廣州抽水蓄能電站二期工程上庫進出水口橋梁與公路設(shè)計

本文概要介紹了廣蓄二期工程所采用的監(jiān)控系統(tǒng)——prokon—lsx系統(tǒng)的硬件和軟件。

廣州抽水蓄能電站二期工程尾水隧洞進/出水口不良地質(zhì)段的新奧法施工

佛子嶺抽水蓄能電站上庫采用側(cè)式進出水口,本文通過物理模型試驗,測試了發(fā)電和抽水2種工況下佛子嶺抽水蓄能電站上庫進出水口的流速分布、各通道流量分配、進出水口水頭損失及入流漩渦等水力參數(shù),并對庫盆流態(tài)進行了觀測。試驗結(jié)果表明,佛子嶺抽水蓄能電站上庫進出水口及引水隧洞的體型布置是基本合理的,可供其他類似相關(guān)工程初步設(shè)計時參考。

廣州抽水蓄能電站二期工程尾水隧洞進/出水口不良地質(zhì)段的新奧法施工

南陽回龍抽水蓄能電站下庫進出水口為雙向流道,體型設(shè)計要求嚴格。為提高效率,減小水頭損失,進行了進出水口體型模型試驗,以改善進出水口體型水力條件。通過調(diào)整轉(zhuǎn)變角度和半徑、優(yōu)化進出水口箱涵體型等措施,使出流斷面流速基本均勻分布,有效提高了引水發(fā)電系統(tǒng)的總效率。

采用flac3d進行流———固耦合分析,并對泰安抽水蓄能電站進出水口圍堰防滲結(jié)構(gòu)進行了三維流———固耦合計算。同時,也分析了施工過程對圍堰和堤基穩(wěn)定性的影響。

結(jié)合某抽水蓄能電站的設(shè)計,對該側(cè)式進出水口在不同工況下的流速分布、水頭損失等水流特性進行了水力模型試驗與三維數(shù)值模擬,并對原設(shè)計體型成功地進行了優(yōu)化.數(shù)值計算采用rngκ-ε模型,應(yīng)用多子區(qū)域組合法求解,壓力耦合計算采用simplec.研究結(jié)果表明,計算與試驗結(jié)果吻合較好.通過對抽水蓄能電站側(cè)式短進出水口分流墩、頂板和邊墻等流道結(jié)構(gòu)的體型優(yōu)化,解決了在出流時流態(tài)分布不均勻與水頭損失系數(shù)偏大的難題.

通過對廣蓄和惠蓄等工程進、出水口試驗研究資料的總結(jié)和分析,對抽水蓄能電站側(cè)式進、出水口的體型布置、入流漩渦、流量分配、流速分布、水頭損失等及其改善措施進行了探討。

引水隧洞是抽水蓄能電站工程的重要組成部分,連接上下水庫。引水隧洞進/出水口方案的選擇是為了查明進/出水口洞口地質(zhì)條件并建議進洞點及閘門井的位置,為優(yōu)選進洞位置及邊坡支護設(shè)計提供依據(jù)。本文以上水庫進/出水口為例,淺要分析上水庫進、出水口方案的優(yōu)化選擇,并提出洞口開挖支護建議及邊坡坡比建議值,以期提供洞口優(yōu)選的一點體會和思路

和水噸，，z礎(chǔ)．麥 廣州抽水蓄能電站二期工程施工監(jiān)理實踐片斷 宗永春 (廣蓄王監(jiān)理) 廣州抽水蓄能電站二期工程概況，施工 條件及特點等，已在本刊1993年4期，1995 年4期有所介紹。二期工程在經(jīng)歷了籌建， 準備，施工階段后，土建施工已進入掃尾階 段，機電安裝進入高峰階段，擬于今年底第一 臺機組投入運行，1999年工程全部完建。 1工程建設(shè)進展里程碑 建設(shè)施工中具有代表性的里程碑日期列 下： 1992年8月29日通過議標談判與中南院簽 訂“二期工程監(jiān)理承包合同”； 1993年4月1日舉行進廠交通洞施工的開工 典禮； 1993年6月28日通過議標談判同廣東省院 簽訂招標設(shè)計和施工設(shè)計階段勘測，試驗，設(shè) 計合同； 1994年6月28日通過議標談判同水電十四 局簽訂土建主標的“引水，尾水及廠房系統(tǒng)土 建工程施工承包

下特點:①布置在洞室和開關(guān)站的設(shè)備,構(gòu)成全電站 機電設(shè)備分布層次清晰順暢、布置緊湊合理的格局; ②主廠房設(shè)備相對集中在中間層和水輪機層,緊靠 主機方便管路和電氣連接,使設(shè)備布置緊湊而不顯 擁擠;③主廠房各層機電設(shè)備布置是按上游側(cè)為機 械設(shè)備,下游側(cè)為電氣設(shè)備的原則考慮,設(shè)備類別分 明,并且由于主廠房尺寸是經(jīng)充分論證后確定的,設(shè) 備間距和維護通道尺寸合理,十分方便運行和維護 管理;④中控室模擬屏上設(shè)備布置特別是機組引水 系統(tǒng)設(shè)備布置形象化,給運行管理人員有很強的直 觀感,對全廠主設(shè)備運行狀態(tài)一目了然;⑤主變洞的 高壓試驗場和gis管道布置考究,充分利用了平面 和空間,減少占地面積,又縮短了gis管道的長度, 收到既布置緊湊合理又降低了投資的良好效果;⑥ 高壓電纜洞采用分隔成高壓電纜和控制電力電纜兩 洞線布置方式,對減少高壓電纜發(fā)生火

