結(jié)合廠房和大壩的作用分析高重力壩的深層穩(wěn)定性

1、 水電站廠房課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書本課程設(shè)計(jì)以密云水利樞紐為對(duì)象。密云水庫(kù)庫(kù)區(qū)跨越潮、白兩河，地處密云縣城北20公里。兩條河在密云縣城以南約10公里處匯合成潮白河。潮河和白河的最低分水嶺在金溝，高程為130米。潮河水庫(kù)和白河水庫(kù)在金溝連通。庫(kù)水位在130米高程以上合成一個(gè)水庫(kù)即密云水庫(kù)。河流多年平均流量為（不是設(shè)計(jì)流量）。密云水庫(kù)是以防洪及工農(nóng)業(yè)供水為主要任務(wù)，兼有發(fā)電效益的綜合利用水利工程。§1 主要建筑物1.1 擋水建筑物有潮河和白河主壩兩座及副壩五處，為碾壓式粘土斜墻土壩，最大壩高為白河主壩，潮河主壩，各副壩15.7-39m不等。1.2 泄洪建筑物1.2.1 溢洪道有潮河左岸、第二

2、溢洪道。第一溢洪道為正常溢洪道，底壩高程，泄洪超過百年一遇的洪水，為五孔帶胸墻式河岸溢洪道。第二溢洪道為非常溢洪道，與第一溢洪道配合宣泄千年一遇洪水，底壩高程為，為五孔開敞式河岸溢洪道。 隧洞(1) 白河左岸發(fā)電隧洞：用作發(fā)電供水和下游工農(nóng)業(yè)供水，并在調(diào)壓井上游設(shè)泄水支洞，用以宣泄萬年一遇特大洪水。進(jìn)水塔進(jìn)口底板高程為，洞徑，洞長(zhǎng)，底坡。調(diào)壓室為圓筒式，內(nèi)徑。調(diào)壓室后接兩根埋藏式壓力水管，管徑，管長(zhǎng)。(2) 潮河發(fā)電泄水隧洞：任務(wù)是施工導(dǎo)流、發(fā)電、灌溉、供水和泄洪。(3) 走馬莊放空隧洞：只在千年一遇洪水時(shí)參加泄洪，平時(shí)不用，主要任務(wù)是緊急放空。1.2.3 壩下廊道為施工期的臨時(shí)建筑物，施工導(dǎo)

3、流采取潮、白兩河分別導(dǎo)流的方式，故設(shè)白河導(dǎo)流廊道、潮河導(dǎo)流廊道，可宣泄20年一遇洪水。另有南石駱駝?shì)斔鹊?，用以泄?個(gè)流量的灌溉帶用水。§2 廠房樞紐位置的選擇2.1 擋水建筑物主壩的選擇經(jīng)比較，潮河地面高程高于白河壩址地面高程，故建白河電站比建潮河電站多出水頭，每年可多發(fā)電400萬度。所以，水電站設(shè)在白河，發(fā)電泄水可灌溉密云縣以下耕地。不同組別的電站裝機(jī)容量及機(jī)組臺(tái)數(shù)情況如下：表2.1各課程設(shè)計(jì)組裝機(jī)容量表單機(jī)容量機(jī)組臺(tái)數(shù)發(fā)電機(jī)效率（%）水輪機(jī)效率（%）總裝機(jī)四組15000kw69692.59萬kw2.2 壓力引水系統(tǒng)和廠房樞紐布置的選擇經(jīng)對(duì)左右岸兩個(gè)方案從地形、地質(zhì)、施工條件和

