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。

水布垭水利枢纽导流隧洞水力学试验研究

水布垭导流隧洞具有水头高 ,流量大 ,洞线长 ,地质环境差等特点 ,因而技术问题较多 ,难度较大。为此 ,进行了大量的试验研究。主要试验成果有 :泄流能力及影响泄流能力的主要因素 ,压力特性及改善压力特性措施 ,出口消能防冲措施的比较等。这些试验成果为工程优化设计提供了科学依据。

水布垭水利枢纽放空洞突扩跌坎水力学问题研究

水布垭放空洞具有工作水头高、流速大、上游水位变幅大等特点。针对其工作门区的突扩跌坎掺气体型,通过1∶25局部模型和1∶40减压模型,对该体型的水力特性及空化特性进行了试验研究,结果表明：放空洞在工作水头H0=0-110 m范围内运行,工作门区突扩跌坎体型可免于空蚀破坏;工作门区侧扩跌坎体型设计参数相对应的临界工作水头Hk为35-50 m;工作水头H0=20 m时,侧空腔浅小,底空腔基本消失,水流不能有效掺气,而侧冲击区有初生状态的蒸汽型空化发生,为安全计,宜采用抗蚀材料对边墙水流冲击予以防护。分析评估了该体型的抗空蚀破坏能力,研究成果为设计决策提供了科学依据。

水布垭水利枢纽岸边溢洪道设计

水布垭水利枢纽具有水头高、流量大、地质条件复杂、建筑物布置集中等特点。因消能区地层抗冲能力差,故泄洪消能设计难度较大。经多方案比选,泄洪消能建筑物采用岸边溢洪道全表孔布置方案,溢洪道采用阶梯式窄缝鼻坎挑流消能,下游防冲建筑物采用护岸不护底的防淘墙方案。阐述了泄洪消能特点及设计原则,对溢洪道布置、泄洪方案、消能方案、溢洪道结构设计进行了介绍。

水布垭水利枢纽工程泄洪消能防冲研究综述

水布垭水利枢纽坝址所在位置河谷狭窄,地形、地质条件复杂,泄洪落差与泄洪单宽流量均较大,河床基岩软弱,抗冲流速低,两岸又有巨大的滑坡体及右岸马崖高边坡,导流建筑物、泄水建筑物以及电站尾水出口的布置又相对比较集中,泄洪的安全问题属于水布垭水利枢纽的关键技术问题。为此,综合阐述了溢洪道结构布置和结构整体模型试验的研究成果以及防淘墙布置及其结构形式的研究成果,从而最终论证溢洪道及防淘墙结构布置形式在水布垭水利枢纽泄洪消能防冲系统中的可行性和合理性。

水布垭水利枢纽地下厂房室内岩石力学试验研究

针对水布坯水利枢纽工程地下式电站厂房，以岩块的力学性质试验为基础，对围岩体的基本力学属性进行了系统研究，对重要的变形及强度试验成果进行了对比试验，并就某些测试技术提出了有益的建议。

清江水布垭水利枢纽生态环境影响分析

水布垭水利枢纽工程建设对流域生态系统会产生一定的影响。目前,流域梯级开发对生态环境的影响已引起社会各阶层的广泛关注。结合我国水利水电工程建设环境影响评价进程,概要地回顾了清江水布垭水利枢纽环境影响评价,并根据国家对水利水电建设项目提出应在保护生态基础上有序开发水电的要求,提出对一些关键技术问题的认识与考虑。

水布垭水利枢纽放空洞水力学试验研究

水布垭枢纽放空洞主要承担水布垭工程施工期后期导流及完建后大坝检修时放空水库的任务。它具有水头高、流速大、运行时间长、水位变幅大等特点。借助系列水工模型试验对水布垭放空洞的泄流能力、压力特性及关键部位的空化特性、闸门启闭力、出口鼻坎消能工体型及下游冲刷等进行了较深入的研究、分析。提出了一种新型消能工———双曲差动异型鼻坎,该鼻坎有良好的消能效果。在工作闸门区突扩跌坎处,选择合适的体型及通气设施并严格控制表面不平整度,可达到防止或减小空化的目的。

水布垭水利枢纽工程总体布置方案研究

系统地介绍了水布垭水利枢纽的布置方案研究过程与最终的枢纽布置方案。根据水布垭工程的地形地质条件,在枢纽布置总格局研究的基础上,确定了左岸布置溢洪道和导流隧洞,右岸布置地下电站厂房与放空洞的枢纽布置格局;通过坝轴线的比较,大坝布置在水布垭峡谷河段偏上游位置更有利于其它主要建筑物的布置与调整;通过大量的方案比较论证,水布垭枢纽布置为:大坝采用混凝土面板堆石坝、左岸布置台阶式窄缝挑流消能溢洪道、右岸布置引水地下电站与放空洞。

