【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)范圍工程保護(hù)設(shè)計(jì)范圍為庫(kù)區(qū)、壩區(qū)及進(jìn)水口區(qū)、竹子壩地面廠區(qū)和地下廠房區(qū)。2 主要危險(xiǎn)有害因素防范的安全設(shè)計(jì)及其評(píng)價(jià) 工程選址及樞紐布置主要危險(xiǎn)有害因素防范的安全設(shè)計(jì)及其評(píng)價(jià) 工程選址安全設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià) 壩址選擇1）壩址選擇設(shè)計(jì)可研階段設(shè)計(jì)選擇了上、下兩個(gè)壩址，兩壩址以黑水溝為界，相距 ，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦下壩址為選定壩址。我院于 1995 年 12 月完成了《***水電站預(yù)可行5 / 98*****設(shè)計(jì)推薦下壩址。 壩址選擇安全評(píng)價(jià)可研階段經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，最終選定了下壩址。與上壩址相比，下壩址距離壩前覆蓋層邊坡距離相對(duì)較遠(yuǎn)，對(duì)覆蓋層邊坡影響相對(duì)較小，技施階段對(duì)壩前覆蓋層邊坡采取了擋墻、錨索支護(hù)等綜合處理措施；黑水溝位于壩前 500m 處，技施階段對(duì)黑水溝設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的排水通道。 壩線選擇1997 年進(jìn)行可行性設(shè)計(jì)時(shí)以壩軸線選在Ⅰ、Ⅶ地勘線進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。）時(shí)壩線推薦可行性研究設(shè)計(jì)時(shí)采用的Ⅶ線。 壩線選擇安全評(píng)價(jià)由于各壩線相距較近，各壩線在地形地貌、巖性、河床壩基巖體以及水文地質(zhì)條件等方面無(wú)本質(zhì)差別。壩線選擇時(shí)，重********* 樞紐布置安全設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià) 樞紐布置及建筑物樞紐工程由混凝土重力壩擋水、壩身孔口及下游底流消力池消能、右岸引水發(fā)電系統(tǒng)及送出工程。******* 地下洞室群布置在高地應(yīng)**********。 地下廠房的防滲排水設(shè)計(jì)地下廠房距右壩肩下游約*****圖 廠區(qū)防滲排水系統(tǒng)典型橫剖面 安全評(píng)價(jià)壩址區(qū)河道狹窄，充分利用重力壩壩身泄洪，泄流歸槽條件較好，減輕了對(duì)下游河床的沖刷；泄洪能力適當(dāng)留有裕度，增強(qiáng)了泄洪設(shè)施運(yùn)行的安全性；采用底流消能方式，盡可能降低了泄洪霧化對(duì)兩岸邊坡的影響。擋水、泄水建筑物布置緊湊，充分適應(yīng)了天然地形條件，有利于減少兩岸開(kāi)挖，降低工程邊坡難度。6 / 98 工程地質(zhì)安全設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià) 區(qū)域地質(zhì)及地震工程區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)****。 水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)***水庫(kù)屬高山峽谷型水庫(kù)，正常蓄除 B 區(qū)外，其它分區(qū)，邊坡變形區(qū)域穩(wěn)定。建議對(duì) B 區(qū)進(jìn)行加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，直至變形收斂。 大壩工程地質(zhì)評(píng)價(jià)壩肩工程地質(zhì)條件左右岸壩肩邊坡為角礫集塊熔巖，兩岸邊坡陡峻。左壩肩邊坡為該工程的最高開(kāi)挖邊坡，壩頂高程以上最大坡高 189m。邊坡巖體一般以 Ⅲ類(lèi)為主、Ⅳ次之，邊坡發(fā)育有多條錯(cuò)動(dòng)帶，在錯(cuò)動(dòng)帶及裂隙組合下可形成不穩(wěn)定塊體，根據(jù)實(shí)際揭露地質(zhì)情況進(jìn)行穩(wěn)定復(fù)核分析，采取了以錨索加固為主的工程處理措施。