第一篇:水電廠水工建筑物主要由哪些部分組成(最終版)
水電廠水工建筑物主要由哪些部分組成?
1. 擋水建筑物,如攔河壩、河床式電廠的廠房等。
2. 引水建筑物,又稱取水建筑物即進水口。
3. 輸水建筑物,如渠道、隧洞、渡槽、壓力水管等。
4. 泄水建筑物,如溢洪道、陡坡、躍水和其它泄水結構。
5. 水電廠的專門水工建筑物,如調壓室和壓力前池。
第二篇:水工建筑物
第四章拱壩
一、填空題
1.拱壩是一空間殼體結構,其壩體結構可近似看作由一系列凸向上游的_水平拱圈和一系列豎向__懸臂梁_所組成,壩體結構既有拱作用又有梁作用,因此具有雙向傳遞荷載的特點。
2.拱壩所承受的水平荷載一部分由__拱__的作用傳至兩岸巖體,另一部分通過__梁_的作用傳到壩底基巖,拱壩在外荷載作用下的穩定性主要是依靠__兩岸拱端__的反力作用,并不完全依靠壩體重量來維持穩定。這樣就可以將拱壩設計得較薄。
3.拱結構是一種_推力結構_,在外荷作用下內力主要為__軸向力_,有利于發揮筑壩材料(混凝土或漿砌塊石)的抗壓強度。
4.拱壩壩身不設__永久伸縮縫_,其周邊通常是固接于基巖上,因而_溫度變化_和__基巖變形_對壩體應力的影響較顯著,設計時,必須考慮基巖變形,并將溫度荷載作為一項主要荷載。
5.拱壩理想的地形應是左右兩岸_對稱_,岸坡_平順_無突變,在平面上向下游 收縮_的峽谷段。
6.壩址處河谷形狀特征常用河谷的__寬高比_及_河谷斷面形狀_兩個指標來表示。
7.拱壩的厚薄程度,常以壩底最大厚度T和最大壩高H的比值,即_厚高比“T/H”來區分。
8.拱壩理想的地質條件是;基巖_均勻、堅固完整、有足夠的強度、透水性小和耐風化等。
9.拱壩按拱壩的曲率分__單曲拱壩__、_雙曲拱壩_。
10.拱壩按水平拱圈形式分可分為_單心圓拱壩_、多心圓拱壩_、_變曲率拱壩__。
11.靜水壓力是壩體上的最主要荷載,應由拱、梁系統共同承擔,可通過_拱梁分載法_來確定拱系和梁系上的荷載分配。
12.混凝土拱壩在施工時常分段澆筑,最后進行__灌漿封拱_,形成整體。
13.溫降時拱圈將縮短并向下游變位,由此產生的彎矩、剪力及位移的方向都與庫水壓力作用下所產生的彎矩、剪力及位移的方向___相同__,但軸力方向__相反_。
14.當壩體溫度高于封拱溫度時,稱溫升,拱圈將伸長并向上游變位,由此產生的彎矩、剪力和位移的方向與庫水壓力所產生的方向_相反_,但軸力方向則___相同_。
15.拱壩壩身的泄水方式有:__自由跌流式__、__鼻坎挑流式__、_滑雪道式_及壩身泄水孔__等。
16.水流過壩后具有___向心集中__現象,水舌入水處單位面積能量大,造成集中沖刷,因此消能防沖設計要防止發生危害性的河床集中沖刷。
17.拱壩壩基的處理措施有壩基開挖、__固結灌漿___、_接觸灌漿__、_防滲帷幕灌漿_、壩基排水、斷層破碎帶或軟弱夾層的處理、高邊坡處理等。
18.在防滲帷幕下游側應設置__排水孔幕_,以減小壩底揚壓力。
二、單項選擇題
1.下列說法正確的是(A)
A、對于一定的河谷、一定的荷載,當應力條件相同時,拱中心角2φA 愈大(即R愈小),拱圈厚度T愈小,就愈經濟。
B、很大的中心角容易滿足壩肩穩定的要求。
C、當拱厚T一定,拱中心角愈小,拱端應力條件愈好
D、從經濟和應力考慮,采用較小中心角比較有利。
2.在V形和接近V形河谷中,多采用(D)
A、等半徑拱壩。B、等中心角拱壩。
C、變半徑、變中心角拱壩。D、雙曲拱壩。
3.(C)應力分析方法假定壩體由若干層獨立工作的水平拱圈疊合而成,每層拱圈可作為彈性固端拱進行計算。
A、有限元法。B、拱梁分載法。
C、純拱法。D、殼體理論計算方法。
4.(C)泄洪方式,其溢流面曲線由溢流壩頂和緊接其后的泄槽組成。
A、自由跌流式。B、鼻坎挑流式。
C、滑雪道式。D、壩身泄水孔式。
三、名詞解釋
1.拱冠梁
答:位于水平拱圈拱頂處的懸臂梁稱為拱冠梁。
2.雙曲拱壩
答:雙曲拱壩在水平斷面和懸臂梁斷面都有曲率,拱冠梁斷面向下游彎曲,適用于V形河谷或岸坡較緩的U形河谷
3.封拱溫度
答:拱壩系分塊澆筑,經充分冷卻,當壩體溫度降至相對穩定值時,進行封拱灌漿,形成整體,在封拱時的壩體溫度稱作封拱溫度。
4.溫度荷載
答:拱壩為超靜定結構,在上下游水溫、氣溫周期性變化的影響,壩溫度將隨之變化,并引起壩體的伸縮變形,在壩體內將產生較大的溫度應力。
5.拱冠梁法
答:拱冠梁法是一種簡化的拱梁分載法,計算時,只取拱冠處的一根懸臂梁為代表與若干層水平拱圈組成計算簡圖,并按徑向位移一致條件,對拱梁進行荷載分配。
6.滑雪道泄洪
答:滑雪道式泄洪是拱壩特有的一種泄洪方式,在溢流面曲線由溢流壩頂和緊接其后的泄槽組成,泄槽通常由支墩或其它結構支承,與壩體彼此獨立。
7.重力墩
答:重力墩是拱壩的壩端處的人工支座,對形狀復雜的河谷斷面,通過設重力墩改善支承壩體的河谷斷面形狀,它承受拱端推力和上游庫水壓力,靠本身重力和適當的斷面來保持墩的抗滑穩定。
四、簡答題
1、拱壩對地形和地質條件的要求?
