水布埡水利樞紐溜井一平洞運(yùn)輸方式

水布埡水利樞紐是清江干流的最上一個(gè)梯級樞紐工程，該樞紐有水布埡和半峽兩個(gè)壩址可供比選。水布埡壩址位于巴東縣長嶺鄉(xiāng)，上距恩施市１１７ｋｍ，下距隔河巖水利樞紐９２ｋｍ，距清江河口１５３ｋｍ；半峽壩址位于長陽縣漁峽口鎮(zhèn)，上距水布埡壩址９．２ｋｍ。在可行性研究階段，對以上兩個(gè)壩址進(jìn)行了大量的勘測設(shè)計(jì)和科研工作，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會環(huán)境等各方面進(jìn)行了綜合比較，經(jīng)過慎重研究分析，推薦水布埡壩址

水布埡水利樞紐混凝土面板堆石壩為世界同類壩型的第一高壩,地下電站系統(tǒng)等地下工程規(guī)模位于國內(nèi)水電工程前列。壩址河谷狹窄,地形陡峻,壩址下游地形稍緩,但分布較多滑坡體;壩址上部巖體為灰?guī)r,巖溶發(fā)育,下部為泥頁巖,總體呈上硬下軟分布,地質(zhì)條件復(fù)雜。為保證工程的有序、高效、安全實(shí)施,在工程建設(shè)前期制訂了科學(xué)、合理的施工規(guī)劃,在工程建設(shè)過程中嚴(yán)格按施工規(guī)劃組織施工,保證了工程建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。從施工導(dǎo)流、施工進(jìn)度、場內(nèi)交通、施工布置等方面,簡要介紹了水布埡工程的施工規(guī)劃,以供其它工程參考。

水布埡水利樞紐放空洞混凝土補(bǔ)砌施工方法——水布埡放空洞工程結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，工藝質(zhì)量要求高、工期緊、施工條件差。工程技術(shù)人員根據(jù)結(jié)構(gòu)體型尺寸的不同，分別采用了鋼模臺車、液壓滑模、異形模板、人工翻模等工藝方法。實(shí)踐證明，施工方案及方法合理可行，工藝...

水布埡放空洞具有工作水頭高、流速大、上游水位變幅大等特點(diǎn)。針對其工作門區(qū)的突擴(kuò)跌坎摻氣體型,通過1∶25局部模型和1∶40減壓模型,對該體型的水力特性及空化特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明:放空洞在工作水頭h0=0~110m范圍內(nèi)運(yùn)行,工作門區(qū)突擴(kuò)跌坎體型可免于空蝕破壞;工作門區(qū)側(cè)擴(kuò)跌坎體型設(shè)計(jì)參數(shù)相對應(yīng)的臨界工作水頭hk為35~50m;工作水頭h0=20m時(shí),側(cè)空腔淺小,底空腔基本消失,水流不能有效摻氣,而側(cè)沖擊區(qū)有初生狀態(tài)的蒸汽型空化發(fā)生,為安全計(jì),宜采用抗蝕材料對邊墻水流沖擊予以防護(hù)。分析評估了該體型的抗空蝕破壞能力,研究成果為設(shè)計(jì)決策提供了科學(xué)依據(jù)。

水布埡樞紐放空洞主要承擔(dān)水布埡工程施工期后期導(dǎo)流及完建后大壩檢修時(shí)放空水庫的任務(wù)。它具有水頭高、流速大、運(yùn)行時(shí)間長、水位變幅大等特點(diǎn)。借助系列水工模型試驗(yàn)對水布埡放空洞的泄流能力、壓力特性及關(guān)鍵部位的空化特性、閘門啟閉力、出口鼻坎消能工體型及下游沖刷等進(jìn)行了較深入的研究、分析。提出了一種新型消能工———雙曲差動異型鼻坎,該鼻坎有良好的消能效果。在工作閘門區(qū)突擴(kuò)跌坎處,選擇合適的體型及通氣設(shè)施并嚴(yán)格控制表面不平整度,可達(dá)到防止或減小空化的目的。

水布埡水利樞紐放空洞固結(jié)灌漿施工——簡要介紹了水布埡樞紐固結(jié)灌漿施工方法和施工程序，對灌漿成果和質(zhì)量進(jìn)行了分析。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對隧洞固結(jié)并聯(lián)灌漿孔的對稱形式和壓力控制以及封孔方式提出了見解?！　?/p>

