天花板水电站调压井稳定断面分析及优化研究.pdf

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1、第37卷第6期2011年6月水力发电天花板水电站调压井稳定断面分析及优化研究苏岩，刘国栋，张大成(中国水电顾问集团北京勘测设计研究院，北京100024)摘要：天花板水电站调压井所处部位为镶嵌碎裂结构的岩屑石英砂岩夹粉砂质泥质页岩，不利于大直径洞室开挖。经分析研究将调压井断面直径27m优化为23m，开挖直径由31m减至26．6m，降低了开挖施工难度，节省了工程投资，确保了施工安全。电站甩负荷试验获得成功。关键词：阻抗式调压井；托马断面；设计优化；天花板水电站AnalysisandOptimizationonthe

2、StableCross-sectionofSurgeShaftinTianhuabanHydropowerStationSuYan，LiuGuodong，ZhangDacheng(HydroChinaBeijingEngineeringCorporation，Beijing100024，China)Abstract：ThesurroundingrockofsurgetankinTianhuabanHydropowerStationisfracturedmosaicstructuredlithiequartzsa

3、ndstonemixedwithsiltyclayshale，andisnotconducivetolarge—diametershaftexcavation．Afterstudying，thediameterofsurgeshaftisdecreasedto23mfrom27m，andtheexcavatedsectiondiameterisdecreasedto26．6mfrom31m．Theoptimizationreducestheexcavationdificulty，savestheinvestme

4、nts，andensurestheconstructionsafety．Theloadrejecliontestsshowthatthedesignofsureshaftissuccessfu1．KeyWords：impedancesurgeshaft；Thomacross-section；designoptimization；TianhuabanHydropowerStatio中图分类号：TV732．51；TV742(274)文献标识码：A文章编号：0559—9342(2011)06—0013—04天花板水电

5、站引水发电系统布置在牛栏江右岸口处坡高大于200ru，地形坡度40。左右，岸坡后缘山体内，由岸塔式进水口、有压隧洞、调压井和压为高大陡壁。调压井部位出露地层为震旦系地层和力管道等，全长2732in。岸塔式进水口位于拱坝第四系松散堆积物，基岩为震旦系下统澄江组上游右岸，底板高程l032．O0in，引水隧洞全长(zc)中厚层至厚层状岩屑石英砂岩夹中薄层粉砂2514．009m、底坡0．5％，采用圆形有压洞，内径8．2质泥质页岩．岩层产状NE60。SE／73。；岸坡后缘为ITI．设计流量232．4m3／s：调压井位于引

6、水隧洞末震旦系上统东龙潭组上段(Zl)粉晶白云岩，岩端．采用阻抗露天式，圆形断面，内径23In，阻抗层产状为NE21。SEl8。。二者为角度不整合接触，孔直径4．6In，井高72．32in；调压井后设压力管道接触带为岩溶角砾岩带。渊压井部位岩层走向与山段．采用一管两机全埋藏方式布置。由l条主管、1坡大角度相交，岩层倾向山里，为反向坡，地质构个岔管和2条水平支管。压力管道主管长l37．24in，造为单斜构造，未见较大的断层Hj露；三组主要裂内径6．7ru；支管长36．58、25．24in，支管内径4_3隙为：(N

7、W320。～325。SW／50。~78。；②NW306。NEm。电站厂房位于清水河与牛栏江交口下游1．8km／32~；③NE40~～60oSE65o。岩体表层为强风化，处．为岸边地面厂房。厂内安装两台单机容量为90厚度约5～15in．弱风化厚度约为20～35m。表层岩MW的立轴混流水轮发电机组，厂房尺寸68．5mX体受结构面切割，岩体相对破碎，对稳定不利。调22．2mx47．5in(长x宽×高)。收稿日期：2011-04—081调压井处地形地质条件作者简介：苏岩(1963一)，女，陕西成阳人，教授级高工，天花调

8、井位于牛栏江右岸1132in高程左右，出板项目经理兼设总，主要从事水利水电设计．1fr』lo1．37No．6固水力发电2011年6月压井井口以上人工开挖边坡，坡高约64HI。调．压井因素后的一些公式。主要处于弱风化岩体中，岩体总体相对完整，地质(1)考虑电力系数的影响。如果水电站联入电构造不甚发育。裂隙较为发育，根据裂隙结构面的力系统运行时，则调压井水位变化所引起的出力变组合情况分析在