答:拱壩對地形條件的要求是:左右岸對稱;岸坡平順突變;在平面上向下游收縮的峽谷段,壩端下游側要有足夠的巖體支承。
地質條件是:基巖均勻、堅固完整、有足夠的強度、透水性小和耐風化等。
2、拱壩的特點有哪些?
答:拱壩的特點:①穩定特點。拱壩的穩定主要依靠兩岸拱端的反力作用為持穩定。對地形、地質條件要求較高,對地基處理要求也高。②結構特點。抗震
性能好,超載能力強,安全度高。能充分發揮混凝土的抗壓強度,體積小。③荷載特點。溫度荷載和地基變形對壩體應力影響較大。
3、拱壩按曲率和水平拱圈形式各分為哪些類型?
答:按曲率分:單曲拱壩;雙曲拱壩
按水平拱圈分:圓弧拱壩;多心拱壩;變曲率拱壩,包括橢圓拱壩、物線拱壩等。
4、拱圈中心角如何確定?
答:從經濟和拱圈應力的角度來分析,采用較大中心角比較有利,對于一定的河谷,一定的荷載,當應力條件相同時,最經濟的中心角為133°34′,但從壩肩穩定來考慮,過大的中心角將使拱端內弧面切線與巖面等高線的夾角減小,對拱座穩定不利。實際工程中,一般拱頂中心采用90~110°,底拱中心在50~80°之間。
5、為什么左右對稱的V形河谷最適宜發揮拱的作用?
答:因為V形河谷靠近頂部雖然跨度較大但水壓強度小,因而厚度可較薄,在靠近底部水壓強度最大,但拱跨短,因而厚度仍可較薄,這樣整個壩體都可做得較薄,拱內力主要是軸力,彎矩較小,因此可利用砼的抗壓能力大的特性將巨大的水平水壓力通過較薄的水平拱圈傳給兩岸山體。
6、作用于拱壩的荷載主要有哪些?
答:作用于拱壩的荷載主要有:靜水壓力,動水壓力,溫度荷載,自重,揚壓力,泥沙壓力,浪壓力,冰壓力和地震荷載等。
7、拱壩為什么在稍低于年平均溫度時進行封拱?
答:在稍低于年平均溫度時封拱,建成后有利于降低壩體拉應力,避免頻繁出現溫升溫降對壩體的應力以及壩肩穩定造成不利影響。
8、簡述溫度變化對拱壩內力及壩肩穩定的影響。
答:當壩體溫度低于封拱溫度稱溫降,拱圈將縮短并向下游變位,由此產生彎矩,剪力及位移的方向都與庫水壓力作用下所產生的彎矩、剪力及位移的方向相同,對壩體應力不利。當壩體溫度高于封拱溫度時稱溫升,將使拱端推力加大,對壩肩穩定不利。
9.拱壩壩肩穩定分析目前常用什么方法?其基本假定是什么?
答:拱壩壩肩穩定分析目前常用的方法是:剛體極限平衡法
其基本假定是:①將滑移體視為剛體,不考慮各部分間的相對位移
②只考慮滑移體上力的平衡,不考慮力矩的平衡
③忽略拱壩的內力重分布的作用,認為作用在巖體上的力系為定值
④達到極限平衡狀態時,滑裂面上剪力方向將與滑移的方向平行,指向相反,數值達到極限值。
10.通過壩肩穩定分析,如發現局部或整體穩定性不能滿足要求時,可采取哪些工程措施?
答:①加強地基處理,通過挖除某些不利的軟弱部位和加強固結灌漿等壩基處理措施來提高基巖抗剪強度。
②加強壩肩巖體的帷幕灌漿及排水措施,減小巖體內的滲透壓力;
③將拱端向岸壁深挖嵌進,以擴大下游的抗滑巖體,也可避開不利的滑裂面。④改進拱圈設計,如采用三心圓拱或拋物線等,使拱推力盡可能轉向正交于安坡;
⑤如壩基承載力較差,可采用局部擴大拱端厚度,增設重力墩等措施。
11.拱壩壩身泄流方式有哪幾種?各自的優缺點是什么?
答:自由跌流式:單寬泄量小,落水點距壩趾較近
鼻坎挑流式:落水點距壩趾較遠,泄流量大,但結構復雜,施工困難。滑雪道式:落水點距壩趾較遠,落差大,挑距遠,泄量大,拱壩較薄。結構復雜,施工困難
壩身泄水孔式:壓力流,流速大,挑距遠,結構復雜,施工困難。
12.拱壩壩體為什么分縫?有幾種類型?接縫如何進行處理?
