四川自里水电站气垫式调压室围岩渗透性评价

在详细分析自一里水电站调压室区地质勘探及试验资料的基础上,结合挪威已建气垫式调压室的工程实践经验,总结了一套气垫式调压室工程地质研究的方法和评价准则,不仅适用于本工程气垫式调压室的位置选择、洞轴线方向选择和工程地质条件评价,对其它类似工程也具有较好的指导意义

概述了国内外水电站气垫式调压室的发展和应用现状,对气垫式调压室的工程地质、气体动态特性、模型试验、安全水深和运行控制等方面的研究成果进行综述,指出了需进一步研究的方向和应用前景。

地下水电站的气垫式调压室 [挪威]d．c．戈达尔h．葛霍特t．特克尔e．布罗赫 [提要]在挪威，自7o年代开始采用气垫式调压室以来t目前已有9处投入运行，其中有6址质量奇人浦意．右 2址为醯步空气扳失曾进行垃修补处理．车文舟绍了这类谓压室的几何形状、动力特性、运行情况等t并对硐室 中的空气撮失计算．气处理方法及设计打案等作了简要探讨． 一 、 一般特性和布置 表l列出了挪威现有带气垫式谓压室水电站的 特性数据和投入运行的年份，其中托尔帕电站正在施 据弓f水隧嗣通过区域的地质条件确定．奥萨电站由 于紧靠厂房的岩石渗透性强．故只能在距厂房上游 1100m处布置谓压室。这样，弓f水道的值与水轮 机制造厂要求的限制值十分接近。从表2可以看出， 工中。除2十电站外．其余电站从水轮机到谓压室的距离都 气垫式谓压室可更靠近厂房上游侧

简要介绍气垫调压室原理、地质地形条件、优缺点及自一里工程气垫式调压室概况,对自一里气垫调压室施工技术要求、施工方法等作了简要介绍。

对二瓦槽水电站气垫式调压室进行了高压压水试验。试验成果显示:测段岩体在5mpa高水压压力作用下透水率绝大部分在0.26~0.98lu之间,小于1.0lu;裂隙岩体水力劈裂压力值在10.5~12.0mpa之间,对高水头压力具有较好的承载性。试验结果表明:围岩整体抗渗性能较好,但对于局部出现的软弱结构面需进行灌浆处理。试验结果可为气垫式调压室设计和建设提供依据。

在小天都水电站气垫调压室勘探洞内的高压透水测试结果表明,随着探洞向山体深部延伸,岩体结构愈趋完整,洞壁围岩的透水(气)性愈趋减弱。探洞最深部的0+729m测点,围岩的高压(6mpa)透水率小于10lu。因此,该洞段围岩具有较为理想的高压封闭性能,具备修建气垫调压室的基本地质条件。

龙滩水电站尾水系统设置敞开式尾水调压井。本文对改用气势式调压室的稳定断面、漏气充气、沿群布置、洞群布置、运行安全等问题做了探讨，认为：由于水头、流量、地质、安全等因素所限，龙滩尾水调压井不宜改用气垫调压室。

国内外已建的气垫调压室都是利用经过处理的围岩自身或再辅以在其周边设置的水幕来防止气室漏气。但据国内外的工程实践,即使对岩体采取了复杂而昂贵的工程处理措施,也难以确保气室的气密性。金康电站的地质条件较差,气垫室采用钢板防止气室漏气,克服了气室闭气难的问题,实现了工期省、投资省、调压室运行可靠的目标。钢罩式气垫调压室在金康电站的成功应用,将对引水式电站具有较大的推广价值。

金康水电站气垫式调压室钢包方案,是依靠钢筋砼夹一层薄钢板封闭气体。同时,采用平压系统平衡气室钢筋砼外侧水压力和气室气体压力。通过对金康水电站钢包气垫式调压室的施工后,着重把有关施工技术作一介绍。

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。

2009年8月31日～9月1日,中国水电工程顾问集团公司在成都主持召开了《水电站气垫式调压室设计规范》(送审稿)审查会。会议听取了中国水电顾问集团成都勘测设计研究院修编组关于《水电站气垫式调压室设计规范》编制工作情况的汇

黄金坪水电站调压室洞室规模较大,围岩以ⅱ、ⅲ类为主,局部为ⅳ、ⅴ类。通过开展三维数值仿真分析,论证大规模地下洞室的围岩稳定状况,分析不同工况下调压室衬砌结构的受力特性,提出调压室边墙衬砌、导流墩采用双层配筋,阻抗板采用分区配筋,孔口需加强配筋的设计方案。实践表明,该设计方案安全可靠,施工可行,经济合理。

