針對(duì)水布坯水利樞紐工程地下式電站廠房，以巖塊的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)圍巖體的基本力學(xué)屬性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，對(duì)重要的變形及強(qiáng)度試驗(yàn)成果進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，并就某些測(cè)試技術(shù)提出了有益的建議。

水布埡水利樞紐滑坡體綜合治理施工技術(shù)——針對(duì)水布埡工程較突出的環(huán)境地質(zhì)問題，結(jié)合工程施工實(shí)際情況，介紹了水布埡壩址下游5個(gè)主要滑坡體的綜合治理方案：抗滑樁施工、錨索施工、削坡減載、覆蓋層明挖和排水施工等．重點(diǎn)闡述了拉錨抗滑樁和錨索施工的施工方...

在綜合滑體的地質(zhì)條件及基本特征的基礎(chǔ)上,建立了古樹包滑坡的三維可視化地層模型。基于三維剛體極限平衡理論和條分法,計(jì)算分析了清江水布埡水利樞紐古樹包滑坡的三維穩(wěn)定性,討論了地下水位對(duì)滑坡穩(wěn)定性安全系數(shù)影響。為了更深入地研究抗剪強(qiáng)度對(duì)古樹包滑坡穩(wěn)定性的影響,進(jìn)行了若干穩(wěn)定性影響因素的敏感性計(jì)算并且反演分析了抗剪強(qiáng)度。最后進(jìn)行了滑坡整治工程效果驗(yàn)算和潛在滑動(dòng)面的搜索。計(jì)算表明:地下水對(duì)古樹包滑坡有嚴(yán)重影響;在旱季現(xiàn)有滑坡基本穩(wěn)定,雨季滑坡處于極限平衡狀態(tài)。計(jì)算結(jié)果為古樹包滑坡的永久整治工程設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

針對(duì)水布埡工程較突出的環(huán)境地質(zhì)問題,結(jié)合工程施工實(shí)際情況,介紹了水布埡壩址下游5個(gè)主要滑坡體的綜合治理方案:抗滑樁施工、錨索施工、削坡減載、覆蓋層明挖和排水施工等.重點(diǎn)闡述了拉錨抗滑樁和錨索施工的施工方法及工藝.從后期安全監(jiān)測(cè)資料分析,治理后的滑坡體處于穩(wěn)定狀態(tài),說明所采用的施工技術(shù)是有效的.

水布埡放空洞具有工作水頭高、流速大、上游水位變幅大等特點(diǎn)。針對(duì)其工作門區(qū)的突擴(kuò)跌坎摻氣體型,通過1∶25局部模型和1∶40減壓模型,對(duì)該體型的水力特性及空化特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明:放空洞在工作水頭h0=0~110m范圍內(nèi)運(yùn)行,工作門區(qū)突擴(kuò)跌坎體型可免于空蝕破壞;工作門區(qū)側(cè)擴(kuò)跌坎體型設(shè)計(jì)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的臨界工作水頭hk為35~50m;工作水頭h0=20m時(shí),側(cè)空腔淺小,底空腔基本消失,水流不能有效摻氣,而側(cè)沖擊區(qū)有初生狀態(tài)的蒸汽型空化發(fā)生,為安全計(jì),宜采用抗蝕材料對(duì)邊墻水流沖擊予以防護(hù)。分析評(píng)估了該體型的抗空蝕破壞能力,研究成果為設(shè)計(jì)決策提供了科學(xué)依據(jù)。

通過１∶１６５概化模型試驗(yàn)，探討了適合該工程可能的消能型式。在１∶１００整體模型和１∶８８斷面模型上分別研究了一級(jí)挑流消能方案和底流接挑流的二級(jí)消能方案的水力學(xué)特性，并結(jié)合溢洪道布置、工程量等對(duì)一、二級(jí)消能方案進(jìn)行了綜合比較，推薦一級(jí)消能方案為初設(shè)階段的基本方案。

水布埡水利樞紐是清江干流的最上一個(gè)梯級(jí)樞紐工程，該樞紐有水布埡和半峽兩個(gè)壩址可供比選。水布埡壩址位于巴東縣長(zhǎng)嶺鄉(xiāng)，上距恩施市１１７ｋｍ，下距隔河巖水利樞紐９２ｋｍ，距清江河口１５３ｋｍ；半峽壩址位于長(zhǎng)陽縣漁峽口鎮(zhèn)，上距水布埡壩址９．２ｋｍ。在可行性研究階段，對(duì)以上兩個(gè)壩址進(jìn)行了大量的勘測(cè)設(shè)計(jì)和科研工作，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)環(huán)境等各方面進(jìn)行了綜合比較，經(jīng)過慎重研究分析，推薦水布埡壩址