水布垭水利枢纽导流洞围堰爆破拆除

介绍了水布垭水利枢纽导流洞围堰拆除爆破,叙述了爆破方案的确定,爆破参数及起爆网路设计,爆破安全防护设计和施工技术措施。

水布垭水利枢纽可行性研究设计简介

水布垭水利枢纽是清江干流中、下游的最上一级枢纽,位于湖北省境内,距下游隔河岩水利枢纽92km,是一个以发电、防洪和航运为主的综合开发工程,也是清江流域规划综合开发的龙头工程。枢纽的正常蓄水位为400m,相应库容为43亿m^3。

水布垭水利枢纽工程施工规划

水布垭水利枢纽混凝土面板堆石坝为世界同类坝型的第一高坝,地下电站系统等地下工程规模位于国内水电工程前列。坝址河谷狭窄,地形陡峻,坝址下游地形稍缓,但分布较多滑坡体;坝址上部岩体为灰岩,岩溶发育,下部为泥页岩,总体呈上硬下软分布,地质条件复杂。为保证工程的有序、高效、安全实施,在工程建设前期制订了科学、合理的施工规划,在工程建设过程中严格按施工规划组织施工,保证了工程建设目标的实现。从施工导流、施工进度、场内交通、施工布置等方面,简要介绍了水布垭工程的施工规划,以供其它工程参考。

清江水布垭水利枢纽机组调节保证分析研究

清江水布垭水利枢纽是清江干流梯级开发最上一级水电枢纽工程。在可行性研究阶段,机组调节保证值接近规范规定值的上限,在招标设计阶段,在对电站机组调节系统的大波动稳定性进行了分析和优化的基础上,选择合理的水轮机和导叶接力器的关闭规律以及关闭时间,并对水轮机安装高程进行了优化。

水布垭水利枢纽防淘墙设计与施工方案研究

水布垭水利枢纽溢洪道采用挑流消能,最大下泄流量18280 m3/s,泄洪落差171 m,泄洪功率3.1万MW。消能冲刷区环境地质复杂,左岸有大岩淌滑坡,右岸有马崖高陡边坡。岩层以泥盆系写经寺组砂页岩为主,岩性软弱,断裂构造发育,抗冲刷能力低。消能冲刷区采用两岸设置防淘墙而不护底的防护方案。防淘墙设计与施工方案研究了钻爆法开挖、预应力锚索加固方案;钻爆法开挖、锚拉洞加固方案;机械成孔(槽)、预应力锚索加固方案。经综合比较,采用了钻爆法开挖、预应力锚索加固方案,目前设计和施工均已完成。实践表明所选用的设计方案和施工方法是合理的。

水布垭水利枢纽放空洞设计

水布垭水利枢纽为高坝大库,挡水建筑物取当地材料,需设置放空洞以便于大坝检修。放空洞最大挡水水头154 m、工作水头110 m、弧门最大推力94369 kN,在国内外均处于较高水平,且地质条件复杂,结合枢纽布置及地质条件,合理选取了放空洞布置方案、结构型式,对影响工程运行安全的主要地质问题进行揭示并深入研究,采取了可行的处理措施。

水布垭水利枢纽放空洞事故检修门设计

水布垭水利枢纽放空洞事故检修门为平面定轮门,设计水头152.20 m,操作水头110.00 m,最大轮压5400kN。其设计水头、操作水头、轮压等技术指标目前居于国内同类闸门之首。对闸门各部件的设计参数及制作技术做了详细的介绍。对同类型闸门设计具有参考意义。经过对闸门的定轮、水封及埋件等关键技术进行研究后完成施工设计,目前已投入运行。

水布垭水利枢纽混凝土面板堆石坝挤压边墙施工技术

清江水布垭水利枢纽工程混凝土面板堆石坝于2002年11月截流成功,2003年2月1日开始坝体填筑.为确保其2003年安全度汛,经分析论证后,采用了挤压混凝土边墙施工技术,简化了施工程序,加快了施工进度,提高了施工安全和施工质量.

水布垭水利枢纽导流隧洞进出口围堰施工技术

清江河水流陡涨陡落、河床狭窄、地质条件差。本文主要介绍导流隧洞进、出口围堰轴线布置及基础处理设计与施工过程中的施工技术措施。

清江水布垭水利枢纽投资费用分摊初步研究

水布垭水利枢纽是具有发电、防洪、航运以及旅游、水产养殖等效益的综合利用水利枢纽工程,主要任务是发电、防洪和航运,投资分摊时只考虑发电和防洪.采用了枢纽指标系数法、效益现值比例分摊法、替代方案费用现值比例分摊法、可分费用-剩余效益法四法方法进行水布垭枢纽投资分摊,提出了投资分摊建议及资金筹措建议.

水布垭水利枢纽新塘滑坡地质成因与力学机制

新塘滑坡是清江水布垭水利枢纽水库区一巨型顺层深层基岩滑坡(体积5.08亿m3),其规模之大实属罕见,引人瞩目。本文通过对地质调查资料的系统总结,阐述了新塘滑坡的基本地质背景与基本地质特征,利用工程地质学与岩体力学理论与方法分析了滑坡形成的地质成因与力学机制,可作为多夹层、多剪切带的缓倾顺向坡结构边坡工程勘察与研究的参考。