答:拱壩壩體不設永久性橫縫,為便于施工期間混凝土散熱和降低收縮應力,防止混凝土產生裂縫,需分段澆筑,各段之間應設收縮縫,收縮縫有橫縫、縱縫。接縫應預埋灌漿系統。
第三篇:公文一般由哪些部分組成
公文的結構指公文的組織構造。公文結構具有規范性和相對確定性,黨和國家對公文的基本構成作出了規范性要求。
黨的機關公文一般由17個部分組成。《條例》第八條規定:“黨的機關公文由版頭、份號、密級、緊急程度、發文字號、簽發人、標題、主送機關、正文、附件、發文機關署名、成文日期、印章、印發傳達范圍、主題詞、抄送機關、印制版記組成。”國家行政機關公文一般由18個部分組成。《辦法》第十條規定:“公文一般由秘密等級和保密期限、緊急程度。發文機關標識、發文字號、簽發人、標題、主送機關、正文、附件說明、成文日期、印章、附注、附件、主題詞、抄送機關、印發機關和印發日期等部分組成。”
從大的方面看,在我國,黨政機關通用公文的結構一般分為三個部分:公文版頭部分、公文本體部分、公文文尾部分。
公文版頭部分,包括版頭(發文機關標識)、份號、密級、緊急程度、發文字號、簽發人等六項。黨的機關公文截至目前,尚沒有標注保密期限。
公文本體部分,包括標題、主送機關、正文、附件、發文機關署名、成文日期、印章等七項。
公文文尾部分,包括印發傳達范圍、主題詞、抄送機關、印制版記等四項。
下面,以黨的機關公文為例,對公文結構的組成部分作些介紹。
(1)版頭。由發文機關全稱或者規范化簡稱加“文件”二字或者加括號標明文種組成,用套紅大字居中印在公文首頁上部。聯合行文,版頭可以用主辦機關名稱,也和以并用聯署機關名稱。在民族自治地方,發文機關名稱可以并用本民族的文字和漢字印制。
(2)份號。公文印制份數的順序號,標注于公文首頁左上角。秘密公文應當標明份號。
(3)密級。公文的秘密等級,標注于份號下方。
(4)緊急程度。對公文送達和辦理的時間要求。
(5)發文字號。由發文機關代字、發文和發文順序號組成,標注于版頭下方居中或者左下方。聯合行文一般只標明主辦機關的發文字號。
(6)簽發人。上報公文應當在發文字號右側標注“簽發人”,“簽發人”后面標注簽發人姓名。
(7)標題。由發文機關名稱、公文主題和文種三要素組成,位于發文字號下方。
(8)主送機關。主要受理公文的機關。主送機關名稱應當用全稱或者規范化簡稱或者同類型機關的統稱,位于正文上方,須格排印。
(9)正文。公文的主體,用來表達公文的內容,位于標題或者主送機關下方。
(10)附件。公文附件,應當置于主件之后,與主件裝訂在一起,并在正文之后、發文機關署名之前注明附件的名稱。
(11)發文機關署名。應當用全稱或者規范化簡稱,位于正文的右下方。
(l2)成文日期。一般署會議通過或者領導人簽發日期;聯合行文署最后簽發機關領導人的簽發日期;特殊情況署印發日期。成文日期應當寫明年、月、日,位于發文機關署名右下方。決議、決定、條例、規定等不標明主送機關的公文,成文日期加括號標注于標題下方居中位置。
(13)印章。除會議紀要和印有特定版頭的普發性公文外,公文應當加蓋發文機關印章。
(14)印發傳達范圍。加括號標注于成文日期在下方。比如,“(此件發至省、軍級)”,“(此件發至縣、團級)”。
(15)主題詞。按上級機關的要求和《公文主題詞表》(中共中央辦公廳秘書局編制,中國檔案出版社1998年出版)標注,位于抄送機關上方。
(16)抄送機關。指陳主送機關以外的其他需要告知公文內容的上級、下級和不相隸屬機關。抄送機關名稱標注于印制版記上方。
(17)印制版記。由公文印發機關名稱、印發日期和份數組成,位于公文未頁下端。
第四篇:緊水灘水電廠水工建筑物安全管理工作
緊水灘水電廠水工建筑物安全管理工作
關鍵詞 安全管理;防洪渡汛;大壩監測;水工維護
摘 要 介紹了緊水灘、石塘兩水電站首輪大壩安全定檢情況,且就大壩監測、水工維護、泄洪閘門運行以及防洪
渡汛等方面的安全管理作了簡要的敘述和討論,文中提出的一些管理經驗,可供運行和設計部門參考。工程概況
緊水灘水電廠位于浙江省云和縣甌江上游大溪支流龍泉溪上,下轄緊水灘和石塘兩座水電站。緊水灘水電站裝機6臺共300MW,1981年動工興建,1986年6月下閘蓄水,1988年6臺機組全部并網發電,樞紐由攔河壩、引水系統、發電廠房、泄洪建筑物、過壩設施、開關站等組成;攔河壩采用混凝土三心雙曲變厚拱壩,最大壩高102m,壩頂寬度5m,壩頂弧長350.6m,壩頂高程194m,共分20個壩段,壩址地質為花崗斑巖,兩岸坡度在40°~60°;水庫正常蓄水位184m,83正常蓄水位以下庫容10.4×10m,屬不完全年調節。石塘水電站距上游的緊水灘水電站25km,裝機3臺共78MW,1985年7月正式開工,1988年底導流底孔下閘蓄水,1990年5月3臺機組全部并網發電,為河床式布置,樞紐由攔河壩、溢流壩、廠房、過壩建筑物及開關站等組成;攔河壩為混凝土實體重力壩,壩頂全長252.5m,壩頂高程104.9m,最大壩高38.9m,共分13個壩段,壩址地質為凝灰巖;水庫正常蓄水位102.5m,正常蓄水位以下庫容0.74×108m3,屬徑流式、日調節水庫。首輪大壩安全定檢情況