水布埡水利樞紐混凝土面板堆石壩為世界同類壩型的第一高壩,地下電站系統(tǒng)等地下工程規(guī)模位于國內(nèi)水電工程前列。壩址河谷狹窄,地形陡峻,壩址下游地形稍緩,但分布較多滑坡體;壩址上部巖體為灰?guī)r,巖溶發(fā)育,下部為泥頁巖,總體呈上硬下軟分布,地質(zhì)條件復(fù)雜。為保證工程的有序、高效、安全實(shí)施,在工程建設(shè)前期制訂了科學(xué)、合理的施工規(guī)劃,在工程建設(shè)過程中嚴(yán)格按施工規(guī)劃組織施工,保證了工程建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。從施工導(dǎo)流、施工進(jìn)度、場(chǎng)內(nèi)交通、施工布置等方面,簡(jiǎn)要介紹了水布埡工程的施工規(guī)劃,以供其它工程參考。

水布埡水利樞紐位于清江中游河段巴東縣境內(nèi),是清江梯級(jí)開發(fā)的龍頭樞紐。樞紐主體建筑物主要有混凝土面板堆石壩、左岸溢洪道壩段、右岸地下廠房和放空洞。水布埡溢洪道弧形工作門采用液壓?jiǎn)㈤]機(jī)操作。為確保液壓?jiǎn)㈤]機(jī)安全、可靠、平穩(wěn)地運(yùn)行,根據(jù)水工布置及運(yùn)用要求,在液壓系統(tǒng)中采用了雙缸同步閉環(huán)控制,平穩(wěn)運(yùn)行控制及安全保護(hù)措施。為改善油缸工作性能,選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)密封件。通過優(yōu)化設(shè)計(jì),使該啟閉機(jī)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安全可靠性高等特點(diǎn)。

清江水布埡水利樞紐是清江干流梯級(jí)開發(fā)最上一級(jí)水電樞紐工程。在可行性研究階段,機(jī)組調(diào)節(jié)保證值接近規(guī)范規(guī)定值的上限,在招標(biāo)設(shè)計(jì)階段,在對(duì)電站機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的大波動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)上,選擇合理的水輪機(jī)和導(dǎo)葉接力器的關(guān)閉規(guī)律以及關(guān)閉時(shí)間,并對(duì)水輪機(jī)安裝高程進(jìn)行了優(yōu)化。

水布埡水利樞紐溢洪道采用挑流消能,最大下泄流量18280m3/s,泄洪落差171m,泄洪功率3.1萬mw。消能沖刷區(qū)環(huán)境地質(zhì)復(fù)雜,左岸有大巖淌滑坡,右岸有馬崖高陡邊坡。巖層以泥盆系寫經(jīng)寺組砂頁巖為主,巖性軟弱,斷裂構(gòu)造發(fā)育,抗沖刷能力低。消能沖刷區(qū)采用兩岸設(shè)置防淘墻而不護(hù)底的防護(hù)方案。防淘墻設(shè)計(jì)與施工方案研究了鉆爆法開挖、預(yù)應(yīng)力錨索加固方案;鉆爆法開挖、錨拉洞加固方案;機(jī)械成孔(槽)、預(yù)應(yīng)力錨索加固方案。經(jīng)綜合比較,采用了鉆爆法開挖、預(yù)應(yīng)力錨索加固方案,目前設(shè)計(jì)和施工均已完成。實(shí)踐表明所選用的設(shè)計(jì)方案和施工方法是合理的。

水布埡水利樞紐工程建設(shè)對(duì)流域生態(tài)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。目前,流域梯級(jí)開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響已引起社會(huì)各階層的廣泛關(guān)注。結(jié)合我國水利水電工程建設(shè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)進(jìn)程,概要地回顧了清江水布埡水利樞紐環(huán)境影響評(píng)價(jià),并根據(jù)國家對(duì)水利水電建設(shè)項(xiàng)目提出應(yīng)在保護(hù)生態(tài)基礎(chǔ)上有序開發(fā)水電的要求,提出對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)問題的認(rèn)識(shí)與考慮。

水布埡水利樞紐是具有發(fā)電、防洪、航運(yùn)以及旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖等效益的綜合利用水利樞紐工程,主要任務(wù)是發(fā)電、防洪和航運(yùn),投資分?jǐn)倳r(shí)只考慮發(fā)電和防洪。采用了樞紐指標(biāo)系數(shù)法、效益現(xiàn)值比例分?jǐn)偡?、替代方案費(fèi)用現(xiàn)值比例分?jǐn)偡?、可分費(fèi)用-剩余效益法四種方法進(jìn)行水布埡樞紐投資分?jǐn)?提出了投資分?jǐn)偨ㄗh及資金籌措建議。

