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四川省阿坝州白水江青龙水电站工程选址、工程总部署及主要修建物
文章泉源:mog-net.com   宣布者:师长教员卒业作品网站   宣布时间:2013-08-31 16:14:43   浏览:47819

5  工程选址、工程总部署及

主要修建物

审   定: 胡克让 审   查: 易乃厚  刘全才  范祥伦

校   核 郑岳岷  刘朝清  李建华 编   写 李国善  程  春   谭可奇

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目  录


5.1 设计凭证

5.1.1 工程等别及修建物级别

青龙水电站属白水江水电计整齐库七级妄图中的第七级梯级电站,为引水式开发。闸高16.50m,水库正常蓄水位1272.00m,正常蓄水位以下库容为23.4m3,调治库容7.8m3。电站援用流量132.66m3/s,引水隧洞长约13.5km,电站应用落差约110m,装机容量102MW。本工程为单一发电工程,无防洪、航运、供水等综合应用请求。

凭证《水电要害工程品级划分及洪水尺度(SL252-2000)》,一定青龙水电站为三等中型工程。拦河闸坝、引水系统和厂房等永世性主要水工修建物级别为3级,主要水工修建物级别为4级,暂时性水工修建物级别为5级。

5.1.2 洪水尺度

   凭证《防洪尺度(GB50201—94)》和《水电要害工程品级划分及洪水尺度(SL252-2000)》,本工程挡水、泄水修建物的设计洪水重现期为50年,校核洪水重现期为500年。厂房修建物的设计洪水重现期为50年,校核洪水重现期为200年。

各永世性主要水工修建物洪水尺度及洪峰流量见表5.1-1

各永世性主要水工修建物洪水尺度及洪峰流量

5.1-1

项  目

设 计 洪 水

校 核 洪 水

重现期(年)

流量m3/s

重现期(年)

流量m3/s

    

50

451

500

591

空中厂房

50

460

200

547

5.1.3 地震

青龙水电站河段地震效应主要为焦点强震触及影响。凭证GB18306—2001版《中国地震惊参数区划图》(1/400万),工程区50年超出概率10%,地震惊峰值加速率为0.2g,动回声谱特点周期为0.4s,照顾较量地震基本烈度为度。

凭证《水工修建物抗震设计尺度》SL 203-97的划定,本电站各修建物抗震设防均接纳基本烈度(度)作为设计烈度。

5.1.5 主要手艺尺度

(1)《水电要害工程品级划分及设计安然尺度》DL 51802003

(2)《防洪尺度》GB 5020194

(3)《水利水电工程泉源设计申报体例规程》DL 502193

(4)《水闸设计尺度》SL 2652001

(5)碾压式土石坝设计尺度SL274-2001

(6)《混凝土面板堆石坝设计尺度》SL228-98

(7)《水利水电工程进水口设计尺度》SL2852003

(8)《水工隧洞设计尺度》SL 2792002

(9)《水电站调压室设计尺度》DL/T 50581996

(10)《水电站压力钢管设计尺度》DL/T 51412001

(11)《水电站厂房设计尺度》SL 2662001

(12)《水工混凝土结构设计尺度》DL/T 50571996

(13)《水工修建物抗震设计尺度》DL 50732000

(14)《水工修建物荷载设计尺度》DL 50771997

(15)《水利水电锚杆放射混凝土支护手艺尺度》GBJ186-85


5.2.2 引水线路选择

青龙电站首部要害位于双河乡下1.2km的下马崖,厂区要害位于青龙桥上50m的一级阶地上,其间自然河段长约15.6km。电站接纳引水式开发,电站设计援用流量132.66m3/s,引水隧洞直径为8.5m,从水库特点及沿岸地形、地质条件和工程量等因素看,适于接纳有压隧洞引水。其引水修建物由电站进水口、引水隧洞、调压室和压力管道等修建物组成。

