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水利工程论文-安溪翰苑水电站隧洞洞内前池的设计.doc

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水利工程论文-安溪翰苑水电站隧洞洞内前池的设计.doc

水利工程论文安溪翰苑水电站隧洞洞内前池的设计【摘要】前池多见于引水式水电站,型式多为露天式。文章论述了在福建安溪县翰苑水电站前池的设计当中,利用无压隧洞末端的一部分作为前池,减少了工程开挖量。【关键词】前池隧洞压力管道连接一、工程概况翰苑水电站位于安溪县尚卿乡境内,处晋江西溪支流长坑溪的中上游。本电站属引水式电站,总装机8000KW,其坝址位于苦坑蓝田水电站厂房附近,坝址以上流域面积179.6m2。电站厂房至坝址间河道长7km,天然落差达80m,电站设计最大引用流量Q12.8m3/s。该工程建筑物主要有拦河闸、无压引水隧洞、有压隧洞、前池、发电厂房及升压开关站等。无压引水隧洞总长3370.61m,隧洞出口设有溢流堰及闸阀等。无压引水隧洞断面为城门型,净宽为2.7m,净高为3.511m,设计正常水深2.60m,隧洞末端桩号3335~3340m间设置集石坑。有压隧洞洞径为2.6m,总长为353.6m。无压隧洞末端与有压隧洞的高差为71.72m。二、有利因素洞内前池位于桩号3334.53m~3370.61m之间,有压隧洞与无压隧洞斜交,其轴线交点位于桩号3350.61m处,距洞出口20m,洞口以上岩石覆盖层较厚。从隧洞所处地质情况来看,大部分围岩类别属Ⅲ类~Ⅰ类,围岩弹抗系数较高。而桩号3142~3350m段属Ⅱ类或Ⅰ类,岩石表现为微风化~新鲜,单位弹抗系数高达8000~11000N/cm3,岩石强度较高,局部裂隙可用喷锚处理桩号3350~3370.61m段为Ⅲ类围岩,岩石表现为弱风化,单位弹抗系数高达5000N/cm3有压隧洞除三十多米洞段属Ⅲ类围岩外,均属Ⅱ类或Ⅰ类。地质状况优良,为洞内前池的设计提供了非常有利的条件。其次,从压力管道调保计算情况来看,该工程∑LV319.983m,满足。相应水深为2.671m2.0m2.前池最大水位升高该情况发生于电站突然弃荷时。按甩全荷,最不利情况已知B4.2m,Qmax12.8m3/s水深ho2.61.50.83.3m不计拦沙坎以下部分.单宽流量qQmax/B12.8/4.23.05m3/s初始流速Voq/ho3.05/3.30.9242m/sg9.81m2/s由VVo2gh0.5gho0.500.924229.81h0.59.813.30.5整理得h0.53.30.50.1475解得h3.858mΔh3.8583.3m0.558m四、前池段无压隧洞面及衬砌型式拟定根据前池水力计算所得最高水位,考虑水面以上15净空面积且水面以上净高不小于40cm非恒定流条件下,计算中已考虑涌波时上述值可适当减小,拟定断面。计算采用中南水利水电勘测设计研究院开发的隧洞CAD软件进行衬砌结构设计计算书略,为安全起见,分段采用衬砌型式如下桩号3334.53~3344.43m段,采用喷锚衬砌桩号3344.43~3370.61m段,采用钢筋砼衬砌。其中,有压隧洞与无压隧洞连接段3344.43~3356.43m及无压隧洞出口桩号3365.61~3370.61m考虑开口及抗震,均采用了双筋衬砌。有压隧洞与无压隧洞连接部位为使水流平顺,均采用圆弧及椭圆曲线连接。五、结语由于本工程地质极好,围岩稳定,为采用洞内前池创造了有利条件。利用无压隧洞的一部分作为前池,一是减少了土石方的大量开挖,二则缩短了工期,取得了良好的经济效益。该工程已投入运行近十年,到目前为止,运行状态良好。【参考文献】1天津大学水利系主编.小型水电站M.北京中国水利电力出版社,1979.

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