1995年2月~1996年11月,緊水灘、石塘兩座大壩同時進行了首次安全定期檢查,定檢工作按照《水電站大壩安全管理暫行辦法》和《水電站大壩安全檢查施行細則》的有關規定進行;浙江省電力局主持了此項工作,緊水灘水電廠及大壩安全監察中心參加了定檢的全過程工作;共召開了三次專家組會議,分別確定和審查了緊水灘大壩13項、石塘大壩12項專題報告,內容包括設計、施工、運行復查和評價,最后通過了兩座水電站大壩安全首次定期檢查報告。2.1 緊水灘大壩
自1986年蓄水發電以來,大壩經歷了186.66m最高水位及20年一遇泄洪流量的考驗;經本次安全定檢復核認為:工程等級和大壩設計洪水標準符合現行規范,目前近壩庫岸穩定,大壩變形規律符合拱壩自身結構和壩基工程地質條 件,運行性態正常,壩肩穩定安全系數滿足規范要求,泄洪建筑物流態正常,消能效果良好,沖刷坑較淺且遠離壩址,壩體應力在部分工況下局部超標,主要是放空水位工況時超標較多,壩體裂縫按實測封拱溫度計算,除放空水位工況外,其它各種工況都是穩定的;考慮到混凝土實際強度較設計要求高,在壩體底部做了混凝土回填及混凝土貼角的有利因素,以及放空水位工況出現機會極少,上述超標應力和壩體裂縫情況不會危及大壩安全。綜上所述,本次定檢專家組成員一致同意將緊水灘電站大壩定為正常壩。2.2 石塘大壩
自1988年蓄水、1989年發電以來,大壩經歷了高洪水位102.72m和接近20年一遇泄洪流量的考驗。本次大壩安全定檢復核認為:工程等級和大壩設計洪水標準符合現行規范,近壩庫岸未發現滑波和危及大壩安全的地質問題,庫岸穩定、壩體穩定及應力復核滿足規范要求,大壩變形規律符合大壩本身結構性態,壩基工程地質條件良好,運行性態正常,溢洪道水流平穩,經消力池消能后,出流流態良好,下游河床未見有明顯沖刷。鑒于大壩目前狀況,本次定檢專家組成員一致同意將石塘電站大壩定為正常壩。大壩安全監測工作
3.1 大壩監測項目
緊水灘水電站大壩安全監測項目包括:變形監測有壩區高程控制網和平面控制網,壩頂194m高程、壩體153m高程廊道和壩基廊道的沉陷觀測,位于5、7、11、13、17號壩段的5組正倒垂觀測,與正倒垂分布壩段相對應的壩頂5個前方交會點觀測,兩壩肩和壩基的基巖變位觀測(桿式多點變位計和測斜儀),壩基基巖變位觀測(測縫計改裝),壩體橫縫、接縫觀測;應力應變及溫度監測有混凝土應力、應變及溫度觀測,鋼筋應力和鋼管應變觀測,壩基溫度觀測,庫水溫度觀測;滲流監測有壩基揚壓力、混凝土滲壓、排水量、兩岸繞壩滲漏和排水及庫、壩區的水質觀測等。
石塘水電站大壩安全監測項目包括:變形監測有壩區高程控制網,壩頂沉陷觀測,壩頂視準線和激光準直觀測,9號測,灌漿廊道、消力池部位排水廊道、裝配場排水廊道內的排水量、揚壓力觀測及庫、壩區水質觀測等。3.2 大壩監測全過程安全管理
為掌握大壩的全面情況,電廠在施工期就配合設計、施工部門檢查工程質量,參與大壩監測設備的埋設、安裝調試及觀測工作,取得了大壩寶貴觀測資料,培養和提高水工觀測人員的外業操作能力和技術水平,特別是對觀測資料的分析和一些缺陷的分析處理能力的提高,使電廠水工人員能獨立全面地承擔大壩安全監測管理工作。施工期電廠先后開展的主要工作有:①蓄水前。了解施工過程工程特性,參與基礎工程、混凝土工程的質量檢查,參加壩內儀器的率定、埋設、觀測和資料的分析計算,蓄水前的壩區平面和高程控制網的施工和觀測,地下水、多點變位計和測斜儀的現場安裝、調試、觀測等工作。②蓄水施工期。派專業技術人員和水工觀測工全面參與變形觀測、壩內儀器觀測和地下水觀測3個專業的工作,對蓄水期的觀測資料,進行初步分析和簡單的整理,每年按上述3個專業面編寫觀測報告,且在汛前召開一次水工會議,討論、評價水工監測成果。③蓄水運行期。建立和制訂必要的規章制度試行本,全面深入參加施工單位的現場觀測,參與觀測工作的全過程,成為電站觀測工作的主力軍,全面系統地掌握檢查施工單位的觀測資料,通過對觀測資料的分析,評價工程質量,提交施工期大壩觀測資料分析初步成果報告。工程正式移交后,電廠為了開展正常監測工作,保證觀測成果連續性、可靠性,主要開展了以下幾方面的管理工作:①進行水工觀測資料的整理和整編工作。開發簡易數據管理軟件,將施工期的觀測資料和原始參數全部輸入微機,組織人工點繪過程線,于1993年底完成了自施工期起的所有觀測資料的整理和整編,此后,逐月將觀測資料輸入微機進行統計計算與整理工作,且在每年的1月份完成上一的水工觀測資料整編工作。②管理工作規范化、制度化、標準化。根據《凝土大壩安全監測技術規范》制和完善了電廠《水工建筑物觀測標準》、《水工建筑物觀測工作手冊》5種有關大壩安全監測管理的規章制度;以水工技術監督為核心,確保大壩安全監測管理工作的有效進行;成立了以總工程師為首的水工技術監督小組,在生技科和水工室設立水工專職工程師,負責日常工作,建立了月度報表和報告制度,使大壩觀測工作有序地進行;每年汛前召開一次水工監督專門會議,對上一的觀測成果和水工建筑物運行情況進行較全面的分析,對大壩的工作性態進行評價,再對照部頒《工建筑物評級標準》,對水工建筑物進行評級。③觀測設施更新改造。工程移交時,監測設施由于管理不善,很多不能滿足安全監測要求,為此,電廠先后對緊水灘電站的垂線測站、內觀儀器測站、揚壓力觀測孔、平面監測控制網點測墩底板和石塘電站的繞滲孔、排水孔、揚壓力觀測孔進行改造和完善;在拱壩兩岸壩肩增設了一組水準工作基點,提高了沉陷觀測的可靠性,采取一系列技術措施進行了垂線和內觀儀器測站的防潮工作,并獲得成功;對所有壩內儀器電纜線裝入集線箱,用數字比例電橋取代水工比例電橋進行集中觀測,實現壩內儀器監測“半自動化“;用NA3003電子水準儀代替存在缺陷、已老化的Ni004水準儀,提高了觀測速度與精度。另外,大壩監測自動化的規劃開始起步,已進行方案征集工作。水工維護工作
