東風水電站中孔弧門伸縮式止水設計與實踐

漫灣電站深孔弧形閘門伸縮式止水研究報告

烏江構皮灘水電站泄洪中孔弧門設計水頭80.50m,屬高水頭范疇,常規(guī)止水已不能滿足止水要求。經(jīng)試驗研究,中孔弧門主止水采用新型充壓伸縮式水封。從近10a國內弧形閘門水封的研究和實際運用情況來看,充壓伸縮式水封具有較好的止水效果,故決定在構皮灘水電站泄洪閘中采用充壓伸縮式水封作為主止水。為了進行止水設計,對充壓式水封進行了試驗研究,獲得較全面的試驗參數(shù),構皮灘水電站采用新型充壓伸縮式水封獲得了良好的效果。

東風水電站于1994年4月下閘蓄水,1995年機組投入運行。針對2007年7月30日發(fā)現(xiàn)的地下廠房4號機4號支洞堵頭出現(xiàn)異常來水的情況,在組織相關資源進行處置后,異常來水未對機組設備造成影響,確保了4號機安全穩(wěn)定運行。自此,電廠對地下廠房分期實施了一系列工程措施和非工程措施來防止水淹廠房,取得了很好的效果；地下廠房運行至今,未發(fā)生水淹廠房事件,運行狀況良好。筆者對采取的一系列措施進行了介紹。

本文介紹了天生橋一級水電站高水頭弧形閘門擬采用的三種框形伸縮式止水的整體仿真試驗方法及成果，并與切片試驗成果進行了對比分析。試驗表明，此種止水能封?。保玻埃淼墓ぷ魉^。

龍灘水電站位于紅水河上，泥沙含量大，底孔弧形閘門水頭高，動水操作水頭達9‰，靜水擋水水頭達11‰。通過綜合分析比較，止水設計擬采用預壓式止水，由于超出目前國內同類工程預壓式止水的水平，因此龍灘底孔弧形閘門止水設計具有相當高的難度，本文對此進行了初步的探討與分析。

東風水電站的施工特點及建設歷程中國水利水電第九工程局胡大云東風水電站樞紐由攔河大壩、泄洪系統(tǒng)、地下廠房及防滲系統(tǒng)四大部分組成。其中拱壩高１６２ｍ、底寬２５ｍ、厚高比０．１６３，是目前國內最薄的高拱壩；壩址區(qū)以灰?guī)r為主，喀斯特形態(tài)發(fā)育，防滲工程復雜，防...

本文針對東風水電站溢洪道,著重分析研究了其門槽的空化特性,指出了影響門槽空化的因素:來流條件、進口邊墻、堰面曲線、門槽結構尺寸、過閘流態(tài)。通過試驗研究為設計部門推薦出了適合于工程的合理方案。

=1．8065，令=0．o602，令=o1，0．0725．設計水位974．13m．模型布置見 圖i． (一)門槽流態(tài) 減壓及常壓試驗均表明“．左右 門槽在各級水位下均產(chǎn)生大尺度立軸旋 媧．流經(jīng)門槽的水流撞擊下游棱角．其 —股水流隨主槽流向下游，另—殷水 流在門槽內貼壁劇烈旋滾，旋渦呈圓角 方l形，直串底板．沿垂直方向上部呈柱 體狀．底部呈漏斗型．旋渦底端從下游 棱角處分離進入主流．并挾帶大量氣 泡．同時門槽下游棱角分離出的水流又 在渥奇面上形成大尺度旋渦． c-")門槽的空化特性 圖2為閘門全開，水位974．13m， 在減壓箱不同真空度下所測得的門槽噪 幾竺 l 圖1模型布置圖 水昕囂 flair。9‘1‘％塒，s，％ l帥i弼。o 『nhl ， ·————1高：—守——

對高壩洲深孔弧門止水漏水及閘門支臂支鉸軸止軸板螺栓被剪斷的原因進行了分析,并介紹了檢修方案。

東風水電站大壩三中孔胸墻滲水處理措施——介紹了東風水電站三中孔胸墻混凝土滲水的原因分析，以及對混凝土乃至結構物的危害性，并對采用土工膜方案在迎水面處理的施工方法和所取得的成功總結，對同類性質的處理工程具有借鑒作用?！　?/p>

介紹了東風水電站三中孔胸墻混凝土滲水的原因分析,以及對混凝土乃至結構物的危害性,并對采用土工膜方案在迎水面處理的施工方法和所取得的成功總結,對同類性質的處理工程具有借鑒作用。

結合工程實踐,探討高水頭弧型閘門水封充壓系統(tǒng)的設計。選用充壓伸縮式止水,可以利用背壓達到良好的止水效果。設計中選取水作為充壓介質,并采用囊型隔膜式氣壓水罐為保壓裝置,以確保系統(tǒng)的正常工作。充壓、排水泄壓、充水排沙排氣及清洗等幾種工況顯示,該水封充壓系統(tǒng)具有良好的工作性能。

