段内布置一孔导流底孔，尺寸为7.00m×11.50m（宽×高），导流底孔高程在3号、4号坝段进口高程为3249.00m，5～8号坝段进口高程为3246.00m。综合考虑坝顶启闭设备布置和结构要求，表孔闸墩长度为54.50m，边墩厚度4.50m，中墩厚度5.00m。左岸导流明渠与3号、4号溢流坝段结合，前期为导流明渠，后期改建为溢流坝。表孔溢流坝同时作为排污通道，参与水库排污。

2.底孔

冲沙底孔坝段共设2孔，分别布置于厂房挡水坝段两侧，坝顶高程3314.00m，左冲沙底孔坝顶宽度25.00m，最低建基面高程3198.00m，最大坝高为116.00m，右冲沙底孔坝顶宽度27.00m，最低建基面高程3234.00m，最大坝高为80.00m。左、右底孔均采用有压深式进水孔型式，包括进口段、压力段、明流段。左孔冲沙底孔坝段进口尺寸为5.00m×6.00m（宽×高），采用矩形孔口，进口段分别布置平板检修闸门和平板工作闸门，压力段后接明流段，尾部设底流消能消力池，左冲沙底孔消力池底板高程3238.50m。右冲沙底孔进口段上唇为（x2/52）+（y2/1.672）=1椭圆曲线，坝段进口尺寸为进口4.00m×5.00m（宽×高），进口段分别布置平板检修闸门和平板工作闸门，工作闸门之后采用直径为4.00m坝内埋管的形式，底孔坝段最大底宽81.00m。

4.1.3　引水、尾水建筑物

1.引水建筑物

根据枢纽整体布置，厂房紧靠坝下游为坝后式地面厂房，因此进水口与挡水坝结合，采用坝式进水口。进水口前半部为拦污栅闸，进水口共设有19孔拦污栅闸，为统一拦污栅的尺寸，部分拦污栅将跨越两个坝段间的分缝，进水口后半部为进水闸室结构，闸室内设检修闸门槽、工作闸门槽、渐变段、通气孔。检修闸门孔口宽6.10m，孔口高10.12m，工作闸门孔口宽6.10m，孔口高8.73m。工作闸门后接渐变段，渐变段长10.16m，由6.10m×8.31m（宽×高）矩形孔口渐变为直径为6.10m的圆形孔口。通气孔断面尺寸1.20m×2.00m，为避免通气孔充气、排气时对周围物体构成危险，其出气孔设置在塔体背后。

压力管道从进水口到坝后厂房，单机单管供水，6条压力管道平行布置。采用坝内浅埋管的结构布置型式，电站引用流量为1071.30m3/s，单机引用流量为178.55m3/s，压力管道管径与蜗壳连接管直径一致为6.10m，管内流速6.11m/s。钢衬材料为16MnR。

2.尾水建筑物及进厂交通

藏木水电站6台水轮发电机组分由两个厂家提供，其中1～3号机组由哈尔滨电机厂有限责任公司制造，4～6号机组由浙江富春江水电设备股份有限公司制造。1～3号机组同4～6号机组尾水管流道尺寸略有差异，其中1～3号机尾水管出口高程3225.50m，4～6号机尾水管出口高程3225.00m，尾水管出口净宽14.56m，高5.25m，设置2.50m厚的中墩分隔成两孔，尾水检修门孔口尺寸为6.03m×5.25m（宽×高），三期截流时尾水12孔检修门应具备下闸（或临时下闸）条件。

尾水管出口接尾水渠，尾水渠起点高程3224.75m，厂（纵）0+034.00～厂（纵）0+104.00为尾水渠反坡段，尾水渠以1∶4的反坡升至高程3242.00，厂（纵）0+104.00～厂（纵）0+215.98为尾水渠平段，高程3241.00m，尾水渠反坡段尾部和平段之间设1m高直坎，可减少泄洪泥沙进入尾水渠反坡段。

为减小泄洪水流对机组运行的影响，减少冲沙底孔、冲沙廊道排出的泥沙直接进入尾水渠尤其是反坡段，尾水渠同冲沙廊道、右冲沙底孔之间设置隔墙。尾水渠同冲沙廊道间隔墙高程3260.00～3250.00m，末端延伸至（坝）0+280.50［厂（纵）0+190.98］，尾水渠同由右冲沙底孔间隔墙高程3263.00～3250.00m，末端延伸至（坝）0+245.51［厂（纵）0+155.99］。