開(kāi)口線附近有防護(hù)網(wǎng)支護(hù)。兩岸卸荷拉裂巖體廣泛分布，左岸發(fā)育有消力池上方的 2變形體、左導(dǎo)出口的 3滑坡體、右岸發(fā)育有壩下游附近的 2變形體、消力池上方 1220m 高程以上的土滑體以及壩壩后 XD08 平硐的 4變形體，天然狀態(tài)下安全裕度不大，為保證工程在地震等工況下永久運(yùn)行安全，已對(duì)其進(jìn)行了加固工程處理。水庫(kù)蓄水運(yùn)行后，需要繼續(xù)監(jiān)測(cè)邊坡的變形情況，掌握邊坡變形發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行工程邊坡及環(huán)境邊坡地表變形巡視工作，特別是重點(diǎn)關(guān)注左右岸壩肩及消力池開(kāi)口線沖溝情況。觀測(cè)坡體有無(wú)開(kāi)裂、松動(dòng)、錯(cuò)臺(tái)、滑移、塌方、脫離、滾石，涌水、滲水等現(xiàn)象。以保證邊坡穩(wěn)定。（2）壩基工程地質(zhì)條件壩址位于整體性較好的厚約 200m 的 P2β152 角礫集塊熔巖層。壩基開(kāi)挖后表明角礫集塊熔巖中 厚層狀，巖性較均一，巖體完整性好。主要發(fā)育有 F8 斷層（2內(nèi)側(cè)坡）、主要錯(cuò)動(dòng)帶有 fx108（6壩段外側(cè)坡）、fx3706（6壩段外側(cè)坡）、f33（18~21壩段）、f34 （17外側(cè)坡）、fxh01（ 11壩段河床下）、fxh01（10壩段外側(cè)坡）等，其中緩傾角錯(cuò)動(dòng)帶以?xún)A下游為主。總體上，壩基巖體滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和相關(guān)技術(shù)要求。7 / 98建基面下巖體主要地質(zhì)缺陷類(lèi)型有：①建基面下巖體巖類(lèi)不能滿(mǎn)足建壩巖體類(lèi)別要求；②建基面下出露的斷層及錯(cuò)動(dòng)帶；③斷層、錯(cuò)動(dòng)帶及長(zhǎng)大裂隙形成的不利組合塊體；④壩基淺表部局部爆破松馳巖體及物探測(cè)試的低波速帶。已經(jīng)對(duì)上述地質(zhì)缺陷進(jìn)行了相應(yīng)的工程處理。消力池左岸邊坡頂部開(kāi)口線高程 1286~1292m，最大開(kāi)挖坡高 112m。1265m 高程以上的開(kāi)挖邊坡后緣為碎礫石土覆蓋層邊坡，厚約 5～10m ，為褐黃色 褐色碎石土，結(jié)構(gòu)松散。局部為含孤塊碎石土，塊碎石成分多為灰?guī)r等。塊碎石多具棱角狀，結(jié)構(gòu)松散，具架空結(jié)構(gòu)。1220～1265m 高程以上主要為 Ⅳ類(lèi)巖體，1220m 以下主要為Ⅲ類(lèi)，局部為Ⅳ類(lèi)巖體。1252m 高程以上共實(shí)施了錨索支護(hù)，其余部位噴錨支護(hù)。消力池右岸 1224m 高程以上為天然邊坡，開(kāi)口線以下發(fā)育的斷層 f34，傾坡外，性狀差，斷層面至坡面的巖體破碎，以Ⅳ～Ⅴ類(lèi)巖體為主，斷層面部分在坡腳出露，大部分離坡腳距離也不遠(yuǎn)，邊坡穩(wěn)定性差。主要采用錨筋束支護(hù)，支護(hù)后的邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。其中土滑體已進(jìn)行了框格梁處理。消力池兩岸開(kāi)挖邊墻 1224m 高程以下采用系統(tǒng)錨桿支護(hù)。消力池設(shè)置有抽排系統(tǒng)，在檢修時(shí)進(jìn)行基底抽排降低揚(yáng)壓力。消力池河床巖體質(zhì)量相對(duì)較兩岸邊坡較好，以Ⅱ、Ⅲ1 類(lèi)為主，巖石微風(fēng)化新鮮，以塊狀 次塊狀結(jié)構(gòu)為主。局部破碎帶及松動(dòng)巖體清基驗(yàn)收時(shí)進(jìn)行了清除。 引水發(fā)電系統(tǒng)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)進(jìn)水口、壓力管道工程地質(zhì)條件件地下廠房軸線方向?yàn)?N5176。E。圍巖巖性為微新的 P2β152 角礫集塊熔巖，廠區(qū)無(wú)大的斷層通過(guò)， 其它工程地質(zhì)評(píng)價(jià)左岸開(kāi)口線外自然邊坡分布有多處危石體，對(duì)大壩及消力池帶來(lái)不同程度危害。設(shè)計(jì)已針對(duì)上述危石體按地質(zhì)建議制定了工程處理措施，有的目前沒(méi)有實(shí)施，需要進(jìn)一步觀察。 