在詳細(xì)分析自一里水電站調(diào)壓室區(qū)地質(zhì)勘探及試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合挪威已建氣墊式調(diào)壓室的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了一套氣墊式調(diào)壓室工程地質(zhì)研究的方法和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,不僅適用于本工程氣墊式調(diào)壓室的位置選擇、洞軸線方向選擇和工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià),對(duì)其它類似工程也具有較好的指導(dǎo)意義

概述了國(guó)內(nèi)外水電站氣墊式調(diào)壓室的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀,對(duì)氣墊式調(diào)壓室的工程地質(zhì)、氣體動(dòng)態(tài)特性、模型試驗(yàn)、安全水深和運(yùn)行控制等方面的研究成果進(jìn)行綜述,指出了需進(jìn)一步研究的方向和應(yīng)用前景。

地下水電站的氣墊式調(diào)壓室 [挪威]d．c．戈達(dá)爾h．葛霍特t．特克爾e．布羅赫 [提要]在挪威，自7o年代開始采用氣墊式調(diào)壓室以來t目前已有9處投入運(yùn)行，其中有6址質(zhì)量奇人浦意．右 2址為醯步空氣扳失曾進(jìn)行垃修補(bǔ)處理．車文舟紹了這類謂壓室的幾何形狀、動(dòng)力特性、運(yùn)行情況等t并對(duì)硐室 中的空氣撮失計(jì)算．氣處理方法及設(shè)計(jì)打案等作了簡(jiǎn)要探討． 一 、 一般特性和布置 表l列出了挪威現(xiàn)有帶氣墊式謂壓室水電站的 特性數(shù)據(jù)和投入運(yùn)行的年份，其中托爾帕電站正在施 據(jù)弓f水隧嗣通過區(qū)域的地質(zhì)條件確定．奧薩電站由 于緊靠廠房的巖石滲透性強(qiáng)．故只能在距廠房上游 1100m處布置謂壓室。這樣，弓f水道的值與水輪 機(jī)制造廠要求的限制值十分接近。從表2可以看出， 工中。除2十電站外．其余電站從水輪機(jī)到謂壓室的距離都 氣墊式謂壓室可更靠近廠房上游側(cè)

簡(jiǎn)要介紹氣墊調(diào)壓室原理、地質(zhì)地形條件、優(yōu)缺點(diǎn)及自一里工程氣墊式調(diào)壓室概況,對(duì)自一里氣墊調(diào)壓室施工技術(shù)要求、施工方法等作了簡(jiǎn)要介紹。

對(duì)二瓦槽水電站氣墊式調(diào)壓室進(jìn)行了高壓壓水試驗(yàn)。試驗(yàn)成果顯示:測(cè)段巖體在5mpa高水壓壓力作用下透水率絕大部分在0.26~0.98lu之間,小于1.0lu;裂隙巖體水力劈裂壓力值在10.5~12.0mpa之間,對(duì)高水頭壓力具有較好的承載性。試驗(yàn)結(jié)果表明:圍巖整體抗?jié)B性能較好,但對(duì)于局部出現(xiàn)的軟弱結(jié)構(gòu)面需進(jìn)行灌漿處理。試驗(yàn)結(jié)果可為氣墊式調(diào)壓室設(shè)計(jì)和建設(shè)提供依據(jù)。

在小天都水電站氣墊調(diào)壓室勘探洞內(nèi)的高壓透水測(cè)試結(jié)果表明,隨著探洞向山體深部延伸,巖體結(jié)構(gòu)愈趨完整,洞壁圍巖的透水(氣)性愈趨減弱。探洞最深部的0+729m測(cè)點(diǎn),圍巖的高壓(6mpa)透水率小于10lu。因此,該洞段圍巖具有較為理想的高壓封閉性能,具備修建氣墊調(diào)壓室的基本地質(zhì)條件。

龍灘水電站尾水系統(tǒng)設(shè)置敞開式尾水調(diào)壓井。本文對(duì)改用氣勢(shì)式調(diào)壓室的穩(wěn)定斷面、漏氣充氣、沿群布置、洞群布置、運(yùn)行安全等問題做了探討，認(rèn)為：由于水頭、流量、地質(zhì)、安全等因素所限，龍灘尾水調(diào)壓井不宜改用氣墊調(diào)壓室。

