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《浙江桐柏抽水蓄能電站下水庫砼面板堆石壩壩身溢洪道方案的選定》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、浙江桐柏抽水蓄能電站下水庫砼面板堆石壩壩身溢洪道方案的選定〖關(guān)鍵詞〗砼面板堆石壩壩身溢洪道下水庫〖摘要〗以砼面板堆石壩作為擋水建筑物的水電站或水庫,其泄洪建筑物按常規(guī)一般布置在河床兩岸(溢洪道或泄洪遂洞);浙江桐柏抽水蓄能電站下水庫溢洪道經(jīng)過對地質(zhì)、地形、泄洪方式等多方研究比較及專家論證,最后選定壩身溢洪道方案。1.工程概況桐柏抽水蓄能電站位于浙江省天臺縣棲霞鄉(xiāng)百丈村,距天臺縣城7km,距杭州170km。電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房及開關(guān)站等組成。上水庫利用現(xiàn)有的桐柏水庫進行加固改建而成;下水庫位于百丈溪,擋水壩為鋼筋混凝土面板堆石壩;廠房位于左岸上下庫間
2、的山體內(nèi),安裝四臺單機容量為300MW的立軸單級混流可逆式水泵水輪機組;本電站是一座日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站,以兩回500KV出線接入華東電網(wǎng),在電網(wǎng)中擔任調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相及事故備用等任務(wù)。本電站為一等工程。下水庫擋水壩及溢洪道均為Ⅰ級建筑物,設(shè)計洪水標準為二百年一遇,相應(yīng)設(shè)計洪水位為145.60m,下泄流量361m3/s,下游設(shè)計洪水位86.05m;校核洪水標準為千年一遇,相應(yīng)洪水位為146.60m,下泄流量496m3/s,下游校核洪水位86.60m;大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩,壩頂高程148.25m,壩頂長424m,壩頂寬8m,最大壩高68.25m,上游壩坡1:1.
3、4,下游壩坡1:1.5,設(shè)有兩級3m寬的馬道。原右岸溢洪道為開敞式溢洪道,布置在右壩頭山脊的埡口及其沖溝上,由進水口、溢流堰體、泄槽、消力池和出水渠等組成。溢洪堰寬21.5m,堰頂高程141.17m,全長約240m,采用挑流消能。下庫泄洪根據(jù)不同運行情況,溢洪道與導(dǎo)流泄放洞聯(lián)合或單獨渲泄。2、可研及招標階段的溢洪道設(shè)計方案根據(jù)下水庫壩址地形、地質(zhì)條件及泄洪量,溢洪道布置共選擇了三個方案,即左岸溢洪道布置方案、右岸溢洪道布置方案和壩身溢洪道布置方案。左岸溢洪道布置方案:左岸河谷基巖為侏羅系上統(tǒng)流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r,河谷為流紋質(zhì)晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r夾霏細斑巖,巖石強度高,完
4、整性較好;需開挖山坡,出水渠通過階地約300余米,開挖工程量大,因此工程投資大,與下庫進出水口相距較近,運行干擾較大,且出流歸床條件較差;右岸溢洪道方案:進口處高邊坡地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育,基巖為礫巖夾含礫粉沙巖,屬中-厚層狀中硬巖,近地表強風(fēng)化層巖性較軟弱,抗沖刷能力較低,邊坡開挖及基礎(chǔ)處理工程量大;壩身溢洪道方案:由于下水庫最大壩高為68.25m,泄洪單寬流量也不大,河谷寬闊,壩身溢洪道其所處的位置巖石為凝灰?guī)r,沖坑部位地質(zhì)條件良好,且下泄水流歸床條件好,巖性好抗沖刷,工程量小,投資省,是可選擇的好方案。但考慮到國內(nèi)當時沒有先例,且桐柏工程為大型水電項目,考慮到當時的堆石壩施工
5、技術(shù),從謹慎起見,在可研與招標設(shè)計階段選擇右岸溢洪道方案。3、壩身溢洪道的可靠性和安全性從1985年湖北省的西北口水庫進行砼面板壩試驗開始到2000年年底,我國已建造了100余座堆石壩,隨著我國水電事業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代面板堆石壩設(shè)計及施工技術(shù)的日趨成熟,面板堆石壩的安全性已經(jīng)得到了公認:砼面板堆石壩有很高的安全度,特別是抗震方面。對于在面板堆石壩壩身上修建溢洪道是否安全,關(guān)鍵在于堆石壩的變形,由于堆石壩的變形可能引起壩身溢洪道的開裂,危及到大壩安全和溢洪道的正常運行,基于這些問題,國內(nèi)外的專家做了專門研究,國際著名的壩工專家?guī)炜撕椭x臘德對壩面上設(shè)置溢洪道提出的意見為:現(xiàn)代的砼
6、面板堆石壩的總沉降量是相當小的,且這樣小的位移絕大部分發(fā)生在施工期的最初幾年內(nèi),雖然有閘門的溢洪道不能承受任何變形,但這種小變形對不設(shè)閘門的溢洪道卻不會造成明顯的危害,壓實堆石形成的地基與陡坡風(fēng)化巖基一樣安全;壩面溢洪道在泄槽單寬流量在25.5~32.5m3/s的洪峰流量的短期作用下是現(xiàn)實可行的,且可以節(jié)省大量的投資;大壩下游坡及作為溢洪道基礎(chǔ)的堆石體采用與上游坡一樣的結(jié)構(gòu)和施工方法,可使下游溢洪道基礎(chǔ)的變形與上游面板基本相同;因此在砼面板堆石壩身上建造溢洪道是可靠的。有關(guān)實測資料表明堆石壩體施工期的沉降量很小,蓄水期的沉降量更小,用沉降量與壩高之比表示相對沉降,一般的工
7、程施工期均不超過0.5%,而運行期僅接近或小于0.1%;國內(nèi)外的工程實例表明,具備適當條件的大壩在壩身上修建溢洪道是安全可靠的。如在壩身上修建溢洪道最早的國家是澳大利亞,1971年2月完工的塞沙那電站的大壩(壩高110m)左岸修建了右導(dǎo)墻在堆石壩身上的溢洪道,泄量為2000m3/s,運行情況良好;1992年1月建成的克羅蒂壩(壩高83m,壩頂長240m)壩身溢洪道寬12.2m,最大泄量245m3/s(單寬流量20m3/s.m),自建成以來已泄洪多次,其中兩次泄洪持續(xù)時間達1個月之久,堰上水頭0.7m,經(jīng)過觀測溢洪道部位的大壩變