溪洛渡水电站生产实习报告(共26页).docx

精选优质文档-倾情为你奉上溪洛渡水电枢纽实习报告专业年级： 08级水工强化班学 号： 姓 名： 谢 原 锋指导教师： 程井 张继勋二一二年三月中国·南京一、实习目的1. 了解我国目前形势下水利水电工程建设的方针、政策、现状和发展趋势。2. 通过对溪落渡水利工程的现场生产实习活动，以及参观相关水利枢纽工程，进一步加深对水利枢纽工程的理解，将理论知识和工程实践相结合，提高分析问题和解决问题的能力。3. 通过现场教学和参观，进一步加强对工程施工组织与施工管理知识的理解。4. 过学习大型水利工程的规划、设计及施工方面的技术经验，为毕业设计打下扎实基础。 二、实习要求通过实习，要求大家着重对溪落渡水利枢纽做如下几方面了解， 1. 枢纽工程规划和综合利用情况；2. 枢纽总体布置和方案选择的特点；3. 枢纽组成建筑物的作用、选型和设计原则；4. 主副厂房的布置及厂区布置的特点；5. 施工组织设计与主体工程的施工方法；6. 工程建设监理实务。在此基础上，结合所学理论知识，举一反三，分析其他已参观水利工程的技术特点。三、实习计划1时间：2011.02.232011.03.172方式：专题报告、现场教学、参观、工地实习、讨论、编写实习报告、考试。四、实习内容一.对于水电站的总体状况的认识1. 工程流域介绍1.1流域概况 金沙江是长江的上游河段，流经青、藏、川、滇四省区，流域面积47.32万Km2，约占长江全流域面积的26%，从河源至宜宾干流河长3479Km，落差5100m，分别占长江干流全长和总落差的55%和95%。图1金沙江下游河段详图金沙江干流水量充沛且稳定，落差大而集中。河口多年平均流量4920m3/s，年径流量1550亿m3，约为黄河的3.5倍，总计可开发的水能资源1.124亿kW。下游河段（雅砻江河口至宜宾）水能资源的富集程度最高，河段长782Km，落差729m。金沙江下游河段分四级开发，从上至下依次为乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝四座梯级水电站.规划总装机容量3930万Kw，总年发电量1833亿Kw.h。 四座电站可获得总库容447亿m3，调节库容180亿m3。 溪洛渡水电站2005年12月26日正式开工。 向家坝水电站2006年11月26日正式开工。1.2工程地理位置溪洛渡工程是长江流域综合利用规划要点报告推荐的金沙江开发的第一期工程之一。 它位于四川省雷波县和云南省永善县相接壤的溪洛渡峡谷，下游距宜宾市河道里程184km，距离三峡、武汉、上海的直线距离分别为770km、1065km、780km。以发电为主，兼有防洪、拦沙及改善下游河段通航条件等综合利用效益。1.3工程建设的必要性（1）溪洛渡水电站是实施国家“西电东送”战略的骨干电源党的十五届五中全会提出的中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议，把落实西部大开发战略、西电东送作为了重要内容。朱鎔基总理在为华南地区西电东送一期工程的批示中明确指出：西电东送工程的开工标志着西部地区大开发拉开了序幕。国家计委在全国西电东送会议上，进一步明确西电东送要以水电为主，优先发展水电。 金沙江是我国亟待开发的最大水电基地，也是世界上少有水能资源富集的河流。溪洛渡水电站是金沙江水电基地的第一期工程，工程规模大，调节性能良好，发电质量高，综合效益显著。根据预可行性研究报告审查意见，溪洛渡水电站主要供电华中、华东地区，并兼顾川渝、滇的用电需要。