電廠水工建筑物的維護工作包括日常水工維護和水工缺陷處理兩方面的內容,日常水工維護結合日常巡查進行,對于常規維護不能解決的較大水工缺陷,由水工室和廠屬有關部門組織技術人員到現場查清缺陷產生的原因,提出處理方案和施工計劃,報廠部批準后組織施工,施工期間派專人負責施工安全監護和施工質量檢查,施工結束后嚴格按國家有關技術標準驗收,建廠至今已完成以下幾方面的水工建筑物維護工作。
4.1 緊水灘水電站水工維護工作
緊水灘水電站開展的水工維護主要工作有:①尾水門槽二期混凝土缺陷處理。尾水門槽因施工原因,致使其二期混凝土局部疏松,峰窩孔洞較多,每次機組檢修時均要進行潛水堵漏,有時因漏水量較大,尾水管內的水抽不掉,影響機組檢修計劃,電廠在綜合考慮確保安全施工、減少投資、縮短工期、保證質量等因素后,最終確定在尾水下游修筑圍堰的全停處理方案,修復工程于1994年11月4日至23日進行,比計劃工期縮短了10d,實際處理的混凝土總長度為68m,占二期混凝土總長度的28.4%,處理效果良好。②左岸橋頭滑坡體處理。該滑坡體位于緊水灘水電站壩后600m、進廠公路內側,為一突出的風化基巖山嘴,坡頂多處開裂、下坐,排水溝拉斷錯開,坡底進廠公路擋墻倒塌,嚴重影響進廠公路的交通安全,電廠于1995年6月至1996年7月對滑坡體進行削坡處理,共開挖方量55 350m3,處理后的滑坡體至今未發現有滑動跡象,工程處理取得較好的效果。③14號壩段基礎廊道上游側排水溝集中漏水處理。1988年7月,隨基礎廊道的逐步清理,發現在14號壩段基礎廊道上游側排水溝內有兩個集中漏水點,漏水流量達1 000ml/s,為同期整個壩基排水量的2倍,經分析,集中漏水是從上游壩面經壩體混凝土,再在基礎廊道上游排水溝出水,其通道為一較大的混凝土“空隙”,1989年10月用純水泥進行封灌,耗用水泥3 600kg,當即封死,運行至今,情況良好。4.2 石塘水電站水工維護工作
石塘水電站從事的水工維護工作主要是大壩橫縫止處理。大壩3~8號橫縫存在不同程度的漏水,尤其以主廠房壩段4~6號橫縫漏水影響為甚,直接威脅著機電設備的安全運行和文明生產,電廠對此先后進行了如下處理:①基礎廊道橫縫的化學灌漿封堵處理、主廠房上游墻出露橫縫的引排水處理;②擴大排水空腔、通暢排水通道;③挖槽回填柔性止水材料、白鐵皮內藏式蓋縫;④瀝青井通電融化止水;⑤在止水銅片和瀝青井之間騎橫縫處打直徑為110mm的鉆孔,自104.9~67.0m高程范圍內分3段進行化學灌漿,各段灌漿壓力不小于相應位置的庫水壓力,運行幾年后的情況表明,上述漏水處理達到了預期效果。防洪渡汛工作
5.1 泄洪閘門管理 5.1.1 泄洪閘門概況
緊水灘水電站泄洪系統在拱壩兩側各設一個中孔和一個淺孔,泄洪道的工作閘門均為雙支臂圓柱鉸弧形鋼閘門,啟閉設備布置在泄洪道的上方,各設2×1 000kN雙搖擺式液壓啟閉機和單獨啟閉機房,實現閘門的動水啟閉;各泄洪道在工作閘門前方設平板滑動檢修閘門,淺孔檢修閘門由2×2 500kN卷揚式啟閉機操作,中孔檢修閘門由2×2 500kN卷揚式啟閉機操作,操作機房設在壩頂。
石塘水電站泄洪系統共設5孔表孔泄洪道,每孔設1扇弧形工作閘門,閘門為斜支臂圓錐鉸結構,由后拉式雙缸液壓啟閉機操作,啟閉機容量為2×1 300kN,安裝在弧形閘門支鉸上方的閘墩上;泄洪檢修閘門采用浮動艙檢修門,5個泄水孔共用1扇浮動閘門。
5.1.2 泄洪閘門運行管理
自兩座電站發電以來,1987~1991年間防汛工作由施工單位負責協調指揮,實施小流量泄洪;1992年開始,正式由電廠負責指揮協調防汛工作,兩站的全部泄洪設施都投入了防汛泄洪運行,其中緊水灘中孔泄洪設施在1995年首次投入運行,淺孔泄洪道單孔最大泄量達1 010m3/s,中孔泄洪道單孔最大泄量達650m3/s,石塘表孔泄洪道單孔最大泄量為800m3/s。電廠每年汛前根據實際情況,修訂健全了《緊水灘、石塘電站泄洪閘門啟閉制度》,明確泄洪閘門啟閉命令除防汛領導小組正、副組長外,其他人員無權發布;公布了閘門操作人員和監護人員名單;規定汛期操作人員、監護人員的職責,且對閘門的運行方式和開啟程序提出了具體要求。另外,在汛前還對泄洪設施進行維護檢查和試驗操作工作,兩站泄洪設施都增設了廠外設備用電源,且建立了石塘電站弧形閘門高度智能化的監護系統。幾年來,防汛泄洪設備運行基本正常,操作靈活,防汛值班人員接到防汛指揮部命令后能迅速操作閘門開啟泄洪,保證了防汛的安全進行,泄洪運行中未發現閘門有振動現象。初期因液壓啟閉機聚氨酯密封圈材料老化失效,1992年石塘泄洪時發生1號弧門提不起,2號弧門在泄洪時自行下落的不安全現象,當年即由施工單位負責整治,更換為耐油橡膠材料的蕾式密封圈,1993年后未再發生閘門提不起和自動下落現象,但仍偶爾發生油路不暢造成閘門關閉時受阻現象和因閥組漏油使弧形閘門產生下滑現象。緊水灘電站1號淺孔活塞桿在交接驗收前就已有嚴重彎曲現象,泄洪運行時又因閥組單向閥有滲漏現象造成下缸保壓時間短,需經常啟動油泵打壓維持開度不變。兩站泄洪閘門在非汛期擋水運行期間漏水情況一般,緊水灘電站4孔泄洪閘門漏水部位主要是上部角水封處有噴射現象,石塘電站的5孔弧形閘門水封雖然安裝不良,使水封根部和固定部分磨擦接觸,但基本不漏水。兩電站泄洪設施的檢修閘門運行次數很少,緊水灘電站檢修閘門的啟閉機運行正常,石塘電站浮動閘門在液壓啟閉機檢修時運行也正常。
