二灘水電站泄洪隧洞減免蝕措施設(shè)計

第】8卷第2期 1990年3月 河海大學學報 jouri~alof}{ohj?unn『er研ty v01．18no．2 m盯．1990 二灘水電站泄洪消能布置方案的風險分析 櫬祖信瓤子中 (環(huán)境工程系) 摘要應(yīng)用風險分析方法對設(shè)計方案進行評價分析，可使設(shè)計方案更具合理性、科學性．本文對 二灘工程泄洪樞紐的設(shè)計方案進行丁風險分析，并根據(jù)分析結(jié)果，建議丁工程的設(shè)計方案和洪求標 準本文分析結(jié)果可供二灘泄洪樞紐設(shè)計時參考，所提出的風險分析方法也可用于其它工程設(shè)計方 案的比較和分析． 關(guān)鍵詞泄洪工程}洪水標準，風險分析 l引言 在水電工程設(shè)計方寨的比較中，很重要的一項比較是經(jīng)濟比較．在泄洪方案的經(jīng)濟比較 中，通常只考慮大壩及其泄洪建筑物的土建投資、金屬設(shè)備投資、運行費等因素，而不考慮 太壩潰壩后大壩本身及其下游的財

應(yīng)用風險分析方法對設(shè)計方案進行評價分析,可使設(shè)計方案更具合理性、科學性.本文對二灘工程泄洪樞紐的設(shè)計方案進行了風險分析,并根據(jù)分析結(jié)果,建議了工程的設(shè)計方案和洪水標準.本文分析結(jié)果可供二灘泄洪樞紐設(shè)計時參考,所提出的風險分析方法也可用于其它工程設(shè)計方案的比較和分析.

本文運用可靠度的理論和方法,對二灘大壩樞紐泄洪承擔的風險進行了討論.計算結(jié)果為二灘工程樞紐泄洪設(shè)計提供了合理的科學依據(jù),也為今后我國大壩泄洪設(shè)計的風險分析提供了系統(tǒng)的分析方法.

二灘水電站

本文介紹了二灘水電站庫區(qū)斷面測量所采取的測量方法、儀器裝備、測量定位及工藝要點,探討庫區(qū)斷面測量成果的數(shù)據(jù)處理,以及斷面測量技術(shù)在庫容率定及泥沙淤積分析中的應(yīng)用,為我國眾多大中型水電站庫區(qū)斷面測量及庫容率定工作提供了一種新的思路和方法。

二灘水電站1號泄洪洞在采用常規(guī)摻氣設(shè)施后,在反弧段下游側(cè)出現(xiàn)了空蝕破壞,須對摻氣設(shè)施進行體型改造。文中簡要介紹了改造工程中的各項技術(shù)要求和質(zhì)量控制方法,實施后取得了良好的工程效果,實現(xiàn)了摻氣設(shè)施對泄洪洞底板及側(cè)墻的減免蝕保護作用。

溪洛渡水電站的泄洪設(shè)施由壩身孔口和兩岸泄洪洞組成,其中隧洞泄洪流量達18000~20000m3/s,占樞紐泄洪的45%左右。本文結(jié)合壩址地形、地質(zhì)條件及隧洞泄洪要求,對泄洪洞的布置、選型與設(shè)計,開展了多方案的比較研究,提出了“有壓接無壓—洞內(nèi)龍落尾”型泄洪洞的布置型式。

響洪甸水電站泄洪隧洞運行30年中，閘門共開啟458次，總泄水歷時3082h，多年來運行情況正常，但一次或一年中放水時間過長，出口門槽局部位置有時出現(xiàn)空蝕或沖蝕現(xiàn)象．為了減免空蝕和沖蝕，在分析產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，可概括出以下兩點措施：（1）增大門槽的錯距；（2）鑿除底槽后坎．這樣，可進一步提高出口門槽的抗空化空蝕和抗沖蝕能力，以確保工程安全．

響洪甸水電站泄洪隧洞運行３０年中，閘門共開啟４５８次，總泄水歷時３０８２ｈ，多年來運行情況正常，但一次或一年中放水時間過長，出口門槽局部位置有時出現(xiàn)空蝕或中蝕現(xiàn)象，為了減免蝕和沖蝕，在分析產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，可概括出以下兩點措施，（１）增大門槽的錯距；（２）鑿除底槽后次，這樣，可進一步提高出口門槽的抗空化空蝕和抗沖蝕能力，以確保工整安全。

針對某水電站泄洪洞通風洞洞口及工作門啟閉機室噪音較大的問題,筆者研究并提出了有效的解決方案。通過在原通風洞內(nèi)增設(shè)一定高度的阻塞體,減小了通風洞內(nèi)的風速及風量,從而實現(xiàn)了降低噪音的目的,但是,增設(shè)阻塞體對洞頂通氣井的風速及風量影響較小;通過在閘室左側(cè)增設(shè)通氣平洞,泄洪洞總通風量得到了有效的增加,但是原通風洞的風速變化不明顯,即增加通氣平洞不能降低原通風洞風速及風量;同步增設(shè)阻塞體以及通氣平洞,在減小原通風洞風速的同時又通過新建通氣平洞補償了由于原通風洞增加阻塞體而減小的風量。

