5工程布置及建筑物

5工程布置及建筑物5.1設計依據(jù)型工程。所屬主要建筑物：取水口沖砂閘、溢流壩、攔污柵、檢修閘門、引水渠（涵洞）、溢流堰、前池、前池沖砂閘、壓力管道、廠房及升壓站等均屬4級建筑物。各建筑物的防洪標準為：3本區(qū)地震烈度為VII。）：）：5.2工程選址某電站主要接鄂坪電站尾水，另引取鄂坪水庫發(fā)電流量與匯灣電站取水壩址之間的區(qū)間徑流發(fā)電。廠房建于匯灣河某匯灣河的左岸，電站樞紐工程包括取水工程、取水口沖砂閘、引水渠（洞）、溢根據(jù)省水利廳關于《竹溪縣某水電站可行性研究報告的批復》意見,我院又到實地進行了踏勘,經(jīng)過仔細研究,反復比較,認為長洞引水方案優(yōu)于壩后(河床)式開發(fā)方案。比較如下:1.河道沿線地質(zhì)條件較差，風化較為嚴重無理想壩址可選，在此2.在某附近，壩址均不理想，河床砂礫石覆蓋層較厚，河床較寬約380m，所以重力壩及拱壩等壩型均不適宜。根據(jù)壩址處地質(zhì)及地形條件。我們作了砼面板碓石壩方案比較圖（見圖），根據(jù)砼面板碓石壩方案，大壩及泄水建筑物造價約10335萬元，根據(jù)調(diào)查，淹沒人口劃復核報告》中，也作了經(jīng)濟比較，認為引水式開發(fā)方案優(yōu)于筑壩方隧洞引水方案雖因地質(zhì)條件較差造成施工難度加大，但通過優(yōu)化隧洞斷面及優(yōu)選隧洞軸線，該方案是可行的。同時，宏林公司在房縣某電站引用流量主要取自鄂坪電站尾水，鄂坪電站在正常的停機或檢修時，由于有鄂坪水庫有效的調(diào)蓄，不會發(fā)生棄水而浪費水量。根據(jù)鄂坪水庫的運行方案，本站區(qū)間取水壩只限于截取區(qū)間約5km的最大壩高20m。在滾水壩上游左岸興建引水發(fā)電隧洞，洞高8.5m，寬根據(jù)壩區(qū)地形、地質(zhì)情況，兩種取水方式均在一種地層上，地質(zhì)情況差別不大，但取水方式的不同造成工程投資差別較大。經(jīng)設計計算，筑壩取水方案比明渠引水方案多近300萬元。顯然明渠取水方案且壩基處巖石較堅硬,壩基伸入新鮮基巖,據(jù)實地踏勘及電站工作人員介紹,該溢流壩運行期間未發(fā)現(xiàn)裂紋及表皮脫落現(xiàn)象,且根據(jù)多年運行觀測,未發(fā)現(xiàn)變形及位移現(xiàn)象.可見該溢流壩結構是安全的,可以繼續(xù)及時處理。另外，匯灣壩下游無村莊，既使?jié)我膊粫斐扇藛T傷亡等事故，僅有部分農(nóng)田，不會造成太大損失。該引水電站的建成勢必造成下游河道斷流,影響當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,故等該電站建成投產(chǎn)后,可水口布置到某，從地質(zhì)巖石情況和方案一相同，但因板巖類巖石風化較深（多為順向坡），且渠道流量較大，土石開挖量較大邊坡穩(wěn)定處二個方案廠區(qū)的地形條件和地面高程相當，均有建廠房的條件。后的高邊坡需進行處理，否則運行后沿渠線將會產(chǎn)生多處塌方影響電某電站的總體樞紐工程在匯灣河左岸，由于受下游白果坪水庫蓄水位的影響和廠區(qū)地形條件的限制，電站廠址只能在匯灣河右岸某I本階段暫選定某廠址做代表性廠址。兩條線路均按此廠址進行比廠址位于匯灣河左岸的階地上，升壓站可就近布置。前池正常高其上覆蓋一定厚度的第四系沖積層有約10m厚，前池和壓力管線地層5.3工程總體布置按照所選定的壩址、壩型、引水渠（洞）線和廠址方案，電站樞在匯灣溢流壩左側82m，設4×4m沖砂閘，電站區(qū)間取水口位于沖砂閘左側80m，經(jīng)明渠及隧洞引入某電站前池。壓力管道采用單機單管供水方式，沿山坡明管敷設至電站廠房機廠房左側、副廠房布置在主廠房后側，地面高程380.0m；升壓站結合5.4取水建筑物某電站取水建筑物即匯灣壩取水口，在鄂坪電站下游3km處，由出露巖層厚4－8m為梅子垸下層，粉砂質(zhì)絹云母和含粉砂質(zhì)絹云母板在原溢流壩左側82m，興建一座4×4m沖砂閘以解決進水口的淤積為平面懸臂定輪鋼閘門，選用P2×640－12m啟閉機。