5.2 防洪渡汛管理 5.2.1 防洪渡汛調度
緊水灘、石塘兩電站水庫實行聯合調度,在確保緊水灘—石塘梯級電站水工建筑物的安全及水庫上、下游人民生命財產的安全前提下,充分發揮緊水灘水庫的有效庫容進行調洪,爭取少棄水或不棄水,多發電、多過木(竹),由于該流域洪水屬典型山地洪水,匯流迅速,歷時短,傳播快,猛漲猛落,雨峰與洪峰出現間隔僅3~9h,因而兩庫的防汛任務十分艱巨。為了確保安全渡汛,電廠根據流域汛期水情情況,認真貫徹部頒《水電廠防汛管理辦法》,建立健全了防汛組織,成立了以電廠廠長為組長、副廠長及總工程師為副組長的廠防汛領導小組,統一聽從地區防汛指揮部及省電力局領導部門的指揮調度,小組下設防汛辦公室,設在水工室,負責防洪渡汛的日常事務,各職能部門成立相應的防汛組織和搶險組織,上述機構當緊水灘水庫水位高于183m且有泄洪趨勢以及石塘電站準備泄洪時,由組長或副組長安排專人實行24h守班制。在主汛期,由防汛領導小組組長或副組長每月組織召開不少于一次的防汛工作會議,貫徹上級防汛工作精神,解決防汛工作中出現的問題,布置下一階段工作重點,協調各部門的關系。緊水灘水庫的防洪限制水位為184m,水位低于184m時,洪水調度權屬電廠,庫水位高于184m時,由麗水地區防汛指揮部調度指揮;石塘水庫水位控制在101.1~102.5m之間,緊水灘—石塘區間發生洪水,在緊水灘水工建筑物安全和電力系統負荷允許的前提下,緊水灘電站應停機錯峰,減少石塘水庫棄水,開閘泄洪時應經廠防汛領導小組批準后執行,并通知地區防汛指揮部。加強了防汛規章制度建設,及時建立和修訂了防汛辦公室工作制度、梯級電站防汛值班工作制度、防汛領導小組工作制度、洪水調度標準、水情預報標準等規章制度。另外,還認真貫徹“以防為主”的方針,按照設防標準內洪水不垮壩、不漫壩、不淹廠房,對遭遇超標準洪水有應急措施,使損失減到最小程度的規定,編制了電廠《遇設計標準內洪水防止水淹廠房措施》和《遇大洪水及超標準洪水的應急措施》,且規定每年汛前實行一次防汛預演。5.2.2 建立水情自動測報系統
為了及時掌握水庫流域的雨情水情,增長洪水預報的預見期和提高預報精度,合理利用水資源和安全渡汛,電廠與南京水利水文自動化研究所合作,研制了緊水灘水電廠水情自動測報系統,并于1994年10月投入運行,該系統由2個并行中心站、2個中繼站和14個遙測站組成。考核運行表明,系統可靠性和實用性均較好,在防洪渡汛中發揮了應有的作用,運行期間經受了建廠以來泄洪次數最多、降雨總量最大的1995年汛期考驗,成功地與下游洪水錯峰并削減洪峰,它報汛及時,彌補了人工報汛的缺陷,為電廠實現安全渡汛提供了可靠資料。結 語
緊水灘水電廠在水工建筑物安全管理中,始終堅持管理工作制度化、規范化、標準化,有明確的主管大壩安全的廠長、總工程師和一支有較高素質保持相對穩定的專業隊伍,較好地做到了有章必依、執章必嚴,扎扎實實地開展防洪渡汛、水工建筑物及監測系統檢查維護和改造工作,保證了水工建筑物安全、可靠地運行,從而取得了顯著的經濟效益和社會效益。
第五篇:水工建筑物重點
水利工程指對自然界的地表水和地下水進行控制和調配,以達到除害興利的目的而修建的工程.水工建筑物:為綜合利用水資源,達到防洪,灌溉,發電,供水,航運等目的,修建的不同類型的建筑物,以控制和支配水流,滿足國民經濟的需要.水利工程特點:工程量大,投資多,工期長;工作條件復雜;受自然條件制約,施工難度大;效益大,對環境影響也大;失事后果嚴重.可靠度:結構在正常設計,正常施工,正常運行的條件下,在設計基準期內完成預定功能的概率;安全性,適用性和耐久性合稱為可靠性.流土:在向上滲流作用下,表層局部土體被頂起或是粗細顆粒群發生浮動而流失的現象管涌:在滲流作用下,土中的細顆粒由骨架孔隙通道中被帶走而流失的現象,主要發生在無黏性土中接觸沖刷:滲流沿兩不同土壤接觸面流動,帶走細顆粒,使臨近接觸面不同土層混合起來接觸流土:滲流方向垂直于兩種不同土壤的接觸面.壩基不同土層間滲流將一層細顆粒帶至另一層粗顆粒(管涌);一層為黏土,含水量大,凝聚力降低而成塊移動,甚至形成剝蝕(接觸流土).灌漿:回填灌漿(充填襯砌與圍巖之間的空隙,使之結合緊密,共同受力,以發揮圍巖的彈性抗力作用,并減少滲漏.)和固結灌漿(加固圍巖,提高圍巖的整體性,減小圍巖壓力,保證圍巖的彈性抗力,減小滲漏).水工隧洞:為滿足水利水電工程各項任務的需要,在地面以下開鑿的各種隧洞.土石壩指由當地土料,石料或混合料,經過拋填,碾壓等方法堆砌成的擋水壩.揚壓力:是滲透壓力和浮托力的總稱.