水电站料物运输方案比选分析

许尚勇 张璐

摘 要：橄榄坝水电站为澜沧江中下游水电规划两库八级中的第七级水电站，上游为景洪水电站，下游为规划中的勐松（南阿河口）水电站。位于橄榄坝水电站上游的思茅港、景洪港及下游的关累港3个港口都已开展了客货航运业务。比较上一阶段拟定橄榄坝天然砂砾料场和阿克老寨石料场作为工程混凝土骨料料源，进一步分析橄榄坝天然砂砾料场开采和运输对河道航运、沿岸设施的影响和对环境的影响程度，研究采用皮带机运输方案的可行性，提出物料运输方案。

关键词：橄榄坝水电站 料物运输 交通 比较

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（b）-0051-06

1 工程概况

橄榄坝水电站位于西双版纳州景洪市境内的澜沧江干流上，为澜沧江中下游水电规划两库八级中的第七级水电站，上游为景洪水电站，下游为规划中的勐松（南阿河口）水电站。

电站坝址距景洪市公路里程19km，距昆明公路里程547km。位于橄榄坝水电站上游的思茅港、景洪港及下游的关累港3个港口都已开展了客货航运业务。

2 料源初选

本工程混凝土总量120.92×104m3（含喷混凝土量），其中导流工程混凝土总量9.35×104m3，缆机工程混凝土总量1.82×104m3，主体工程混凝土总量109.75×104m3。

针对在工程区范围内分布的5个料源点进行初步比选分析（见表1）。

以下对橄榄坝天然砂砾料场料物加工及运输进行分析比较，为本工程选定合适的混凝土骨料料物运输方案。

3 料物运输初步规划

3.1 料場至坝址的交通条件

橄榄坝天然砂砾料场位于勐罕镇下游边滩上，紧邻傣族风情园，距坝址公路距离约10km。料场至坝址区域沿澜沧江左、右岸各有一条公路。

左岸景仑公路勐罕镇到坝址段为沥青路面，路面宽度6m左右，为景洪至橄榄坝景区旅游的主要交通道路，公路里程为9.4km（其中穿勐罕镇约3.0km），公路上侧多为丘陵和林地，下侧多为滩地。勐罕镇到料场边为沙石路面，路面宽度约6m，公路里程约0.60km。根据版纳州交通局的规划，景仑公路的景洪至勐宽段已改、扩建为二级公路（以下简称景宽二级公路）。

右岸公路为景哈乡至曼龙迈的乡镇交通道路，其中本料场运输可利用部分为景哈乡沿江至南鄂河口段，混凝土路面，路宽4m左右。南鄂河口至坝址沿澜沧江为当地种植橡胶的交通便道，土路面，路宽3m左右，其中跨南鄂河为一简易的混凝土桥。景哈乡至坝址公路里程约为9km。

料场至坝址的澜沧江河道较为平顺，河谷开阔，枯期河水面宽约70～300m，水深3～15m，航运部门已按Ⅴ级航道进行整治，可通航300t级船只。

根据当地政府的规划，勐罕镇将规划为旅游小镇，右岸的景哈乡也将规划成工业园区，其中在现勐罕镇政府处修建一座跨江桥连接勐罕镇和景哈乡，同时修建沿江公路作为观光道。勐罕旅游小镇总体规划图见图1。

3.2 运输方案

根据料场到坝址的自然条件和工程条件，初拟料场毛料运输方案如下。

3.2.1 方案一：左岸公路运输方案

橄榄坝天然砂砾料场紧临勐罕镇，从料场沿江而上约3.0km范围无道路，地形狭窄，工民用建筑较多；从勐罕镇上游端至坝址为景仑公路（规划的景宽二级公路），里程为7.0km。由于左岸公路运输对勐罕镇干扰大，因此如何穿过勐罕镇是本方案的重点。根据勐罕镇现有条件，共用3条穿镇运输线路（见图2）可供选择。

（1）用现有道路。

利用料场上游段的现有公路穿过勐罕镇后与景宽二级公路相接，穿过勐罕镇的道路长约2.7km。该线路无需修建道路等设施，投资小，但需从西双版纳傣族风情园门前道路——也是勐罕镇主干道上通过，大型砂砾料运输车辆产生的交通噪声和扬尘对勐罕镇影响较大，对临街居民将产生噪声扰民问题，另外对旅游交通环境也将产生一定不利影响，而且乡镇赶集等活动反过来也将影响本工程的料物运输。

