雙江口水電站右岸低線公路2號隧道巖爆特征及其防治措施

由于雙江口水電站的壩高、水庫面積大以及地形復雜等因素,大大制約了過魚設施的布置。本文結合雙江口水電站樞紐工程布置、水庫情況和魚類資源等特點擬定了4種過魚方案進行比選,選定了適合該工程實際的過魚措施,是國內同類型項目的第一次嘗試,研究所得成果對同類工程有一定的借鑒作用。

江邊水電站引水隧洞的巖爆發(fā)生直接影響工程開挖進度并嚴重威脅施工人員及設備的安全,因此,研究巖爆的特征和發(fā)生規(guī)律顯得尤為重要。概括介紹了引水隧洞巖爆發(fā)生特征、規(guī)律、預測預報方法,并詳細闡述了巖爆防治措施及施工技術。

1月19～20日，大渡河雙江口水電站工程防震抗震研究設計專題報告審查會議在蓉召開。四川省發(fā)改委，中國地震局，四川省地震局，中國地震局地質研究所，四川省地震局水庫地震研究所，南京水利科學研究院，清華大學，中國水利水電科學研究院，河海大學，武漢大學，大連理工大學，中國水電顧問集團成都勘測設計研究院等單位的領導、專家和代表參加了會議。

雙江口水電站施工階段的填筑道路規(guī)劃是一個系統(tǒng)工程,要同時滿足移民、料場開采、大壩防洪度汛、不利的地形地貌等條件要求,是一個多目標的動態(tài)規(guī)劃。在對這些多目標進行了分析和評估以后,找出了滿足這些目標的優(yōu)先解決順序,然后據(jù)此確定了道路規(guī)劃的思路及五個具體操作步驟。此方法較為實用、可操作性強,可為300m級高礫石土心墻堆石壩在規(guī)劃填筑運輸?shù)缆窌r提供參考借鑒。

雙江口水電站地處高山深切曲流河谷之中,大江截流面臨著場地狹窄、施工道路條件差的困難,同時戧堤上下游水位落差大、流速高,截流施工難度大。根據(jù)工程特點,采取單向單戧立堵方式從右岸向左岸單向進占,預留龍口寬度僅為20m,截流設計流量為317m3/s。根據(jù)龍口水力學計算成果,將龍口劃分為4個區(qū),計算了各區(qū)拋投石料的粒徑和數(shù)量,并開展了施工道路規(guī)劃和料場布置研究。經過科學設計、精心組織,成功實現(xiàn)了大江截流,可為同類工程參考。

通過對大渡河上游雙江口水電站工程區(qū)珍稀保護植物的種群數(shù)量、生境、分布進行調查，發(fā)現(xiàn)工程建設征地區(qū)內有大量的珍稀保護植物，并預測了電站建設對他們的影響。筆者結合相關法規(guī)及技術規(guī)范，提出對保護植物提出做移植對比試驗、大樹移植處理、異地造林、種質資源保存等建議。

總結了二郎山公路隧道巖爆在發(fā)生時間、空間、巖性與巖體結構效應等方面的主要特征;從改善圍巖物理力學性能和應力條件、初期支護加固圍巖、二次襯砌諸方面著手,闡述了該隧道巖爆的防治措施。

二郎山隧道巖爆特征與防治——在高地應力區(qū)硬巖中開挖地下洞室往往會發(fā)生巖爆，簡要介紹了二郎山隧道地應力分布規(guī)律、巖爆特征及防治措施。

為了提升水電工程邊坡監(jiān)測預警及應急處置能力,結合四川雙江口水電站典型工程邊坡發(fā)現(xiàn)變形直至失穩(wěn)的過程分析及監(jiān)測預警成果,從內因和外因分析邊坡變形失穩(wěn)機理,制定了有針對性的現(xiàn)場處置及應急治理等應急處理方案,并按原定計劃保質保量完成施工,有效避免了人身傷亡、財產損失及次生災害的發(fā)生。

采用正交試驗方案和ν-svr相結合的直接法來解決復雜壩基的初始滲流場反分析問題。通過安排正交數(shù)值試驗,獲取初始滲流場全面的信息,并用ν-svr向正交試驗的樣本學習測孔水位和各參數(shù)之間的關系,從而建立各參數(shù)和測孔水位之間隱式表達式,用此表達式代替正算程序,經過優(yōu)化最終獲得最優(yōu)初始滲流場。經過工程實例驗證,該方法能適應非線性復雜巖土問題且具有高效性。

項目法人通過組織監(jiān)理招投標,在施工監(jiān)理招標文件中對投標的監(jiān)理單位在監(jiān)理資質、監(jiān)理業(yè)績、監(jiān)理信譽等多方面進行綜合考察,最終優(yōu)選出最適合的監(jiān)理單位,為招標工程有序施工打下基礎。簡要介紹了雙江口水電站施工監(jiān)理招標文件的編制要點。