水工建筑物、構(gòu)筑物、設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)有害因素防范的安全設(shè)計(jì)及其評(píng)價(jià)8 / 98 擋水壩安全設(shè)計(jì) 工程等別及建筑物級(jí)別根據(jù) 洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《防洪標(biāo)量見(jiàn)表 。各建筑物采用的洪水標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的流量表 閘　　壩 廠　　房項(xiàng) 目設(shè)計(jì)洪水 校核洪水 設(shè)計(jì)洪水 校核洪水 消能設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（年） 500 5000 200 1000 100洪水流量（m 3/s） 14000 15900 12800 14800 11900 抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國(guó)家地震 建基面選擇合理地確定料進(jìn)行分析。 泄洪消能安全設(shè)計(jì) 防洪標(biāo)準(zhǔn)***水電站以發(fā)電為主，正常蓄水位 ，總庫(kù)容 億 m3，總裝機(jī)容量2400MW。按照 《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》DL 51802022 規(guī)定，本工程等別為一等，主要建筑物為 1 級(jí)，下游消能防沖按 100 年一遇設(shè)計(jì)，相應(yīng)洪水流量為 11900m3/s。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)***水電站采用壩身全泄、底流消能方案。泄水建筑物由 5 個(gè)表孔溢流壩段、2 個(gè)中孔壩段組通。 泄洪消能安全評(píng)價(jià)（1）***大壩（6）消力池埋設(shè)了滲壓計(jì)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器、溫度計(jì)等，應(yīng)及時(shí)分析相關(guān)監(jiān)測(cè)資料，9 / 98對(duì)滲漏抽排量的變化情況應(yīng)及時(shí)跟蹤，運(yùn)行期檢修消力池時(shí)應(yīng)確保消力池的抽排系統(tǒng)正常運(yùn)行，消力池廊道內(nèi)的積水應(yīng)低于消力池廊道底板高程。 下游消能防沖安全設(shè)計(jì) 下游消能防沖設(shè)計(jì)***水電站泄 洪海漫末端附近至基巖部位，在基礎(chǔ)范圍外采用鋼筋混凝土防沖墻保護(hù)河岸防止沖刷。右岸消力池尾坎到尾水出口上部主要防護(hù)對(duì)象為低線公路，采用的主要的護(hù)岸形式為河道貼坡混凝土。 安全評(píng)價(jià)從試驗(yàn)破壞，表明河道防護(hù)措施是合適的，并且兩河岸邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。 樞紐建筑物邊坡加固支護(hù)安全設(shè)計(jì) 樞紐建筑物邊坡加固支護(hù)設(shè)計(jì)鑒于***水電站樞紐區(qū)的邊坡地荷拉裂體（位于消力池左岸邊坡開(kāi)口線外側(cè)）、左岸纜機(jī)平臺(tái)開(kāi)挖邊坡滑坡體（位于左岸纜機(jī)平臺(tái)邊坡上方及下游側(cè)區(qū)域）。對(duì)采取處理措施后的邊坡進(jìn)行穩(wěn)定復(fù)核安全系數(shù)均滿(mǎn)足規(guī)范要求。 安全評(píng)價(jià)（1）根據(jù)目前監(jiān)測(cè)成果顯示，TP7 測(cè)點(diǎn)位移顯著?，F(xiàn)場(chǎng)巡視檢查發(fā)現(xiàn)，該測(cè)點(diǎn)座落于自然邊坡上，有明顯向臨空面位移現(xiàn)象，如遇強(qiáng)降雨或地震等特殊情況，該測(cè)點(diǎn)有滑落的可能；其他各測(cè)點(diǎn)基本穩(wěn)定。 廠區(qū)滲漏廠房滲漏排水采用集水井集中排水。在廠房上、下游各設(shè)一根貫通全廠的的排水總管連通至滲漏集水井。