（2）与规划观光道路结合。

利用规划的观光道路，在曼景洭佛寺附近与勐罕镇现有道路连接，然后与景宽二级公路相接。其中利用观光道路长约1.8km，利用现有勐罕镇道路0.7km。该方案不仅在末端还需穿过勐罕镇，加之观光道路仅为规划，若本工程需利用该观光道路，则需进行一定的征地拆迁，困难较大、投资高，而且大型沙料运输车辆产生的扬尘、噪声等对旅游环境影响较大。本线路大型沙料运输车辆产生的交通噪声和扬尘同样对勐罕镇产生影响，对临街居民同样产生噪声扰民等问题，因此本线路不仅与线路1一样存在扰民，而且需要征地拆迁，投资高、可操作性不强，不予采用。

（3）沿江运输道路。

沿江修建骨料运输道路，在勐罕镇上游段与景宽二级公路相接。新建沿江道路约2.5km，四级公路，混凝土路面，路宽7.5m。该线路中“黄金海岸”下游段主要涉及征地，可与观光道路结合，实施难度不大；但其上游段需穿过“黄金海岸”、轮渡码头、两个造船厂及傣族村寨等重要构筑物，不仅征地有一定困难，而且部分关键部位还需采取特殊工程措施，难度大、投资高，且该方案考虑与勐罕旅游小镇规划的沿江观光道结合，其大型沙料运输车辆产生的扬尘、噪声等对旅游环境影响较大，建议放弃。

综合上述各线路的优缺点，利用现有道路穿过勐罕镇的线路方案虽然对当地居民及本工程骨料运输均产生一定影响，但投资最省，在运输过程中做好减噪、减尘等环保措施，并提供适当的补偿，该方案也是可行的，因此本阶段左岸公路运输方案采用穿镇线路。

3.2.2 方案二：长距离胶带机运输方案

由于左岸公路运输存在与勐罕镇干扰的问题，因此考虑沿江布置胶带机，长距离输送毛料至枢纽工程区。

（1）输送规模。

全工程混凝土浇筑高峰月强度13.5×104m3/月，天然砂砾料筛洗系统设计处理能力1100t/h，长距离胶带机输送系统按考虑满足砂石加工系统生产能力需要配置，考虑1.05的综合运输损耗，长胶带机系统设计输送能力为1200t/h。

（2）长距离胶带机输送线路走廊选择。

长距离胶带机输送线路走廊选择遵循以下原则：

①长距离胶带输送机线路布置应清晰、流畅，尽可能减少搭接次数，空间转弯及幅度满足胶带机设计最小转弯半径要求。

②因地制宜，尽量避开地形起伏较大区域、重大建筑物、构筑物等，减少交叉跨越环节。当必须跨越时，应符合相关规范对其最小净空的要求。

③膠带机输送线路应尽量顺直，尽量减少隧洞段及大跨度段，降低工程造价。

④胶带机布置应满足20年一遇防洪要求，避开不良地质区域。

⑤线路通道应尽量减少开挖和占地，节省工程用地。

⑥当胶带机布置于城镇附近时，应尽量避免直接从城市内部穿越，并与城镇统一规划相协调，满足环保要求。

本工程长距离胶带输送机起点位于勐罕镇的天然砂砾料转运场，终点为天然料筛洗系统毛料堆场，直线距离约7km，沿澜沧江而上，线路总长约8km。由于澜沧江两侧山体均起伏较大，长距离胶带机拟沿江采用曲线形布置。

由于天然料分布在左岸，沿右岸布置与目前正在修建的景哈多功能码头和水文站有较大冲突，强行避让，将会增加胶带机的折返次数，增加土地征用，同时对江岸村镇的干扰也较大，右岸布置还存在两次过江，特别是料场处的胶带机过江投资增加较大。因此，初步考虑采用沿澜沧江左岸布置方案。

为保证长距离胶带输送机的平稳运行，在天然料场上游端台地上设置毛料转料场，毛料从毛料转料场通过长距离胶带输送机运输至坝址区附近的天然料调节堆场，并进入加工系统。

为满足胶带机运行要求，需对运输料物进行预筛洗，在毛料转料场设置预筛分将大于300mm砾石及<5mm的砂分离，<5mm的砂通过适当洗选后进入毛料中转场，>300mm砾石直接作为弃料堆存。毛料堆场采用胶带机自卸小车堆料，通过地弄出料后上到长距离胶带机。地弄底部设计高程534m（10年一遇防洪水位），长距离胶带机下部张紧及驱动站设计高程不低于538.5m（20年一遇防洪水位）。