國(guó)內(nèi)外已建的氣墊調(diào)壓室都是利用經(jīng)過處理的圍巖自身或再輔以在其周邊設(shè)置的水幕來防止氣室漏氣。但據(jù)國(guó)內(nèi)外的工程實(shí)踐,即使對(duì)巖體采取了復(fù)雜而昂貴的工程處理措施,也難以確保氣室的氣密性。金康電站的地質(zhì)條件較差,氣墊室采用鋼板防止氣室漏氣,克服了氣室閉氣難的問題,實(shí)現(xiàn)了工期省、投資省、調(diào)壓室運(yùn)行可靠的目標(biāo)。鋼罩式氣墊調(diào)壓室在金康電站的成功應(yīng)用,將對(duì)引水式電站具有較大的推廣價(jià)值。

金康水電站氣墊式調(diào)壓室鋼包方案,是依靠鋼筋砼夾一層薄鋼板封閉氣體。同時(shí),采用平壓系統(tǒng)平衡氣室鋼筋砼外側(cè)水壓力和氣室氣體壓力。通過對(duì)金康水電站鋼包氣墊式調(diào)壓室的施工后,著重把有關(guān)施工技術(shù)作一介紹。

世界上已建的10座地下氣墊式調(diào)壓室的水電站均位于挪威。近年來,為解決環(huán)保問題和節(jié)約工程投資,我國(guó)已在四川自一里、小天都兩座水電站設(shè)計(jì)中采用了氣墊式調(diào)壓室方案。氣墊式調(diào)壓室的主要設(shè)計(jì)問題包括設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、布置設(shè)計(jì)、氣體體積及尺寸的估算、水幕設(shè)計(jì)、防滲處理等方面內(nèi)容。

2009年8月31日～9月1日,中國(guó)水電工程顧問集團(tuán)公司在成都主持召開了《水電站氣墊式調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》(送審稿)審查會(huì)。會(huì)議聽取了中國(guó)水電顧問集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院修編組關(guān)于《水電站氣墊式調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》編制工作情況的匯

黃金坪水電站調(diào)壓室洞室規(guī)模較大,圍巖以ⅱ、ⅲ類為主,局部為ⅳ、ⅴ類。通過開展三維數(shù)值仿真分析,論證大規(guī)模地下洞室的圍巖穩(wěn)定狀況,分析不同工況下調(diào)壓室襯砌結(jié)構(gòu)的受力特性,提出調(diào)壓室邊墻襯砌、導(dǎo)流墩采用雙層配筋,阻抗板采用分區(qū)配筋,孔口需加強(qiáng)配筋的設(shè)計(jì)方案。實(shí)踐表明,該設(shè)計(jì)方案安全可靠,施工可行,經(jīng)濟(jì)合理。

瓦屋山水電站調(diào)壓室工程所處的地質(zhì)條件和氣候條件極其復(fù)雜,施工安全壓力和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大,且工程前期準(zhǔn)備不足,工期嚴(yán)重滯后。為了確保施工進(jìn)度和施工安全,大膽采用了\"錨桿+掛網(wǎng)鋼筋+工字鋼+噴護(hù)鋼纖維混凝土\"及\"錨桿+鋼筋混凝土圈梁\"的一期支護(hù)和井筒混凝土液壓滑升模板由下而上連續(xù)施工的二期襯砌的施工方案,不但工程質(zhì)量、安全得到了保證,而且經(jīng)濟(jì)效果顯著,值得類似工程借鑒。

氣墊式調(diào)壓室,是依靠鋼筋混凝土夾一層鋼板封閉氣體。同時(shí),采用平壓系統(tǒng)平衡氣室鋼筋混凝土外側(cè)水壓力和氣室氣體壓力。

利用壓水試驗(yàn)資料分析了主廠房區(qū)巖體在水平方向和垂直方向的滲透性。在水平方向,主廠房區(qū)巖體的滲透性以微透水-弱透水為主,部分甚至不透水,個(gè)別巖體中等透水,廠房位于比周邊巖體滲透性弱的區(qū)域上。在垂直方向,主廠房區(qū)大部分巖體的滲透性隨深度的增加而遞減,但也有小部分巖體的滲透性變化不明顯,并非隨深度的增加而遞減。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是這部分巖體中高傾角的裂隙和斷層比較發(fā)育。在同一高程上,斷層端點(diǎn)對(duì)巖體透水率有較大的影響,斷層端部發(fā)育聚集的地方,巖體的透水率大。