尾水渠挡墙兼做进厂公路挡墙及厂区防洪墙，尾水渠兼进厂公路挡墙共分3段：挡墙1～12号块［厂（纵）0+036.01～厂（纵）0+215.98］为衡重式挡墙；挡墙13～17号块［厂（纵）0+215.98～厂（纵）0+285.35］为渐变段；挡墙18～35号块［厂（纵）0+285.35～厂（纵）0+512.50］为贴坡式挡墙。

进厂公路接4号路，为明路直接进厂，路面设计净宽8.00m，按双车道4级公路设计。

4.1.4　发电厂房及出线场

发电厂房为坝后式厂房，采用“主机间两机一缝、厂坝分开、厂房挡水坝段一机一缝”的布置型式。主机间和安装间呈一字形布置，主机间纵轴线与坝轴线平行，为NE54°58'0″，厂房纵轴线距坝轴线间距89.52m。厂内安装六台混流式水轮发电机组，单机容量85MW，总装机510MW，机组安装高程3237.20m。机组间距19.50m。主机间建基面高程3217.65m，置于弱风化的花岗岩上。

主机间长度135.50m，其中1、2号机组段长43.30m，3号、4号机组段长41.90m，5号、6号机组段长50.30m，主机间段顺水流方向宽度为47.50m，高度49.15m，厂房跨度为26.00m，厂内设有230t/50t、Lk=22m的桥式起重机两台，厂房轨顶高程3260.80m。屋顶底高程3266.80m。主机间分为二层，发电机层高程3249.80m，水轮机层高程3241.80m，两层之间分别布置楼梯作为上下层的交通。

安装间布置于主机间右侧，顺水流方向宽度同主机间为26.00m，沿机组纵轴线方向长38.50m。主厂房屋面采用轻型钢网架。

主变及GIS楼布置于厂房挡水坝段下游坝趾上，长135.50m，宽15.50m，主要布置有主变压器、GIS及屋面出线场，主变可通过主变运输通道直接进入安装间检修。下游副厂房布置于厂房主机间下游与尾水平台之间，长度与主机间相同，宽10.50m。

4.1.5　鱼道总体布置

鱼道采用竖缝式。主要由进口、尾水渠段、暗涵段、岸坡段、过坝段、出口明渠段、出口和鱼道观测研究室等部分组成，全长3633.633m。

鱼道设3个进口，1号进口高程为3241.00m，3号进口高程为3243.30m，4号进口高程为3245.60m。

鱼道尾水渠段结合尾水闸墩及尾水渠左、右导墙布置，采用牛腿型式，布置在尾水闸墩及尾水渠左、右导墙3241.00～3245.60m高程范围之内。

鱼道暗涵段结合厂房防洪墙布置，位于防洪墙内部，为达到通风采光效果，在防洪墙内设置了通气采光孔。

鱼道岸坡段利用尾水渠下游护岸、混凝土拌和系统台地、白沟坡地进行布置，逐步爬升；大坝右岸下游边坡陡峭，该段鱼道基础采用岩壁梁型式，鱼道架设在岩壁梁上，采用渡槽方式进行布置。

鱼道在19号坝段处穿越大坝，该部分鱼道采用平坡，兼起休息池作用。

出口明渠段利用大坝上游右岸边坡进行布置，逐步爬升。

鱼道设置4个出口，1号出口高程为3304.00m，2号出口高程为3305.00m，3号出口高程为3306.00m，4号出口高程为3307.50m。

为与枢纽主体建筑充分结合，鱼道分部位采用不同底坡，其中：鱼道进、出口底坡i=0；尾水渠段采用i=0.0202、i=0.0232、i=0.0234三种不同底坡；暗涵段、岸坡段及1～4号出口段底坡i=0.02；19号坝段～1号出口段底坡i=0.0064。

鱼道沿程共设置9个不同底坡的休息池，以供鱼类在上溯过程中暂时休息。

4.1.6　枢纽建筑物布置特点及评价

对于典型的高山峡谷区河流，水电站枢纽布置时受地形空间影响，有较多局限性，如挡水建筑型式选择、泄洪消能方式选择、建筑物协调布置等，在枢纽布置方案选择时，宜结合坝型比选工作进行多方案布置比选，逐层排除，从而得到切实合理、经济的枢纽布置格局。

混凝土重力坝坝顶高程3314.00m，最大坝高116.00m，坝顶总长度387.50m，共分19个坝段，很好地解决了高山峡谷地区的受地形空间影响的枢纽布置问题，满足了电站泄洪消能、发电、冲沙、生态保护等相关要求。