溪洛渡水电站成为实施“西电东送”战略的骨干电源，使“西电东送”有了一个较高的起点。 华东地区是我国重要的工业基地，工业门类齐全，基础好，经济增长的速度始终高于全国平均水平，“十五”及以后仍然保持10%以上的增长速度。华中地区地处我国的腹地，是联系南北、承东启西的重要地区，是我国重要的农业和原材料工业基地，从“八五”初至今，国民经济一直保持高速增长的势头。华东、华中地区电网负荷总容量基数大，且今后10年至20年仍将保持较高的负荷增长，网内水电比重小，结构不合理，需补充水电，改善电源结构。溪洛渡水电站6月至9月出力较大，正值华东、华中地区负荷高峰期，输送的电力电量容易被电网吸收，容量替代率在90%以上。按照2010年至2025年的电力发展规划，溪洛渡和向家坝水电站的电力全部输送给华中和华东地区，其容量仅占当年两地新增装机容量的4060%左右，其缺口部分仍须由火电或其它电源补给。 华东三省一市所在的大部分地区均处于国家划定的酸雨和二氧化碳污染双控制区，巨大的环保压力和能源资源不足制约了华东地方电力的可持续发展。溪洛渡水电站西电东送，不仅满足电力负荷增长的要求，而且有巨大的环境效益，每年可替代火电发电量约556亿千瓦时，相当于每年减少燃煤2200万吨，减少CO2排放量约4000万吨，SO2约40万吨，减轻了大气环境的污染。 建设溪洛渡水电站，实施“西电东送”，对实现我国能源合理配置，改善电源结构，改善生态环境有重要作用。（2）溪洛渡工程是长江防洪体系的重要组成部分长江流域是我国经济发展水平较高的地区之一，特别是中下游平原地区是我国工农业发达的精华地区。长江流域属亚热带季风区，暴雨活动频繁，洪灾在流域内分布很广，特别是主要由堤防保护的中下游平原区最为严重。历史上多次发生大洪灾。20世纪以来，发生了1931年、1935年、1954年、1998年灾情严重的大洪水，给人民生命财产造成了极大的损失。目前的防洪标准与社会经济的重要地位远不相适应。三峡水库是长江中下游防洪的主体工程，有防洪库容221.5亿立方米，对中下游防洪作用巨大。三峡水库完建后，根本改变了荆江河段的防洪紧张局面，但长江中下游特别是城陵矶以下河段洪水来量与河道泄量不平衡的矛盾依然存在，遭遇大洪水仍需动用分蓄洪区分蓄大量洪量。因此，必须采取综合措施进一步提高抗洪能力，其中的重要措施就是继续结合兴利建设上中游干支流水库，拦蓄洪水，以减免中下游地区的分洪量。 金沙江流域面积47.32万平方公里，占长江流域面积的26%，为长江宜昌以上流域面积的47%，金沙江多年平均年径流量1550亿立方米，约占宜昌年径流量的1/3，其洪水过程平缓，年际变化较小，是形成宜昌洪水的基础来源。溪洛渡水库控制了金沙江流域面积的96%，水库总库容126.7亿立方米，其中防洪库容46.5亿立方米，可以在长江防洪体系中发挥较大的作用。 溪洛渡水库下游紧临川江，具有控制洪水比重大，距防洪对象近的特点，因此兴建溪洛渡水库是解决川江防洪问题的主要工程措施之一。溪洛渡水库配合其他措施，可使下游川江沿岸的宜宾、泸州、重庆等城市的防洪标准逐步达到城市防洪规划拟定的目标。 溪洛渡水库汛期拦蓄金沙江洪水，直接减少了进入三峡水库的洪量，配合三峡水库运用，尽可能减少中、下游的分洪量，将使长江中下游防洪标准进一步提高。 （3）带动金沙江两岸川、滇贫困地区的经济发展溪洛渡水库区处于攀西六盘水地区的核心地带。库区的9个县（区）均为贫困县（区），1995年人均国民生产总值仅为云南、四川省产值的二分之一，全国人均产值的三分之一，差距甚大，近年来差距还有进一步加大的趋势。建设溪洛渡水电站，开发金沙江水能资源，必将给库区经济发展带来良好的契机。