水电站水力过渡过程研究

为确保水电站安全运行,开展水电站水力过渡过程计算分析至关重要.采用特征线法建立水力瞬变模型,分析了有压引水系统水压、调压井水位、导叶开度、机组转速的水力过渡过程.研究结果表明:(1) 3台机组同时在甩负荷条件下,机组飞逸转速升高率最大为0.40,蜗壳水压升高率最大为0.28;机组最大飞逸转速发生在水库死水位工况,蜗壳最大水头为99.5 m,调压井最高水位为1 116.3 m,发生在水库校核洪水位.(2) 3台机组同时从空载增至满负荷,蜗壳水压降低率大于-0.19,蜗壳最小水头为57.2 m,调压井最低水位为1 076.3 m;水轮机上游引水系统中最小水头均大于15 m,调压井最低水位高于隧洞顶7 m以上,不会将空气带入隧洞和压力钢管中.(3)水轮机导叶关闭及开启情况下,机组飞逸转速、管道水压、调压井水位波动均满足设计规范要求.

超大直径异型调压井开挖施工和稳定控制技术

赞比亚下凯富峡水电站调压井设计为圆形+扇形结构的异形断面,最大开挖跨度62.42 m,具有断面面积大、结构复杂等特点,开挖施工和稳定控制难度大。根据有限元分析,提出了井口预固结灌浆和井口混凝土锁口加固措施,大井扩挖采取浅层开挖、随层支护的方法,在平面环向和立面纵向上钻爆、出渣、支护工序无缝衔接,实现了围岩及时支护加固,保证了调压井的成型精度和开挖施工过程中的稳定和安全。

大型水电站调压井围岩力学参数反演及稳定性预测

大型水电站地下洞室群施工受复杂地质条件的影响,围岩稳定性问题突出。以某水电站调压井开挖为例,结合施工现场进度及新出露的地质信息,基于实测增量位移,通过均匀设计-神经网络开展围岩力学参数反演,获得围岩等效力学参数,并以此对后期开挖围岩力学响应进行预测分析。结果表明,调压井第4层开挖完成后,围岩变形及塑性区较大区域主要集中在1号调压井靠近断层F 230-2边墙处,后期施工应加强支护。

引子渡水电站引水系统关键技术

引子渡水电站采用长引水系统 ,在下游较宽敞的胡家大地平地布置发电厂房 ,以使发电厂房远离雾化区 ,从而保障良好的运行条件 ,同时也有利于施工 ,减少施工的相互干扰。引水系统线路总长 110 0m ,采用一洞三机供水方式 ,由岸塔式进水口、引水隧洞、阻抗式调压井、压力钢管等组成。该引水系统线路长、建筑物复杂、洞室围岩稳定性较差。经过对引水系统的水力过渡过程分析计算、调保计算和结构计算 ,满足了结构、大小波动稳定和运行的要求。

水电站气垫式调压室应用现状和主要设计问题

世界上已建的10座地下气垫式调压室的水电站均位于挪威。近年来,为解决环保问题和节约工程投资,我国已在四川自一里、小天都两座水电站设计中采用了气垫式调压室方案。气垫式调压室的主要设计问题包括设计准则、布置设计、气体体积及尺寸的估算、水幕设计、防渗处理等方面内容。

青印溪二级水电站用爆破膜装置代替调压井

青印溪二级水电站是１座高水头、长压力引水隧洞水电站。采用“水电站用爆破膜代替调压井”新技术，解决调节保证问题。现场试验和运行实践证明，爆破膜作为水电站调节保证措施，可以应用于高水头、长压力引水隧洞水电站。

泥岩地质条件下沙坪水电站调压井开挖施工技术

沙坪水电站调压井工程施工区属泥岩地质带,为确保井筒开挖的施工质量和进度,以及为确保开挖围岩稳定、安全,对此泥岩构造特点与力学性征进行了分析,针对分析情况,确定了开挖施工程序和方案。施工过程中,不断优化爆破参数,对井筒开挖围岩采用多方式联合系统进行强支护,并对井口和底部隧洞交叉处等关键部位进行加固处理。通过开挖施工技术的控制,取得了较好的效果,可供泥岩地质条件下同类工程参考。

液压滑模施工技术在瓦屋山水电站调压井混凝土施工中的应用

介绍了液压滑模施工技术在瓦屋山水电站竖井施工中的应用。液压滑模施工具有施工速度快、施工工艺可靠、经济效益明显等特点。结合工程实践,对液压滑模系统结构设计和施工方法进行了阐述。

大朝山水电站总体设计

大朝山水电站总装机容量１３５０ＭＷ，总库容９．４亿ｍ３，多年平均发电量５９．３１亿ｋＷ·ｈ。电站总体设计的特点有：采用河床式碾压混凝土溢流重力坝，右岸地下厂房，长尾水隧洞的总体布置；枯水期基坑施工导流方案；利用当地凝灰岩和磷矿碴混磨作为混凝土掺合料；利用洞挖石碴作人工砂石骨料原材料；大跨度地下厂房洞室群和阻抗式尾水调压井；机组进水口前双向冲沙廊道等。在施工中还进行了一些设计优化，对实现总进度和投资控制目标起了重要作用。

齐热哈塔尔水电站调压井后边坡稳定性分析

齐热哈塔尔水电站调压井后边坡坡高107 m,综合坡比1:1。边坡岩体以薄层状板岩为主,且呈碎裂镶嵌结构。利用施工期地质编录的成果,采用宏观判断和赤平投影的方法对边坡的整体稳定进行了分析,得出了边坡整体稳定,但存在局部崩塌或垮落的可能,同时提出了采取适当的加固措施,做好排水并加强监测的建议。