針對某水電站泄洪洞通風洞洞口及工作門啟閉機室噪音較大的問題,筆者研究并提出了有效的解決方案。通過在原通風洞內(nèi)增設(shè)一定高度的阻塞體,減小了通風洞內(nèi)的風速及風量,從而實現(xiàn)了降低噪音的目的,但是,增設(shè)阻塞體對洞頂通氣井的風速及風量影響較小;通過在閘室左側(cè)增設(shè)通氣平洞,泄洪洞總通風量得到了有效的增加,但是原通風洞的風速變化不明顯,即增加通氣平洞不能降低原通風洞風速及風量;同步增設(shè)阻塞體以及通氣平洞,在減小原通風洞風速的同時又通過新建通氣平洞補償了由于原通風洞增加阻塞體而減小的風量。

為了更好地適應(yīng)雅礱江流域電站集中監(jiān)控和二灘水電站\"無人值班\"(少人值守)工作模式,二灘水電站對原工業(yè)電視系統(tǒng)進行了改造,實現(xiàn)了純數(shù)字方式視頻監(jiān)控,更好地滿足了今后系統(tǒng)升級和電站全面監(jiān)控的需要。

通過二灘水電站水墊塘底板和護坦多年的抗沖磨修補工程實踐,對環(huán)氧砂漿修補材料的抗沖擊磨蝕性能和施工工藝等進行了持續(xù)改進,研制出一種低放熱、低熱變形溫度、耐沖蝕、抗磨蝕的jme改性環(huán)氧砂漿抗沖磨修補材料。這有效地滿足了二灘水墊塘高溫環(huán)境對施工的要求并解決了高水頭、高流速環(huán)境下水墊塘底板、護坦的薄層破損修補問題,對維護水電站的安全運營有重要的影響。

為解決小灣水電站泄洪洞高速水流產(chǎn)生的空化空蝕問題,采用物理模型研究了泄洪洞和摻氣坎的體型,提出摻氣坎后三級坡的泄洪洞體型和只跌不挑的摻氣坎體型。水力學原型觀測和實際應(yīng)用效果表明:研究成果和設(shè)計是成功的。介紹了研究過程和部份水力學原型觀測成果。

二灘水電站尾水調(diào)壓室是典型的高邊墻、大跨度、特大斷面地下洞室，施工中采取了合理的開挖施工方案，如施工道路的布置以及施工支洞的設(shè)置等。根據(jù)高大洞室結(jié)構(gòu)特點采用了有效的綜合性支護方式，尤其是在開挖支護施工階段跟蹤進行圍巖應(yīng)力應(yīng)受監(jiān)測，及時調(diào)整施工方案，確保了整體圍巖穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全，在進度和質(zhì)量方面都達到了預(yù)期的目的。對于施工中出現(xiàn)的各種不利情況，如巖爆、邊墻頂拱局部變形大等，采取了一系列處理措施，取得了良好的效果，為類似的高大洞室開挖支護施工提供了可資借鑒的經(jīng)驗。

二灘水電站導(dǎo)流洞封堵施工——介紹了二灘水電站導(dǎo)流洞堵頭的設(shè)計布置、施工組織、施工程序及工藝，并對施工工藝和程序進行了評價　　

由于進口閘門井土建結(jié)構(gòu)的施工與閘門下閘分別由不同的承包商進行，且進口門槽安裝存在超限誤差，門槽填框的提取與門槽保護之間存在時間矛盾、與閘門裝配存在空間矛盾，兩個標將要在同一條洞中施工等，給導(dǎo)流洞下閘封堵帶來不少技術(shù)和合同問題，經(jīng)工程師、承包商、業(yè)主和設(shè)計院等部門的通力合作，最終使下閘封堵得以順利進行。

簡單介紹了二灘水電站調(diào)壓室的布置、水力計算、洞室支護和結(jié)構(gòu)設(shè)計。

構(gòu)皮灘水電站泄洪洞工程位于碳酸鹽巖地區(qū),通過前期大量的工程地質(zhì)勘察研究,查明了工程區(qū)工程地質(zhì)條件與主要地質(zhì)問題。在洞線選擇過程中,各建筑物最大限度地避開了主要地質(zhì)缺陷,并對可能出現(xiàn)的問題進行了預(yù)處理。泄洪洞工程的成功實踐是地質(zhì)與設(shè)計有機結(jié)合的典范,對工程建設(shè)具有借鑒作用。

四川雅礱江上二灘水電樞紐工程,設(shè)計裝有中孔弧形閘門6扇,其門寬6m、門高5m、水頭高80m,門葉曲率半徑r=10015mm,支鉸軸承引進德國skf公司φ560mm球鉸,門葉重120t,用液壓啟閉機進行操作。由于中孔弧形閘門處在80m水頭下工作,設(shè)計要求門葉弧面須機械加工,確保弧面粗糙度ra≤2μm,使門葉啟閉過程中減少頂水封的磨損。根據(jù)設(shè)計圖樣的要求,要進行如此之大

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雅龔江二灘水電站庫區(qū)泥石流十分活躍，在庫區(qū)內(nèi)，溝谷型泥石流溝１００條，庫首左岸的金龍溝，多次暴發(fā)過泥石流，用金龍溝泥石流活動特征與短歷時雨強的資料，經(jīng)計算分析后，得到了庫區(qū)泥石流活動規(guī)律，流域環(huán)境條件與雨強之間的關(guān)系式，并給出了金龍溝暴發(fā)泥石流的降水指數(shù)３６００，有助于泥石流預(yù)報。