随着电站的建设，库区对外、对内交通条件将大大改善。移民资金和工程建设大量资金的投入，对库区各县的经济发展必将起到积极的推动作用。因此，建设溪洛渡水电站代表了广大人民的根本利益，是落实科学发展观的重要举措。      综上所述，兴建溪洛渡水电站，实施“西电东送”，对实现我国能源合理配置，改善电源结构，改善生态环境，促进西部地区特别是川、滇金沙江两岸少数民族地区的经济发展，促进长江流域经济可持续发展具有深远的历史意义和作用。1.4综合效益（发电、防洪、拦沙、改善航运）（1）发电效益 装机1386万kW，多年平均发电量571.2亿Kw·h，枯水期电量145.1亿Kw·h，相当于每年减少燃煤2200万t，减少CO2排放量约4000万t，SO2约40万t 对下游电站发电补偿效益（2）防洪效益溪洛渡工程是解决川江防洪问题的主要工程措施之一。溪洛渡水库控制金沙江流域面积的96%，水库总库容126.7亿m3，其中防洪库容46.5亿m3，配合其他措施，可使川江下游沿岸的宜宾、泸州、重庆等城市的防洪标准由520年一遇提高到50100年一遇。水库汛期拦蓄金沙江洪水，直接减少了进入三峡水库的洪量，配合三峡水库运用可使长江中下游防洪标准进一步提高（3）拦沙溪洛渡坝址年输沙量2.47亿t，占三峡水库入库泥沙的47%，多年平均含沙量1.7kg/m3，利用巨大的死库容拦蓄悬移质泥沙，减少三峡水库的入库泥沙。溪洛渡水电站单独运用30年，共可减少向下游输沙58.84亿t，占同期来沙量的80%；运用60年共减少向下游输沙108.3亿t，占同期来沙量的73.6%，有效的减小了三峡水库库尾段及重庆港的泥沙淤积，有利于重庆港的繁荣以及三峡水库的长期使用和综合效益的发挥。（4）改善航运电站枢纽位于不通航河段，距下游通航河段约76.5Km，溪洛渡水库形成后，由于水库的水量调节，将增加枯水期下泄流量，改善下游航道枯水期的通航条件1.5工程成本2005年，国家发改委核准的溪洛渡水电站静态投资503.42亿元，动态投资674.8亿元，单位千瓦投资4869元。与目前国内设计的各种规模电站相比，各项指标均具有优势，尤以移民少更为突出，是国内难得的好水电电源点。1.6工程特点 （1） 工程规模巨大 （2） 综合效益显著 （3） 环境影响小 （4） 工程技术难度高 （5）、 工程建设条件好 （6） 水库淹没影响小 （7） 电力有市场、电价有竞争力1.7枢纽工程布置溪洛渡水电站枢纽布置具有“窄河谷、高拱坝、大泄量、多机组”的特点。枢纽工程由挡水建筑物、泄洪建筑物、引水发电建筑物和导截流建筑物组成。挡水建筑物：混凝土双曲拱坝（坝高285.5m）；泄洪建筑物：坝身7表孔+8深孔、两岸各2条泄洪洞；引水发电建筑物：电站进水口、压力管道、主厂房、主变室、出线竖井、尾调室、尾水洞；导截流建筑物：两岸各3条导流洞、上下游围堰组成。据现场的参观，目前工程各方面进展都较顺利，混凝土双曲拱坝目前浇筑进度已经超前，从上游黄桷堡骨料场上方的观景平台上可以观察到大坝目前浇筑到深高程；两岸的各两条泄洪洞施工进度也较工期要求的提前，能够完成控制时段的总体要求；引水发电建筑物中电站的进水口均在施工，而且基本完成了进水口主体的施工，能够确保在明年6月的发电任务顺利完成；导游建筑物目前运行良好，下游围堰目前已经拆除，两岸各三条导游洞，左岸的三条没有过水，洞内正在进行施工改造，与左岸的尾水洞结合，右岸的两条导游洞在过水，一条导游洞作为交通洞在使用，对于溪洛渡的总体状况就暂时介绍到这，下面对于水电站的各部分工程进行从设计到施工现场的详细介绍二溪洛渡水电站的各分部工程1. 