抽水蓄能电站输水系统渗控效应及排水措施敏感性分析

抽水蓄能电站输水发电系统一般埋深较大,在引水系统外水内渗的作用下,厂房洞室群三维渗流场分布复杂,排水措施对控制输水发电系统的渗流场具有重要作用。采用三维渗流场有限元方法,建立张掖抽水蓄能电站输水发电系统三维渗流场数值计算模型,真实考虑输水系统、地下厂房系统、防渗排水系统。在对抽水蓄能电站输水发电系统的渗流场分布规律进行分析的基础上,讨论了压力管道下层排水系统和厂房排水系统对渗流场的影响。结果表明:正常运行情况下,地下厂房大部分位于浸润线以上且在设计渗控方案下渗流量控制在合理范围之内,渗流在靠近厂房洞室群的底部溢出,管道表现出内水外渗的特点,尾水系统渗流量相对较大;压力管道下层排水廊道对压力管道和厂房上游侧渗流场产生较大的影响,排水孔间距越小浸润线越低且相应区域渗流量越大,排水孔间距为3 m较为合理;厂房区域排水系统对地下厂房渗流场影响显著,随着排水孔间距的增加,排水效果减弱,集水井内流量减少,浸润线有所抬升,排水孔间距为3 m较为合理。

大型抽水蓄能电站地下厂房结构自振特性分析

自振特性分析是抽水蓄能电站地下厂房结构振动研究的基础。以丰宁抽水蓄能电站地下厂房为计算实例,建立了变速机组段地下厂房结构的三维有限元模型。首先采用模态分析方法研究了不同边界条件对地下厂房整体结构及楼板、立柱、楼梯、风罩和机墩等局部结构自振特性的影响,然后分析了丰宁地下厂房可能存在的振源,并对厂房整体及局部结构进行了共振复核。结果表明,上下游边墙弹簧约束条件的增强可以有效提高厂房整体结构自振频率,但对楼板局部自振频率的大小影响不大,对楼梯自振频率也无影响。固定边界使厂房整体结构各阶自振频率显著增大,对楼板、立柱、风罩和机墩等局部结构自振频率影响也较大。在可能的振源作用下,厂房整体结构和各局部结构发生共振的可能性很小。

大型抽水蓄能电站地下厂房结构振动响应数值模拟研究

抽水蓄能电站振动问题较为突出,强烈的振动会严重影响机组和厂房的安全稳定运行。采用黏弹性人工边界模拟厂房与围岩连接处的边界条件,计算分析了丰宁抽水蓄能电站某机组段地下厂房整体结构的自振频率特性,并对其进行了共振复核;采用时程法计算分析了脉动压力作用下厂房结构的振动响应,并与实测数据进行了对比。结果表明:厂房整体结构前20阶自振频率范围为13.32~34.90 Hz,产生共振的危险性很低;楼板各测点竖向均方根加速度的计算值与实测值相差不大,说明所采用的数值分析方法是合理有效的;抽水工况下各典型部位最大振动响应均满足厂房振动控制标准,发电工况下除水轮机层楼板竖向最大均方根加速度超过人体健康评价标准外,其余结构的各项指标均满足厂房振动控制标准。

抽水蓄能电站地下厂房防渗排水方案数值模拟研究

抽水蓄能电站地下厂房埋深较大,受排水廊道、隧洞充水、复杂地质条件、天然地下水等多种因素影响,常形成复杂渗流场。基于FEFLOW软件建立包含输水隧洞、地下厂房、排水廊道、围岩、断层的三维渗流稳态模型,根据模拟结果对初始防渗排水方案进行了优化,取消不必要的中平段排水廊道,并抬升下平段排水廊道,使其以自流方式排出渗水。厂房区排水廊道和洞室群渗流量合计8048.16 m^(3)/d,为地下厂房排水泵选型提供较大富余度。

城市轨道交通地下车站动力照明系统工程量指标研究

本文选择两个典型城市地铁站作为研究对象。通过对这两个典型车站的特征和设计内容进行详细分析,并采用聚类分析方法,建立一套完整的动力照明系统工程量指标体系。在此过程中,本文对每个指标的定义、计算方法以及与工程实际情况的关联进行深入研究和分析,以确保指标体系的科学性和可靠性。通过对典型车站的工程量计算,验证指标体系的有效性和适用性。研究结果表明,所建立的工程量指标体系能够较为准确地反映城市轨道交通地下车站动力照明系统的实际工程量需求,为工程造价的准确控制提供了可靠的依据。

