二瓦槽水电站气垫式调压室高压压水试验及围岩抗渗性评价

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

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。

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.

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。

　自一里水电站采用气垫式调压室,通过对该工程基本条件的分析,计算了气垫式调压室的水力参数,包括水和空气压力、最小水垫深度、管道渗水、漏气等,对水力控制方法进行了分析,确定了空气压力和水位检测系统.

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

目前，水电站的尾水调压室大多采用简单式型式，为了比较它与差动式和阻抗式尾水调压室的优劣，作者对三种型式的尾水调压室从水击波的反射特性、调压室的涌浪高低、水头损失的大小，以及工程结构的难易等方面进行了对比试验．本文通过对试验结果的分析和研究，评述了选用至动式或阻抗式尾水调压室比选用简单式尾水调压定更为经济适用，文中并有举例计算．

目前,水电站的尾水调压室大多采用简单式形式,为了比较它与差动式和阻抗式尾水调压室的优劣。作者对三种形式的尾水调压室从水击波的反射特性,调压室的涌浪高低,水头损失的大小,以及工程结构的难易等方面进行了对比试验,本文通过对试验结果的分析和研究,评述了选用差动式或阻抗式尾水调压室比选用简单式尾水调压室更为经济适用,文中并有举例计算。

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。

高压压水试验的主要目的是解决渗透稳定问题，而高压压水试验可以高压水道区（含高压岔管）各类围岩岩体及地质弱面（如断层、层面、接触面等）在高压水作用下的渗透规律，揭示其是否会受高压水的冲蚀、劈裂，重点了解其临界劈裂压力、单位透水量并根据常规压水确定渗透系数等等。由此可见，抽水蓄能电站进行高压压水试验是非常必要的。因此，本文结合海南琼中抽水蓄能电站高压压水试验进行分析。

高压压水试验的主要目的是解决渗透稳定问题，而高压压水试验可以高压水道区（含高压岔管）各类围岩岩体及地质弱面（如断层、层面、接触面等）在高压水作用下的渗透规律，揭示其是否会受高压水的冲蚀、劈裂，重点了解其临界劈裂压力、单位透水量并根据常规压水确定渗透系数等等。由此可见，抽水蓄能电站进行高压压水试验是非常必要的。因此，本文结合海南琼中抽水蓄能电站高压压水试验进行分析。

高压压水试验的主要目的是解决渗透稳定问题，而高压压水试验可以高压水道区（含高压岔管）各类围岩岩体及地质弱面（如断层、层面、接触面等）在高压水作用下的渗透规律，揭示其是否会受高压水的冲蚀、劈裂，重点了解其临界劈裂压力、单位透水量并根据常规压水确定渗透系数等等。由此可见，抽水蓄能电站进行高压压水试验是非常必要的。因此，本文结合海南琼中抽水蓄能电站高压压水试验进行分析。

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。

介绍了气垫式调压室的作用原理、应用现状,阐述了其适用条件和主要特点。针对岗曲河二级水电站采用常规调压井存在的困难,初步比较了气垫式调压室方案,它与无衬砌的高压引水隧洞、地下厂房相结合,可缩短隧洞及钢管长度,降低工程投资,与常规调压井相比,在山体雄伟陡峻的情况下,可简化施工道路,保护地表环境,具有明显的优越性。

采用瞬变流计算方法,论证了博瓦水电站不良地质条件下采用尾闸室替代尾水调压室设计方案的可行性,给出了水力计算原理和计算内容。博瓦水电站尾闸室替代尾水调压室后电站调节保证计算满足设计规范要求,机组丢弃负荷后的尾水管最大真空度3.30m,电站输水系统小波动是稳定的。尾闸室替代尾水调压室可以避免不良地质条件下大尺寸尾水调压室开挖带来的施工风险。

简单介绍了二滩水电站调压室的布置、水力计算、洞室支护和结构设计。

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。

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。