(1)壩基深槽開挖不留保護層水平預裂爆破;(2)壩基深槽mgo混凝土澆筑;(3)壩基壩肩開挖不留保護層孔問微差梯段順序爆破;(4)下游堆碴土石圍堰高壓水泥噴射灌漿防滲技術;(5)上游過水圍堰應用;(6)溢流面混凝土——硅粉混凝土應用(試驗);(7)導流洞封堵段堵頭——補償收縮混凝土施工(待用);(8)地下廠房系統(tǒng)的光爆與噴錨研究和應用;(9)地下主廠房和主變室?guī)r錨吊車梁應用;(10)地下洞室爆破振動動態(tài)監(jiān)測及對混凝土噴層影響研究;(11)灰?guī)r地區(qū)高壓水泥帷幕灌漿及防滲處理——集中制漿系統(tǒng)的應用;(12)噴錨代替帷幕灌漿廊道混凝土的研究試驗;(13)灌

東風水電站于1995年建成vhf水情自動測報系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)運行中存在的問題進行改造升級,在2000年又建成衛(wèi)星水情自動測報系統(tǒng)。

根據(jù)不同比尺的系列縫隙模型試驗探討了模擬比尺問題；在１：２０４模型上觀測了水流撞擊邊墻的起始點位置及水翅的飛濺高度；指出了閘門局部開啟時水流頂部擴散角增大的原因及其計算公式，觀測計算了水流對邊墻的沖擊荷載及水翅對門支承梁的沖擊荷載；同時還指出了在水流對邊墻的沖擊荷載中，縫隙充所占的比重較小。

結合二灘水電站、瀑布溝水電站弧形門伸縮式水封充壓、泄壓系統(tǒng)的設計原理及運行經(jīng)驗,介紹了溪洛渡水電站大壩深孔弧形門伸縮式水封充壓、泄壓系統(tǒng)的設計原理、設備選型及控制流程等。

基于小灣水電站高水頭閘門水封止水試驗,對伸縮式水封的工作原理和止水效果進行了研究。試驗證明,如果伸縮式水封及壓板體型選擇合理、材質選擇合適,則可以滿足承壓水頭200m的止水要求。對伸縮水封的設計、制作和運行提出建議,以供工程參考。

四川雅礱江上二灘水電樞紐工程,設計裝有中孔弧形閘門6扇,其門寬6m、門高5m、水頭高80m,門葉曲率半徑r=10015mm,支鉸軸承引進德國skf公司φ560mm球鉸,門葉重120t,用液壓啟閉機進行操作。由于中孔弧形閘門處在80m水頭下工作,設計要求門葉弧面須機械加工,確保弧面粗糙度ra≤2μm,使門葉啟閉過程中減少頂水封的磨損。根據(jù)設計圖樣的要求,要進行如此之大

通過合理選擇封堵程序，優(yōu)化封堵結構，針對導流洞和底孔的不同約束條件，分別采用內摻（ｆ）型復合膨脹劑和外摻ｍｇｏ兩項新技術，對封堵混凝土的膨脹量進行有效控制，為順利完成封堵任務創(chuàng)造了條件，保證了封堵質量和拱壩結構受力的條件。

高水頭泄水建筑物泄水時,其固體表面必然要承受水流脈動壓力作用。在其邊界發(fā)生突變的部位,觀測并分析脈動壓力及其頻率變化特性對建筑物安全運行具有一定的重要作用。本文根據(jù)東風水電站溢洪道原型觀測資料,對其鼻坎脈動壓力特性進行了分析,并在分析的基礎上,結合模型試驗資料,對已有的關于脈動壓力及其頻率相似性問題談了一些自己的意見。希望能為工程設計和試驗提供一點參考依據(jù)。

拉西瓦水電站導流洞封堵閘門擋水水頭高達165m,采用上游止水。由于實際埋件安裝存在較大偏差,常規(guī)水封已不能滿足閘門封水要求,導致無法下閘蓄水。為解決此工程難題,應用有限元對伸縮式水封進行非線性模擬計算,同時進行模型試驗,研究確定了閘門采用伸縮式水封的改造方案。實際運用表明,伸縮式水封能夠較好地適應門槽的安裝偏差,保證了順利下閘及可靠封水。

東風水電站最大泄洪流量達１２３７６ｍ３／ｓ，最高流速達４０ｍ／ｓ。為解決泄洪建筑物的抗蝕耐磨問題，設計中對布置方案及結構設計進行了優(yōu)化，并采用硅粉混凝土作為抗蝕耐磨材料對重要部位進行保護，從而提高了混凝土的強度和抗蝕耐磨能力，為縮短工期、節(jié)省投資創(chuàng)造了條件，取得了顯著的經(jīng)濟效益。