第】8卷第2期 1990年3月 河海大學(xué)學(xué)報(bào) jouri~alof}{ohj?unn『er研ty v01．18no．2 m盯．1990 二灘水電站泄洪消能布置方案的風(fēng)險(xiǎn)分析 櫬祖信瓤子中 (環(huán)境工程系) 摘要應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)分析方法對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，可使設(shè)計(jì)方案更具合理性、科學(xué)性．本文對(duì) 二灘工程泄洪樞紐的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行丁風(fēng)險(xiǎn)分析，并根據(jù)分析結(jié)果，建議丁工程的設(shè)計(jì)方案和洪求標(biāo) 準(zhǔn)本文分析結(jié)果可供二灘泄洪樞紐設(shè)計(jì)時(shí)參考，所提出的風(fēng)險(xiǎn)分析方法也可用于其它工程設(shè)計(jì)方 案的比較和分析． 關(guān)鍵詞泄洪工程}洪水標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)險(xiǎn)分析 l引言 在水電工程設(shè)計(jì)方寨的比較中，很重要的一項(xiàng)比較是經(jīng)濟(jì)比較．在泄洪方案的經(jīng)濟(jì)比較 中，通常只考慮大壩及其泄洪建筑物的土建投資、金屬設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)等因素，而不考慮 太壩潰壩后大壩本身及其下游的財(cái)

應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)分析方法對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,可使設(shè)計(jì)方案更具合理性、科學(xué)性.本文對(duì)二灘工程泄洪樞紐的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析,并根據(jù)分析結(jié)果,建議了工程的設(shè)計(jì)方案和洪水標(biāo)準(zhǔn).本文分析結(jié)果可供二灘泄洪樞紐設(shè)計(jì)時(shí)參考,所提出的風(fēng)險(xiǎn)分析方法也可用于其它工程設(shè)計(jì)方案的比較和分析.

本文運(yùn)用可靠度的理論和方法,對(duì)二灘大壩樞紐泄洪承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了討論.計(jì)算結(jié)果為二灘工程樞紐泄洪設(shè)計(jì)提供了合理的科學(xué)依據(jù),也為今后我國(guó)大壩泄洪設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)分析提供了系統(tǒng)的分析方法.

二灘水電站

本文介紹了二灘水電站庫(kù)區(qū)斷面測(cè)量所采取的測(cè)量方法、儀器裝備、測(cè)量定位及工藝要點(diǎn),探討庫(kù)區(qū)斷面測(cè)量成果的數(shù)據(jù)處理,以及斷面測(cè)量技術(shù)在庫(kù)容率定及泥沙淤積分析中的應(yīng)用,為我國(guó)眾多大中型水電站庫(kù)區(qū)斷面測(cè)量及庫(kù)容率定工作提供了一種新的思路和方法。

二灘水電站1號(hào)泄洪洞在采用常規(guī)摻氣設(shè)施后,在反弧段下游側(cè)出現(xiàn)了空蝕破壞,須對(duì)摻氣設(shè)施進(jìn)行體型改造。文中簡(jiǎn)要介紹了改造工程中的各項(xiàng)技術(shù)要求和質(zhì)量控制方法,實(shí)施后取得了良好的工程效果,實(shí)現(xiàn)了摻氣設(shè)施對(duì)泄洪洞底板及側(cè)墻的減免蝕保護(hù)作用。

溪洛渡水電站的泄洪設(shè)施由壩身孔口和兩岸泄洪洞組成,其中隧洞泄洪流量達(dá)18000~20000m3/s,占樞紐泄洪的45%左右。本文結(jié)合壩址地形、地質(zhì)條件及隧洞泄洪要求,對(duì)泄洪洞的布置、選型與設(shè)計(jì),開展了多方案的比較研究,提出了“有壓接無(wú)壓—洞內(nèi)龍落尾”型泄洪洞的布置型式。

響洪甸水電站泄洪隧洞運(yùn)行30年中，閘門共開啟458次，總泄水歷時(shí)3082h，多年來(lái)運(yùn)行情況正常，但一次或一年中放水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，出口門槽局部位置有時(shí)出現(xiàn)空蝕或沖蝕現(xiàn)象．為了減免空蝕和沖蝕，在分析產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，可概括出以下兩點(diǎn)措施：（1）增大門槽的錯(cuò)距；（2）鑿除底槽后坎．這樣，可進(jìn)一步提高出口門槽的抗空化空蝕和抗沖蝕能力，以確保工程安全．