水电站的挡水建筑物（双曲拱坝）1.1大坝选址溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县交界的金沙江上, 电站坝址距离永善县城约5公里 , 距离雷波县城约为20公里。电站坝址位于溪洛渡峡谷中段,峡谷长4km ,河道顺直,岸坡陡峻 ,山体浑厚,基岩裸露 ,地形完整,无沟谷切割 ,河谷呈对称的窄U 型 ,临江坡高400500m。枯期水位370m 时江面宽约70110m ,正常蓄水位600m 时相应谷宽 530m ,河谷宽高比小于2。两岸地形向下游微收缩,利于拱坝布置。坝线上游长约 400m 的左右两岸 550650m 高程之间为坡度相对较缓的坡地 ,利于厂房和泄洪洞进水口布置。谷肩高程750850m ,左右岸谷肩以上均为宽缓台地。坝基岩体为峨眉山玄武岩,共 14 个岩流层,总厚度 490520m ,岩层致密、 坚硬、完整性较好。两岸弱卸荷水平深度2040m ,弱风化水平深度 4060m。弱卸荷带以内岩体完整,总体成块状整体结构,弱微透水,属级岩类,有较强的承载能力和抗变形能力。岩流层以4°5°缓倾下游微偏左岸,受构造影响较弱,无大断层分布。主要构造形迹为一套发育于岩流层层间和层内的构造错动带和节理裂隙系统,虽分布较连续,但挤压紧密,工程性状较好。坝址区地震基本烈度 度。地应力为 1520MPa ,第一主应力方向与河流方向相近。两岸及河床坝基岩体均为玄武岩，强度高、完整性好，风化卸荷较弱。坝基岩体分为: 级、 1级、2级、 V级岩体。级岩体：微风化新鲜的玄武岩。 变形模量： 水平：22GPa 30GP 垂直：16GPa 22GPa1级岩体：弱风化下段无卸荷岩体。 声波波速： 4000m/s 5200m/s。 变形模量： 水平：11GPa 16GPa 垂直：10GPa 12GPa2级岩体：弱风化上段弱卸荷岩体。 声波波速： 3500m/s 4500m/s 变形模量： 水平：5GPa 7GPa 垂直：4GPa 6GPa经过细致的勘探，坝址具备修建高混凝土拱坝和大型地下洞室群的地形地质条件。1.2拱坝建基面及体形设计溪洛渡拱坝建基面可利用岩体：级岩体：属优良的坝基岩体，可直接利用；1级岩体：属良好的坝基岩体，对建基面附近的错动带适当处理后可用作坝基岩体；2级岩体：一般不宜直接用作大坝坝基，经有效加固处理后可用作高高程坝基岩体。V级岩体：强卸荷及强风化夹层岩体，不能作为大坝建基岩体。溪洛渡拱坝建基面：拱坝中部及以下高程的基础可利用弱风化下段1级岩体；上部高程可局部利用弱风化上段2级岩体；加强必要的基础处理。溪洛渡工程拦河大坝是目前国内第三高拱坝。大坝建基面高程332米，拱冠顶厚14米，拱冠底厚60米，最大中心角95.58°,顶拱中心线弧长681.51米，分设31个坝段。 拱坝体型设计考虑了如下因素:(1)由于坝址区地震烈度高，坝基岩体为多期喷溢的玄武岩，地层产状平缓，并发育有层间层内错动带，岩体变形模量呈各向异性，且坝身布置有泄洪孔口等，拱坝不宜太薄，应有足够的刚度，以维持大坝整体稳定；(2)适当扁平化，使拱推力尽量指向山里；(3)不设纵缝，仅设横向施工缝，拱坝倒悬度不超过0.3。