簡要介紹了水布埡樞紐固結(jié)灌漿施工方法和施工程序,對灌漿成果和質(zhì)量進(jìn)行了分析。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對隧洞固結(jié)并聯(lián)灌漿孔的對稱形式和壓力控制以及封孔方式提出了見解。

水布埡水利樞紐施工加密控制測量是施工測量中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),只有選定適宜的布網(wǎng)形式,合理地控制點(diǎn)位,使控制點(diǎn)坐標(biāo)達(dá)到相應(yīng)的精度,才能滿足工程施工的各項(xiàng)要求。系統(tǒng)地介紹了水布埡水利樞紐加密控制外業(yè)測量及導(dǎo)線測量內(nèi)業(yè)計(jì)算的方法和步驟。

針對清江水布埡水利樞紐河岸式溢洪道具有泄量大、水頭高、下游消能區(qū)環(huán)境地質(zhì)差等特點(diǎn)，通過１∶１００整體模型對一級挑流消能防沖布置及消能形式進(jìn)行了３個(gè)方案試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：方案三的引渠流速、流態(tài)、水面比降、泄流能力及下游沖刷等的水力學(xué)指標(biāo)基本上能滿足設(shè)計(jì)要求，并指出還有待研究的問題。

水布埡水利樞紐溢洪道采用挑流消能,最大下泄流量18280m3/s,泄洪落差171m,泄洪功率3.1萬mw。消能沖刷區(qū)環(huán)境地質(zhì)復(fù)雜,左岸有大巖淌滑坡,右岸有馬崖高陡邊坡。巖層以泥盆系寫經(jīng)寺組砂頁巖為主,巖性軟弱,斷裂構(gòu)造發(fā)育,抗沖刷能力低。消能沖刷區(qū)采用兩岸設(shè)置防淘墻而不護(hù)底的防護(hù)方案。防淘墻設(shè)計(jì)與施工方案研究了鉆爆法開挖、預(yù)應(yīng)力錨索加固方案;鉆爆法開挖、錨拉洞加固方案;機(jī)械成孔(槽)、預(yù)應(yīng)力錨索加固方案。經(jīng)綜合比較,采用了鉆爆法開挖、預(yù)應(yīng)力錨索加固方案,目前設(shè)計(jì)和施工均已完成。實(shí)踐表明所選用的設(shè)計(jì)方案和施工方法是合理的。

水布埡導(dǎo)流隧洞具有水頭高,流量大,洞線長,地質(zhì)環(huán)境差等特點(diǎn),因而技術(shù)問題較多,難度較大。為此,進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。主要試驗(yàn)成果有:泄流能力及影響泄流能力的主要因素,壓力特性及改善壓力特性措施,出口消能防沖措施的比較等。這些試驗(yàn)成果為工程優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)。

水布埡水利樞紐工程建設(shè)對流域生態(tài)系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的影響。目前,流域梯級開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響已引起社會各階層的廣泛關(guān)注。結(jié)合我國水利水電工程建設(shè)環(huán)境影響評價(jià)進(jìn)程,概要地回顧了清江水布埡水利樞紐環(huán)境影響評價(jià),并根據(jù)國家對水利水電建設(shè)項(xiàng)目提出應(yīng)在保護(hù)生態(tài)基礎(chǔ)上有序開發(fā)水電的要求,提出對一些關(guān)鍵技術(shù)問題的認(rèn)識與考慮。

水布埡水利樞紐是具有發(fā)電、防洪、航運(yùn)以及旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖等效益的綜合利用水利樞紐工程,主要任務(wù)是發(fā)電、防洪和航運(yùn),投資分?jǐn)倳r(shí)只考慮發(fā)電和防洪。采用了樞紐指標(biāo)系數(shù)法、效益現(xiàn)值比例分?jǐn)偡ā⑻娲桨纲M(fèi)用現(xiàn)值比例分?jǐn)偡?、可分費(fèi)用-剩余效益法四種方法進(jìn)行水布埡樞紐投資分?jǐn)?提出了投資分?jǐn)偨ㄗh及資金籌措建議。

采用不同方法計(jì)算了水布埡水利樞紐防洪投資分?jǐn)?對水布埡防洪分?jǐn)偼顿Y的籌措渠道進(jìn)行了探討,并就不同回報(bào)及其對應(yīng)的投入方式提出了建設(shè)性的建議