其中滲透水壓力由上,下游水位差產生,浮托力由下游水深產生.浸潤線:土石壩擋水后,在壩體內形成由上游向下游的滲流,這在壩體中滲流的水面線.節制閘:枯水期用于攔截河道,抬高水位,以利上游取水或航運要求,洪水期則開閘泄洪,控制下泄流量.重力壩指依靠壩體自重所產生的抗滑力來維持穩定的擋水建筑物.其壩軸線一般為直線,垂直于壩軸線方向設橫縫,將壩體分成若干個壩段,每一個壩段相當于固接于地基上的懸臂梁.有壓隧洞指洞內充滿水,沒有自由水面,隧洞內壁承受較大的內水壓力,斷面形狀一般為圓形的過水隧洞.水利水電工程分等和水工建筑物分級:(1)分等分級的意義(目的):為貫徹執行國家經濟,技術政策,達到既安全又經濟的目的.(2)將水利水電工程按其工程規模,效益和在國民經濟中的重要性分為5等;(3)將水工建筑物的永久建筑物和臨時建筑物按其所屬工程等別及其在工程中的作用和重要性分為5級和3級.水閘按作用分為節制閘,進水閘,排水閘,分洪閘,擋潮閘,沖沙閘.書閘按閘室的結構型式可分為開敞式和涵洞式.水閘組成:上游連接段(作用:使水流平順進入閘孔,同時保護兩岸及河床免受沖刷并具有防滲作用),閘室段,下游連接段.閘門作用:擋水和控制下泄流量.護坦作用:消減過閘水流的能量,防治沖刷下游河床.上游連接段組成:上游翼墻,鋪蓋,護底,上游防沖槽,上游護坡.下游:下游翼墻,護坦(消力池),海漫,下游防沖槽,下游護坡.閘室段:底板,閘墩,閘門,胸墻,工作橋,交通橋.水閘的底流方式,由消力池,海漫和防沖槽等三部分組成.水閘工作特點:(1)穩定方向:水閘必須具有足夠的重力,以維持自身的穩定.(2)滲流方向:應妥善進行防滲設計.(3)消能防沖方面:必須采取有效的消能防沖措施,以防止河道產生有害的沖刷.(4)沉降方面:采取必需的地基處理等措施,以減小過大的地基沉降和不均勻沉降.提高水閘抗滑穩定措施:①將閘門位置移向低水位一側,或將水閘底板向高水位一側加長②適當加大結構尺寸③增加閘室地板的齒墻深度④增加鋪蓋長度或在不影響防滲安全的條件下將排水設施向水閘底板靠近⑤利用鋼筋混凝土鋪蓋作為阻滑板,但閘室自身抗滑穩定系數應小于1.0,阻滑板應滿足限裂要求.土基特點:抗剪強度低,穩定性差;壓縮性較大,容易產生不均勻沉降;易產生滲透變形,抗沖刷能力差;
水閘下游沖刷破壞主要部位是下游河床,下游岸坡.處理:下游河床:設置消力池,消力檻,海漫,防沖槽等
下游岸坡:①在消力池斜坡段頂部上游預留平臺,上設小檻;②使上游引渠具有較長的直線段,并對稱布置翼墻;③下游布置翼墻,并控制翼墻擴散角;④下游設置護坡;⑤制訂合理的閘門開啟程序.水閘防滲長度:L=C△H
壩基加固處理有開挖,清理,固結灌漿和破碎帶的處理.進口建筑物型式:豎井式,塔式,岸塔式,斜坡式進水口.重力壩特點:優點:1工作安全,運行可靠2對地形,地質條件適應性強3泄洪方便,導流容易4施工方便,維護簡單5,受力明確,結構簡單缺點:1壩體剖面尺寸大,材料用量多2材料的強度不能夠得到充分發揮3壩底揚壓力大,對壩體穩定不利4砼體積大,易產生不利的溫度應力和收縮應力.重力壩分類:按壩高分為低壩,中壩,高壩三類;按泄水條件分為溢流和非溢流重力壩;按壩體結構形式分為實體,寬縫,預應力,裝配式和空腹重力壩.按材料科分為混凝土和漿砌石重力壩.重力壩分縫原因:在水工建筑物中,為適應施工期和運行期的溫度變化,地基不均勻沉降,施工時混凝土的澆筑能力及散熱要求以及結構布置要求等設置的接縫構造.縫的類型按作用分為溫度縫(伸縮縫),沉陷縫和施工縫,按使用期限分為永久縫和臨時縫.溫度縫和沉陷縫多為永久縫,施工縫多為臨時縫.重力壩工作原理:在水壓及其他荷載作用下,依靠壩體自重在壩基面產生的抗滑力來抵抗水平水壓力已達到穩定的要求.提高重力壩抗滑穩定措施:設置傾斜的上游壩面,利用壩面上水重以增加穩定;采用有利的開挖輪廓線;設置齒墻;抽水降壓措施;加固地基;基本剖面:指壩體在自重,靜水壓力(水位與壩頂齊平)和揚壓力3項主要荷載的作用下,滿足穩定和強度的要求,并使工程量最小的三角形剖面.重力壩承受的主要荷載是呈三角形分布的靜水壓力,控制壩體剖面尺寸的主要指標是穩定,強度要求,重力壩基本剖面是三角形.非溢流壩的壩頂或防浪墻頂必須高出庫水位,其高出庫水位的高度為:△h=hl+hz+hc,其中hl表示波浪高度,hz表示波浪中心線高
出靜水位的高程,hc表示安全超高.溢流壩的溢流面由頂部的曲線段,中間的直線段,底部的反弧段組成.溢流重力壩消能方式為挑流式,底流式,面流式和戶斗流式.重力壩地基處理措施:①壩基的開挖與清理;②壩基固結灌漿:提高基巖的整體性和強度,降低地基的透水性;③帷幕灌漿:降低壩底滲流壓力,防止壩基內產生機械或化學管涌,減少壩基滲流量.④壩基排水;⑤對斷層破碎帶,軟弱夾層和溶洞進行處理.重力壩壩體排水措施是:靠近上游壩面設置排水管幕,其上下端與壩頂和廊道直通.壩基排水措施是在灌漿帷幕后設排水孔幕.重力壩對地基要求:1重力壩地基應具有足夠的抗壓和抗剪強度,以承受壩體的壓力2應具有良好的整體性和均勻性,以滿足壩基的抗滑穩定要求和減少不均勻沉降3應具有足夠的抗滲性和耐久性,以滿足滲透穩定的要求和防止滲滲水作用下的巖體變質惡化.重力壩分縫:(1)橫縫(2)縱縫(3)水平縫