凭证《四川省阿坝州白水江主流(九寨沟县段)水电妄图申报》本工程在可研阶段经由工程地质测绘、地表地质查询会见,并联络地勘质料和水工修建物部署,对左、右岸引水线路阻拦了比选。

左、右岸引水线路所穿越地层岩性类似,为中厚~厚层灰岩及薄层~薄板状灰岩,但工程地质条件差异较大,右岸引水较左岸引水妄图存在以下缺乏:取水修建物部署将触及公路改线;沿线地质条件严重,小断层、顺层挤压带、次级小褶曲出露机率高,地层产状变换大,岩体破碎,类围岩所占比例高;隧洞过金子沟艰辛,绕沟线路长,施工支洞工程量大;压力管道地质条件差,笼罩层厚度大,且触及公路改线。

是以,经由历程上述综合剖析较量,从引水线路的地形、地质条件,工程部署等情形来看,左岸引水线路显着优于右岸引水线路,故可研阶段推荐左岸引水线路妄图。2005619~21日,四川省发改委在成都掌管召开了四川省阿坝州白水江青龙水电站可行性研究申报》工程手艺妄图审查会,并以川发修改力[2005]534号文批复,赞成设计单元推荐的左岸引水线路。

左岸引水隧洞沿线有荷叶坡聚积体、木正沟、抹地沟、大坝沟、牧马沟、魏家半山聚积体和梨儿沟,引水隧洞部署主要受荷叶坡聚积体、抹地沟、魏家半山聚积体控制。凭证地形地质条件和地勘质料,两聚积体沿洞线偏向漫衍较长,规模较大,隧洞在该处的部署按埋于坡积体以下基岩中经由历程。本阶段在进一步的地勘使命效果基础上,针对隧洞过抹地沟的不合部署和构外型式,洞线部署了沟埋管引水妄图和绕沟引水妄图,其平面部署见图5.2-1

1、沟埋管妄图:

隧洞部署以尽能够延伸洞线长度为准绳,在桩号(引)4+237.004+317.00处为过抹地沟段,沟心处的空中高程约为1310.0m,接纳沟埋管要领过沟,沟埋管基础置于笼罩层上,其持力层为冰水聚积块碎石土。沟埋管底高程约为1248.0m,沟埋管长约80m,断面内径5.8m的圆形,接纳钢板衬砌,外包钢筋混凝土厚1.0m。沟埋管妄图引水隧洞总长为13.338km。由于沟内长年过水,关于管床开挖所组成的基岩边坡阻拦锚杆+挂网喷混凝土阻拦支护;对沟心笼罩层阻拦扫除,待沟埋管施工终了后再回填至原状,为防止沟水的冲刷,在沟底接纳浆砌石阻拦掩护。

2、绕沟妄图:

绕沟妄图隧洞在过抹地沟沟心处的空中高程约为1395.00m,沟心处的隧洞底高程约为1248.5m,隧洞上覆岩体厚度约45m,过沟段隧洞内径为6.5×8.5m的平底马蹄形断面,接纳钢筋混凝土衬砌,衬厚0.7m。绕沟妄图引水隧洞总长为13.498km

3、过沟妄图较量

①地质条件较量:凭证地质质料,埋管妄图抹地沟内持力层为冰水聚积块碎石土,其承载力约0.20.25MPa,基本知足沟埋管承载力请求;绕沟妄图过抹地沟段上覆基岩浅易厚约50~65m,岩体完全性中等,以Ⅳ类围岩为主。是以,两妄图地质条件上都是培植的。

②洞线长度较量:沟埋管妄图引水隧洞长度较绕沟妄图相对短约160m

③施工较量:隧洞绕沟妄图施工项目相对沟埋管妄图较少,主要为地下洞室的开挖与支护,而沟埋管妄图主要施工项目为施工导流、笼罩层深基坑开挖、钢管制安、钢筋混凝土浇筑和土石回填等使命,施工项目较多,施工组织严重,是以,从施工角度,绕沟妄图较优。