内藏式调压井反导井法开挖施工

本文以锁儿头水电站调压井的施工任务为例,总结了内藏式调压井反导井开挖的施工技术及成功经验,对类似的工程具有指导意义。

天生桥二级水电站调压井闸门井胸墙闸墩倒塌事故分析

１９９３年５月，在天生桥二级水电站２号机组做甩负荷试验时，１号调压井闸门井胸墙闸墩发生倒塌事故。设计失误、结构强度不足是这次事故的内在因素；施工质量控制不好，又在一定程度上进一步突出了设计中存在的问题；机组甩负荷试验是这次事故的诱发因素。经改建，调压井已恢复正常运行。

基于塑性损伤模型大型调压井混凝土结构开裂特征分析

赞比亚下凯富峡水电站上游调压井位于山梁处,混凝土结构裂缝直接影响结构安全。基于塑性损伤理论,建立钢筋混凝土非线性模型,采用植入式杆单元模拟钢筋力学效应,并用简支梁构件试验结果和公式解验证了数值计算结果的合理性。应用此模型计算分析了内水压力作用下的调压井混凝土结构应力应变分布规律及裂缝开展过程和分布特征。研究结果表明,高内水压力作用下的调压井混凝土结构仅局部区域截面被裂缝贯穿,钢筋最大拉应力小于钢筋屈服强度的50%,裂缝宽度小于允许值0.3 mm;检修闸门槽直角处的斜向钢筋可以有效压制裂缝开展。调压井混凝土结构稳定满足要求,研究成果可为工程设计提供指导。

阻抗式调压井水力学计算研究

对庙林水电站引水发电系统的阻抗式调压井进行数值法和数学模型水力学计算,并通过模型试验验证数值计算结果的可靠性,论证阻抗式调压井型式可行性。结果表明:调压井数值法和数学模型水力学计算结果与模型试验结果基本吻合;调压井丢弃负荷后的最高涌浪水位低于调压井设计顶高程,最低涌浪水位高于调压井底板高程2.0m以上;调压井直径、阻抗孔口以及调压井顶高程是合适的,运行过程中不会发生调压井漫顶和漏空的现象。

吉沙水电站引水调压井设计

吉沙水电站采用引水式开发,为高水头、小流量、长距离引水发电工程,具有引水隧洞长、调压井高、高压管道压力大等特点,因此调压井布置和设计是整个引水系统设计乃至电站安全稳定运行的关键,对引水隧洞和高压管道具有承前启后的作用。通过对调压井位置、型式选择,水力学和结构设计计算,确定了调压井布置,保证了工程安全。

水电站调压井形式比选研究

对于较大流量低中水头长距离引水隧洞的水电站,通过简单圆筒式调压井、阻抗式调压井、双室式调压井、溢流式调压井、差动式调压室5种型式比选研究,结果表明:阻抗式调压井水位波动振幅小,调压井高度比简单圆筒式调压井低,而双室式调压井的水室容积很大,工程量较大,通常选用阻抗式调压井形式。

六郎洞电站溢流式调压井型式比选研究

六郎洞电站是低水头长距离引水隧洞的水电站,通过有闸门简单溢流式、带阻抗孔的溢流式、带下室的溢流式3种型式的调压井比选研究,结果表明:闸门井兼作阻抗孔,当闸门井面积为压力引水道断面积的25%～45%时,选取带阻抗孔溢流式调压井。此型式的调压井结合了溢流式和阻抗孔式调压井的优点,限制了调压井水位波动的最高涌浪,水位波动振幅小,投资最少,优先选用带阻抗孔的溢流式调压井。当闸门井面积大于压力引水道面积的50%时,对抑制波动幅度与加速波动衰减的效果则不显著。

水电站调压井的水力学特性

为了研究调压井在水轮机负荷变化时的水力学特性,以漾洱水电站调压井为研究对象,通过数值法计算调压井稳定断面面积、阻抗孔尺寸、最高水位和最低水位,同时为了论证数值法可行性,采用调节保证计算机组转速、蜗壳压力和尾水管压力,且以模型试验进一步分析调压井水力学特性.结果表明:调压井的稳定断面面积为688.134 m^2,阻抗孔直径为4.50 m,最高涌波水位低于调压井顶高程2.120 m,最低涌波水位高于调压井底板5.541 m;蜗壳最大压力水头升高值为67.85 m,上升率为29%;机组转速上升值为350.7 r/min,上升率为40%;尾水管最低压力水头为0;蜗壳压力、机组转速和尾水管压力在安全可靠、经济合理范围内;调压井水流稳定,流态良好,没有产生旋涡,没有出现负压,阻抗孔上下压力差较小.因此调压井水力学特性良好,调压井体型是合理的.

滑模施工技术在电站竖井砼衬砌施工中的应用研究

为确保燕山水库电站调压室竖井施工质量、缩短施工工期,经方案比选采用滑膜施工技术衬砌竖井,基于滑膜体荷载和爬杆(千斤顶)数量计算,设计了滑膜体各部件,并介绍了滑膜体材料及其配比、施工工艺流程、模体安装、混凝土浇筑、表面修整、养护、滑模模体拆除等施工方法,提出了施工中应注意的事项,分析了施工中出现的问题及采取的相应处理措施,可供类似工程参考。

沐若水电站调压井设计

沐若水电站采用引水式发电,因引水遂洞较长须布置大型上游调压井结构。调压井采用简单圆筒式,高度为76.5 m,断面内径为25.0 m,具有结构尺寸大、内外水荷载大、地质条件复杂等特点。针对调压井调保稳定、结构安全等工程技术难题,采用数值分析、工程类比等方法,研究确定了调压井平面布置以及调压井衬砌配筋形式。所采用的预先灌浆加固及逆作法施工的井筒开挖方案,保证了井筒施工时性态较差围岩的稳定性。