大渡河雙江口水電站礫石土心墻堆石壩壩高達312.00m,為世界第一高壩,其工程規(guī)模宏大,導流條件復雜。綜合考慮地形地質條件、樞紐布置、大壩施工等特性,施工導流分初期、中期和后期導流三個階段。文章從導流方式、導流標準、導流程序、導流建筑物設計、下閘封堵,以及初期蓄水與生態(tài)供水等方面簡要介紹了雙江口水電站施工導流設計的主要內容,為類似特高心墻堆石壩施工導流規(guī)劃與設計提供借鑒。

本文主要對雙江口水電站截流及閑氣施工布置、施工方法、技術要點及應急措施進行簡要說明,通過合理的布置與高效的組織,短時間內順利完成河道截流。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采取有效措施調整閉氣料施工,最后達到滴水不漏的效果,為圍堰干地分層填筑碾壓創(chuàng)造了相當好的條件,達到了國內同等工程閉氣的領先水平,也為今后類似工程提供了重要參考。

大渡河是長江流域岷江水系最大支流，雙江口水電站為大渡河干流上游控制性水庫工程。這一地區(qū)在古代是極其重要的文化通道和民族大走廊。此次調查、勘探所發(fā)現(xiàn)的文化遺存，對研究古代西南地區(qū)少數(shù)民族歷史特別是甘青地區(qū)與西南地區(qū)的史前文化有著十分重要的意義。

初始地應力是巖土工程設計與施工所要考慮的重要因素之一.根據(jù)雙江口水電站工程區(qū)域實際地質條件以及實測地應力資料,建立了能夠反映研究區(qū)地貌、巖體結構的地質模型.采用快速拉格朗日計算程序flac3d對建立的三維地質概化模型進行計算,在實測點地應力值與計算得到的應力值之間建立多元回歸模型,通過多元回歸分析,求出最優(yōu)回歸系數(shù).通過實測點的計算應力值與現(xiàn)場實測值的比較,兩者在量值上相當且方向上接近,表明經過回歸得到的地應力場是合理的,為雙江口水電站地下廠房的開挖模擬及長期穩(wěn)定性分析提供了合理的三維初始地應力場.

2015年4月15日，大渡河雙江口水電站項目獲國家發(fā)展改革委核準批復，同意建設雙江口水電站。電站位于阿壩州馬爾康縣和金川縣交界的大渡河干流上，電站安裝4臺50萬kw混流式水輪發(fā)電機組，總裝機容量200萬kw，

對二郎山公路隧道巖爆發(fā)生時間、空間、巖性與巖體結構效應等方面的主要特征進行研究,并從改善圍巖物理力學性能和應力條件、初期支護加固圍巖、二次襯砌諸方面著手,闡述了該隧道巖爆防治的工程措施。

硬脆性大理巖條件下深埋隧洞的巖爆問題是西部開發(fā)建設中遇到的工程難題之一。文中通過對錦屏二級水電站輔助洞、施工排水洞與引水隧洞施工中發(fā)生的巖爆規(guī)律與特征的分析總結,提出了該地區(qū)地質條件下巖爆的基本條件、分類、風險分區(qū)、時空分布特征等。文中闡述了巖爆防治設計思想與原則,并從設法降低潛在震源區(qū)的應力水平與設法提高圍巖的抗震(抗沖擊)能力兩個方面出發(fā),針對tbm掘進與鉆爆法掘進的不同開挖方案,分別提出了不同的巖爆防治措施。

為分析大渡河雙江口水電站補償調節(jié)對其下游梯級電站的發(fā)電補償效益,建立了發(fā)電量最大化兼顧最小出力最大化的中長期水庫群優(yōu)化調度模型,采用逐步優(yōu)化算法(poa)求解模型,比較分析了有無雙江口水電站補償下的梯級發(fā)電情況,研究了雙江口水電站對大渡河梯級的發(fā)電補償效益。結果表明,雙江口水電站對下游梯級的發(fā)電補償效益顯著,其補償調節(jié)可增加大渡河雙江口以下24個梯級多年平均發(fā)電量約31.2×108kw·h,增加多年平均枯水期電量約60.2×108kw·h,提升多年枯水期平均出力166.6×104kw,提升多年枯水期最小出力205.5×104kw;按照目前上網電價水平,并考慮分期分時電價的情況下,雙江口水電站的補償調節(jié)可增加其下游24個梯級收入共計19.101×108元(含稅)。

雙江口水電站水輪機單機功率大,運行水頭高,水頭變幅大。合理選擇水輪機參數(shù),是保證水輪機長期安全穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了水輪機主要參數(shù)可行性研究階段的設計成果。

雙江口水電站排沙工程的正態(tài)斷面模型試驗,主要研究雙江口水電站大壩底孔排沙工程措施,通過對天然河沙,樹脂沙及洗精煤模型沙的起動流速,排沙工程的排效效果研究,為變態(tài)整體模型試驗提供設計的和參考數(shù)據(jù)。

采用三維靜力有限元法,基于鄧肯-張非線性彈性模型,模擬了雙江口高心墻堆石壩在竣工期、蓄水期的應力與變位。研究了應力分布和極值應力的量值、區(qū)位。計算結果最大沉降變位為2.907m,約占壩高0.93%,與類似工程相比沉降占壩高百分比較小。對上游堆石應力水平較高區(qū)域給出了工程建議。