④投资较量:虽然隧洞沟埋管妄图较绕沟妄图引水隧洞长度短约160m,但投资却比绕沟妄图增添344万元。两妄图工程量及直接投资较量见表5.2-1

5.2-1    引水隧洞过沟段工程量及直接投资较量表

项目

单元

沟埋管妄图

绕沟妄图

备注

笼罩层明挖

m3

98640

岩石明挖

m3

2100

岩石洞挖

m3

182495

199039

混凝土C20

m3

5769

6242

喷混凝土C20

m3

8906

9728

钢筋

t

597

647

钢材

t

230

16MnR

锚杆

26040

28445

Φ25,L=3.0m

土石方回填

m3

52733

凝集灌浆

m

2484

2650

回填灌浆

m2

1716

1831

橡胶止水

m

161

171

波纹管

2

D=5.8m

浆砌块石

m3

3840

相对投资

万元

4258

3914

综上所述,绕沟妄图工程部署和施工较质朴,直接投资更省,故推荐引水隧洞过抹地沟处接纳绕沟妄图。

5.2.3蝶阀妄图与设闸门妄图较量

本工程从隧洞出口至调压室间引水隧洞较长,约13.5Km,凭证《水电站压力钢管设计尺度》(DL/T 5141-2001)中有关划定,联络四川省阿坝州白水江青龙水电站可行性研究申报》专家组审检查法,本阶段较量研究了在压力钢管首端设置蝶阀(蝶阀妄图)和在调压室竖井中设置闸门(闸门妄图)的两种妄图。

1、 蝶阀妄图

调压室断面为长条形,宽9.0m,长30.0m井筒高74.6m与引水隧洞正交。调压室井筒接纳钢筋混凝土衬砌,衬厚1.5m。竖井内设置横撑,横撑断面尺寸为1.2×2.0m,间排距为7.0×7.0m。为进法式模范压室周边围岩的完全性并防止井筒内水外渗,对井筒周边围岩阻拦凝集灌浆,并对其顶拱阻拦凝集灌浆和回填灌浆。

蝶阀直径接纳5.2m,蝶阀室长15m,断面型式为城门洞型,尺寸为宽7.0m,高12m;为便于于蝶阀的装配、掩护及磨练,设置了一条蝶阀室交通洞,其断面型式为城门洞形,断面尺寸为6m×6m(高×宽),衬厚0.6m,蝶阀室交通洞136.339m。蝶阀室及交通洞接纳全断面钢筋混凝土衬砌,顶拱回填灌浆,并阻拦周边凝集灌浆

2、闸门妄图

由于调压室竖井中设置闸门井侵占了一定的稳固断面面积,为保证其有用断面面积与蝶阀妄图类似,本妄图调压室宽9.0m,长34.0m井筒高80m与引水隧洞正交。调压室井筒接纳钢筋混凝土衬砌,衬厚1.5m。竖井内设置横撑,横撑断面尺寸为1.2×2.0m,间排距为7.0×7.0m。为进法式模范压室周边围岩的完全性并防止井筒内水外渗,对井筒周边围岩阻拦凝集灌浆,并对其顶拱阻拦凝集灌浆和回填灌浆。

3、妄图较量

蝶阀妄图和闸门妄图部署及结构上均是可行的,两妄图压力管道、调压室交通洞部署类似。蝶阀妄图和闸门妄图工程量及直接投资见表5.2-2

表5.2-2     蝶阀妄图与闸门妄图修建物主要工程量及相对投资较量表

项目

单元

蝶阀妄图)

闸门妄图)

备注

笼罩层明挖

m3

800

岩石明挖

m3

600

岩石洞(井)挖

m3

37294

31133

混凝土C20

m3

13519

13420

喷混凝土C20

m3

300

排架柱砼C25

m3

200

钢筋

t

1856

2309

锚杆

Φ22,L=3.5m

280

Φ25,L=6.0m

500

500

Φ28,L=8.0m

600

600

凝集灌浆

m

5673

5023

回填灌浆

m2

1768

508

蝶阀

1

D=5.2m

事故门

1

起闭装备

1

相对投资

万元

2553

2593

从上表可见,蝶阀妄图直接投资少40万元。闸门妄图除投资较高外,从运转掩护方面看,该妄图上调压室交通洞的公路修建及掩护艰辛,运转资源较大。综上所述,推荐在压力钢管首端设置蝶阀妄图。

