優(yōu)勢面理論九甸峽水利樞紐工程區(qū)域穩(wěn)定性評價中的應用

對九甸峽水利樞紐工程的發(fā)電成本、發(fā)電效益和國民經濟效益等做了詳細的分析計算,并對工程進行了財務評價、國民經濟評價、敏感性分析及綜合評價。

洮河九甸峽水利樞紐工程經濟評價——洮河九甸峽水利樞紐工程經濟評價

丹江口水利樞紐是南水北調中線重要的水源工程,初期工程大壩按地震烈度8度設防。根據(jù)區(qū)域地震活動資料以及空間和時間分布特征,從區(qū)域構造背景研究、近場區(qū)構造背景研究和工程場地斷層活動性研究等3個層次出發(fā),對工程場地的構造穩(wěn)定性進行了評價,認為工程場地處于相對穩(wěn)定的地塊上,后期大壩加高工程可按地震烈度7度設防。

丹江口水利樞紐是南水北調中線重要的水源工程,初期工程大壩按地震烈度8度設防。從區(qū)域構造背景研究、近場區(qū)構造背景研究和工程場地活動斷層研究判定等三個層次出發(fā),對工程場地的構造穩(wěn)定性進行了可靠且合理地評價,認為工程場地處于相對穩(wěn)定的地塊上。后期大壩加高工程按地震烈度7度設防。

通過分析研究樞紐不同高程、不同風化程度、不同巖性的巖體的變形特性,基本得出了樞紐巖體變形特性及規(guī)律,為樞紐區(qū)各建筑物的設計驗算提供了理論依據(jù),為優(yōu)化設計和節(jié)約工程投資奠定了基礎

甘肅省九甸峽水利樞紐及引洮供水工程是甘肅省"十五"計劃立項建設的重要基礎設施項目。九甸峽水利樞紐工程的勘測設計工作始于1988年,2006年8月國務院批準該項目可行性研究報告。在可行性研究階段,對碾壓混凝土重力壩方案和混凝土面板堆石壩方案進行了比選,選定采用混凝土面板堆石壩方案。初步設計階段對壤土心墻堆石壩、瀝青混凝土心墻堆石壩和混凝土面板堆石壩三種壩型進行了比選,最終選定采用混凝土面板堆石壩方案。

九甸峽水利樞紐是甘肅省引洮供水工程的龍頭項目,樞紐建筑物主要包括混凝土面板堆石壩、左岸1#、2#溢洪洞、右岸泄洪洞、右岸引洮進水口、引水發(fā)電系統(tǒng)及地面式廠房等,其中面板堆石壩的最大壩高136.5m,電站總裝機容量為300mw,工程規(guī)模為大(2)型,大壩為1級建筑物,其它主要建筑物為2級。本文主要介紹了樞紐工程的總體布置及設計特點。

九甸峽水利樞紐大壩是我國首次在高寒地區(qū)、高地震烈度區(qū)、高陡邊坡和深厚覆蓋層基礎條件下建設的百米級高混凝土面板堆石壩,其庫容大,工程區(qū)地形、地質條件復雜,工程建設尤其是大壩建設技術含量高,施工難度大。為此,在混凝土面板堆石壩設計中,進行了抗寒、抗震措施研究,對高陡邊坡和深厚覆蓋層進行了處理,此外,廠房后邊坡加固、偏心鉸弧門安裝、調壓井優(yōu)選等方面也取得了良好效果,運行情況良好。

對九甸峽水利樞紐右岸泄洪沖沙洞偏心鉸弧門的止水和支承選型設計、結構布置、偏心參數(shù)確定、閘門和閘室水力學試驗與研究、閘門的荷載分析、結構優(yōu)化設計和三維有限元靜力、動力仿真計算研究、主(副)液壓啟閉機的布置及其容量的選擇作了比較詳細的介紹

九甸峽水利樞紐工程泄洪系統(tǒng)全部由3條隧洞組成,加引水發(fā)電洞,共計4條隧洞,隧洞約占整個建筑工程投資的32%。設計采用先進設計理論和方法,結合九甸峽壩址區(qū)的地形地質條件,根據(jù)每條隧洞的運行特點,優(yōu)化隧洞斷面及襯砌結構設計,對一次和二次支護進行了數(shù)值分析,完成了隧洞的設計,在保證工程安全的前提下,有效降低了投資,取得了很好的經濟技術效益。

九甸峽水利樞紐工程巖體變形特性研究——通過分析研究樞紐不同高程、不同風化程度、不同巖性的巖體的變形特性，基本得出了樞紐巖體變形特性及規(guī)律，為樞紐區(qū)各建筑物的設計驗算提供了理論依據(jù)，為優(yōu)化設計和節(jié)約工程投資奠定了基礎　　