（3）长距离胶带机布置。

本方案长距离胶带输送机拟沿澜沧江左岸布置，沿江边绕行通过勐罕镇。由于勐仑公路内侧多为橡胶林，中间零星分布有部分居民，胶带机镇外主要沿勐仑公路外侧（靠江一侧）布置。

胶带机需跨越轮渡码头、中山船厂、大船厂、石油码头及跨江电缆、电线等；同时与勐罕镇旅游小镇规划的跨江大桥存在交叉，由于该桥还在规划阶段，故该桥对胶带机输送系统的影响本阶段无法确定。同时该方案胶带机绕行勐罕镇段采用高架空布置，对勐罕旅游小镇的旅游视觉景观影响较大。

为满足船体拖行下水、码头通行等要求，胶带机在跨越轮渡码头、造船厂、油料转运码头等重大构筑物的净空初步考虑为：最大跨度为70m（渡口处），净空最大42m（同时考虑澜沧江水位涨幅影响）。胶带机绕行勐罕镇段采用高架空布置，该段长度约3km；出镇后，可采用低架空布置，该段长度约3.5km。该方案胶带机绕行勐罕镇段采用高架空布置，对西双版纳及勐罕旅游小镇的旅游视觉景观影响较大。

（4）胶带输送机带宽选择。

小时输送能力（t/h）：Qh=1200；

断面输送能力：Kd=400；

速度系数：Kv=0.94；

带速（m/s）：v=3.15；

料物堆积容量（t/m3）：γ=1.55

倾角系数：Kβ=0.9；

计算宽带（m）：

选择胶带宽度（m）：B=1.0。

胶带机选择宽度为1000mm，根据最大输送块度进行带宽校核，Bj=2Dmax+200=2×350+200=900（mm）<1000（mm），带宽满足最大输送物料要求。

（5）长距离胶带机J2主要技术指标。

本方案长距离胶带机J2主要技术指标见表2，胶带机设备配置见表3。

（6）长距离胶带机投资估算。

长距离胶带机工程投资主要由工程建安费和运行费两部分组成，工程建安费主要包含设备费、土建费用和钢结构等，其中设备费根据本项目胶带机输送量、带宽及线路布置条件，并咨询国内知名胶带机生产后综合确定为6000元/m；胶带机运行费主要包括电费、人工费、备品备件更换、润滑油以及维护管理等费用，参考国内部分在建工程运行费后，本项目运行费取0.5元/t·km（见表4）。

本项目长距离胶带机输送系统主要工程量及投资估算见表5。

3.2.3 方案三：右岸公路运输方案

在右岸景哈乡上游、轮渡码头下游的橄榄坝农场四分场七队靠江边布置毛料转存场，毛料运输过江后转存至此，然后由右岸公路（需改扩建沿江公路、绕过正在修建的景哈多功能码头并在南鄂河口架设桥梁）经橄榄坝大桥运至左岸枢纽工程区的毛料堆场。改、扩建的右岸公路长8km，四级公路，混凝土路面，路宽7.5m；跨南鄂河口桥梁长125m。

该方案重点是毛料如何过江，根据现有条件，初拟两种过江形式。

（1）修建跨江悬索桥，胶带机过江。

根据地形条件，初拟在料场上游约200m位置修建一座长约600m的跨江胶带机悬索桥和1.2km的胶带机一套；毛料经跨江胶带机悬索桥运输到右岸毛料转存场。

根据航运最高通航流量10207m3/s（对应水位约为534m）通航净空需≥12m估算，悬索桥桥面高程不小于550m，而勐罕镇高程多在543m左右，因此该桥桥面高程很高、不经济。经估算，跨江胶带机悬索桥1620万元，胶带机1.2km×500万/km=600万元，过江运费约526万t×0.5元/t·km×1.2km=316万元，合计2536万元。

（2）驳船过江。

在右岸景哈乡上游、多功能码头下游的橄榄坝农场四分场七队靠江边布置毛料转存场，毛料转存场靠江侧为临时上料码头，开采的毛料由100t驳船运输过江，在右岸临时上料码头卸料后至毛料转存场。

装、卸1艘100t驳船各需约12～15min，驳船船速取10km/h，料场与系统间河道距离约1.5km，按综合考虑驳船装、卸就位及排队等综合影响，驳船运毛料一个循环取50min，每天24个循环（工作时间取20h，目前河道无夜航能力，需加设夜航设施）共装运毛料2400t。料场月开采高峰强度为29×104m3（自然方），计51×104t，日平均运输量为2×104t（每月按25天工作日计），需要100t级驳船10艘（其中1艘调节及备用），左岸临时上料码头同时卸料船只为4艘。经初步分析，需要临时装、卸码头各一座、夜航设施等约1200万元，过江运费约526万t×0.6元/t×1.5km=474万，合计1674万元。