5.4.引水修建物

引水修建物由进水口、有压引水隧洞、调压室及压力管道等组成。

5.4.4.1 进水口

详见首部要害中叙述。

5.4.4.引水隧洞

5.4.4.2.1地形地质条件

引水隧洞穿越区山体雄厚,地形陡峻,山顶海拔高程21002300m。区边疆形较完全,除抹地沟规模较大外,木正沟、大坝沟、牧马沟、梨儿沟规模较小、纵坡降较大。

工程区出露基岩地层为二迭系下统黑河组(P1h)浅演变岩系,岩性为一套滨、浅海交相互群集的碎屑岩和碳酸岩。按岩性组成、群集韵律及岩相的不合,可划分两大段,即黑河组下段(P1h1)、黑河组上段(P1h2)。上段在闸址至木正沟出露,岩性为薄层灰岩、中厚层角砾灰岩,中厚层硅质条带灰岩,夹砂岩、炭质千枚岩、板岩等;下段在木正沟至青龙桥(厂址)出露,岩性以薄层~薄板状灰岩与中厚层(角砾)灰岩、结晶灰岩相间出露,中厚层灰岩部门夹砂岩、板岩。

隧洞区在结构上位于玉瓦~南坪地块内的陵江~青龙背斜西南翼近背斜轴部,宏不雅不雅上属单斜结构,地层全体产状为N25~40°W /SW60~80°。岩体中止层不甚发育,除层面外,结构面主要为一套节理裂隙系统。

区内物理地质作用较强烈,沿线崩坡积体广布,岩体风化卸荷深度较大,地表查询会见和勘探注解,岩体弱卸荷带水平深度浅易25~50m,弱风化带水平深度浅易为80~130m

区边疆下水运动微弱,地下水位埋深大,谷坡中、上部未见泉水出露。岩体含水性及透水性受地层岩性、地质结构及风化卸荷的影响,存在一定差异,沿断层破碎带、挤压破碎带、节理辘集带和岩溶发育的地段含水相对较富厚。

综上所述,引水隧洞穿越区,山体憨厚,地形较完全;深埋段岩体大多新鲜,岩石以中硬岩为主;岩体大多完全性较差,地层走向与洞轴线多呈中等角度订交,部门段近于平行,对隧洞稳固具一定控制性,围岩以Ⅲ类为主,部门为Ⅳ、Ⅴ类。隧洞收支、口段、过沟段和上覆基岩相对单薄段,岩体风化卸荷强烈,完全性差,结构松懈,围岩种别为Ⅳ类;千枚岩集中出露段,地下水较富厚的弱风化岩体段,断层和层间错动带集中出露段,围岩为Ⅴ类。隧洞穿越区岩性岩相变换大,部门岩层褶曲发育,岩层产状将随机变换。

5.4.4.2.2引水隧洞部署

本电站设计发电援用流量132.66m3/s,引水隧洞部署于白水江左岸。引水隧洞从进水口至调压室全长约13.5km,隧洞断面型式为马蹄形,底宽6.5m,高8.5m

引水隧洞沿线有木正沟、抹地沟、大坝沟、牧马沟、梨儿沟5条支沟和荷叶坡和魏家半山聚积体,除抹地沟规模较大外,其他沟规模小、纵坡降较大。隧洞部署主要受荷叶坡聚积体、抹地沟和魏家半山聚积体控制。

凭证隧洞区的地形地质条件,隧洞线路部署接纳绕沟要领,使隧洞从沟谷和聚积体下部基岩中经由历程。过聚积体处上覆岩体厚度最小划分为37m35m,过抹地沟处隧洞上覆围岩厚度最小为45m