廣州抽水蓄能電站（下稱廣蓄電站）二期工程尾水隧洞進出水口段（樁號0＋49．2～0＋68．4m），洞頂以上巖層為全、強風化花崗巖，v類圍巖，地質(zhì)條件很差。為了隧洞順利通過此段，在洞頂范圍由地表做深孔垂直錨桿，使洞頂圍巖形成拱圈，穩(wěn)固圍巖。從隧洞開挖出露的情況來看，效果很好。

根據(jù)清遠抽水蓄能電站的實際施工條件,以方便電站運行維護為原則,提出了溜槽運輸、手拉葫蘆起吊的施工方案。該方案結(jié)合工程的實際情況,根據(jù)施工單位的能力設(shè)計出切實可行、并能使工程順利安全地進行,體現(xiàn)了設(shè)計、施工的創(chuàng)新以及共同為工程服務(wù)的宗旨。

通過泰安工程下庫進/出水口寬度、底板高程、擴散段、前池段以及尾水明渠的設(shè)計介紹,闡述了抽水蓄能電站進/出水口布置的設(shè)計思路,可供其它抽水蓄能電站設(shè)計進/出水口時參考。

抽水蓄能電站的一個顯著特點是上水庫的防滲要求很高。對于連接上進出水口和引水隧洞的埋管段,如果采用鋼筋混凝土管很難滿足限裂要求,而僅采用鋼管也難以滿足抗外壓穩(wěn)定,因此江蘇宜興抽水蓄能電站埋管段采用了外包鋼筋混凝土鋼管結(jié)構(gòu),以滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和防滲的要求。

白山抽水蓄能電站為技術(shù)改造項目,其地下廠房及附屬洞室的布置受到白山一、二期工程及霧化防護工程的制約,同時要考慮施工時不能影響一、二期廠房的運行,致使上庫進/出水口底板高程布置亦受到了限制,上彎段產(chǎn)生了較小的負壓。分析了在引水洞上彎段產(chǎn)生較小負壓的情況下結(jié)構(gòu)的受力情況及運行安全。

針對江蘇宜興抽水蓄能電站上進/出水口地形地質(zhì)條件及防滲要求高的特點,結(jié)合工程實際,采用外包鋼筋混凝土鋼管結(jié)構(gòu),并簡要介紹該結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點。

馬山抽水蓄能電站上庫進/出水口為井式進/出水口,目前國內(nèi)只有碧敬寺和西龍池抽水蓄能電站采用此形式,工程資料較缺乏。通過對該工程進/出水口進行數(shù)值模擬計算和物模試驗,并對結(jié)構(gòu)進行三維有限元計算,最終獲得水流條件和結(jié)構(gòu)受力均較好的體型。

通過物理模型試驗,測試了發(fā)電和抽水兩種工況下惠州抽水蓄能電站上庫進出水口的流速分布、各通道流量分配、進出水口水頭損失及入流漩渦等水力參數(shù),并對庫盆流態(tài)進行了觀測.試驗結(jié)果表明,惠州抽水蓄能電站上庫進出水口及引水隧洞的體型布置是基本合理的,可供其他類似工程初步設(shè)計時參考.

利用三維紊流數(shù)學模型,對某抽水蓄能電站上水庫進/出水口原方案及其優(yōu)化方案抽水和發(fā)電工況進行數(shù)值模擬,分析了進/出水口段的水頭損失、進/出水口段的流態(tài)和流速分布等。原方案在抽水工況下,存在擴散段及調(diào)整段頂蓋板下部產(chǎn)生水流分離區(qū)、攔污柵斷面有反向流速、各孔口流速不均勻系數(shù)偏大等不利水力學現(xiàn)象?？紤]以上不利因素,需對原方案進行優(yōu)化。優(yōu)化方案計算結(jié)果表明,在擴散段和防渦梁段之間增加調(diào)整段、壓低擴散段蓋板擴散角以及增加擴散段長度等措施均能改善水流流態(tài)。

利用k-ε紊流數(shù)學模型對某抽水蓄能電站上水庫蓋板豎井式進/出水口進行了數(shù)值模擬.針對有無攔污柵的情況,分析了攔污柵對進/出水口流速分布和水頭損失等的影響.就整個進/出水口而言,不模擬攔污柵,其結(jié)果基本能反映進/出水口的水力學特性.

廣州抽水蓄能電站二期工程的引水系統(tǒng)是我國目前pd值最大的水工隧洞,一洞四機布置,主洞及高壓岔管為鋼筋混凝土襯砌,承受最大靜水頭為610m.隧洞充水平均速率為15m/h,排水平均速率為5m/h.隧洞充水采用壓力表和壓力變送器監(jiān)測洞內(nèi)水位,采用滲壓計監(jiān)測外圍巖水位.在充水試驗過程中,位于高壓岔管上方的地質(zhì)探洞出現(xiàn)較嚴重漏水,漏水量達32l/s.埋設(shè)于高壓岔管附近的滲壓計普遍測到較高的滲水壓力,最高達543m水頭.隧洞放空后進行檢查,發(fā)現(xiàn)高壓岔管有較多裂縫.經(jīng)處理后隧洞再次充水,觀測結(jié)果表明,隧洞內(nèi)水外滲得到了有效控制,地質(zhì)探洞漏水量減小至3.2l/s,減幅達84%,滲漏水處理達到了預(yù)期的目的