響洪甸水電站泄洪隧洞運(yùn)行３０年中，閘門共開啟４５８次，總泄水歷時(shí)３０８２ｈ，多年來(lái)運(yùn)行情況正常，但一次或一年中放水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，出口門槽局部位置有時(shí)出現(xiàn)空蝕或中蝕現(xiàn)象，為了減免蝕和沖蝕，在分析產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，可概括出以下兩點(diǎn)措施，（１）增大門槽的錯(cuò)距；（２）鑿除底槽后次，這樣，可進(jìn)一步提高出口門槽的抗空化空蝕和抗沖蝕能力，以確保工整安全。

針對(duì)某水電站泄洪洞通風(fēng)洞洞口及工作門啟閉機(jī)室噪音較大的問(wèn)題,筆者研究并提出了有效的解決方案。通過(guò)在原通風(fēng)洞內(nèi)增設(shè)一定高度的阻塞體,減小了通風(fēng)洞內(nèi)的風(fēng)速及風(fēng)量,從而實(shí)現(xiàn)了降低噪音的目的,但是,增設(shè)阻塞體對(duì)洞頂通氣井的風(fēng)速及風(fēng)量影響較小;通過(guò)在閘室左側(cè)增設(shè)通氣平洞,泄洪洞總通風(fēng)量得到了有效的增加,但是原通風(fēng)洞的風(fēng)速變化不明顯,即增加通氣平洞不能降低原通風(fēng)洞風(fēng)速及風(fēng)量;同步增設(shè)阻塞體以及通氣平洞,在減小原通風(fēng)洞風(fēng)速的同時(shí)又通過(guò)新建通氣平洞補(bǔ)償了由于原通風(fēng)洞增加阻塞體而減小的風(fēng)量。

針對(duì)某水電站泄洪洞通風(fēng)洞洞口及工作門啟閉機(jī)室噪音較大的問(wèn)題,筆者研究并提出了有效的解決方案。通過(guò)在原通風(fēng)洞內(nèi)增設(shè)一定高度的阻塞體,減小了通風(fēng)洞內(nèi)的風(fēng)速及風(fēng)量,從而實(shí)現(xiàn)了降低噪音的目的,但是,增設(shè)阻塞體對(duì)洞頂通氣井的風(fēng)速及風(fēng)量影響較小;通過(guò)在閘室左側(cè)增設(shè)通氣平洞,泄洪洞總通風(fēng)量得到了有效的增加,但是原通風(fēng)洞的風(fēng)速變化不明顯,即增加通氣平洞不能降低原通風(fēng)洞風(fēng)速及風(fēng)量;同步增設(shè)阻塞體以及通氣平洞,在減小原通風(fēng)洞風(fēng)速的同時(shí)又通過(guò)新建通氣平洞補(bǔ)償了由于原通風(fēng)洞增加阻塞體而減小的風(fēng)量。

為了更好地適應(yīng)雅礱江流域電站集中監(jiān)控和二灘水電站\"無(wú)人值班\"(少人值守)工作模式,二灘水電站對(duì)原工業(yè)電視系統(tǒng)進(jìn)行了改造,實(shí)現(xiàn)了純數(shù)字方式視頻監(jiān)控,更好地滿足了今后系統(tǒng)升級(jí)和電站全面監(jiān)控的需要。

通過(guò)二灘水電站水墊塘底板和護(hù)坦多年的抗沖磨修補(bǔ)工程實(shí)踐,對(duì)環(huán)氧砂漿修補(bǔ)材料的抗沖擊磨蝕性能和施工工藝等進(jìn)行了持續(xù)改進(jìn),研制出一種低放熱、低熱變形溫度、耐沖蝕、抗磨蝕的jme改性環(huán)氧砂漿抗沖磨修補(bǔ)材料。這有效地滿足了二灘水墊塘高溫環(huán)境對(duì)施工的要求并解決了高水頭、高流速環(huán)境下水墊塘底板、護(hù)坦的薄層破損修補(bǔ)問(wèn)題,對(duì)維護(hù)水電站的安全運(yùn)營(yíng)有重要的影響。