上游排水總管主要收集發(fā)電機(jī)風(fēng)罩上游排水、主軸密封排水、主軸中心補(bǔ)氣排水、水輪機(jī)層上游排水溝、尾水管進(jìn)人廊道排水溝以及供水泵房上游排水；下游排水總管主要收集發(fā)電機(jī)風(fēng)罩上游排水、水輪機(jī)層下游排水溝、技術(shù)供水10 / 98設(shè)備室下游排水、安裝間與交通洞交叉口排水溝、主變洞及母線洞排水溝及機(jī)坑排水。滲漏集水井布置在 1機(jī)組段。滲漏水通過(guò) 3 臺(tái)500JC12503(Q=1250m3/h，H=75m) 排水深井泵排出廠外。集水井中設(shè)有二套壓力式水位測(cè)控裝置，另設(shè)置一套浮子式水位測(cè)控裝置，互為冗余，用于控制水泵的自動(dòng)啟停及高水位報(bào)警。集水井設(shè)置有沖污、排水管路。沖洗時(shí)，從消防供水干管引水，沖洗集水井，并用潛水排污泵將井底充洗水排至下游。安全評(píng)價(jià)：四臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)，廠區(qū)總的滲漏量不大于 70 m3/h，小于設(shè)計(jì)值 300 m3/h。除了尾水管操作廊道表面存在結(jié)露，廠區(qū)環(huán)境干燥，防滲排水系統(tǒng)運(yùn)行正常。 引水系統(tǒng)安全設(shè)計(jì) 電站進(jìn)水口（1）電站進(jìn)水口布置電站進(jìn)水口布置在臺(tái)高程 ，平臺(tái)上設(shè)有門(mén)機(jī)起吊攔污柵和閘門(mén)，另外還設(shè)有油泵室、儲(chǔ)門(mén)槽、儲(chǔ)柵槽等。進(jìn)水口塔頂平臺(tái)通過(guò)交通橋與公路和大壩相連。（2）安全設(shè)計(jì)1）進(jìn)水口淹沒(méi)深度計(jì)算進(jìn)水口淹沒(méi)深度按防止產(chǎn)生貫通式漏斗漩渦和防止進(jìn)水口產(chǎn)生負(fù)壓考慮，采用戈登公式計(jì)算。2）進(jìn)水口塔頂平臺(tái)高程確定考慮在正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，不淹沒(méi)快速閘門(mén)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)室，確定進(jìn)水口塔頂平臺(tái)的高程。3）進(jìn)水塔通氣孔面積快速閘門(mén)后通氣孔的斷面尺寸與壓力管道斷面積比約為 %。快速閘門(mén)與檢修閘門(mén)間采用快速閘門(mén)門(mén)槽通氣。4）進(jìn)水塔的整體穩(wěn)定及基礎(chǔ)應(yīng)力計(jì)算按塔式進(jìn)水口進(jìn)行進(jìn)水塔整體穩(wěn)定和基礎(chǔ)應(yīng)力計(jì)算，整體穩(wěn)定計(jì)算包括抗滑、抗11 / 98浮及抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算。進(jìn)水塔抗滑、抗傾、抗浮穩(wěn)定及基礎(chǔ)應(yīng)力計(jì)算按《水電站進(jìn)水口設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。進(jìn)水塔的整體穩(wěn)定及基礎(chǔ)應(yīng)力計(jì)算時(shí)，以基準(zhǔn)期 50 年超越概率 5％確定其設(shè)計(jì)地震加速度代表值。5）基礎(chǔ)處理對(duì)進(jìn)水塔塔體基礎(chǔ)進(jìn)行全面固結(jié)灌漿處理。固結(jié)灌漿檢查標(biāo)準(zhǔn)：透水率不大于。對(duì) 2 進(jìn)水口塔基之間的 F2 斷層采用刻槽并回填混凝土處理。（3）安全評(píng)價(jià)1）進(jìn)水口建筑物的設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照現(xiàn)行相關(guān)規(guī)程規(guī)范進(jìn)行，設(shè)計(jì)方案安全、可靠，滿(mǎn)足工程運(yùn)行要求。2）進(jìn)水口建筑物相關(guān)的設(shè)計(jì)修改均進(jìn)行了認(rèn)真的分析計(jì)算和科學(xué)論證。3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)揭露的實(shí)際地質(zhì)條件，對(duì)進(jìn)水口建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行了有針對(duì)性的工程處理，保證了建筑物的安全運(yùn)行。