引水式电站闸坝枢纽工程设计说明本科设计资料(8)

2020-02-21 16:53

t?50?0.315?14/1.54?410 =0.59m 满足要求

11.3 两岸基岩帷幕灌浆:

为了防止两岸基岩绕渣渗漏而影响建筑物的安全,在防渗墙两端基岩布置了帷幕灌浆。 1).帷幕厚度:按“岩基上的混凝土重力坝设计规范”128条,计算公式为: ???H/J

式中 ?-------化引水头值,取0.6 H-------作用水头值,为14m J-------帷幕中允许的水力梯度

2).灌浆范围:右岸灌到引水遂洞闸前进水口洞脸以右20m,左岸定为灌浆20m,灌浆前先钻勘探孔压水,调整灌浆范围。

11.4 防渗墙与闸底板及防渗墙与两岸基岩的连接

1). 防渗墙与闸底板的连接:为了保证墙顶能自由变形,墙与闸底板应为软接头。在防渗墙顶浇一块二期混凝土插入闸底板,二期混凝土上下游侧及顶部用沥青木屑板做沉陷缝。上下游侧缝宽5cm,顶部缝宽15cm。上下游各设一道止水铜片。在闸段沉陷缝处,两道止水在闸底板内各连一道垂直止水,与闸底板的水平止水铜片相接。如下图:

2). 防渗墙与两岸基础的连接:

防渗墙与基岩的连接方法是在防渗墙与基岩交界处打一直径1m的大孔径钻孔,孔内回填混凝土。防渗帷幕深入两岸基础各20米,以达到防渗要求。

第五章 进水口设计

第一节 进水口建筑物型式的比较

1.1 引水隧洞进水口型式有竖井式、塔式、岸塔式和斜坡式(岸墙式)等。 1).竖井式:竖井式进水口是在隧洞进口附近的岩体中开挖竖井,井壁衬砌,闸门设在井的底部,井的顶部布置启闭机械及操纵室。其优点是:结构简单,不受风浪和冰的影响,抗震和稳定性好。当地形、地质条件适宜时,工程量较小,造价较低。缺点是:竖井开挖比较困难,竖井前的隧洞段检修不便。适用于地质条件较好、岩体比较完整的情况。由于本引水隧洞采用单元供水,进水口按单管设计,将造成竖井开挖量加大,不经济,故不予采用。

2).塔式:塔式进水口是独立于隧洞首部而不依靠岩坡的封闭式塔或框架式塔,塔底装设闸门。常用于岸坡岩石较差,覆盖层较厚,不宜采用靠岸进水口的情况。其缺点是:受风浪、冰、地震的影响大,稳定性相对较差,需要较长的工作桥与库岸相连接。因此,也不予采用。

3).岸塔式:这种进水口是靠在开挖后洞脸岩坡上直立或倾斜的进水塔。其稳定性较塔式为好,甚至对岩坡起一定的支撑作用,施工、安装工作也比较方便,无需接岸桥梁。适用于岸坡较陡,岩体比较坚固稳定的情况。

4).岸墙式:岸墙式进水口是在较完整的岩坡上进行平整开挖、护砌而成的一种进水口。闸门和拦污栅的轨道直接安装在斜坡的护砌上。其优点是:结构简单,施工、安装方便,稳定性好,工程量较小。缺点是:如进口不倾斜抬高,则闸门面积将加大,由于闸门槽倾斜,闸门不易靠自重下降。仅适用于中、小型工程,或用于安设检修闸门的进水口。

1.2 进水口的比较方案有洞式、塔式和墙式三种型式,现分别对三种型式进行比较。 1).洞式:由于当地地形条件不利,山坡陡峭,若做成洞式,则洞的深度在45m以上,施工面窄,出渣、开挖、浇筑混凝土都不方便,工期较长。洞式进水口除闸门井之外,洞脸处还要设喇叭口、拦污栅等建筑,进口尺寸较大,当地质不良时开挖有困难,因此不予采用。