夏季抽水蓄能电站地下厂房通风廊道空气温湿度传递规律研究

本文对河北尚义抽水蓄能电站的通风洞兼安全洞、交通洞在永久期运营期间平均空气温度、相对湿度、空气焓值等参数的变化进行了数值模拟预测研究。计算结果表明室外新风在进入地下建筑之前温度和相对湿度发生了较大的变化。夏季通风洞兼安全洞末端的空气温度分别达到13.6℃,室外新风通过洞室壁面后夏季温降为14.6℃。夏季交通洞末端温度接近深层地温,夏季温降为18℃。因此通风洞兼安全洞、交通洞围护结构对室外新风温度的调控作用不可忽视。夏季通风洞兼安全洞、交通洞末端的相对湿度达到了100%。两个洞室末端夏季相对湿度都达到了饱和,说明需要添加除湿或辅助热源设施,以缓解相对湿度过高对地下厂房造成的不利影响。

天台抽水蓄能电站岩壁梁爆破开挖精细化控制技术

岩壁梁具有经济可靠、方便施工、加快进度等优点,在地下厂房的建设中得到广泛使用。以浙江天台抽水蓄能电站中岩壁梁的开挖爆破施工为工程背景,基于现场爆破试验,提出了精细化爆破参数与网路设计方案,总结了现场采用的岩壁梁爆破施工精细控制方法,对比分析了各种施工措施实际应用后的现场效果与监测结果,可供类似工程参考。

平洞钻爆法开挖支护全工序机械化智能化施工技术

随着科学、技术、经济条件的改善,我国隧道施工机械化水平不断提高。在隧道施工中,全机械化施工的发展是未来隧洞施工的新方向,采用全机械化施工作业代替人工开挖作业,改善劳动条件。机械化施工作业不但能够提升施工效率,缩减工程工期,减少人工的体力劳动、确保施工人员的生命安全,而且可以保证施工质量,提高施工效益。同时机械化施工对实现工程施工质量标准化、提高隧洞信息化水平,促进隧道施工机械朝着更加规范、标准的方向发展。

大型水电站地下厂房岩壁梁施工技术

为解决大型水电站地下厂房岩壁梁施工质量问题,文章以福建省云霄抽水蓄能电站为研究对象,结合场区工程地质条件,针对主厂房和尾闸室2处岩壁梁的岩壁开挖、支护锚杆安装和混凝土浇筑施工展开研究,研究结果表明,文中提出的分区开挖、光面爆破、两臂凿岩台车配合人工安装锚杆、跳仓浇筑混凝土的施工方法,有效保证了主厂房和尾闸室的岩壁梁施工质量,减少了后期补强加固工作,节约了工程投资。

对抽水蓄能电站关键工程地质因素的一些认识

从20世纪80年代起,中国开始陆续建设了一批大中型抽水蓄能电站,积累了针对不同地形地质条件的丰富工程建设经验。近期在双碳目标引领下,抽水蓄能电站建设迎来快速发展期。通过对抽水蓄能电站建设重点关注的地形条件、渗漏特征、地下洞室围岩稳定、天然建筑材料利用等主要工程地质因素和问题进行归纳总结,探讨了各要素分类特征,并对典型案例进行了分析,可为后续电站建设的地质工作思路提供参考。

甘肃平川抽水蓄能电站地下厂房位置及轴线的选择

笔者根据厂房位置及轴线选择原则,结合工程区的地形地质条件、厂房围岩稳定计算及总体布置,对平川抽水蓄能电站地下厂房的位置及轴线进行比选分析。在输水发电系统布置顺畅及满足厂房轴线对地质结构面要求的前提下,择优选择地下厂房的位置及轴线,可为类似工程设计提供借鉴。

天龙湖地下厂房地震动力放大区及动拉力区三维有限元分析

通过三维有限元地震反应分析 ,确定了天龙湖水电站高边坡地震加速度放大区及动拉应力区。结果表明 ,厂房所处区域为加速度衰减区 ,与同高程岸坡速度、加速度相比 ,厂房区量值较小。厂房区顺河向加速度约 3.6m/s2 ,横河向加速度约 3.4m/s2 ,铅直向加速度约 2 .5m/s2 ,分别为输入加速度的 0 .87、0 .82和 0 .6 0倍。上述结果为最终确定地下厂房方案 。

