乐昌峡水利枢纽工程一、二维水流洪水演进数值模拟

由于受地形地质等各种客观条件的影响、限制,乐昌峡水利枢纽工程设计中做了大量的规划勘察设计研究工作,本文着重论述工程选址、主要水工建筑物设计、施工导流、砂石料选取和移民安置等方面的主要设计特点。

根据乐昌峡水利枢纽库区的水文、地形地质等条件,考虑库区道路的交通功能,深入研究山岭重丘区道路的路线选线方法,拟定出以高线位台口路基为主的路线1,低线位台口路基为主的路线2及跨河低线位台口路基为主的路线3,3种路线方案进行比选,最终确定出路线2为最佳路线设计方案,满足库区道路交通的要求。

大中型水利枢纽建成后,电站发电运行时下泄的低温水流将会破坏下游河道的天然水温的分布,对下游河道的生态环境产生一定程度的不良影响。乐昌峡水利枢纽是广东省内第一座采用分层取水进水口的大型水利枢纽,能够减轻电站发电对下游河道天然水温环境的不利影响,其设计经验可供今后的类似工程进行参考。

乐昌峡水利枢纽工程的施工在1个枯水期内碾压砼重力坝的浇筑达不到拦洪高程,其下游尾水洞和左岸地下厂房工程要经历2个汛期才能完成,而大坝在溢洪道闸门安装前抵档不了全年导流洪水,汛期存在溢洪道过洪的可能。该工程施工导流设计时综合考虑了围堰和大坝挡水、过水等各种情况,并通过合理安排施工工期,尽量利用永久建筑物拦洪,以减少导流投资,加快施工进度。

乐昌峡水利枢纽工程施工导流洞进口受地形条件、设计形式等影响,在泄洪时容易产生漏斗漩涡,给导流洞的运用安全带来不利影响。该文通过水工模型试验,分析导流洞进口漩涡的形成条件,提出解决漩涡问题的较优方案。

乐昌峡水利枢纽工程位于广东省韶关乐昌市境内、北江支流武江乐昌峡河段塘角火车站附近,下距乐昌市14km,距韶关81.4km。枢纽主体工程主要由拦河坝工程及地下厂房与引水系统工程组成,主要任务以防洪为主,结合发电,兼顾航运和灌溉,为大(2)型工程,属于准公益性项目,总投资约34.1亿元。

乐昌峡水利枢纽工程坝址处河道狭窄,枢纽工程泄水建筑物(溢流坝和放水底孔)平面布置基本占据了坝址河床面宽度,且溢流坝的泄洪落差和单宽流量较大,电站尾水出水口靠近溢流坝,因此,溢流坝和放水底孔泄洪安全是枢纽工程的关键技术问题。通过水力模型试验研究,对溢流坝和放水底孔消能工体型进行了优化,改善了其运行水力特性,妥善解决了其泄洪消能防冲的问题。

乐昌峡水利枢纽工程正处于建设施工期,由于施工围堰及在建大坝或其它水工建筑物的挡水作用,对正在实施搬迁移民的库区来说,施工期若发生超标准洪水,将产生不同程度的淹没损失。笔者根据施工期洪水特点,探讨相应逃洪对策和库区临时度汛方案。

以广东省乐昌峡水利枢纽工程为具体实例,介绍了该工程碾压混凝土的分层分块,混凝土配合比、模板安拆、混凝土运输、卸料平仓、碾压和变态混凝土施工;并就夏季高温条件下施工,提出了多种有效的温控措施。

乐昌峡水利枢纽工程以优质工程、精品工程为建设目标,电站按"无人值班、少人值守"模式设计。在机电工程建设中,广泛采用新技术、新设备、新工艺、新材料,为建设一宗现代化枢纽奠定坚实基础。该枢纽工程总结了工程建设过程中机电专业关键技术,供同类型工程建设参考。

乐昌峡水利枢纽工程初步设计阶段,是没有水轮机组真机特性曲线的,而特性曲线的选取对整个工程输水系统过渡过程的计算至关重要。该文在过渡过程计算中根据水轮机比转速及工作区间,选取了不同特性曲线,进行了水轮机自调节能力和过渡过程计算分析与比较,选取最优的特性曲线,为同类工程提供借鉴。