从经济上考虑，右岸公路运输推荐采用驳船过江方案。根据勐罕景区规划图（见图3），该景区规划了一条澜沧江水上漂流线，该漂流线始于橄榄坝天然砂砾料场上游端，终点位于在曼厅大沙坝下游段。根据西双版纳风景名胜区总体规划，该漂流线不属景区保护范围，驳船过江运输需穿过该漂流线，该漂流线属于景区旅游规划，目前旅游部门未制定具体的实施方案和时间。

3.2.4 方案四：驳船运输方案

由于坝址至橄榄坝天然砂砾料场已达到Ⅴ级航道标准，因此料场开采的毛料可直接采用驳船运输至枢纽工程区。即毛料由100t驳船运输至枢纽工程区的卸料码头，卸料后由汽车运输至毛料堆场。采砂船开采毛料拟采用自带的皮带机直接装入驳船内，同时拟在料场下游设置简易装料码头，反铲开采毛料在装料码头集中后由皮带机装入驳船内。

装、卸1艘100t驳船各需约12～15min，驳船满载上行船速取10km/h，空载下行取15km/h，运输距离约9km，按综合考虑驳船装、卸就位及排队等综合影响，驳船运毛料一个循环取135min，每天9个循环（工作时间取20h，目前河道无夜航能力，需加设夜航设施）共装运毛料900t。料场日平均运输量为2×104t，需要100t级驳船25艘（其中2艘调节及备用），卸料码头同时卸料船只为5艘。河道任意断面驳船平均双向航行密度=每天运输20h×60min/单船每天9个循环×2×23艘=3min/船次。

但该方案存在以下缺点：

（1）料场上游约1km为轮渡码头、右岸上游约1.2km為正在修建的多功能码头。根据现场调查，轮渡码头为勐罕镇和景哈乡的人员和车辆跨江交通的主要手段之一，码头较为繁忙，枯期时段轮渡过江一次历时约1.5min、5min一个往返。轮渡航行影响上下游距离按100m估算，则驳船按10km/h速度穿过影响区的时间约为1min，考虑驳船平均双向航行密度为3分钟/船次，该码头与驳船运输干扰较大。由于轮渡码头紧邻多功能码头，若多功能码头投入使用，该河道将更加繁忙，因此本工程大规模的驳船运输将对该河道产生一定的干扰。

（2）根据地方计划，勐罕镇至景哈乡的跨江大桥计划今年年底开工，总工期为42个月，若该桥修建完成后，则轮渡码头的功能将不复存在，因此对驳船运输方案有利。但由于该桥梁以及本工程的不确定性，该桥梁及本工程的施工大桥——橄榄坝大桥的施工将对本运输方案有一定干扰。

（3）由于驳船不能直接卸料至枢纽区的毛料堆场，料场上部反铲开采约40×104m3不能直接装船，因此需进行转运，工序较为复杂。

（4）驳船需穿过勐罕景区规划的旅游漂流线，对景区的规划有一定影响。

3.3 料物运输方案比较结论

各方案综合比较见表6，综合经济及其他制约条件，考虑到勐罕镇至景哈乡的跨江大桥即将修建，推荐采用方案四，即驳船运输方案作为橄榄坝天然砂砾料场的毛料运输方式。

参考文献

[1] 余奎，常作维，姚福海，等.DL/T 5397-2007，水电工程施工组织设计规范[S].北京：中国电力出版社，2007.

[2] 谭建平，龚德红，常作维，等.DL/T 5098-2010，水电工程砂石加工系统设计规范[S].北京：中国电力出版社，2012.

[3] 杨蕾，龚德红，谭建平，等.NB/T 35005-2013，水电工程混凝土生产系统设计规范[S].北京：中国电力出版社，2013.

[4] 陈德基，司富安，蔡耀军，等.GB 50487-2008，水利水电工程地质勘察规程[S].北京：中国计划出版社，2008.

[5] 吴高见，黄富军，母中兴，等.DL/T 5260-2010，水电水利工程施工环境保护技术规程[S].北京：中国电力出版社，2010.

[6] 张钺，刘宇琦，于广和，等.新型带式输送机设计手册[S].北京：冶金工业出版社，2001.

[7] 张富民，潘燮，常林彝，等.《采矿设计手册》第四册[S].北京：中国建筑工业出版社，1986.

[8] 纪云生，康世荣，陈东山，等.水利水电工程施工组织设计手册第四册[S].北京：中国水利水电出版社，1991.