大干溝水電站氣墊式調(diào)壓室是我國(guó)第一座應(yīng)用于水電站的氣墊式調(diào)壓室,位于青海省格爾木市境內(nèi)。本文介紹了大干溝水電站的工程概況及其氣墊式調(diào)壓室的水力特性、氣體特性、運(yùn)行穩(wěn)定性、現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)資料分析和運(yùn)行控制模式等方面的研究成果。

超長(zhǎng)引水隧洞水電站設(shè)置氣墊式調(diào)壓室可以有效抑制過渡過程中調(diào)壓室涌浪振幅，但蝸殼壓力的變化規(guī)律也因氣墊式調(diào)壓室的影響變得更為復(fù)雜。本文通過數(shù)值計(jì)算方法，分析了設(shè)氣墊式調(diào)壓室超長(zhǎng)引水隧洞水電站大波動(dòng)過渡過程中，導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間、引水隧洞水流慣性、壓力管道水流慣性及調(diào)壓室參數(shù)∥等因素對(duì)蝸殼最大動(dòng)水壓力的影響；并與常規(guī)調(diào)壓室進(jìn)行對(duì)比，討論了氣墊式調(diào)壓室對(duì)超長(zhǎng)引水隧洞水電站甩負(fù)荷過渡過程中反射水擊波特性的作用。結(jié)果表明：氣墊式調(diào)壓室對(duì)水擊波的反射效果不如常規(guī)調(diào)壓室，且氣墊和涌浪壓力之和最大值大于常規(guī)凋壓室最大水壓力，更容易發(fā)生蝸殼最大動(dòng)水壓力，此壓力由調(diào)壓室壓力極值決定、不受導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律控制的影響。

以四川康定某電站為例,探討了水電站氣墊式調(diào)壓室機(jī)電設(shè)備建設(shè)階段的安裝經(jīng)驗(yàn)及生產(chǎn)運(yùn)行階段的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。

通過對(duì)某水電站氣墊式調(diào)壓室的工程地質(zhì)條件分析論證,闡述該電站氣墊式調(diào)壓井方案的可行性,并對(duì)調(diào)壓井位置的最終選擇進(jìn)行了分析。

小天都水電站是我國(guó)較早采用氣墊式調(diào)壓室的工程之一,該工程氣墊式調(diào)壓室經(jīng)多方論證研究采用“以水幕防滲為主,圍巖防滲為輔,水幕上布置灌漿帷幕”的聯(lián)合防滲結(jié)構(gòu)型式。為更好地解決我國(guó)復(fù)雜地質(zhì)條件下氣墊式調(diào)壓室高壓氣體滲漏問題,小天都水電站率先在國(guó)內(nèi)氣墊式調(diào)壓室高壓氣體封堵中引入并成功應(yīng)用化學(xué)灌漿技術(shù),對(duì)化學(xué)灌漿技術(shù)的推廣及氣墊式調(diào)壓室的封堵技術(shù)研究具有重要意義。介紹了化學(xué)灌漿技術(shù)在小天都水電站氣墊式調(diào)壓室交通洞封堵防滲的應(yīng)用設(shè)計(jì),可供類似工程參考。

金康水電站氣墊式調(diào)壓室鋼包方案,是依靠鋼筋混凝土夾一層薄鋼板封閉氣體。同時(shí),采用平壓系統(tǒng)平衡氣室鋼筋混凝土外側(cè)水壓力和氣室氣體壓力。對(duì)金康水電站鋼包氣墊式調(diào)壓室的有關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行了介紹。

介紹了氣墊式調(diào)壓室的作用原理、應(yīng)用現(xiàn)狀,闡述了其適用條件和主要特點(diǎn)。針對(duì)崗曲河二級(jí)水電站采用常規(guī)調(diào)壓井存在的困難,初步比較了氣墊式調(diào)壓室方案,它與無襯砌的高壓引水隧洞、地下廠房相結(jié)合,可縮短隧洞及鋼管長(zhǎng)度,降低工程投資,與常規(guī)調(diào)壓井相比,在山體雄偉陡峻的情況下,可簡(jiǎn)化施工道路,保護(hù)地表環(huán)境,具有明顯的優(yōu)越性。