中國儲能網(wǎng)訊:抽水蓄能電站進水口施工包括沉沙池段 、防渦梁至調(diào)整段 、擴散段 、漸變段 以及隧洞段的施工。按開挖方式的不同 ,分為明挖施工和暗挖施工,其特點是開挖工程量大,工序多、工期短 ;施工作業(yè)面小,開挖精度高,施工干擾多 、難度大,特別是進出口邊坡支護、反渦梁分流墩段和洞內(nèi)城門洞到閘門井段施工通道規(guī)劃和干擾協(xié)調(diào),材料吊裝需要重點注意。此部往往受受地質(zhì)條件 、施工場地、設計變更及周邊各工程施工的影響,需要采取合理有效的措施,將其對防滲面板的施工影響減少到最低程度,確保施工質(zhì)量滿足設計要求 。
抽水蓄能電站常用的進出水口型式分為側(cè)式和豎井式。側(cè)式又分為閘門豎井式和岸塔式。少數(shù)工程采用巖塞進/出水口
根據(jù)《抽水蓄能電站總平面布置設計導則》T/CEC 5012-2019,進/出水口的布置及型式選擇,應遵循下列原則:
1 上、下水庫的進/出水口,應適應抽水和發(fā)電兩種工況下的雙向水流運動,以及水位升降變化頻繁和由此而產(chǎn)生的邊界條件的變化。
2 進/出水口的位置選擇,應根據(jù)輸水系統(tǒng)的布置,結(jié)合地形、地質(zhì)及施工條件等,布置在來流平順、均勻?qū)ΨQ,岸邊不易形成有害回流或環(huán)流的地點。進/出水口不宜布置在有大量固體徑流的山溝溝口,應避開容易聚集污物的回流區(qū),應避免流冰的直接撞擊。
3 進/出水口型式的選擇,應根據(jù)電站樞紐布置、輸水系統(tǒng)布置特點、地形地質(zhì)條件、水力條件及運行要求等因素,經(jīng)不同布置方案的技術(shù)經(jīng)濟比較,因地制宜選擇側(cè)式、豎井式、塔式或其他型式。
抽水蓄能電站的進出水口主要分為岸邊側(cè)式和井式兩大類 。岸邊側(cè)式具有便于 布置事故檢修閘門 、結(jié)構(gòu)相對簡單、雙向水流條件較好、水頭損失小等優(yōu)點,廣蓄 、十三陵 、天荒坪 、桐柏 、陽江、梅州等大型抽水蓄能電站進出水 口均采用這種型式。抽水蓄能電站進出水口的工作條件要適應雙向水流的水力 條件,適應水位變化頻繁 、變幅較大的特點,進出水口的體型設計要盡可能減少水頭損失 ,提高電站效益,同時,其型式應便于施工和運行管理。有些抽蓄電站受地形地質(zhì)條件的限制 ,如溧陽等抽水蓄能電站上水庫進出水口形式 選擇為豎井式 ,布置于水庫的西北側(cè) ,由兩座相互獨立的塔式結(jié)構(gòu) ,下部隧洞段及交通橋組成 。
抽水蓄能電站水庫建筑物進出口位于主要水工建筑物附近,其穩(wěn)定性狀態(tài)對于鄰近的主要水工建筑物有極其關鍵的影響。抽水蓄能電站進出水口人流要防止吸氣漩渦的產(chǎn)生,出流要求各通道水流均勻擴散,流速分布和流量分配均勻。如抽水蓄能電站側(cè)式進出水口水力學問題錯綜復雜, 側(cè)式進出水口是抽水蓄能電站廣泛采用的水流過渡結(jié)構(gòu)形式, 是連接庫區(qū)與輸水管道的咽喉。該部位雙向過渡水流結(jié)構(gòu)較為復雜, 對工程的運行效率及安全有重要影響, 而合理的進出口體型是保證水流合理過渡和工程安全的關鍵。我國抽水蓄能電站大流量、高水頭抽水蓄能電站的日益增多, 對進出水口的結(jié)構(gòu)形式及水流均衡過渡問題的研究仍將是未來一段時間內(nèi)的熱點。 總之,位置選擇要結(jié)合輸水線路選擇,保證線路平直,也要盡量避開沖溝,盡量選擇在邊坡較低,地質(zhì)條件好的地方,水力學上體型設計要保證流態(tài)良好等上下庫進出水口流速分與各通道流量分配較均勻,進出水口水頭損失系數(shù)合理 ;進水口在各種工況下,不會產(chǎn)生明顯有害吸氣串通漩渦等現(xiàn)象。
而抽水蓄能電站上下水庫進出水口主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑是上下水庫蓄水的基礎。如某抽蓄電站進出洞口為閃長巖,隧洞斷面尺寸為8.9m×6.25m,馬蹄形斷面,圍巖類型以Ⅱ~III類為主,進出口為IV類,穿越斷裂帶為V類;適合采用全斷面法進行施工,IV、V類圍巖采用減小進尺加強支護的方法進行施工。采用手風鉆鉆孔,楔形掏槽,周邊孔采用光面爆破,不耦合裝藥。采用3m?3;裝載機進行裝渣,20t自卸車水平運輸出渣。在進洞口或者圍巖軟弱部位采用管棚、小導管注漿等方法進行預加固,確保施工安全。
同時抽水能電站有發(fā)電和抽水兩種工況,進出水口的水流有雙向流動的特點,進出水口的體型對擴散流動有較大影響,其體型設計對水電站高效、經(jīng)濟運行有較大的影響。