土石壩分類:按施工方法分:碾壓式土石壩,水力沖填壩,定向爆破堆石壩按壩體材料分:土壩,土石混合壩,堆石壩;在壩身內的配置和防滲體的額材料分:均質壩,黏土心墻心墻壩,斜墻壩和多種土質壩.土石壩:優點:易于取材,工程造價低;適應地形條件能力強;運用較安全可靠;結構簡單,易于維修和擴建;提高了土石壩的施工質量缺點:斷面大,體積大;壩身一般不能溢流,需另設溢洪道;施工不如混凝土壩方便;粘性土料的填筑受氣候條件影響.壩坡比:上游:1:2.5,1:2.75,1:3;下游:1:2.25,1:2.5,1:12.75
滲流計算的水力學法原理:等效原理和疊加原理.土石壩穩定破壞的狀態:滑動(圓柱面,折線,復合滑動面),液化,塑性流動.土石壩工作特點:穩定,滲流,沉陷,沖刷方面.確定土石壩壩頂高程的確定:土石壩壩頂高程:水庫靜水位+超高(Y)Y=R+e+A①設計洪水位+正常運用情況的壩頂超高;②校核洪水位+非常運用情況的壩頂超高;③正常蓄水位加正常運用條件的壩頂超高;④正常蓄水位加非常運用條件的壩頂超高,再加地震安全加高
提高土石壩穩定性措施:提高了土的填筑標準;壩腳加壓重;加強防滲排水措施;加固地基.土石壩壩坡滑裂面形狀:曲線滑裂面,直線或折線滑裂面,復合滑裂面.面板堆石壩特點:就地取材;施工度汛問題比土壩容易解決;對地形地質和自然條=條件適應性較混凝土壩強;方便機械化施工,有利于加快施工工期和減少沉降;壩身不能泄洪,一般需另設泄洪和導流措施.變形裂縫:由于不均勻變形,在壩的某些部應變和剪應變而產生的裂縫.防滲體指該部位土體比壩殼其他部位土體更不透水,作用是控制壩體浸潤線的位置,保持滲流穩定.設防滲體原因:土石壩擋水后,在壩體內會形成由上游的滲流,這會使水庫損失水量,還引起管涌,流圖等滲透變形,對壩頗穩定不利.形式:黏土心墻;黏土斜墻;非土料防滲體;
常用壩體排水形式:1貼坡排水2棱體排水3褥墊排水4管式排水5綜合式排水土壩按防滲體的位置分為均質壩;粘土心墻壩;粘土斜心墻壩;粘土斜墻壩.底流消能設施有挖深;消力檻;綜合式三種形式.常用泄水建筑物:河床式溢洪道,河岸溢洪道.河岸溢洪道的分類:按結構形式分為正槽式,側槽式 ,井式和虹吸式四種;按其泄洪標準和運用情況分為:正常溢洪道和非正常溢洪道(漫流式,自潰式,爆破引潰式三種).泄槽水流特點:高速,紊亂,滲氣,慣性大,對邊界變化非常敏感.正槽溢洪道由進水渠(將水庫的水平順地引向溢流堰),控制段(控制溢洪道泄流能力的關鍵部位),泄槽(將過堰洪水安全地泄向下游河道),消能防沖設施(消除多余能量),出水渠(溢洪道下泄水流經消能后,直接進入下游河床易造成傷害,應設置出水渠)等部分組成,溢流堰軸線與泄槽軸線接近正交,過堰水流流向與泄槽軸線方向一致.側槽溢洪道通常由溢流堰,側槽,泄水道和出口消能段等部分組成.正槽溢洪道和側槽溢洪道區別:正槽溢洪道的泄槽軸線與溢流堰的軸線正交,過堰水流方向與泄槽軸線方向一致.側槽溢洪道的泄槽軸線與溢流堰的軸線接近平行,過堰水流在側槽內轉900彎后順泄槽而下.水工隧洞襯砌作用: ①防止圍巖變形,保證圍巖的穩定②承受圍巖壓力,內水壓力和其他荷載③防止滲漏④保護圍巖免受水流,空氣,溫度,干濕變化等沖蝕破壞作用⑤平整圍巖,減小表面粗糙,增大過流能力.類型:1無襯砌隧洞2平整襯砌3受力襯砌(單層襯砌,組合式襯砌,預應力襯砌,噴錨襯砌)
隧洞選線:從地質條件考慮;布置泄水隧洞的進口應注意使水平平順;泄水隧洞一般流速較高;隧洞沿線應有一定的埋置深度;從施工方面要求;
有壓隧洞的底坡由進出口高程決定.無壓隧洞斷面形式:城門洞形,馬蹄形,圓形.襯砌上荷載計算:圍巖壓力;彈性壓力;內水壓力(無壓隧洞,有壓隧洞);外水壓力
泄水隧洞作用:配合溢洪道泄放水,使水庫調度靈活;泄防下游興利用水;在多沙的河道上泄洪排沙;為人防或檢修建筑物的要求而放空水庫;施工導流,往往與永久泄水建筑物結合.地下輪廓布置原則:“上防下排”,即在閘室底板的上游側布置鋪蓋,板樁和齒墻等防滲措施,用以延長滲徑,減少底板下的滲透壓力和滲透比降;在下游側布置排水孔,減壓井等排水設施,以便盡快排水滲水,減少底板下的滲透壓力,防止發生滲透變形.閘基滲流計算方法:流網法,改進阻力系數法和直線比例法.直線比例法包括勃萊法和萊因法.底板作用:防沖,防滲.荷載計算:自重,水重,水平水壓力,揚壓力,波浪壓力,泥沙壓力,地震力.水平水壓力指作用在胸墻,閘門,閘墩及底板上的水平水壓力.對于軟土地基上的水閘,當計算地基最大沉降量或相鄰部位的最大沉降差超過允許值時,采用措施:①變更結構形勢②采用沉降縫隔開③調整閘室布置.盡量使基底壓力均勻分布④調整基礎尺寸,加大底板長度,以減少基底壓力⑤必要時對地基進行人工加固,以提高地基承載力⑥選擇合適的施工程序,將重大的建筑物安排在前期施工,使它提前沉降.防滲,排水措施:排水孔;連續排水墊層.側向繞滲:水閘擋水后,除閘基有滲流外,水流同時還從上游經水閘兩岸滲向下游的形式.管路布置:豎井式,斜管式,折線形,橋式.涵洞包括:圓涵,箱涵,蓋板涵及拱涵.拱形涵組成:拱圈,側墻及底板.跌水的上下游渠底高差為跌差.跌差小于3—5米時布置為單級跌水,超過5米為多級跌水,常采用等落差布置,每級跌差控制在3—5米.渡槽按支承結構分為梁式,拱式,桁架式,組合式及懸吊或斜拉式