某抽水蓄能电站上水库防渗方案的比选研究-论文.pdf

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1、第50卷第8期甘肃水利水电技术Vo1．50．No．82014年8月GANSUWATERRESOURCESANDHYDR0POWERTECHN0LOGYAug．，2014·设计与研究·某抽水蓄能电站上水库防渗方案的比选研究李权，党发宁，毛钟毓(西安理工大学岩土工程研究所，陕西西安710048)摘要：目前抽水蓄能电站水库的防渗设计多以经验和规范进行，其防渗效果和项目的资金投入很难达到最优状态。鉴于此，提出了结合工程区地质情况和预算投资初拟防渗比选方案，通过有限元数值模拟进行库区渗流场的计算分析，最后给出相对合理的防渗方案。以某抽水蓄能电站上水库为例，通过对水平防渗、垂直防渗及不同

2、高程位置防渗方案的对比，综合比较水库渗漏量、坝体渗流出口的渗透稳定性、防渗方案的预算投资、防渗材料的适应性及后期维修检查的难易程度，上水库库盆处理方式最终选择方案二，即混凝土大坝+库岸混凝土面板+库底土工膜的防渗型式。关键词：抽水蓄能电站；上水库；防渗方案中图分类号：TV223．4文献标志码：A文章编号：2095—0144(2014)08—0007—031前言分因素即对抽水蓄能电站的水库进行防渗设计就显抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时的剩余电得不太合理。本文在满足渗流控制原理喁的前提下．能将下水库的水抽至上水库，在电力负荷高峰期再试图通过对某抽水蓄能电站水平防渗、垂直防渗及放

3、水至下水库进行发电的水工建筑物n]。由于抽水不同高程位置防渗方案的对比，综合比较水库渗漏蓄能电站多为循环用水．故对渗漏量的控制较为严量、坝体渗流出口的渗透稳定性、防渗方案的预算投格，而一味的追求防渗效果又会增加过多的经济投资、防渗材料的适应性及后期维修检查的难易程度，入和施工难度，如何把握三者的关系成为众多学者给出该抽水蓄能电站上水库的最优防渗方案。探索的方向。李平等险]通过建立蒲石河抽水蓄能电2工程背景站上水库的裂隙岩体三维渗流数值模型来分析各种该抽水蓄能电站位于陕西省商洛市境内，地运行工况下的水库渗漏量和渗流场的分布特征。选处秦岭山区腹地。靠近西北电网负荷中心．地理位择使

4、用了土工膜防渗方案：张向前[33考虑到张家湾置优越。电站上水库利用天然地形开挖成库．设主抽水蓄能电站基础岩层中普遍分布软弱夹层，对上坝一座，坝顶高程1396．00ITI，水库正常蓄水位为水库采用沥青混凝土面板全库防渗。取得了良好的1392．00m，相应库容为996万m。，装机容量l400防渗效果：宁永升等_4]针对溧阳抽水蓄能电站上水MW，为一等大(1)型纯抽水蓄能电站工程。库地形条件复杂等特点对库底选择使用了土工膜防上水库为狭谷型水库，东、南、西三面均由山梁渗方案：王蓉蓉等_5]根据不同渗控区的允许渗流量构成，库周西面和南面山体雄厚，库盆封闭条件较不同．选择使用了复合土工膜

5、+钢筋混凝土面板的好，左右岸坝头、右岸垭口和库周东面分水岭较单防渗方案：许厚材等[6考虑到琅琊山抽水蓄能电站薄，且位于岩性接触带，地下水位及相对不透水层低上水库处于岩溶区，采取了帷幕灌浆的方法进行防于正常蓄水位．存在水库渗漏问题。库坝区大面积渗：赵久海考虑到回龙抽水蓄能电站下水库坝基出露的碳酸盐岩横跨两侧邻谷，且溶隙、溶孔发育，为弱风化花岗岩存在节理密集带和断层而使用帷幕解决好邻谷渗漏及库盆防渗问题，是上库库盆处理灌浆进行防渗。的关键。抽水蓄能电站的防渗设计是非常复杂的过程，3防渗比选方案它不仅要考虑水库来水量情况、工程区的地质情况，根据上库库盆地形地质及水文地质条件，结合防

6、渗材料的适应性和经济性，更要考虑水库的渗漏库盆开挖及防渗型式比较，共拟定了4个防渗方案量和大坝的安全性等。因此，只考虑单一因素或部进行比选收稿日期：2014—07—03基金项目：水利部公益性行业科研专项(201201053—03)作者简介：李权(1989一)，男，陕西西安人，硕士研究生，研究方向为岩土及水利工程数值仿真分析。E—mail：liquanxaut@l63．tom第8期李权，等：某抽水蓄能电站上水库防渗方案的比选研究第50卷．∞00(a)方案一水头等值线图(b)方案二水头等值线图(C)方案三水头等值线图(d)方案四水头等值线图图2各防渗方案典型剖面水头等值线图(1)

7、从各防渗方案典型剖面的水头等值线可以方面考虑，方案一和方案二比较有竞争力。看出：方案一中，防渗帷幕前后总水头骤降，水头等(5)从施工技术条件看，不制约方案选择。但从值线比较密集，如果帷幕施工不当，容易引起水力破施工质量保证率上讲，方案一和方案四均有部分隐坏；其余水平防渗方案由于进行了全库盆防渗，工程蔽工程，施工质量和防渗效果难以保证，且不利于后区的水头等值线均比较均匀。从渗流场角度看，水期检修；方案二和方案三均在面上施工，施工质量易平防渗方案比较有利。于把握，但考虑到库底回填料的固结沉降，建议采用(2)