改进排水子结构法求解地下厂房洞室群区的复杂渗流场

本文论述了用改进排水子结构法精细地求解地下厂房区复杂渗流场的方法，突出地介绍了对厂房、排水廊道及排水孔等孔洞内边界上渗流状态的数学模拟方法最后以大朝山水电站工程为例对渗流场进行了求解．

三峡地下电站进水口边坡稳定分析及加固优化

运用卸荷理论及其分析方法对三峡工程地下电站进水口边坡进行了边坡岩体的位移、应力分析及其加固优化分析，得出了几点有意义的结论，推荐了合理的加固方案．

水布垭水利枢纽设计创新与实践

水布垭水利枢纽,大坝高233 m,为目前世界上最高的面板堆石坝。泄洪最大水头180 m,最大泄流量18 320 m3/s,最大泄洪功率3.1万MW,且消能区地质条件复杂。地下电站厂区为上硬下软、软硬相间的层状岩体,软岩广泛分布,且层间剪切带十分发育,成洞问题十分突出。防渗帷幕沿线300 m高程以上强烈溶蚀,溶洞相当发育。围绕水布垭工程中的技术难题,经过国家“九五”科技攻关、前期设计科研和建设过程中大量的专题研究,取得了一批创新性成果并应用于工程实践,成功地解决了工程中的一系列关键技术问题。

地下厂房洞室群排水系统渗流量的粗略估算方法

采用等效的方法把整个排水系统作为一个大井来考虑,用现有的单井流量公式估算厂房排水系统的出渗流量,讨论了等效半径、影响半径等的确定方法以及边界条件的影响。结合已建成的地下厂房所处的具体条件,给出了计算值与实测流量的对比,计算结果表明:该方法得到的结果能够满足初步设计阶段的精度要求,能够为地下厂房集水井和选泵等设计提供依据。

地下厂房洞室群渗流场及渗控措施效果数值分析

采用三维渗流场有限元方法,模拟地下厂房洞室群稳定渗流场。建立三维渗流场有限元分析模型,精确模拟排水孔的位置。通过多工况的计算,详细分析地下厂房洞室群渗流特性以及其中帷幕及排水幕的渗流控制效果,同时探讨坝基及消力戽排水孔间距对渗流场的影响。计算结果表明:地下厂房洞室群天然水位较高,渗流控制措施对厂房洞室群渗流场可起到很好的控制作用,排水孔的排水减压作用明显,防渗帷幕能够有效降低扬压力以及水力坡降的分布,有利于围岩稳定。另外,坝基及消力戽排水孔间距对渗流场影响并不明显。

特大型水电站GIS雷电冲击试验分析

以三峡水利枢纽地下水电站开关站(GIS)设备的雷电冲击电压试验为例,对试验原理、设备和试验程序进行了详细描述。在试验过程中出现了放电现象,同时发现大电容量的试品在进行雷电冲击电压试验的波形选择和在GIS设备的安装施工中也出现了一些问题。为此,针对上述出现放电现象的原因及其他一些问题进行了分析研究,研究结果可以为大型气体绝缘开关站的雷电冲击电压试验提供借鉴与指导。

压缩空气储能电站储能电量计算及在线修正方法

大型压缩空气储能电站一般使用地下洞穴作为储气设施,地下洞穴的准确容积不易测量,因此通过储气容积来计算储能电量存在困难。使用少量的运行数据构建起了压缩空气储能电站储能电量与储气压力的对应关系,并使用后续运行数据对不同高温换热介质温度和不同低温换热介质温度下储能电量进行修正,得到相对准确的储能电量计算方法。

三峡地下电站变顶高尾水洞技术研究与应用

在三峡地下电站可行性研究和初步设计中,针对尾水系统设计进行了不设调压室、设调压室方案和变顶高尾水洞方案的比较,其中又分别进行了一机一洞和两机一洞方案布置型式的研究。首次在三峡地下电站进行了带模型机组的引水发电系统整体模型试验,通过大量的计算分析和模型试验,不断优化尾水系统的布置,最终采用了一机一洞变顶高尾水洞方案,并已付诸实施。对变顶高尾水洞系统的深入研究,开拓了创新思路并取得了设计经验,可为类似电站工程设计借鉴。