喀麥隆曼維萊水電站輸水明渠襯砌方案優(yōu)化設(shè)計

反濾料的設(shè)計在心墻壩的設(shè)計中占有很重要的位置,是心墻壩設(shè)計的關(guān)鍵,反濾準(zhǔn)則在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用.以喀麥隆曼維萊水電站工程為例,采用美國陸軍工程師團(tuán)的設(shè)計規(guī)范,敘述了反濾料的設(shè)計過程和設(shè)計步驟,為其他工程的反濾設(shè)計提供參考.

曼維萊水電站工程的擋水建筑物為黏土心墻堆石壩、均質(zhì)土壩與混凝土重力壩連接的混合壩型,主要介紹了工程的安全監(jiān)測設(shè)計,監(jiān)測設(shè)計以擋水建筑物的變形監(jiān)測和滲流監(jiān)測為重點,并兼顧全面,形成覆蓋整個工程的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò).

曼維萊水電站工程位于喀麥隆南部大區(qū)恩特姆流域原始森林地區(qū),工程總庫容為1.3億m3,電站總裝機(jī)容量為211mw.根據(jù)樞紐汛期泄洪排沙的要求及水庫運行方式,本工程初步設(shè)置了兩個溢洪道:主溢洪道和輔助溢洪道.其中主溢洪道與沖沙閘結(jié)合在一起布置,位于左岸主河槽,輔助溢洪道布置在右岸主河槽.重點介紹了輔助溢洪道布置設(shè)計,為其他水利樞紐工程提供參考.

承包商與喀麥隆業(yè)主合同簽署的曼維萊水電站工程開發(fā)建設(shè)方案為半地下廠房長尾水隧洞方案.在工程正式開工前,設(shè)計開展了為期一年的補(bǔ)測勘測及專題研究,對電站引水發(fā)電系統(tǒng)方案進(jìn)行了多方案比選論證研究,成功地進(jìn)行了方案優(yōu)化和變更,節(jié)約了工程投資和工期,取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益.

曼維萊渠道存在高邊坡處理問題,需要進(jìn)行邊坡穩(wěn)定計算.采用了geo-slope軟件對渠道高邊坡穩(wěn)定進(jìn)行計算分析.計算采用勘測報告并結(jié)合現(xiàn)場試驗確定地質(zhì)參數(shù),通過計算驗證了設(shè)計方案下邊坡的穩(wěn)定性.

喀麥隆曼維萊水電站引水系統(tǒng)主要由輸水渠道、前池、壓力管道、水輪機(jī)和尾水管等主要建筑物組成,其水力特性復(fù)雜,涉及渠道流的水面線和瞬交流計算分析,以及有壓管流的瞬變流計算分析.通過對該電站大波動過渡過程進(jìn)行模擬分析,為工程設(shè)計提供科學(xué)的依據(jù)以及切實可行的控制和保護(hù)措施,確保曼維萊水電站的安全、經(jīng)濟(jì)與穩(wěn)定運行.

曼維萊水電站工程位于喀麥隆南部恩特姆流域原始森林地區(qū),主要任務(wù)是發(fā)電。電站攔河壩泄水建筑物采用底流消能方式,重點介紹了消力池建筑物的運行期檢修方案及功能特點。

曼維萊水電站位于非洲中部喀麥隆恩特姆河上,特殊的工程地質(zhì)環(huán)境,造就了場區(qū)含鐵質(zhì)結(jié)核殘積土、全風(fēng)化層深厚、基巖差異風(fēng)化和球狀風(fēng)化等典型的工程地質(zhì)特征.

介紹了喀麥隆曼維萊水電站生活和消防供水系統(tǒng)的構(gòu)成和布置,并對電站所采用的水處理工藝的配置、功能和設(shè)計參數(shù)等做了詳細(xì)的闡述。

曼維萊水電站工程位于喀麥隆共和國南部大區(qū)恩特姆省境內(nèi),電站為引水徑流式,廠房為岸邊式地面式,裝機(jī)4臺,單機(jī)容量為52.75mw,總裝機(jī)容量211mw.電站以225kv電壓等級接至電網(wǎng).工程結(jié)合非洲實際情況,并考慮了國外咨詢工程師的意見,設(shè)計和國內(nèi)的工程實際相比具有一定的特點.

主要介紹曼維萊水電站接入系統(tǒng)、主接線方案,以及廠用電系統(tǒng)、主要電氣設(shè)備選擇、過電壓保護(hù)和防雷接地等的電氣一次設(shè)計,其中雷電過電壓和接地系統(tǒng)分析計算分別采用atp-emtp和cdegs等仿真軟件效果顯著.

介紹了曼維萊水電站壓力鋼管設(shè)計,通過主要的結(jié)構(gòu)計算確定壓力鋼管不同段的壁厚;加勁環(huán)的尺寸及間距,使其結(jié)構(gòu)布置安全、合理、經(jīng)濟(jì),滿足運行要求.