閘前設計水位441.34m，閘室底板高程434.7m，設計進水流量90m3/s。閘后與1#隧1#隧洞與2#隧洞之間我們作了以下兩種方案的比較:根據(jù)當?shù)氐膶嶋H地形也可采用雙填方明渠過水方案，明渠樁號為了避免渠道溫度變化而產(chǎn)生脹縮，渠道底板同邊坡連接處沿順渠道雙填方部分在地面線以下至少開挖2m深，然后回填粘土并用磙動碾壓實，地面線以上部分進行土石回填并進行夯實處理。渠道外邊坡坡腳部分設置反濾層并進行漿砌石護坡處理，防止外邊坡土層下根據(jù)可研規(guī)劃并進行進一步優(yōu)化設計后方案布置如下：渡槽位于壩后河灣處，樁號0+053.74～0＋196.1，全長142.36m。河岸渡槽基根據(jù)地質(zhì)地形條件并通過初步的水力計算和水面曲線調(diào)算，結合口段設置漸變段進行銜接，出口段與隧洞連接處進行局部加厚處理。為了避免槽身溫度變化而產(chǎn)生脹縮，槽身每10m進行分縫，縫寬第一種方案的優(yōu)點是施工簡單，可靠性高，投資節(jié)省，缺點是土石方開挖量較大，對渠道軸線上的地質(zhì)情況要求比較高。第二種方案需要較高的施工水平，建成后長期安全運行存在一定隱患，投資額比5.5隧洞及明渠某電站引水工程位于匯灣河的左岸，其進口設置在已建成的匯灣+056.1，為進口段，方向112°,長56.1m，進口底板高程434.80m。方向120°,長474.65m，進口底板高程434.622m。3＃隧洞樁號0+680.75～1＋902.235，洞長1221.484m，方向80°,進口底板高程+046.130～4＋889.668，長度843.538m，方向143°,進口底板高程432.702m。7＃隧洞樁號4＋889.668～6＋217.290，長1327.622m。方長638.034m，方向139°,進口底板高程431.616m。9＃隧洞樁號6+855.344～8＋538.56，洞長1570.368m，方向155°,進口底板高程431.297m。9＃隧洞出口底板高程430.512m，沿等高線方）；對一般洞段采用鋼筋砼側墻和拱頂噴砼，襯砌厚度0.3m，底對圍巖穩(wěn)定性較差洞段和構造段，采用C25鋼筋砼現(xiàn)澆，側墻、溢流堰布置在9#隧洞出口與明渠之間。該處是布置溢流前池段明渠大部分建于泥質(zhì)板巖及砂質(zhì)泥質(zhì)板巖上，渠道斷面底寬2.0m，采用M7.5號漿砌塊石砌筑。渠道底板為0.25m厚的C155.6前池和壓力鋼管前池、壓力鋼管的布置與廠房的位置、地形、地質(zhì)、隧洞線路、挖抽槽形成。由于某電站廠房受地形和地質(zhì)條件限制只能布置在現(xiàn)匯灣電站廠房以北，這里地勢開闊，地形平坦，可充分利用水頭，是比這樣充分考慮到了前池、壓力管線、主廠房三者的協(xié)調(diào)關系。管線平順，管線開挖、排水方便，水力條件好，工程量小，有利于施工前池為露天式，按水電站引水渠及前池設計規(guī)范（DL／T5079-前池進口與明渠末端連接，樁號為渠0＋248.915m，底板標高其底部標高421m，閘后接沖砂水道至側邊沖溝。前池擴散段底板厚為0.4m，前室底板厚為0.5m，進水室底板厚5.6.3壓力鋼管結構布置.力上升率為21%，較為適中，且滿足規(guī)范要求。為彎管段外包砼，其作用有：保證彎管穩(wěn)定，防止銹蝕，承擔外水壓以便運行中適應溫度變化時鋼管的縱向移動，并可在安裝時校正管線支座，以減小溫度變化時支座對鋼管的磨擦力，鎮(zhèn)墩、支墩均應落在較為新鮮完整的巖石上，并且鎮(zhèn)墩下部均設置錨筋，錨入基巖2m。開挖坡腳均設有漿砌石排水溝，將雨水排向下游，排水溝寬0.3m，管進水閘的進人孔，既可作為檢修上部管道之用，又作為閘門關閉管管壁最小厚度為27mm，現(xiàn)管壁厚度均不滿足要求，故應設支承環(huán)兼先按結構力學法計算管壁的軸向應力和環(huán)向正應力，再按第四強作用在鎮(zhèn)墩上的力除自重外，分為沿管軸方向的軸向力和垂直管軸方向的法向力兩種。