劉家峽水電站泄水道磨損與空蝕問題治理措施試驗(yàn)

劉家峽水電站運(yùn)行已30多年,泄水建筑物長期經(jīng)受高速水流挾帶泥沙的磨蝕,破壞嚴(yán)重。補(bǔ)強(qiáng)加固措施有渠身洞身抹環(huán)氧砂漿,原鋼襯表面貼新鋼板塞焊加固,采用水下封堵形成旱地修補(bǔ)條件;并對閘門開啟方式進(jìn)行優(yōu)化,取得了良好的效果。

劉家峽水電站泄水建筑物補(bǔ)強(qiáng)加固措施研究及應(yīng)用——劉家峽水電站運(yùn)行已3o多年，泄水建筑物長期經(jīng)受高速水流挾帶泥沙的磨蝕，破壞嚴(yán)重。補(bǔ)強(qiáng)加固措施有：渠身洞身抹環(huán)氧砂漿，原鋼襯表面貼新鋼板塞焊加固，采用水下封堵形成旱地修補(bǔ)條件；并對閘門開啟方式進(jìn)行優(yōu)...

文章分析了劉家峽右岸繞滲實(shí)測水位變化過程及范圍，論述了庫水位與實(shí)測水位相關(guān)關(guān)系及相關(guān)線成因，地質(zhì)條件對地下水位的影響，右岸地下水補(bǔ)給關(guān)系及滲流邊界條件的變化，右岸繞頁滲流變化規(guī)律。

基于三維有限元法,對劉家峽水電站擴(kuò)機(jī)工程調(diào)壓井結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力、反應(yīng)譜分析及非線性有限元分析,評價了結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)。首先根據(jù)線彈性有限元分析結(jié)果,采用拉應(yīng)力圖法對調(diào)壓井襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了配筋;然后以考慮混凝土開裂的非線性有限元方法校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和裂縫寬度。通過調(diào)整配筋面積,提出了適合于該水電站擴(kuò)機(jī)工程調(diào)壓井結(jié)構(gòu)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)型式和配筋方案。

劉家峽電站近二十年來，泥沙問題給電站的安全發(fā)電和渡汛帶來了極其嚴(yán)重危害，經(jīng)對電站泥沙問題的研究與運(yùn)用實(shí)踐認(rèn)為：從發(fā)電與解決泥沙危害綜合考慮，電站采用高水位運(yùn)行異重流排沙和低水位拉沙，可有效解決電站近期泥沙問題。實(shí)踐證明：采用這些途徑取得了顯著的排沙減淤效果和經(jīng)濟(jì)效益，保證了電站安全運(yùn)行。

劉家峽水電站運(yùn)行近二十年來，泥沙問題給電站的安全發(fā)電和渡汛帶來了極其嚴(yán)重危害，經(jīng)對電站泥沙問題的研究與運(yùn)用實(shí)踐認(rèn)為；從發(fā)電與解決泥沙危害綜合考慮，電站采用高水位運(yùn)行，異重流排沙，必要的降低水位運(yùn)行和低水位拉沙可有效解決劉家峽電站近期泥沙問題。

劉家峽水電站地下廠房上游壁地下水位偏高，影響巖壁穩(wěn)定，雖然采取了多種措施，成效甚微，采用環(huán)境同位素探測發(fā)現(xiàn)了154號孔深層承壓水向上補(bǔ)給后，進(jìn)行處理，切斷了補(bǔ)給通道，地下水位大幅降低，同時又保證了觀測管的正常觀測。獲得了事半功倍的效果。

氧氣生態(tài)補(bǔ)償效益完善了水電對火電生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償效益計(jì)算.運(yùn)用cdm方法學(xué)得出水庫的二氧化碳減排量,然后計(jì)算出水電站代替火電發(fā)電時減少的氧氣的消耗量.黃河劉家峽水電站2020年調(diào)度計(jì)算結(jié)果顯示,劉家峽水電站在2020水平年的氧氣生態(tài)補(bǔ)償效益為5156萬元,為科學(xué)制定水電價格提供依據(jù).

機(jī)敏是水輪發(fā)電機(jī)組的支承結(jié)構(gòu),它承受著機(jī)組的全部重量以及軸向水推力,同時還要承受質(zhì)量偏心、正常扭矩及短路扭矩等引起的水平推力.因而是廠房結(jié)構(gòu)中的要害部位,必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性,否則將直接影響到整個電站運(yùn)行的安全.本文對劉家峽水電站廠房機(jī)墩在初期運(yùn)行時所發(fā)現(xiàn)的裂縫情況以及運(yùn)行20年后的設(shè)計(jì)回訪加以評述.