4）進(jìn)水口建筑物的質(zhì)量缺陷均已按要求處理完成。5） 建 議 在 進(jìn) 水 口 建 筑 物 運(yùn) 行 過(guò) 程 中 加 強(qiáng) 巡 視 和 觀 測(cè) ， 確 保 引 水 發(fā) 電 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 安 全。 壓力管道（1）壓力管道布置4 條壓力管道平行布處理，保證了建筑物的安全運(yùn)行。4）壓力管道的質(zhì)量缺陷均已按要求處理完成。5）建議在壓力管道運(yùn)行過(guò)程中加強(qiáng)巡視和觀測(cè)，確保引水發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行安全。 尾水系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) 尾水調(diào)壓室（1）尾水調(diào)壓室布置調(diào)壓室、主變室、主廠房等“三大洞室” 平面呈平行布置，軸線方位 N5176。E。調(diào)壓室與主廠房、主變室軸線距離分別為 、 m。調(diào)壓室長(zhǎng) ，其間設(shè)一12 / 98道 厚的巖柱隔墻，在隔墻頂高程 以下，調(diào)壓室分為兩室；高程以上，兩室連通。尾水系統(tǒng)采用“ 兩機(jī)一室一洞 ”的布置方式，尾水調(diào)壓室為阻抗式。 1調(diào)壓室連接2 機(jī)組及 1尾水洞，室長(zhǎng) ；2 調(diào)壓室連接 4 機(jī)組及 2尾水洞，室長(zhǎng)。調(diào)壓室上、下室寬度分別為 、室高 。在調(diào)壓室上游側(cè)設(shè)有尾水管檢修閘門(mén)，閘門(mén)槽兼作阻抗孔口；阻抗隔板中后部開(kāi)設(shè)直徑 的圓形阻抗孔。檢修平臺(tái)高程按稍高于常年洪水位考慮，定為 ，平臺(tái)上面設(shè)交通橋以利閘門(mén)安裝、檢修。啟 閉 機(jī) 排 架 頂 高 程 按 調(diào) 壓 室 最 高 涌 浪 水 位 及 閘 門(mén) 提 升 要 求 定 為 ； 2 尾水調(diào)壓室獨(dú)立布置兩個(gè)啟閉機(jī)排架，均 為 三 維 整 體 框 架 結(jié) 構(gòu) ， 兩個(gè)調(diào)壓室排架間由簡(jiǎn)支梁連接，1 調(diào)壓室排架端頭與安裝場(chǎng)相連；排 架 大 梁 上 鋪 設(shè) 軌 道 ， 以 便 移 動(dòng) 式 啟閉 機(jī) 吊 運(yùn) 閘 門(mén)。從地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定分析成果看，尾水調(diào)壓室內(nèi)設(shè)巖柱隔墻，對(duì)限制調(diào)壓室上、下游邊墻位移作用較大，有利圍巖穩(wěn)定，隔墻越高，對(duì)圍巖穩(wěn)定越有利?？紤]低水位和常年洪水位下機(jī)組正常運(yùn)行及負(fù)荷變化時(shí)，兩室分開(kāi)互不干擾可改善機(jī)組運(yùn)行條件；高水位下負(fù)荷變化時(shí)，兩室連通溢流可降低涌波波幅，減小調(diào)壓室高度；并結(jié)合考慮閘門(mén)吊運(yùn)要求，確定隔墻高程為 。為防止內(nèi)水外滲，影響地下廠房正常運(yùn)行及洞室圍巖穩(wěn)定，調(diào)壓室周邊設(shè)混凝土襯砌，襯砌高程稍高于設(shè)計(jì)洪水尾水位，上、下游邊墻及側(cè)墻同隔墻高程為，在調(diào)壓室 高程至 高程間沿調(diào)壓室周邊襯砌敷設(shè)排水軟管，排水軟管相互連通形成網(wǎng)絡(luò)，墻后滲水經(jīng)匯集主廠房滲漏集水井內(nèi)。調(diào)壓室在靠河床一端設(shè)調(diào)壓室安裝場(chǎng)，底高程同啟閉機(jī)平臺(tái)高程，其端頭接尾調(diào)交通洞。（2）安全設(shè)計(jì)1） 尾 水 調(diào) 壓 室 的 水 力 設(shè) 計(jì)尾 水 系 統(tǒng) 水 力 計(jì) 算 分 為 兩 組 ： 第一組為 1機(jī)組、1 調(diào)壓室、1 尾水洞；第二組為4機(jī)組、2 調(diào)壓室、2 尾水洞。調(diào)壓室穩(wěn)定面積按托馬公式計(jì)算。調(diào)壓室最低涌浪控制工況為：下游兩臺(tái)機(jī)運(yùn)行尾水位下，同水力單元內(nèi)兩臺(tái)機(jī)同13 / 98時(shí)全甩負(fù)荷。調(diào)壓室最高