溪洛渡水电站地下厂房进水口设计

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1、溪洛渡水电站地下厂房进水口设计                                      田 华    摘　要：从地质条件、进水口型式选择、水力设计、结构设计等方面，较为详细地介绍了溪洛渡水电站地下厂房进水口的设计。　　关键词：地下厂房；进水口；型式；水力设计；结构计算；边坡；溪洛渡水电站1　前 言　　溪洛渡水电站采用首部开发的地下式厂房，厂房分左右两岸对称布置，各安装9台 700MW水轮发电机组，总装机容量12 600MW。电站设计水头180m，单机引用流量423．8m3／s。水库正常蓄水位600m，死水位540 m，水库水位消落深度60m。引水

2、发电系统由电站进水口、压力管道、地下厂房、尾水调压室、尾水洞和尾水出口等建筑物组成，引水系统采用“单机单管”供水，尾水系统采用“三机一室一洞”的布置格局。2　进水口地形、地质条件　　溪洛渡坝址区两岸山体雄厚，谷坡陡峻，谷肩高程在800．00m以上，但坝轴线上游250～550．00m范围内，在550．00～650．00m高程之间左右岸均存在中等缓坡台地，坡度为40°～45°，水平宽度 100～150m，具备布置厂房进水口建筑物的有利地形。厂房进水口一带从谷底至谷肩自然斜坡高490～510m，两岸谷坡基本对称，自然边坡坡形较为完整，无大规模斜坡失稳的形貌特征。左右岸进

3、水口区域基岩由二叠系上统峨眉山玄武岩（P2β）组成。　　进水口基础左岸大部分置于P2β8层中部含斑玄武岩上，局部置于P2β8层顶部的角砾集块熔岩上；右岸大部分置于P2β7层中部含斑玄武岩上，局部置于P2β7层顶部角砾集块熔岩上。P2β7、P2β8层内错动带较发育，但以裂隙岩块型为主，错动带宽一般1～5cm，多为石英绿帘石条带，挤压紧密，错动面起伏光滑，见擦痕，上、下盘影响带宽一般 10～30cm。除层内错动带及其影响带外，裂隙相对不发育，局部成带出现，方向较零乱，一般延伸短小，裂面新鲜，无充填，结合紧密。左岸塔基大部分为弱风化下段岩体，少部分为微新岩体；右岸塔基大

4、部分为弱风化下段岩体，局部为微新岩体。总之，两岸进水塔基础岩体坚硬，完整性较好，在开挖范围内无大型不利组合块体和变形体存在，塔基稳定，承载力能满足要求。3　进水口型式选择　　溪洛渡水电站为巨型水电站，装机台数多，单机容量大，水库水位消落深度大，相应进水口的规模也大。根据电站枢纽布置方案并结合电站进水口地形、地质条件，选择安全可靠、经济合理的进水口型式是进水口设计中的关键问题之一。适宜的进水口型式主要有岸塔式、竖井式和地下竖井式。3．1　岸塔式进水口　　岸塔式进水口利用左右岸岸坡550．00～650．00m高程的中等缓坡台地分别布置，进水口前缘基本沿河道水流方向布置

5、。左岸进水口距左坝肩约 500m，9孔进水口呈一字型并排布置。根据进水口区域的地形、地质条件，以及与压力管道和厂房协调连接，塔体前缘方位角设为NW48°，总长度281． 00m，进水口孔口中心线间距31．06 m。右岸进水口距右坝肩约450m，9孔进水口呈一字型并排布置，塔体前缘总长度296．00m，方位角NW55°。进水塔塔顶高程613．00m，塔基高程513．00m，进水塔底板高程518．00m，塔底宽度（顺水流向）29．00m，塔顶宽度28．00m，塔高100m。塔基置于弱风化下段岩体上。塔后560m高程以下与岸坡相接，塔体及两座交通桥与岸边公路连接。详见图

6、1。3．2　露天竖井式进水口　　左右岸前缘长度及方向与岸塔式进口相同，进水口前缘设斜坡式拦污栅，坡度为1∶0．4，拦污栅斜坡基础置于弱风化岩体上，栅顶操作平台高程613． 00m。竖井距进口拦污栅的水平距离为39．72m，竖井开挖采用圆形断面，开挖直径18．50m，竖井中上部置于弱风化岩体内，下段置于微新岩体内。竖井内设工作闸门、检修闸门及通气孔。开挖边坡分三级平台，从下至上平台高程分别为516．00m、595．50m、613．00m。详见图2。3．3　地下竖井式进水口　　将竖井及顶部启闭机室设于山体内，用桥机启闭工作闸门及检修闸门。为使启闭机室具有成洞条件，将启

7、闭机室和竖井置于微新岩体内，竖井结构尺寸与竖井式相同。进口设地面斜坡式拦污栅，布置同竖井式拦污栅。地下竖井距进口拦污栅的水平距离为157．00m。详见图3。3．4　进水口型式比较　　（1）地形、地质条件：三种型式进水口的地形、地质条件基本相同，地下竖井式的启闭机和竖井由于全置于微新岩体内，地质条件最优。　　（2）建筑物布置：岸塔式进水口布置紧凑，拦污栅、检修闸门和工作闸门可共用一套启闭设备。但由于塔体高达100m，结构抗震性相对较差，同时对外交通还须设置交通桥。竖井式进水口布置较分散，拦污栅清污需另增设一套启闭设备。由于拦污栅闸斜靠在岸坡上，且进水闸置于竖井内，结

8、构抗震性能