凭证隧洞进水口及调压室职位,并联络施工支洞的部署,洞线在平面上共设置8个转点,转弯半径均为100m。隧洞全长13.498km,隧洞出口底板顶高程为1257.00m,至调压室处底板顶高程降为1234.10m,隧洞纵坡i=1.7‰,隧洞断面型式为马蹄形,底宽6.5m,高8.5m。为防止隧洞岩石掉落落块进入机组,在隧洞中部及末尾各设一个集石坑。凭证施工部署,引水隧洞共设置6条施工支洞,为便于隧洞和集石坑的磨练及整理,拟在4#和6#施工支洞设置永世磨练进人门,1#、2#、3#及5#施工支洞阻拦封堵。

引水隧洞部署详见《要害平面部署图(推荐妄图)》CD198 KX-

《引水隧洞剖面图(推荐妄图)》CD 198  KX

5.4.4.2.3引水隧洞断面型式及经济洞径选择

有压引水隧洞曾较量城门洞形、圆形和马蹄形,圆形和马蹄形断面受力条件均较好,为防止圆形断面施工中的多挖多填而招致的施工附加量较大等效果,联络本工程现实特点,推敲隧洞沿线的地形地质条件、岩层走向与洞线交角,并兼顾施工便利和施工工期的须要,经综合剖析较量,本阶段推荐引水隧洞断面型式接纳平底马蹄形。

本电站设计援用流量为132.66m3/s,本阶段制订了6.5×8.0m6.5×8.5m6.5×9.0m三个隧洞断面阻拦较量,经动能经济较量,经济断面为6.5×8.5m。当发电援用流量为132.66m3/s时,洞内设计流速V=2.182m/s

5.4.4.2.4引水隧洞衬砌型式及结构设计

隧洞沿线遭受内水压力为0.15~0.71MPa,鉴于本电站引水隧洞较长,隧洞穿越区山体憨厚,地形较完全;深埋段岩体大多新鲜,岩石以中硬岩为主;隧洞围岩以Ⅲ类为主,部门为Ⅳ、Ⅴ类,是以,凭证隧洞沿线的岩性和围岩种别、上覆岩体厚度及内水压力等因素,为延伸工期,推敲对地质条件较好的Ⅲ类围岩洞段接纳挂网喷锚衬砌,对地质条件较差的Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段接纳钢筋混凝土衬砌。喷锚衬砌支护参数经由历程参考类似工程并经工程类比得出;钢筋混凝土衬砌结构盘算按《水工隧洞设计尺度》DL/T 5195-2004中结构力学措施阻拦,并限制裂痕睁开宽度δmax0.25mm

对Ⅲ类围岩洞段接纳挂网喷锚支护,开挖断面尺寸:底宽6.70m、高8.85m、顶拱半径4.40m,内断面尺寸:底宽6.5m、高8.5m、顶拱半径4.25m;底板素混凝土衬厚20cm,边顶拱喷混凝土厚15cm,并阻拦挂网+系统锚杆。

Ⅳ类围岩洞段接纳钢筋混凝土衬砌,开挖断面尺寸:底宽7.27m、高9.5m、顶拱半径4.75m,内断面尺寸:底宽6.5m、高8.5m、顶拱半径4.25m;衬厚50cm,配单层钢筋,顶拱120°规模内阻拦回填灌浆,并对全断面阻拦周边凝集灌浆。

Ⅴ类围岩洞段接纳钢筋混凝土衬砌,开挖断面尺寸:底宽7.57m、高9.9m、顶拱半径4.95m,内断面尺寸:底宽6.5m、高8.5m、顶拱半径4.25m;衬厚70cm,配双层钢筋,顶拱120°规模内阻拦回填灌浆,并对全断面阻拦周边凝集灌浆。