采用不同方法計(jì)算了水布埡水利樞紐防洪投資分?jǐn)?對(duì)水布埡防洪分?jǐn)偼顿Y的籌措渠道進(jìn)行了探討,并就不同回報(bào)及其對(duì)應(yīng)的投入方式提出了建設(shè)性的建議

湖北清江水布埡水利樞紐溢洪道弧形閘門為橫主梁三斜支臂結(jié)構(gòu),制作工藝復(fù)雜,通過弧形平臺(tái)制作放樣、下料卷制、焊接等方法、手段,采用科學(xué)合理的焊接工藝及拼焊順序,保證了該閘門的制作質(zhì)量。

水布埡水利樞紐放空洞混凝土補(bǔ)砌施工方法——水布埡放空洞工程結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，工藝質(zhì)量要求高、工期緊、施工條件差。工程技術(shù)人員根據(jù)結(jié)構(gòu)體型尺寸的不同，分別采用了鋼模臺(tái)車、液壓滑模、異形模板、人工翻模等工藝方法。實(shí)踐證明，施工方案及方法合理可行，工藝...

水布埡水利樞紐壩址區(qū)巖溶化程度較高,結(jié)合其左岸防滲帷幕布置設(shè)計(jì),針對(duì)巖溶介質(zhì)中滲透水流的特點(diǎn),建立了基于改進(jìn)折算滲透系數(shù)法的巖溶滲流有限元數(shù)值計(jì)算分析模型。通過對(duì)不同防滲帷幕布置方案進(jìn)行比較,較深入地分析了帷幕的長(zhǎng)度和深度、巖溶管道以及巖層和帷幕的滲透性對(duì)滲流場(chǎng)的影響,提出了可節(jié)省22.5%防滲帷幕體的優(yōu)化布置方案

水布埡水利樞紐放空洞固結(jié)灌漿施工——簡(jiǎn)要介紹了水布埡樞紐固結(jié)灌漿施工方法和施工程序，對(duì)灌漿成果和質(zhì)量進(jìn)行了分析。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)隧洞固結(jié)并聯(lián)灌漿孔的對(duì)稱形式和壓力控制以及封孔方式提出了見解?！　?/p>

簡(jiǎn)要介紹了水布埡樞紐固結(jié)灌漿施工方法和施工程序,對(duì)灌漿成果和質(zhì)量進(jìn)行了分析。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)隧洞固結(jié)并聯(lián)灌漿孔的對(duì)稱形式和壓力控制以及封孔方式提出了見解。

水布埡水利樞紐壩址所在位置河谷狹窄,地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,泄洪落差與泄洪單寬流量均較大,河床基巖軟弱,抗沖流速低,兩岸又有巨大的滑坡體及右岸馬崖高邊坡,導(dǎo)流建筑物、泄水建筑物以及電站尾水出口的布置又相對(duì)比較集中,泄洪的安全問題屬于水布埡水利樞紐的關(guān)鍵技術(shù)問題。為此,綜合闡述了溢洪道結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)整體模型試驗(yàn)的研究成果以及防淘墻布置及其結(jié)構(gòu)形式的研究成果,從而最終論證溢洪道及防淘墻結(jié)構(gòu)布置形式在水布埡水利樞紐泄洪消能防沖系統(tǒng)中的可行性和合理性。

水布埡水利樞紐混凝土面板堆石壩壩高233m,大壩地處狹窄河谷,壩體高,填筑量大,開挖利用料的3個(gè)主要供應(yīng)點(diǎn):溢洪道、地下廠房進(jìn)水口及馬崖高邊坡等均位于高程較高上,若考慮從壩下游運(yùn)輸上壩,運(yùn)距有6.5～10.0km,同時(shí)施工道路布置困難,因此,構(gòu)思了溜井-平洞運(yùn)輸方案,并介紹溜井-平洞運(yùn)輸方案與常規(guī)方案的比較,以及對(duì)幾個(gè)主要技術(shù)問題的分析.

通過數(shù)值模擬分析了心墻堆石壩壩體、壩基和兩岸山體的滲流分布規(guī)律和防滲帷幕的作用效果，以及壩體、壩基滲透參數(shù)變化和不同運(yùn)行工況等因素對(duì)滲流場(chǎng)的影響；結(jié)合有關(guān)滲透穩(wěn)定性試驗(yàn)成果，對(duì)壩體及壩基的滲流狀態(tài)作了初步的分析和評(píng)價(jià)，提出了相應(yīng)的滲流控制措施。