在分析劉家峽水庫近年來壩前與洮河淤積同汛期水庫運(yùn)行水位關(guān)系、洮河與壩前水沙運(yùn)動特性的基礎(chǔ)上，建立了包括能描述異重流運(yùn)動的一維沖淤數(shù)學(xué)模型，經(jīng)驗(yàn)證該數(shù)學(xué)模型能較好地反映劉家峽水庫洮河與壩前段的水流泥沙運(yùn)動過程．根據(jù)歷年的水沙資料找出洮河出現(xiàn)大、中、小三種不同來水來沙條件的三年為典型水沙年．又根據(jù)劉家峽多年實(shí)際運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，概括出當(dāng)黃河為豐、平、枯水年時的高、中、低三種庫水位調(diào)度方案．假設(shè)來年洮河可能出現(xiàn)的水沙條件都包括在這三種典型年之內(nèi)，加上三個不同的庫水位運(yùn)行條件，利用該數(shù)學(xué)模型就可對劉家峽水庫壩前及洮河淤積發(fā)展進(jìn)行預(yù)測，為水電站運(yùn)行水位的合理調(diào)度提供了重要參考．并以１９９５年實(shí)測地形為例，對１９９６年壩前與洮河可能發(fā)生的淤積情況及相應(yīng)的調(diào)度方案進(jìn)行了預(yù)測．

在分析劉家峽水庫近年來壩前與洮河淤積同汛期水庫運(yùn)行水位關(guān)系洮河與壩前水沙運(yùn)行特性的基礎(chǔ)上，建立了包括能描述異重流運(yùn)行的一維沖淤數(shù)學(xué)模型，經(jīng)驗(yàn)證該數(shù)學(xué)模型能較好地反映劉家峽水庫洮河與壩前段的水流泥沙運(yùn)行過程。根據(jù)歷年的水沙資料找出洮河出現(xiàn)大中，小三種不同來水來沙條件的三年為典型水沙年。

龍羊峽水電站泄水道抗沖層缺陷處理措施——龍羊峽水電站水工建筑物已運(yùn)行十多年，由于泄水建筑物抗沖蝕護(hù)面層長期受水流沖刷、氣蝕和自然破壞，局部出現(xiàn)沖坑、脫空等現(xiàn)象，已經(jīng)影響建筑物的正常運(yùn)行。文章對泄水建筑物的缺陷處理措施、施工工藝給出了詳盡的介紹...

龍羊峽水電站水工建筑物已運(yùn)行十多年,由于泄水建筑物抗沖蝕護(hù)面層長期受水流沖刷、氣蝕和自然破壞,局部出現(xiàn)沖坑、脫空等現(xiàn)象,已經(jīng)影響建筑物的正常運(yùn)行。文章對泄水建筑物的缺陷處理措施、施工工藝給出了詳盡的介紹。

劉家峽水庫自1968年舌水到1991年底，庫內(nèi)共淤積泥沙12億m3，占總庫容的21％，威脅著電站的安全運(yùn)行．本交通過實(shí)測資料分析并結(jié)合數(shù)學(xué)模型計(jì)算，對劉家峽水庫的淤積發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析．分析結(jié)呆表明：水庫中泥沙的沖淤，取決于當(dāng)年的進(jìn)出庫水沙條件、高水位高低及前期淤積狀態(tài)等，其中洗河入庫流量的大小時排河庫區(qū)的沖淤起決定性作用．本文還就根本解決劉家峽水庫泥沙問題的措施，提出了建議．

劉家峽水庫自1968年蓄水到1991年底,庫內(nèi)共淤積泥沙12億m^3,占總庫容的21%,威脅著電站的安全運(yùn)行,本文通過實(shí)測資料分析并結(jié)合數(shù)學(xué)模型計(jì)算,對劉家峽水庫的淤積發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析,分析結(jié)果表明:水庫中泥沙的沖淤,取決于當(dāng)年的進(jìn)出庫水沙條件,高水位高低及前期淤積狀態(tài)等,其中兆河入庫流量的大小對兆河庫區(qū)的沖淤起決定性作用,本文還就根本解決劉家峽水庫泥沙問題的措施,提出了建議。

針對許多大中型水電站開閘度汛后面臨修復(fù)泄水道的現(xiàn)狀,結(jié)合李家峽水電站工程特點(diǎn)及地理?xiàng)l件做了泄水道抗沖蝕修復(fù)混凝土配合比試驗(yàn),對泄水道修復(fù)的混凝土抗沖耐磨進(jìn)行了抗裂和耐久性設(shè)計(jì),并優(yōu)選了配比方案。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),該混凝土配合比滿足設(shè)計(jì)要求,各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)良,為類似工程提供了實(shí)踐參考。