5.4.4.2.5引水隧洞水力盘算

引水隧洞全长约13.5km,全线接纳现浇钢筋混凝土衬砌和喷锚衬砌,断面尺寸为:底宽6.5m,高8.5m。当发电援用流量为132.66m3/s时,洞内设计流速V=2.182m/s。钢筋混凝土衬砌段设计糙率取为n0.014,喷锚衬砌段边顶拱接纳喷锚衬砌、底板接纳素混凝土衬砌,断面综合糙率为n0.0261,按此盘算沿程水头损掉落,另计入进水口的拦污栅、使命和磨练闸门槽、突变段、隧洞平面转弯段,和隧洞与调压室底部毗连段等部门水头损掉落,求得引水隧洞总水头损掉落为hw=7.604×10-4Q2,当三台机满负荷运转,援用流量为132.66m3/s时,引水隧洞水头损掉落为13.382m

5.4.4.3 调压室

5.4.4.3.1地形地质条件

调压室处地层为黑河组下段第二亚层(P1h12)中厚~厚层灰岩和薄层~薄板状灰岩,部门夹千枚岩,岩层全体产状为N40~45°W/SW65~70°。岩体中除层面裂隙发育外,优势节理有三组:①N35~50E/ SENW75~85°,迹长3~5m,部门>5m,间距0.5~1m;②N40~60°E/NW45~50°,迹长浅易3~5m,间距40~60cm;③N40~60°E/NW15~20°,迹长2~5m,间距40~70cm。统一地段多出露二组裂隙,且相互切割,另外中厚~厚层灰岩体中短小及隐裂较发育。

调压室长轴偏向为N65°2315E,与层面呈大角度订交,穹顶垂直埋深135m,长轴两头水平埋深划分为65m125m。井身底部以上(0~28m)岩性为薄层~薄板状灰岩,微新岩体,岩体完全性差,呈薄层状结构,围岩稳固性差,以Ⅲ-2类围岩为主;中上部28~74.6m岩性为中厚~厚层灰岩和薄层~薄板状灰岩,岩体弱风化,完全性差,岩体呈层状~块裂结构,属部门围岩不稳固,以Ⅳ类围岩为主。

调压室交通洞,轴线偏向为N35°757W。段内岩性为薄层~薄板状灰岩,以弱风化、卸荷岩体为主,完全性差,裂面中等锈染,部门充填泥膜,岩体呈薄层状结构,洞轴线与岩层走向5~10°订交,属部门围岩不稳固,以Ⅳ类围岩为主。

5.4.4.3.2调压室型式选择

本电站设计水头86m,引水隧洞总长为13.5km,最大援用流量132.66m3/s,凭证本电站设计水头低、援用流量较大,“托马”稳固断面面积较大的特点,调压室型式较量研究了质朴式、差动式、质朴带上室式和阻抗式。与差动式相比,质朴式和阻抗式调压室结构较质朴;与质朴式相比,阻抗式调压室摇动振幅更小、涌浪摇动衰减快;带上室式调压室上室长、断面大,部署上艰辛,投资较大,故本阶段推荐接纳阻抗式调压室。

5.4.4.3.3调压室结构部署

凭证四川省阿坝州白水江青龙水电站可行性研究申报》专家组审检查法,联络调压室、压力管道处的地形地质条件、岩性和围岩种别情形,为减小压力管道的长度,并将压力管道斜井置于围岩条件相对较好的中厚层灰岩中,经剖析研究,本阶段拟将调压室和压力管道所有沿压力管道轴线往山外平移50m

本电站调压室“托马”稳固断面面积为244m2,由于调压室上部以Ⅳ类围岩为主,如选用圆形断面,则D=17.6m,调压室穹顶难以组成,是以,将调压室断面设计为长条形,宽9.0m,长30.0m,与引水隧洞正交。