4、運(yùn)行管理等幾個(gè)方面進(jìn)行分析和比較后認(rèn)為，右岸方案洞線較短（），有合適布置調(diào)壓室的位置，出口地形較低，電站尾水渠較短，調(diào)壓室可布置在白色石英巖上，且接近對(duì)外鐵路，爆破時(shí)附近村莊不受干擾。而左岸方案洞線相對(duì)較長(zhǎng)，巖石破碎，鐵路進(jìn)廠要跨越河流，且尾水渠、廠房開挖量大，右岸方案優(yōu)點(diǎn)明顯較多，故取右岸方案。2.3 電站廠房位置的選擇也比較了兩個(gè)方案：一是放在右岸下游小山溝上游地；二是放在泄洪支洞口。廠房若布置在泄洪支洞處，優(yōu)點(diǎn)是引水隧洞和高壓輸水管道較短，廠房位于白色石英巖基上，有可能取消調(diào)壓室。缺點(diǎn)是岸壁很陡，平行與河岸的裂縫較發(fā)育，巖石削坡后有崩塌的危險(xiǎn)。廠房距壩太近，施工干擾大。另外，大約少利用的

5、落差，尾水渠亦較長(zhǎng)，下游反調(diào)節(jié)池的修建要做較高的堤壩。廠房若是布置在下游小山溝附近，其缺點(diǎn)是引水道較長(zhǎng)（約），必須設(shè)調(diào)壓室。優(yōu)點(diǎn)是小山溝上游坡地地形較為平緩，地質(zhì)條件好，修建廠房和調(diào)壓室都是安全的，距壩較遠(yuǎn)，干擾小。為了保證安全和多利用水頭，決定采用下游小山溝附近的方案。此方案中，廠房附近地形開敞，利用廠房樞紐的布置，而施工支洞處改為泄洪支洞，洞口發(fā)生過巖石崩塌現(xiàn)象。 §3 主廠房位置的選擇主廠房左右位置的確定，是考慮到向右移動(dòng)時(shí)，主廠房地基將遇到強(qiáng)烈風(fēng)化的石灰?guī)r，向左移動(dòng)削坡工程顯著，據(jù)此確定了主廠房的左右位置。廠房地區(qū)為輝綠巖地帶，處于半風(fēng)化狀態(tài)，廠房后山頭表面巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，在這

6、樣的巖體中開挖6根岔管將嚴(yán)重削弱山體。故將岔管放在山體外，做成明的，這樣廠房隨之外移，據(jù)此確定了主廠房的前后位置。§4 其它基本資料和設(shè)計(jì)依據(jù)4.1 有關(guān)密云水電站工程概況的簡(jiǎn)要說明如前。4.2 壩址地形圖一張，如前。4.3 壩型為斜墻土壩，依據(jù)發(fā)電量和裝機(jī)容量，廠房按級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。4.4 電站下游尾水位表4.1各課程設(shè)計(jì)組電站下游尾水參數(shù)表電站最高尾水位（m）電站最低尾水位（m）水庫(kù)正常蓄水位（m）當(dāng)?shù)赜?jì)算海撥高程（m）四組93.993.214693.54.5 水電站裝機(jī)容量見表2.1，廠房布置在右岸。4.6 電站設(shè)計(jì)水頭：HP=46.2m。4.7 水輪機(jī)表4.2各課程設(shè)計(jì)組水輪機(jī)

7、情況表型號(hào)汽蝕系數(shù)轉(zhuǎn)輪帶軸重量（T）四組HL200LJ2250.1658.14.8 蝸殼、尾水管尺寸：尺寸相關(guān)數(shù)據(jù)見5.1和5.2D54.9 發(fā)電機(jī)圖4.1發(fā)電機(jī)型號(hào)：TS550/79-28(SF15-28/550)。發(fā)電機(jī)尺寸示意圖如圖4.1所示（單位：mm），具體數(shù)據(jù)如下：h2=1100mm，h3=2400 mm，h4=800 mm，h6=4200 mm，h7=1350 mm，h8=2000 mm，h9=500 mm；D4=5000 mm；D5=800 mm，發(fā)電機(jī)主軸直徑為400m。表4.3各課程設(shè)計(jì)組水輪發(fā)電機(jī)部分參數(shù)情況表組別h5D1D2D3發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶軸重量（t）四組48006590852050201264.10 機(jī)前閥直徑：由蝸殼進(jìn)口斷面直徑查水力機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（P175）得出。4.11 電氣主接線：輸電電壓；主變壓器型號(hào)：。4.12 開關(guān)站面積：。4.13 輔助設(shè)備：（1）調(diào)速器：；（2