网讯:抽水蓄能电站进水口施工包括沉沙池段 、防涡梁至调整段 、扩散段 、渐变段 以及隧洞段的施工。按开挖方式的不同 ,分为明挖施工和暗挖施工,其特点是开挖工程量大,工序多、工期短 ;施工作业面小,开挖精度高,施工干扰多 、难度大,特别是进出口边坡支护、反涡梁分流墩段和洞内城门洞到闸门井段施工通道规划和干扰协调,材料吊装需要重点注意。此部往往受受地质条件 、施工场地、设计变更及周边各工程施工的影响,需要采取合理有效的措施,将其对防渗面板的施工影响减少到最低程度,确保施工质量满足设计要求 。
抽水蓄能电站常用的进出水口型式分为侧式和竖井式。侧式又分为闸门竖井式和岸塔式。少数工程采用岩塞进/出水口
根据《抽水蓄能电站总平面布置设计导则》T/CEC 5012-2019,进/出水口的布置及型式选择,应遵循下列原则:
1 上、下水库的进/出水口,应适应抽水和发电两种工况下的双向水流运动,以及水位升降变化频繁和由此而产生的边界条件的变化。
2 进/出水口的位置选择,应根据输水系统的布置,结合地形、地质及施工条件等,布置在来流平顺、均匀对称,岸边不易形成有害回流或环流的地点。进/出水口不宜布置在有大量固体径流的山沟沟口,应避开容易聚集污物的回流区,应避免流冰的直接撞击。
3 进/出水口型式的选择,应根据电站枢纽布置、输水系统布置特点、地形地质条件、水力条件及运行要求等因素,经不同布置方案的技术经济比较,因地制宜选择侧式、竖井式、塔式或其他型式。
抽水蓄能电站的进出水口主要分为岸边侧式和井式两大类 。岸边侧式具有便于 布置事故检修闸门 、结构相对简单、双向水流条件较好、水头损失小等优点,广蓄 、十三陵 、天荒坪 、桐柏 、阳江、梅州等大型抽水蓄能电站进出水 口均采用这种型式。抽水蓄能电站进出水口的工作条件要适应双向水流的水力 条件,适应水位变化频繁 、变幅较大的特点,进出水口的体型设计要尽可能减少水头损失 ,提高电站效益,同时,其型式应便于施工和运行管理。有些抽蓄电站受地形地质条件的限制 ,如溧阳等抽水蓄能电站上水库进出水口形式 选择为竖井式 ,布置于水库的西北侧 ,由两座相互独立的塔式结构 ,下部隧洞段及交通桥组成 。
抽水蓄能电站水库建筑物进出口位于主要水工建筑物附近,其稳定性状态对于邻近的主要水工建筑物有极其关键的影响。抽水蓄能电站进出水口人流要防止吸气漩涡的产生,出流要求各通道水流均匀扩散,流速分布和流量分配均匀。如抽水蓄能电站侧式进出水口水力学问题错综复杂, 侧式进出水口是抽水蓄能电站广泛采用的水流过渡结构形式, 是连接库区与输水管道的咽喉。该部位双向过渡水流结构较为复杂, 对工程的运行效率及安全有重要影响, 而合理的进出口体型是保证水流合理过渡和工程安全的关键。我国抽水蓄能电站大流量、高水头抽水蓄能电站的日益增多, 对进出水口的结构形式及水流均衡过渡问题的研究仍将是未来一段时间内的热点。 总之,位置选择要结合输水线路选择,保证线路平直,也要尽量避开冲沟,尽量选择在边坡较低,地质条件好的地方,水力学上体型设计要保证流态良好等上下库进出水口流速分与各通道流量分配较均匀,进出水口水头损失系数合理 ;进水口在各种工况下,不会产生明显有害吸气串通漩涡等现象。
而抽水蓄能电站上下水库进出水口主体结构混凝土浇筑是上下水库蓄水的基础。如某抽蓄电站进出洞口为闪长岩,隧洞断面尺寸为8.9m×6.25m,马蹄形断面,围岩类型以Ⅱ~III类为主,进出口为IV类,穿越断裂带为V类;适合采用全断面法进行施工,IV、V类围岩采用减小进尺加强支护的方法进行施工。采用手风钻钻孔,楔形掏槽,周边孔采用光面爆破,不耦合装药。采用3m⊃3;装载机进行装渣,20t自卸车水平运输出渣。在进洞口或者围岩软弱部位采用管棚、小导管注浆等方法进行预加固,确保施工安全。
同时抽水能电站有发电和抽水两种工况,进出水口的水流有双向流动的特点,进出水口的体型对扩散流动有较大影响,其体型设计对水电站高效、经济运行有较大的影响。