為解決小灣水電站泄洪洞高速水流產(chǎn)生的空化空蝕問(wèn)題,采用物理模型研究了泄洪洞和摻氣坎的體型,提出摻氣坎后三級(jí)坡的泄洪洞體型和只跌不挑的摻氣坎體型。水力學(xué)原型觀測(cè)和實(shí)際應(yīng)用效果表明:研究成果和設(shè)計(jì)是成功的。介紹了研究過(guò)程和部份水力學(xué)原型觀測(cè)成果。

二灘水電站尾水調(diào)壓室是典型的高邊墻、大跨度、特大斷面地下洞室，施工中采取了合理的開挖施工方案，如施工道路的布置以及施工支洞的設(shè)置等。根據(jù)高大洞室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用了有效的綜合性支護(hù)方式，尤其是在開挖支護(hù)施工階段跟蹤進(jìn)行圍巖應(yīng)力應(yīng)受監(jiān)測(cè)，及時(shí)調(diào)整施工方案，確保了整體圍巖穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全，在進(jìn)度和質(zhì)量方面都達(dá)到了預(yù)期的目的。對(duì)于施工中出現(xiàn)的各種不利情況，如巖爆、邊墻頂拱局部變形大等，采取了一系列處理措施，取得了良好的效果，為類似的高大洞室開挖支護(hù)施工提供了可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

二灘水電站導(dǎo)流洞封堵施工——介紹了二灘水電站導(dǎo)流洞堵頭的設(shè)計(jì)布置、施工組織、施工程序及工藝，并對(duì)施工工藝和程序進(jìn)行了評(píng)價(jià)　　

由于進(jìn)口閘門井土建結(jié)構(gòu)的施工與閘門下閘分別由不同的承包商進(jìn)行，且進(jìn)口門槽安裝存在超限誤差，門槽填框的提取與門槽保護(hù)之間存在時(shí)間矛盾、與閘門裝配存在空間矛盾，兩個(gè)標(biāo)將要在同一條洞中施工等，給導(dǎo)流洞下閘封堵帶來(lái)不少技術(shù)和合同問(wèn)題，經(jīng)工程師、承包商、業(yè)主和設(shè)計(jì)院等部門的通力合作，最終使下閘封堵得以順利進(jìn)行。

簡(jiǎn)單介紹了二灘水電站調(diào)壓室的布置、水力計(jì)算、洞室支護(hù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

構(gòu)皮灘水電站泄洪洞工程位于碳酸鹽巖地區(qū),通過(guò)前期大量的工程地質(zhì)勘察研究,查明了工程區(qū)工程地質(zhì)條件與主要地質(zhì)問(wèn)題。在洞線選擇過(guò)程中,各建筑物最大限度地避開了主要地質(zhì)缺陷,并對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了預(yù)處理。泄洪洞工程的成功實(shí)踐是地質(zhì)與設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合的典范,對(duì)工程建設(shè)具有借鑒作用。

四川雅礱江上二灘水電樞紐工程,設(shè)計(jì)裝有中孔弧形閘門6扇,其門寬6m、門高5m、水頭高80m,門葉曲率半徑r=10015mm,支鉸軸承引進(jìn)德國(guó)skf公司φ560mm球鉸,門葉重120t,用液壓?jiǎn)㈤]機(jī)進(jìn)行操作。由于中孔弧形閘門處在80m水頭下工作,設(shè)計(jì)要求門葉弧面須機(jī)械加工,確?；∶娲植诙萺a≤2μm,使門葉啟閉過(guò)程中減少頂水封的磨損。根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣的要求,要進(jìn)行如此之大

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雅龔江二灘水電站庫(kù)區(qū)泥石流十分活躍，在庫(kù)區(qū)內(nèi)，溝谷型泥石流溝１００條，庫(kù)首左岸的金龍溝，多次暴發(fā)過(guò)泥石流，用金龍溝泥石流活動(dòng)特征與短歷時(shí)雨強(qiáng)的資料，經(jīng)計(jì)算分析后，得到了庫(kù)區(qū)泥石流活動(dòng)規(guī)律，流域環(huán)境條件與雨強(qiáng)之間的關(guān)系式，并給出了金龍溝暴發(fā)泥石流的降水指數(shù)３６００，有助于泥石流預(yù)報(bào)。