2).斜墙式:这一型式采用了斜依在洞脸上的墙式结构,结构的一部分重量传至山坡上,这样基础荷载减少,对基础的要求降低些;即使将基础放在两种不同的基岩上,由于大部分重量作用在下游比较好的石牌页岩上,所以问题不大,这样还可以少开挖很多石方。

3).塔式:塔和隧洞之间有一段距离,塔的施工与隧洞的施工可平行进行,工期可以缩短。洞脸开挖的要求较低些,石方开挖少。但塔身重量完全由基础承受,对地基要求较高。因进口地区处于深色斑纹灰岩与石牌页岩的交界处,岩石风化强烈,斑纹灰岩的允许

承载能力较小,进水塔的安全不宜保证。此外塔身与岸坡还要修建大跨度的交通桥,施工不便,因此也不宜采用。

综上,结合进水口处的地形、地质条件,以及岩石特性、施工等方面,建议采用岸塔式进水口。

第二节 进水口的布置

在各级运行水位下,进水口应水流畅顺、流态平稳、进流匀称和尽量减少水头损失,并按运行需要引进所需流量或中断进水。应避免产生贯通式漏斗漩涡,否则应采取消涡措施。进水口所需的设备应齐全,闸门和启闭机应操作灵活可靠、充水、通气和交通设施应畅通无阻。多泥沙河流上的进水口应设置有效的防沙措施,防止泥沙淤堵进水口,避免推移质进入引水系统。多污物河流上的进水口应设置有效的导污、排污和清污措施,防止大量污物汇集于进水口前缘,堵塞拦污栅,影响电站运行。严寒地区的进水口应有必要的防冰措施。进水口应具备可靠的电源和良好的交通运输条件,以便于施工和管理。进水口应与枢纽其它建筑物的布置相协调,并便于和发电引水系统的其它建筑物相衔接。

进水口的主要设备有拦污栅、检修门和工作闸门、旁通管以及工作平台。 进水口详细布置如下图:

第三节 进水口的高程及尺寸确定

初步设计中上游汛期限制水位1627.00米,死库容4.549万m3,进水口高程定低些,

在特殊干旱年份,可利用的水量就多些。但是因此会造成隧洞线路加长,进水塔增高,隧洞衬砌及闸门所承受的荷载也会增大,从而提高造价。考虑到冲沙孔的高程仍然高于进水孔高程,在进水口处设拦沙堰。使其高程高于最第冲沙高程,最终确定其高程为1624米。从而充分利用了冲沙闸的作用,同时也防止了有压引水隧洞中进入泥沙影响整个水电站系统的正常运行。

对于有压式进水口,其设置高程的上限是满足最小淹没深度要求,而下限应考虑河流泥沙运动特征、水库淤积形态和有无排沙设施。这里,由于缺乏泥沙资料,认为有压式进水口的设置高程下限不受限制,但要考虑降低高程后所引起的其它不利因素。

1). 最小淹没深度S :根据《水利水电工程进水口设计规范(SL285—2003)》,有最小淹没深度估算公式如下: S?CvD1/2

式中 S———最小淹没深度 D———闸孔高度,m

v———闸孔断面平均流速,m/s

C———系数,对称水流取0.55,边界复杂和侧向水流取0.73。 2Q?D2?又设计基本资料有,D=4.5m,v=p?=2.830m/s;取C=0.55~0.73,则最小淹没深度S=3.3~4.39m。而算得其经济流速为2.837m/s,适合规范2.5—4.5之间,同样符合我国设计规范中要求的4m/s左右。

参照几个已建工程的最小淹没深度计算值与实际值之间的关系,将本枢纽进水口的最小淹没深度定为S=3.4m。已知水库最低运行水位为1627m,则进水口顶高程为1623.6m,底板高程为1622m。


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