调压室底板顶高程为1241.4m,穹顶高程为1316.00m,井筒高74.6m,井筒接纳钢筋混凝土衬砌,衬厚1.5m。由于竖井较高,为增强竖井高边墙的侧向稳固性,在竖井内设置横撑,横撑断面尺寸为1.2×2.0m,间排距为7.0×7.0m。阻抗孔位于调压室竖井底部,为长方形,其设计是在调压室底板顺水流向开槽,长9.0m,宽2.2m。为进法式模范压室周边围岩的完全性并防止井筒内水外渗,对井筒周边围岩阻拦凝集灌浆,并对其顶拱阻拦凝集灌浆和回填灌浆。调压室交通洞位于1306.000高程,长237.89m,城门洞型,断面尺寸为4m×5m(宽×高),衬厚0.5m,调压室交通洞接纳全断面钢筋混凝土衬砌,顶拱回填灌浆,并阻拦周边凝集灌浆。

调压室部署详见《调压室、压力管道部署图(1/33/3)》CD198 KX-

5.4.4.3.4调压室水力盘算

调压室为阻抗式地下调压室,其“托马”临界稳固断面按引水隧洞能够最小糙率控制,求得调压室临界稳固断面积为Ath=232m2。拔取调压室尺寸为(长×宽)30×9m,有用稳固面积A244m2,“托马”稳固安然系数K1.05

调压室的涌浪盘算接纳四阶龙格—库塔法。最高涌浪由水库最高运转水位1272.00m电站扬弃所有负荷工况控制最低涌浪水位为水库最低运转水位1270.50m时,电站从二台机运转增至三台机满负荷运转。盘算效果见表5.33

调压室涌浪水位盘算效果表

5.33

              

盘算工况

盘算参数及效果

扬弃负荷

增添负荷

Q =132.66®0( m3/s)

Q =88.44®132.66( m3/s)

水库运转水位(m

1272.00

1270.50

引水隧洞糙率

0.0224/0.012

0.0296/0.016

导叶开启与关闭时间TSS

7

7

   位(m

1304.615

1246.184

 

5.4.4.4 压力管道

5.4.4.4.1地形地质条件

压力管道由上平段、斜井段、下平段和岔支管段、碟阀室及其交通洞组成。

该段出露地层为黑河组下段第二亚层下部(P1h121),主要为薄层~薄板状灰岩,夹大量千枚岩,出口段为中厚~厚层灰岩,岩层全体产状为N40~45°W/SW65~70°。岩体中除层面裂隙发育外,优势节理有三组:①N35~50E/ SENW75~85°,迹长3~5m,部门>5m,间距0.5~1m;②N40~60°E/NW45~50°,迹长浅易3~5m,间距40~60cm;③N40~60°E/NW15~20°EW/N25~30°,迹长2~5m,间距40~70cm。统一地段多出露二组裂隙,且相互切割。中厚~厚层灰岩岩质性脆、隐微裂隙较发育。

上平段,最大垂直埋深210m,侧覆、水平埋深划分为100m110m,轴线偏向S24°3645E与岩层走向呈15~20角度订交,围岩为微新~弱风化岩体,为Ⅲ-2~Ⅳ类围岩。

斜管段,垂直埋深130~140m,侧覆、水平埋深划分为90m120m,轴线偏向S24°3645E与岩层走向呈15~20角度订交,围岩为弱风化岩体,呈薄层状结构,属部门围岩不稳固,以Ⅳ类围岩为主。

下平段,轴线偏向S5°00E,与岩层夹角35~40°。段内岩体弱风化、卸荷,裂面多松懈张开,充填泥膜,岩体呈层状~碎裂结构,属部门围岩不稳固,以Ⅳ类围岩为主。出口段及洞脸边坡地形陡峻,岩体卸荷较强,特殊边坡中上部沿层面及裂隙面多有张开。

蝶阀室交通洞,轴线偏向为N65°2315E。段内岩性为中厚层灰岩,以弱风化、卸荷岩体为主、完全性差,裂面多中等锈染,部门充填泥膜。岩体呈层状~碎裂结构,洞轴线与岩层走向20~25°订交,属部门围岩不稳固,以Ⅳ类围岩为主。