工程采用抛物线型双曲拱坝，坝体的体形如下图：1.3溪洛渡拱坝应力、稳定分析（1）拱坝应力、稳定分析方法 拱梁分载法应力分析（规范方法） 线弹性有限元分析 刚体极限平衡法坝肩稳定分析（规范方法） 三维非线性有限元分析（2）主要荷载及荷载组合主要荷载：水、砂荷载自重温度荷载地震荷载基本组合： 基本组合：上游正常蓄水位+相应下游水位+泥沙压力+自重+温降 基本组合：上游死水位+下游最低尾水位+泥沙压力+自重+温升 基本组合：上游正常蓄水位+相应下游水位+泥沙压力+自重+温升 基本组合：上游死水位+相应下游水位+泥沙压力+自重+温降 荷载特殊组合： 特殊组合：上游校核洪水位+相应下游水位+泥沙压力+自重+温升 特殊组合II：上游校核洪水位+相应下游水位+泥沙压力+自重+温降（3）拱梁分载法应力分析拱梁分载法是拱坝设计规范规定的拱坝应力分析的基本方法。基本原理：将拱坝分割成若干个独立的拱圈和悬臂梁，拱坝所承受的外荷载由拱和梁这两个体系共同分担。通过建立拱梁交点上拱、梁两个体系的位移协调方程，求得拱、梁体系以及拱坝坝体的应力、变位。 拱梁分载法是将壳体结构计算转化为拱梁杆件结构计算（4）三维线弹性、非线性有限元法分析有限元计算模型范围通常以坝轴线为中心，分别向上、下游和左、右岸拱端以及大坝建基面以下延伸一定范围的基础岩体。计算模型较为真实的反映坝址河谷地形、地质主要特征，模拟坝区内基础的主要软弱结构面。采用有限元法研究在正常荷载工况作用下，拱坝和拱座岩体的受力、变形特性；坝体及基础的应力、变形状况；分析在正常荷载作用下拱坝及基础的工作状态。通过施加超载作用，研究拱坝及拱座岩体的各个变形阶段及破坏过程，坝体及基础的裂缝出现、发展状况及其规律，分析坝体基础破坏的薄弱部位及破坏方式，得出拱坝基础各个破坏阶段的超载系数。溪洛渡拱坝通过有限元法对于大坝及坝基的应力状态、强度安全、整体稳定、超载能力进行了较为全面和系统地分析论证。拱坝的起裂超载系数K12；非线性变形超载系数K234；极限超载系数K38.5。 （5）刚体极限平衡法坝肩稳定分析刚体极限平衡法是拱坝设计规范规定的拱坝坝肩稳定分析的基本方法。取基础可能滑移块体作为分析对象， 基本假定：将滑移块体作为刚体考虑；仅考虑滑移块体力的平衡,不考虑力矩平衡；拱坝的受力为定值；达到极限平衡时,滑裂面剪力与滑移方向平行,方向相反。抗滑稳定分析中的滑动体边界常由若干个滑裂面和临空面组成滑裂面一般是岩体内的各种结构面尤其是软弱结构面。可能滑移块体通常有：大块体、阶梯状块体、小块体。 小块体属于基础局部稳定分析，为拱坝基础加固处理提供依据刚体极限平衡法抗滑稳定分析，纯摩安全系数K2和剪摩安全系数K1两个安全控制指标。 K1=(Nf1+c1A)/T (K13.5) K2= Nf2/T (K2 1.3)溪洛渡拱坝左、右岸坝肩大块体和阶梯状块体的纯摩安全系数均大于1.3，剪摩安全系数均大于3.50。1.4大坝混凝土温控防裂溪洛渡拱坝规模巨大，混凝土浇筑仓面大、坝身孔口众多、混凝土(玄武岩灰岩)高弹模、极拉相对较低、自身体变呈收缩性、自身抗裂性能相对较低大坝混凝土温控：早冷却、缓慢冷却、小温差梯度。温度控制措施：混凝土出机温度;混凝土入仓温度;混凝土浇筑;浇筑层厚;浇筑间歇期;混凝土养护与保护;560m高程以下封拱温度13，560m高程以上封拱温度16，480m610m高程孔口坝段封拱温度12。溪洛渡拱坝混凝土施工期拟采用两段式降温法进行温度控制，即把混凝土最高温度后的降温分两段进行，主要方法为：在混凝土弹模较小、徐变较大的前期，在确保早期混凝土抗裂安全的前提下，将混凝土温度尽可能降低，削减后期二期冷却降温幅度，达到减小温度应力，提高抗裂安全性的目的。招标设计提出一二期冷却控制要求，对中期冷却相关问题未作详细说明，根据相关共层经验，一二期冷却间隔时间较长，缺乏较好的中期冷却控制，温度回升较大，二期冷却期间混凝土绝对降温幅度较大，横容易出现开裂现象。因此，技施阶段有必要提出相关的分期冷却控制要求，对一二期冷却要求进行细化，并明确中期冷却相应控制要求。 