軸向力包括：鋼管自重分力，彎管上的內(nèi)水壓力，伸縮節(jié)端部的內(nèi)水壓力，溫度變化時支座對鋼管的摩擦力，彎管中水的離心力的分力等，所有軸向力的作用點均為鎮(zhèn)墩上下游側鋼管軸線的交點，法向力包括：鎮(zhèn)墩所分擔的附近管段的自重分力和該管段內(nèi)的水重分力。徑向內(nèi)水壓力合力為零，對鎮(zhèn)墩穩(wěn)定和基底應力無K重力式擋土墻結構，墻頂寬0.4m，內(nèi)外側直立，采用C15鋼筋砼襯沖砂閘設在池廂末端，閘室底板標高421m，孔口尺寸3m×3m，采用平面懸臂定輪鋼閘門，配用QP1×400－23型啟閉機。5.7廠房及開關站根據(jù)地形及運行要求，電站廠房布置在下游河道的左岸，為岸邊式地面廠房，緊臨主河槽，安裝間布置在主廠房的下游側，副廠房布置在主廠房背后，變電站布置在廠房的上游側，分別有公路通往主廠房、安裝間與變電站。交通方便、運行可靠。由于廠房緊鄰主河槽，廠房所裝水輪發(fā)電機為豎軸式金屬蝸殼，彎肘形尾水管，機組間尾水管底部高程364.39m，基巖面高程360.0m，尾水管擴散段出水管為大體積鋼筋砼結構，檢修時尾水管中的水經(jīng)排水管排至設在上心線距左、右側山墻，排架柱分別為8m、5.8m，中心線距上、下游側排架柱墻的距離分別為9m、6m。左側與同高程的安裝間地面層相通，主廠房上游為副廠房，副廠房凈寬6.4m，主、副廠房上游墻自水厚。主廠房內(nèi)主吊車吊軌道直接由牛腿傳至墻體承擔，吊軌高程394.00m。主廠房兩端部墻厚均為1.0m。主廠房內(nèi)排架柱截面b×h=80×150cm，主廠房兩端上游側副廠房內(nèi)，分別設有交通樓道，可至副廠房按四級建筑物設計，洪水標準、計算條件、安全系數(shù)等均相＇＝上至下分別布置為：390.10m高程中控室層；386.60m高程電纜層；付廠房各層均可通過位于付廠房兩側的樓梯間、門洞達安裝間和安裝間與電機層同高程為382.00m，平面尺寸15.0（寬）×1程。主廠房、安裝間一字平面布置能滿足運行要求，吊車主，副鉤控尾水平臺總寬5.8m，平面尺寸22.38×5.8m（長×寬），高程為尾水閘底接尾水管出口高程364.943m，啟閉平臺長22.38m，寬），下游河床的整治，為了盡量降低尾水位，從尾水渠出口至下游河廠房下游100年一遇校核洪水位為378.28m，低于發(fā)電機層高程坡形成封閉的防洪體系，廠區(qū)內(nèi)部集水采用自排及抽排兩種方式，廠區(qū)范圍山坡集水在洪水位以上沿山坡設截水溝，將水引至下游河道，因受地形限制，主變場布置在主廠房右側，用開挖的棄渣回填至核洪水位378.28m，變電站面積70×50m2，主變壓器型號為SF9-31500/110。主變場與開關站設有6m寬大門，場內(nèi)交通、排水護坡，消防設施等均在廠區(qū)的總體布置中得到妥善解決。主變及開關站周圍均設有圍墻和排水溝。場站地質(zhì)情況滿足要求。布置詳見工程總平面5.8設計計算μ引水隧洞按均勻流水力條件設計，并考慮水流挾持泥沙的流速要求，擬定過水斷面為矩形，取砼糙率n＝0.020，坡降i＝1/2000，水Q＝WCRi式中W－過水面積（m2V2C=按明流沖沙計算沖沙流速Vs＝2.19m／s，Vs＞1.3V0＝1.18m／s，滿足P＝?jīng)_沙水流中泥沙含量，取2%;W－沉沙池死容積，僅計算沖沙槽內(nèi)容積，單位m3;長度m引水系統(tǒng)閘室坐落在基巖（志留系下梅子埡組（Sm）泥質(zhì)板巖，砂質(zhì)泥質(zhì)=fΣG＋C′ΣH計算。A.前池正常水位438.25m時，K＝4.4，閘室底部應力：上游σmin=0.19MPa，下游σmin=0.23MPa。B.前池取高水位438.97m時，K＝3.6，閘室底部應力：上游σmin=0.18MPa，下游σmin=0.2