湖北清江水布埡水利樞紐溢洪道弧形閘門為橫主梁三斜支臂結(jié)構(gòu),制作工藝復(fù)雜,通過弧形平臺制作放樣、下料卷制、焊接等方法、手段,采用科學(xué)合理的焊接工藝及拼焊順序,保證了該閘門的制作質(zhì)量。

水布埡水利樞紐滑坡體綜合治理施工技術(shù)——針對水布埡工程較突出的環(huán)境地質(zhì)問題，結(jié)合工程施工實(shí)際情況，介紹了水布埡壩址下游5個(gè)主要滑坡體的綜合治理方案：抗滑樁施工、錨索施工、削坡減載、覆蓋層明挖和排水施工等．重點(diǎn)闡述了拉錨抗滑樁和錨索施工的施工方...

水布埡水利樞紐壩址區(qū)巖溶化程度較高,結(jié)合其左岸防滲帷幕布置設(shè)計(jì),針對巖溶介質(zhì)中滲透水流的特點(diǎn),建立了基于改進(jìn)折算滲透系數(shù)法的巖溶滲流有限元數(shù)值計(jì)算分析模型。通過對不同防滲帷幕布置方案進(jìn)行比較,較深入地分析了帷幕的長度和深度、巖溶管道以及巖層和帷幕的滲透性對滲流場的影響,提出了可節(jié)省22.5%防滲帷幕體的優(yōu)化布置方案

水布埡水利樞紐壩址所在位置河谷狹窄,地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,泄洪落差與泄洪單寬流量均較大,河床基巖軟弱,抗沖流速低,兩岸又有巨大的滑坡體及右岸馬崖高邊坡,導(dǎo)流建筑物、泄水建筑物以及電站尾水出口的布置又相對比較集中,泄洪的安全問題屬于水布埡水利樞紐的關(guān)鍵技術(shù)問題。為此,綜合闡述了溢洪道結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)整體模型試驗(yàn)的研究成果以及防淘墻布置及其結(jié)構(gòu)形式的研究成果,從而最終論證溢洪道及防淘墻結(jié)構(gòu)布置形式在水布埡水利樞紐泄洪消能防沖系統(tǒng)中的可行性和合理性。

在綜合滑體的地質(zhì)條件及基本特征的基礎(chǔ)上,建立了古樹包滑坡的三維可視化地層模型。基于三維剛體極限平衡理論和條分法,計(jì)算分析了清江水布埡水利樞紐古樹包滑坡的三維穩(wěn)定性,討論了地下水位對滑坡穩(wěn)定性安全系數(shù)影響。為了更深入地研究抗剪強(qiáng)度對古樹包滑坡穩(wěn)定性的影響,進(jìn)行了若干穩(wěn)定性影響因素的敏感性計(jì)算并且反演分析了抗剪強(qiáng)度。最后進(jìn)行了滑坡整治工程效果驗(yàn)算和潛在滑動面的搜索。計(jì)算表明:地下水對古樹包滑坡有嚴(yán)重影響;在旱季現(xiàn)有滑坡基本穩(wěn)定,雨季滑坡處于極限平衡狀態(tài)。計(jì)算結(jié)果為古樹包滑坡的永久整治工程設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

針對水布坯水利樞紐工程地下式電站廠房，以巖塊的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對圍巖體的基本力學(xué)屬性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，對重要的變形及強(qiáng)度試驗(yàn)成果進(jìn)行了對比試驗(yàn)，并就某些測試技術(shù)提出了有益的建議。

通過數(shù)值模擬分析了心墻堆石壩壩體、壩基和兩岸山體的滲流分布規(guī)律和防滲帷幕的作用效果，以及壩體、壩基滲透參數(shù)變化和不同運(yùn)行工況等因素對滲流場的影響；結(jié)合有關(guān)滲透穩(wěn)定性試驗(yàn)成果，對壩體及壩基的滲流狀態(tài)作了初步的分析和評價(jià)，提出了相應(yīng)的滲流控制措施。

1999年2月5～9日,清江水布埡水利樞紐工程項(xiàng)目建議書評估會在宜昌召開,中國國際工程咨詢公司受國家發(fā)展計(jì)劃委員會的委托主持本次會議,參加會議的有10余名國內(nèi)知名專家以及來自國家計(jì)委、國家電力公司、國家開