两套冷却水温：14 16水：用于一期控温和降温（夏季一期控温除外），中期控温及降温；通过调节流量实现控温目标。8 10水：用于二期冷却与控温，夏季一期控温。1.5拱坝抗震分析溪洛渡水电站位于南北向的峨边一金阳断裂，北东向莲峰断裂及北西向马边一盐津隐伏断裂带所围限的雷波一永善三角形块体之中南部，块体面积约1600km2，断裂不发育，具有良好的稳定性。坝址区地震危险性主要自块体东部马边地震带强震的波及影响。19891990年国家地震局对溪洛渡水电站进行了地震基本烈度复核和地震危险性分析，坝址区地震基本烈度为度，相应的基岩水平峰值加速度为0.18g；100年超越概率0.02时，基岩水平峰值加速度0.32g。总库容l26.7亿m3，最大坝高278m，溪洛渡混凝土双曲拱坝坝顶高程610m，坝高超过世界上最高的格鲁吉亚英古里坝，溪洛渡拱坝、英古里拱坝和小湾拱坝都是建在基本烈度度的高地震区的特高拱坝。根据水工建筑物抗震设计规范(DL50732000)规定，拱坝抗震设计类别为甲类。由于坝高大于250m，其抗震安全性须进行专门研究。按现行设计规范要求，进行如下计算分析：动力拱梁分载法进行拱坝强度动力分析；线弹性有限元反应谱法进行拱坝强度动力分析；线弹性有限元时程法进行拱坝强度动力分析；采用刚性极限平衡法和刚体弹簧元法进行拱坝坝肩动力稳定分析。2. 泄洪消能建筑物设计溪洛渡水电站主要泄洪消能建筑物布置为：坝身设7个表孔、8个深孔，坝后设水垫塘消能；两岸布置4条泄洪洞共同泄洪。2.1溪洛渡洪水频率分析及水库调洪演算分析（1）工程等级及洪水标准根据水电枢纽工程等级划分及设计安全标准(DL5180-2003)规定，溪洛渡水电站为一等工程，永久性主要建筑物拦河大坝、泄水建筑物、引水发电建筑物为一级建筑物，次要建筑物为三级建筑物。本工程挡水建筑物与泄水建筑物按1000年一遇洪水设计，10000年一遇洪水校核；地下厂房及尾水建筑物按200年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核；消能防冲建筑物按100年一遇洪水设计。 （2）径流特征值 多年平均流量 4570 m3/s 多年平均年径流量 1440 亿m3 实测最大流量 29000 m3/s 实测最小流量 1060 m3/s 调查历史最大洪水流量 36900 m3 /s （3）泥沙 坝址处多年平均悬移质输沙量 2.47亿t 多年平均含沙量 1.72kg/m3 坝址处多年平均年推移质输沙量 182万t（4）水库特性正常蓄水位 600.00m设计洪水位 600.63m校核洪水位 608.90m死水位 540.00m汛期防洪限制水位 560.00m坝前淤沙高程 490.00m正常蓄水位下库容 115.70亿m3 调节库容 64.60亿m3 发电防洪共用库容 46.50亿m3水库调节性能 不完全年调节2.2坝身孔口布置坝身泄洪能力取决于下游河床的承受能力和孔口对大坝结构的影响。结合下游河床地形地质条件及拱坝坝肩抗力体的稳定，拟定水垫塘断面为复式梯形或反拱形，边坡开挖不触及420m高程以上的陡崖，并以枯水期江面宽度上限值110m作为坝身泄洪入水宽度。由于拱坝孔口泄流具有向心作用，在水垫塘允许的入水宽度内，允许坝身孔口溢流前缘宽度可达 160180m。拱坝坝身设置7个12.5米×13.5米的表孔，8个6米×6.7米的深孔。坝身泄洪孔布置见下图：对于坝身表孔设计要求有：1、水舌落水区均对称于水垫塘中心线，水舌落点归槽良好，避免干砸马道。