二滩水电站塔式进水口设计

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1、水电站设计第14卷第1期DHPS1998年3月二滩水电站塔式进水口设计杨　怀　德(成都勘测设计研究院,成都,610072)摘　要　介绍了二滩水电站进水口设计的概况,对塔式进水口设计的理论和方法作了有益的探讨,并对进水塔的布置、稳定及基础应力问题提出了见解。关键词　进水口　开挖　支护　应力分析　稳定分析　结构设计　二滩水电站(1)N30°～60°E、NW∠60°～80°,常密集成1　前　　言带,时有小构造破碎带出现,常沿此组裂隙形成风化夹层;(2)近EW、S∠0°～40°,此组裂二滩水电站装机容量3300MW,装机6隙倾角离散度大,相对集中为20°～40°,常密台,采用左岸全地下式厂

2、房方案,在水库岸边集成带,带与带之间错列展布,常构成风化夹引水发电。电站进水口位于左坝肩上游约层;(3)N40°～60°W、NE∠60°～70°;(4)近150m,为深孔塔式进水口,进水平台高程EW、S∠45°～70°。裂隙大都张开,风化程度1126m。整个进水塔由6个成一字形排列较强,普遍充填泥膜或夹泥。几组裂隙互相的独立的组合矩形断面进水塔构成,相邻塔切割组合,控制着边坡的稳定性,以第(2)、体间设伸缩缝及止水。塔体上游侧为水库,(4)组特别是中缓倾角裂隙为潜在的可能滑下游侧靠近岸坡,1165m高程以下通过开挖移面,对进水塔的开挖后坡和左侧(上游侧)和混凝土回填与岸坡相连。水库

3、蓄水后整个边坡的稳定极为不利,第(1)组裂隙对右侧塔体处于库水中,通过交通桥与岸边8号公(下游侧)边坡的稳定也甚为不利。路相连。整个塔体长170m,顶宽27m,底宽进水口地区岩石风化强烈,强风化带垂28m,塔高83m。塔体上游面单面取水,水流直深度一般10～25m,局部可达40m,弱偏经拦污栅、检修闸门槽、快速闸门槽后进入压强风化带垂直深度40～50m,中等透水岩体力管道。的垂直深度一般30～50m,微透水岩体的埋深多在100m左右,最深达130m。岩体的力2　基本地质情况学参数见表1。二滩水电站进水口建筑物区地面坡度3　进水塔的布置和结构特点25°～30°,下缓上陡。基础岩石由正

4、长岩和蚀变玄武岩相互穿插组成,玄武岩由山外向二滩水电站进水塔塔体进水前沿走向为山内逐渐减少,渐以正长岩为主体。两大岩N31°W,进水塔取水需满足进口最小淹没深组大多接触紧密,仅局部成破碎接触,界面多度的要求,即要保证进水水流处于有压状态,以中缓倾角出现。主要发育四组节理裂隙:避免进水口前缘水域发生贯通式的漏斗旋43©1995-2003TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.表1　岩体力学参数岩级围岩弹性抗力系数泊松比坚固系数变形模量岩体抗剪断强度结构面抗剪强度-3μ4分类类别K0/MPa·mfE0/10MPafC/M

5、PatanφC/MPaC219807～117686～711471114331130170Ⅱ01200C226865～78455～6019811211960165～0170D211117Ⅲ2942～441301253～50149～0178018401550D220198E23Ⅳ490～98101302～301294～0149017014901510FⅤ<4900135<101049～010980150109～01190136～0145涡。根据计算,进口底板高程定为1128m,道内产生负压。进水塔上部设有液压启闭机进水口前引渠高程为1126m,低于进口底板室、油泵室、油管廊道以及其它运

6、行和检修时高程2m,以防止推移质进入压力管道。由所需的附属结构。进水塔顶设一起吊吨位为于进水塔地区岩石风化强烈,而进水塔应置500t的门机,以便检修拦污栅和闸门。于较为坚硬完整的岩石上,以满足稳定和基进水塔左侧设交通桥与岸边8号公路相础应力的要求,因此进水塔布置于山体内水连。交通桥为两跨梁式桥,总跨度34m。进平距离约75m深处。塔体建基面高程为水口平面布置见图1,剖面见图2。1124m,基础主要置于D、C级岩体上,其开挖边坡主要由F、E、C级岩体构成。为方便4　进水塔的开挖和边坡支护压力管道进洞开挖,塔后1150m高程以下采用垂直开挖,1165m高程以下用大块体混进水塔后坡及两侧

7、坡岩石风化较强烈,凝土回填。大都处于F、E、C级岩石上,且有(2)、(4)组进水塔由拦污栅框架与闸室两大部分组及(1)组岩石裂隙相互切割组合,形成不利于成。每个独立塔体包括4个拦污栅中墩和2边坡稳定的坝体。由此,边坡开挖大多采用个边墩。栅墩之间采用胸墙、横撑相连,胸墙1∶113、1∶1、甚至1∶0175的坡度,同时在底高程1159120m,进水净宽度16m,高1165m高程和1184m高程各设4m宽的马3112m,过栅流速约018m/s。为方便检修,道。进水口后坡11