5.4.4.4.2压力管道结构部署

凭证调压室和地厂房的部署压力管道部署为地下埋藏式,接纳一条主管,经两个“卜”形岔管分为条支管划分向厂房内台机组供水的联络供水部署要领。压力管道由上平段、斜井段、下平段和岔支管段、碟阀室及其交通洞组成。

调压室距厂房轴线平面距245m,调压室处隧洞底高程与厂房装配高程高差73.47m压力管道上平段长51.30m,中央高程1237.00m,纵坡i=0斜井段(含上、下弯管)长113.027m推敲施工便利,斜井倾角为60°;下平段主管长80.996m,中央高程1163.53m,纵坡i=0压力管道主管转弯半径均为30.0m,主管总长245.323m,内径5.8m。下平段主管末尾由“卜”型岔管分接三条支管,每条支管的末尾与厂内球阀相连。岔管为“卜”形,接纳新月肋岔管型式,分岔角为6。支管内径3.2m,支管最48.023m。压力管道主管按埋管设计,进厂前支管按明管设计。地下埋管段外预留60cm的操作空间,并回填混凝土,上、下平段顶拱回填灌浆,底部接触灌浆。

蝶阀室长15m,断面型式为城门洞型,尺寸为宽7.0m,高12m;为便于蝶阀的装配、掩护及磨练,设置了一条蝶阀室交通洞,其断面型式为城门洞形,断面尺寸为6m×6m(高×宽),衬厚0.6m,蝶阀室交通洞136.339m。蝶阀室及交通洞接纳全断面钢筋混凝土衬砌,顶拱回填灌浆,并阻拦周边凝集灌浆。

压力管道最大内水压凭证调压室最高涌浪与压力管道最洪水击盘算剖析一定,其控制内水压力0.72 ~ 1.42MPa压力管道全线接纳钢板衬砌,钢材为16MnR钢板。对内水压力作用下的结构剖析,取埋管段{σ}=0.67σs,明管[σ]=0.55σs,并用第四强度现实校核,钢板焊缝系数取Φ=0.90。钢板厚度除知足结构所需的厚度外,另计入锈蚀、磨损及管壁厚度误差等2mm。盘算效果:主管管壁厚为1624 mm、支管管壁厚为22 mm

凭证压力管道处的岩石弱风化埋深情况及围岩种别,对压力管道阻拦抗外压稳固剖析。经泉源剖析盘算,钢管设置间距1.6m的加劲环,管壁和加劲环的抗外压稳固均知足请求。

压力管道部署详见《调压室、压力管道部署图(1/33/3)》CD198 KX-

5.4.4.4.3压力管道水头损掉落与水锤盘算

压力管道全线接纳钢板衬砌,主管总长245.323m,内径5.8m;最长支管长48.023m,支管内径3.2m。钢板衬砌设计糙率接纳n=0.012,计入突变段、碟阀、管道转弯、分岔管、支管渐缩等部门水头损掉落,求得压力管道总水头损掉落hw=1.714×10-4Q2,当三台机满负荷运转,援用流量为132.66m3/s时,压力管道水头损掉落为3.02m

压力管道最洪水锤升压涌现在运转工况为水库水位1272.00m时,三台机满负荷运转,电站援用流量为132.66m3/s,突然扬弃所有负荷的情形,此时导叶有用关闭时间Ts=7s,当取压力波撒播速率为c=1000m/s,经盘算为极限水锤,其最洪水锤升压系数为ζ=0.26,最大升压水头ΔH= 28m,压力管道末尾遭受最大内压为1.42MPa

压力管道最洪水锤降压涌现在运转工况为水库水位1270.50m时,两台机满负荷运转,突然增至所有负荷的情形,此时导叶开启时间Ts=7s,当取压力波撒播速率为c=1000m/s,经盘算最洪水锤降压为极限水锤,其水锤降压系数为η=0.21,最大降压水头ΔH=22.22m,压力管道上平段末尾管顶最小压力为0.05Mpa,知足尺度请求。

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