劉家峽水電站尾水河床,在電站施工期及運(yùn)行初期因各種因素影響,造成河床內(nèi)堆渣、沖坑交替發(fā)生,局部河段河底高程已抬高了10m,水下地形已穩(wěn)定。若采取措施,在局部河段清渣,尾水位高程降低,發(fā)電量增加,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

大壩安全監(jiān)測警戒值多年來一直是運(yùn)行單位比較關(guān)心的問題。針對劉家峽水電站運(yùn)行條件的改變,通過計(jì)算研究,以統(tǒng)計(jì)分析為主,同時綜合分析設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的有關(guān)資料,按照保證安全、講究實(shí)際、靈活方便的原則,最終確定大壩重要部位的監(jiān)測物理量警戒值。

組成的鑒定誥詢矩陣。為便于計(jì)算，將原始 數(shù)據(jù)編成三維數(shù)組a。若數(shù)組元素口?等于 l，表示鑒定專家對i(；l，2，??， n)作出關(guān)于因素j超過因素r(j≠r) 的判斷；若數(shù)組元素為0，則作出關(guān)于因索 r超過因素j的判斷。往下的演算就是通過 一定形式建立為計(jì)算矩陣和矢量所必需的由 多元素組成的數(shù)組a。例如，為求算權(quán)重系 數(shù)的矢量a=(口l??口，??，4．) 就要算出矢量b=(b，??，b，，??， bo)。其元素按下式計(jì)算： 而 b=，(3) 。，=bi／b，(4) 或口，=2bi／nm(m一1)；(5) 式中分母項(xiàng)乃是專家們在m個因素配對 對比時的判斷數(shù)。如果能滿足鑒定專家們各 種回答的一致性條件。則所得的系數(shù)值a可 看作最后結(jié)果，至于這個一致性的滿足程 度，可甩協(xié)調(diào)系數(shù)w表示之。系數(shù)w

2003年某水電站壩基承壓水水壓發(fā)生十分罕見的大范圍、大幅度異常突降,一夜之間承壓水水位下降23.8m,自動化監(jiān)測系統(tǒng)記錄了突變?nèi)^程。文中根據(jù)自動化觀測數(shù)據(jù),分析異常期間大壩變形、揚(yáng)壓力、滲流量的變化以及對大壩安全的影響;并根據(jù)形變場與滲流場相互作用,提出壩基承壓水水壓與基巖巖塊變形位移相互作用的機(jī)理關(guān)系,得到了實(shí)測數(shù)據(jù)的支持和驗(yàn)證。壩基承壓水異常后,承壓水水位與庫水位的相關(guān)關(guān)系甚好,其相關(guān)系數(shù)大于0.997,標(biāo)準(zhǔn)差小于0.07m,回歸方程滿足真值方程的條件,對形變場與滲流場耦合作用和短時間形變回彈的研究具有重要的實(shí)際意義。

“黃河之水天上來”。從海拔4,000多米的青藏高原巴顏喀拉山北麓伊始的我國第二大河,蜿蜒曲折,穿過草地,由涓涓細(xì)水匯成滔滔巨流,于“九曲黃河”第一灣進(jìn)入群峰高聳的一系列峽谷,奔騰至《禹貢》記載的大禹導(dǎo)河的積石山下,被一座40層樓高的混凝土大壩攔腰截?cái)?呈現(xiàn)出高峽平湖,這就是我國人民在征服黃河的偉大事業(yè)中,建成的第一座發(fā)電量超過百萬千瓦的大型水電工程——劉家峽水電站,它把世世代代白白流逝的河水化成電流,為祖國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)作出歷史性的奉獻(xiàn)。黃金河段的明珠黃河蘊(yùn)藏著豐富的水力資源,上中游河段有3,000公里的流程處于高山峽谷之中,可開發(fā)的水力

劉家峽水電站是一座以發(fā)電為主,兼有防洪、灌溉、防凌、養(yǎng)殖等綜合利用效益的大型水利樞紐,設(shè)計(jì)裝機(jī)容量122.5萬kw,年發(fā)電量57億kw·h。樞紐布置設(shè)計(jì)時不僅要滿足發(fā)電要求,還要考慮解除下游蘭州市百年一遇以下洪水災(zāi)害;改善甘、寧、蒙等省(區(qū))1580萬畝農(nóng)田的灌溉條件和提高其灌溉保證率;利用劉家峽