針對喀麥隆曼維萊水電站無壓引水系統(tǒng)明渠的過流能力及其水力瞬變流特性,基于明渠水流的基本方程,推導(dǎo)得到了相應(yīng)的特征隱式格式算法以及邊界條件,建立了長明渠引水式水電站瞬變流分析的仿真模型,并進(jìn)一步結(jié)合工程實例揭示系統(tǒng)的瞬變流特性。與二維水力仿真分析成果進(jìn)行比較驗證分析,可知該水電站水庫和壓力前池水位差為1.06m的情況下,引水明渠過流能力不足以通過4×112.5m~3/s的額定流量。融合明渠的水力特性和壓力前池的水位波動特性,水電站水力—機(jī)械系統(tǒng)調(diào)節(jié)保證計算參數(shù)的控制值均滿足要求,其中明渠出口(壓力前池)最高水位為392.362m,低于相應(yīng)的渠道末端頂高程394.270m,滿足布置要求。水電站水力—機(jī)械系統(tǒng)的水力干擾和小波動過渡過程均滿足穩(wěn)定性要求,且調(diào)節(jié)品質(zhì)優(yōu)良。研究成果可為工程設(shè)計和電站運行提供可靠的技術(shù)支撐,在合理選擇前池容積的前提下,實現(xiàn)對渠道引水能力、渠堤沿線高度和前池最大水位波動的有效控制。

曼維萊水電站是一個由四個發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的引水徑流電站。在發(fā)電機(jī)中,定子組裝占有主導(dǎo)地位,影響著電站的運行。對此,本文對發(fā)電機(jī)定子組裝展開分析。

曼維萊水電站廠房壓力管道由上鎮(zhèn)墩段、斜管段、下鎮(zhèn)墩段組成,采用明鋪回填方案.基坑開挖后,在上下鎮(zhèn)墩之間形成高達(dá)52.5m的高邊坡.邊坡巖體以片麻巖為主,巖質(zhì)堅硬,工程性質(zhì)良好;邊坡未發(fā)現(xiàn)有斷層發(fā)育,巖體裂隙中等發(fā)育一不發(fā)育,以ⅳ、v結(jié)構(gòu)面為主,邊坡巖體穩(wěn)定性主要取決于結(jié)構(gòu)面發(fā)育特征及其與開挖坡面的組合關(guān)系.

曼維萊水電站攔河壩分為一期主壩(黏土心墻堆石壩)、二期主壩(均質(zhì)土壩)和三期主壩(均質(zhì)土壩)組成.重點介紹了攔河壩滲流和邊坡穩(wěn)定分析計算,為其他水利樞紐工程提供參考.

《喀麥隆論壇報》消息，喀麥隆將在未來幾年，推動一系列重大項目的實施，計劃建設(shè)的曼維萊水電站就是其中一個。

曼維萊水電站工程位于喀麥隆南部大區(qū)恩特姆流域原始森林地區(qū),工程總庫容為1.2×10~8m~3,電站總裝機(jī)容量為211mw。根據(jù)樞紐汛期泄洪排沙的要求及水庫運行方式,本工程初步設(shè)置2個溢洪道:主溢洪道和輔助溢洪道,其中主溢洪道與沖沙閘結(jié)合在一起布置。介紹了主溢洪道和沖沙閘的布置設(shè)計,為其他水利樞紐工程提供參考。

由中國電力建設(shè)集團(tuán)承建的喀麥隆曼維萊水電站主體部分2月8日通過喀方臨時驗收委員會驗收。該項目位于喀麥隆南部大區(qū)，總投資6．37億美元，總裝機(jī)容量211兆瓦。項目于2012年底開工，由中國電力建設(shè)集團(tuán)總承包，中國水利水電第16工程局實施。項目經(jīng)理陳高說，該項目建設(shè)為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造大量就業(yè)，而且中方通過赴華培訓(xùn)、現(xiàn)場教學(xué)、崗位實操等方式，培養(yǎng)了一批懂技術(shù)、會運營的喀麥隆本土水電人才。

由中企承建的喀麥隆曼維萊水電站主體部分于2月8日通過喀方臨時驗收委員會驗收。此次驗收的是除發(fā)電機(jī)組外的水電站主體部分。發(fā)電機(jī)組將等待由中企承建的曼維萊輸變電項目建成后,統(tǒng)一進(jìn)行驗收移交。驗收現(xiàn)場,法國監(jiān)理切爾韋蒂帶領(lǐng)監(jiān)理團(tuán)隊和喀方業(yè)主成員實地查看,對照預(yù)驗收時梳理的保留項目清單,細(xì)細(xì)比對,一一勾除。該項目位于喀麥隆南部大區(qū),總投資6.37億美元,總裝機(jī)容量211兆瓦。

針對出居溝水電站尾水渠正向出流,局部占用河床行洪斷面,以及泥石流淤積尾水渠等問題,提出對初步設(shè)計階段廠區(qū)建筑物尾水渠優(yōu)化設(shè)計?？紤]到?jīng)_擊式水輪發(fā)電機(jī)組尾水出流特點,改尾水渠正向出流為側(cè)向出流,降低尾水渠存在汛期淤積的風(fēng)險,同時減少了尾水渠工程量,降低了工程造價。

介紹了喀麥隆曼維萊水電站大壩進(jìn)水口2×500kn雙向門機(jī)的設(shè)計情況,并總結(jié)其設(shè)計特點與難點,以期為今后的類似設(shè)備設(shè)計提供參考。