瓦屋山水电站调压室工程所处的地质条件和气候条件极其复杂,施工安全压力和技术风险较大,且工程前期准备不足,工期严重滞后。为了确保施工进度和施工安全,大胆采用了\"锚杆+挂网钢筋+工字钢+喷护钢纤维混凝土\"及\"锚杆+钢筋混凝土圈梁\"的一期支护和井筒混凝土液压滑升模板由下而上连续施工的二期衬砌的施工方案,不但工程质量、安全得到了保证,而且经济效果显著,值得类似工程借鉴。

气垫式调压室,是依靠钢筋混凝土夹一层钢板封闭气体。同时,采用平压系统平衡气室钢筋混凝土外侧水压力和气室气体压力。

利用压水试验资料分析了主厂房区岩体在水平方向和垂直方向的渗透性。在水平方向,主厂房区岩体的渗透性以微透水-弱透水为主,部分甚至不透水,个别岩体中等透水,厂房位于比周边岩体渗透性弱的区域上。在垂直方向,主厂房区大部分岩体的渗透性随深度的增加而递减,但也有小部分岩体的渗透性变化不明显,并非随深度的增加而递减。导致这种现象的原因是这部分岩体中高倾角的裂隙和断层比较发育。在同一高程上,断层端点对岩体透水率有较大的影响,断层端部发育聚集的地方,岩体的透水率大。

大干沟水电站气垫式调压室是我国第一座应用于水电站的气垫式调压室,位于青海省格尔木市境内。本文介绍了大干沟水电站的工程概况及其气垫式调压室的水力特性、气体特性、运行稳定性、现场观测资料分析和运行控制模式等方面的研究成果。

超长引水隧洞水电站设置气垫式调压室可以有效抑制过渡过程中调压室涌浪振幅，但蜗壳压力的变化规律也因气垫式调压室的影响变得更为复杂。本文通过数值计算方法，分析了设气垫式调压室超长引水隧洞水电站大波动过渡过程中，导叶关闭时间、引水隧洞水流惯性、压力管道水流惯性及调压室参数∥等因素对蜗壳最大动水压力的影响；并与常规调压室进行对比，讨论了气垫式调压室对超长引水隧洞水电站甩负荷过渡过程中反射水击波特性的作用。结果表明：气垫式调压室对水击波的反射效果不如常规调压室，且气垫和涌浪压力之和最大值大于常规凋压室最大水压力，更容易发生蜗壳最大动水压力，此压力由调压室压力极值决定、不受导叶关闭规律控制的影响。

以四川康定某电站为例,探讨了水电站气垫式调压室机电设备建设阶段的安装经验及生产运行阶段的运行维护经验。

奄进忒调压复、t√ 穆新河水电站气垫式调压室的设计与运行特性 爱稳华h·斯圈尔特 美国土木工程师协一一设计工程师 会，哈扎工程公司詹姆斯西·多尔格 一高缀水力工程师 摘要，u 穆斯河水电工程位于纽约匕_郁，是一座装机l2．5mw的电站．这 项工程独特之处，在予它采用了一个地下气垫式调压室来保护机组和 发电进承隧道盘爱电力负荷趸化时，由于永轮机阀门启闩所弓i起的压 力波动．这个气垫式调压室还用来增强卡普兰永轮机组运行妁稳定性． 瘁文论述了在美国的—个水电工程设计中采用史无前例的气垫式 调压室的情况．同时也讨论了承力计算设计准_剜，气垫调压室设计方 蒹和廷沂没计压力应用哈礼公司的承力瞬态计算机模型计算等问题． 之后，在l987年l2月机组交付使用时又进行了现场试验，以 检验气垫式调压室的水力设计和运行性能．现场试验结果表明气垫式

金平水电站气垫式调压室为布置在灰岩及白云岩、小规模断层及节理裂隙带的地下洞室,在施工前通过无盖重固结灌浆试验来验证洞室围岩加固效果,验证固结灌浆施工的可行性.文章着重阐述通过试验确定灌浆工艺、灌浆压力以及合理的施工程序,另外介绍了围岩抬动观测情况,为该类洞段灌浆设计和施工提供依据.

通过对某水电站气垫式调压室的工程地质条件分析论证,阐述该电站气垫式调压井方案的可行性,并对调压井位置的最终选择进行了分析。

小天都水电站是我国较早采用气垫式调压室的工程之一,该工程气垫式调压室经多方论证研究采用“以水幕防渗为主,围岩防渗为辅,水幕上布置灌浆帷幕”的联合防渗结构型式。为更好地解决我国复杂地质条件下气垫式调压室高压气体渗漏问题,小天都水电站率先在国内气垫式调压室高压气体封堵中引入并成功应用化学灌浆技术,对化学灌浆技术的推广及气垫式调压室的封堵技术研究具有重要意义。介绍了化学灌浆技术在小天都水电站气垫式调压室交通洞封堵防渗的应用设计,可供类似工程参考。