通过土地计算法和纯产值计算法,对广东省乐昌峡水利枢纽工程生产安置人口进行计算,并将计算结果与实际情况进行比较研究。研究结果表明,在经济发展水平较高、农民对土地依赖程度较低的地区,纯产值计算法较为符合实际情况,能更为有效地指导工程实践。

广东省乐昌峡水利枢纽工程混凝土施工用砂采用人工砂,是广东省水利工程中的首次应用。该工程施工高峰期人工砂需求量为3.5万m3/月。结合广东省乐昌峡水利枢纽混凝土砂石骨料生产运输工程中的人工砂生产,介绍人工砂生产的工艺原理及生产方法,同时对人工砂生产的技术进行总结,为类似工程提供借鉴和参考。

该文结合乐昌峡水利枢纽工程质量监督工作,阐述质量监督工作在水利工程建设中的性质和作用。

乐昌峡水利枢纽右岸高边坡风化层深厚,岩石强度弱,大坝右岸坝肩开挖后,将形成约215m的开挖边坡,边坡处于降雨强度大的地区,在施工期边坡开挖过程中的变形稳定,直接影响到碾压混凝土大坝的施工工期,十分关键。为了验算边坡开挖中和开挖后的稳定性,首先采用有限元法,对边坡开挖过程进行模拟,给出边坡的变形、屈服区等应力应变情况,利用强度折减法得到边坡的抗滑稳定安全系数,其次,用刚体极限平衡法计算安全系数,并与有限元的计算结果进行对比分析。在缺少渗流基本资料情况下,对深厚风化层的稳定状态,在极限平衡分析中,进行受降雨影响下的敏感性分析。最后对该工程提出加强观测和排水等措施,对边坡的稳定具有指导意义。

以往的大型水利工程一般等工程完工后,再委托造价咨询单位进行结算审核。但由于水利工程地质条件复杂、工程建设周期长等原因,造成工程变更较多,变更审核工作任务重。同时,结算阶段造价咨询单位缺少对现场建设过程的掌握,变更谈判的工作难以进行,严重影响工程结算进度以及工程后续的竣工决算工作。目前,大型水利工程由于合同标段多,工期要求紧张,变更和费用索赔项目特别多,按以往的做法,已经不适应目前水利造价控制工作新的要求。本文以乐昌峡水利枢纽工程为例,探讨大型水利工程引入施工阶段过程造价控制后发挥的作用与优势,总结经验,以供其他水利工程借鉴。

乐昌峡水利枢纽是广东省在建最大规模的水利枢纽工程,枢纽以防洪为主,结合发电,兼顾航运、灌溉。作为一座位于山区峡谷河道的高坝综合利用型大型水利枢纽,其枢纽类型是广东省较为少见的,其建设过程及今后运行遇到的问题也是广东省水利建设史上非典型的,该文试图把工程建设过程中遇到的关键技术问题和研究、处理解决办法进行简单的介绍,供同类型工程建设参考。

2月23日,副省长刘昆率队到乐昌峡水利枢纽施工现场视察工程建设情况。他要求工程建设指挥部要在确保工程质量的前提下,加快施工进度,确保今年汛期前大坝建成并发挥防洪效益,为韶关市和乐昌市防洪减灾做出

在水利工程项目实施过程中,工程变更的发生不可避免。结合乐昌峡水利枢纽工程建设实际情况,说明严格变更立项审核、优化变更申报流程、提高变更审核效率、加强变更签证管理、及时支付变更款项是提高投资效益、降低工程造价的关键。其主要经验对同类工程的变更管理具有参考价值。

黄柏青厅长检查乐昌峡水利枢纽工程建设情况

混凝土骨料的碱活性反应按照反应的机理不同分为碱-硅酸(盐)活性反应和碱-碳酸(盐)活性反应两种类型。不同的活性骨料由于岩石矿物组成不同、岩石结构特征不同和含有的碱活性矿物成分不同,与混凝土中碱发生活性反应的类型不同,其碱活性试验方法也有所不同。在广东省乐昌峡水利枢纽工程混凝土骨料料源选择阶段,对工程拟用的具有不同岩石结构特征的灰岩和砂岩分别进行了碱活性试验,该文对试验的基本方法和试验成果进行了简要介绍,以供其他工程参考。

该文主要针对乐昌峡水利枢纽工程三等控制网的设计理念、建立原则和施测过程作了详细的介绍,并对控制网进行了质量分析和精度评定,阐明了利用先进的测量技术在非常困难的峡谷地区建立高等级控制网的可行性。