九甸峽水利樞紐的混凝土面板堆石壩是建在深厚覆蓋層上的高壩,最大壩高133.0m。其主堆石料、墊層料、過渡料等筑壩材料的特性研究是至關重要的,關系到工程的安全和運行。通過設計的分析研究,類比類似工程的經驗,提出了相關的參數(shù)和技術要求,同時通過現(xiàn)場的碾壓試驗加以驗證,取得了良好的效果。

區(qū)域穩(wěn)定性問題,是三峽水利樞紐工程(以下簡稱三峽工程)的重要研究課題之一。自50年代以來,有關部門作了大量的調查、觀測、研究工作,積累了較為豐富的第一性資料。本文著重從區(qū)域構造背景、新構造運動性質和地震活動特征等方面分析評價該工程的區(qū)域穩(wěn)定性。

水利水電工程的壩型不同,對壩基的要求也不同。九甸峽水利樞紐工程壩址區(qū)存在河床深槽及深厚覆蓋層、高陡邊坡與巖體卸荷、高地應力等諸多工程地質問題,通過對這些工程地質問題的分析評價,選擇推薦了適合本區(qū)的混凝土面板堆石壩壩型。

為滿足珊溪水利樞紐工程施工需要,1996年在壩區(qū)布設了ⅱ等施工控制網(wǎng)。為檢測控制網(wǎng)的穩(wěn)定性,分別于1997、1998年對該網(wǎng)進行了復測,復測資料均滿足規(guī)定要求。根據(jù)3a觀測資料,對控制網(wǎng)穩(wěn)定性進行分析,認為該網(wǎng)存在不穩(wěn)定因素,問題主要有兩點:①該網(wǎng)建立后1a時間內有變動,未進行一定時間的穩(wěn)定期就進行首次值觀測;②該網(wǎng)中第2點建立在山坡上,加上隨后施工中的大面積開挖,具有不穩(wěn)定因素。因此建立施工控制網(wǎng)應注意:①控制網(wǎng)點建立完畢后,應經過一定時期穩(wěn)定后再進行首次值觀測;②控制網(wǎng)點應選在穩(wěn)定可靠具有良好基礎條件的山體上,個別控制點被破壞后應能及時恢復。

在對甘肅省洮河九甸峽水利樞紐工程庫區(qū)的植物和植被進行調查和對工程建設對庫區(qū)植物的影響因素及后果作深入分析的基礎上,提出了工程對庫區(qū)植物和植被影響的科學評價.

洮河九甸峽水利樞紐壩址區(qū)軟弱結構面對工程有顯著影響,通過9組現(xiàn)場試驗,取得了良好的試驗結果,采用數(shù)學地質知識對試驗結果進行了可靠性分析,同時對試驗中存在的問題也進行了分析和比較

目前國內對于壓力隧洞的計算方法主要采用結構力學法和有限單元法,兩種方法計算結果相差較大。針對九甸峽水利樞紐工程引水發(fā)電洞設計,根據(jù)不同的情況采用不同的結構分析方法,按照一次支護和二次支護步驟、計算確定噴錨支護參數(shù)、襯砌結構以及隧洞滲漏量等,取得了較好的結果。

根據(jù)九甸峽水利樞紐項目區(qū)的實際和水土流失情況,布設相應的水土保持防治措施,有效控制水土流失,保證工程建設和生產的安全正常進行

洮河九甸峽水利樞紐工程壩址區(qū)地下水低凹帶成因研究——通過對甘肅省洮河九甸峽水利樞紐工程壩址區(qū)的地質條件分析研究，得出壩址區(qū)地下水低凹帶形成的主要影響因素，為壩基、壩肩防滲提供依據(jù)?！　?/p>

隨著社會主義市場經濟的發(fā)展和不斷完善,國家在建筑材料、人工費、機電設備、稅費和政策性調整等方面不同程度地影響了工程投資,以九甸峽水利樞紐工程設計投資增加為實例進行了分析探討。

九甸峽水利樞紐工程是甘肅省實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的重要項目,是甘肅省引洮供水工程的水源工程。建設單位按照現(xiàn)代企業(yè)制度規(guī)范管理,在項目審批、前期臨建、主體工程建設、移民安置等方面,充分發(fā)揮項目法人的主導作用,有效協(xié)調各參建方在確保安全、質量的前提下,加快了工程建設速度,并在甘肅省開創(chuàng)了按照市場化方式開發(fā)建設準公益性項目的成功范例。