2、表孔全开泄洪工况，射流水股横向扩散分布好，纵向分布集中，但对底板的冲击压力并不大，水垫塘内的水深分布较均匀，水流平稳。3、表孔、深孔联合泄洪时，横向扩散、纵向扩散效果，下泄水流对底板的冲击。溢流表孔的水面线在最不利工况（校核洪水）情况下是最高的，表孔溢洪道内水面线无碰撞弧形闸门支铰和支撑大梁的情况发生，水面线与闸门支墩的最小距离约为1.73m。 对于坝身深孔的设计：考虑到了深孔高速水流的冲刷，对深孔进行了钢衬的处理，6个泄洪深孔分为3个不同的高程，有于水流在高空中的碰撞消能，经过水力学实验，表孔、深孔的水舌碰撞、水垫塘底板最大冲击压力、水舌碰撞后的落水范围、水垫塘水流特性均较好。 表孔在各种开启运行方式下单独运行水垫塘底板的最大冲击动水压力均小于15×9.81kPa，消能效果十分显著。2.3水垫塘及二道坝设计溪洛渡工程的泄洪消能设计采用坝身设两层孔口，坝后设水垫塘消能的布置方式。这样布置方式使枢纽布置紧凑，泄洪水流方向与原河道基本一致，顺应河势，避免下泄水流对两岸的直接顶冲，是一种既安全又经济的布置方式。在设计中首先注意水垫塘的开挖不能危及大坝的坝肩安全，水垫塘的边坡不宜太高；其次，水垫塘底板的稳定性。因为大量的能量在水垫塘内消刹，一旦水垫塘底板失去稳定，河床基岩遭受冲刷，势必影响大坝及坝肩的稳定。溪洛渡水电站坝址河谷形态为对称的窄“U”型，枯水期水面宽701lOm，河床420m高程以下的坡度较缓，仅为20°25°，420m以上则为55°75°陡坡。从适应河谷形态，减少岸坡的开挖，增加底板稳定的安全度考虑，采用反拱形底板水垫塘。水垫塘的长度一般由水流抛射距离和水跃漩滚长度确定，或根据二道坝上游坝面的动水压力是否恢复到接近下游静水压力来判别。一般在水舌冲击点下游1倍水深距离以后，压力逐渐恢复到下游静水压力。深孔挑射水舌射程最远。将二道坝设置在离深孔水舌最大挑射冲击点后约1.5倍水垫塘水深处，确定二道坝轴线桩号为坝0+400.00m。 动水压力允许值尚无相应的标准。参考二滩工程使用值，拟定水垫塘底板冲击动水压力控制为15×9.8kPa枢纽整体模型试验和单体水力模型试验表明，这会枢纽泄洪建筑物的设计方案，其泄洪能力、消能效果和布置格局是安全可行的，完全可以在遭遇特大洪水时投入使用。2.4泄洪洞设计根据枢纽泄量要求，扣除坝身泄量，尚需泄洪洞宣泄1400016000m3/s。参照国内外已有泄洪洞的泄量规模及闸门结构设计水平，结合溪洛渡泄洪水头约190m、下游河床汛期水深达6080m的特点(约为二滩的1.5倍)，拟定单洞泄量与二滩水平( Q=3860 m3/s)一致对应坝身孔口布置，需4条泄洪洞。左、右岸各布置2条，有利泄洪分散和出口对冲消能。右岸3#、4#泄洪洞进口区域地形坡度较缓，3#号泄洪洞进口后移约10.0m ；4#号泄洪洞进口后移约15.0m 。左岸基础岩石以2级为主，部分为1级。右岸基础置于1级岩体上，局部为2级岩体。弧形工作闸门室紧接泄洪洞有压洞段之后，闸门室的布置及闸室尺寸同可研阶段相同，闸门孔口尺寸14m×12m（宽×高），闸室后接无压隧洞段“龙落尾”段经进一步水力复核计算及模型试验研究，为减缓“龙落尾”段及反弧段上水流压力梯度变化，改善该段空蚀空化数，将渥奇曲线段后的斜坡连接段与水平线夹角由可研阶段的35o调整到28o，反弧段半径由R=100m，调整为R=300m，紧接反弧段的下直坡段底坡由i=0.05调整为i=0.08。技施阶段经进一步模型试验研究，将渥奇曲线段后的斜坡连接段与水平线夹角由招标阶段的28o调整到22.457o出口采用扭曲斜切挑坎，改善了泄洪洞挑射水舌形态，使其能左右良好对撞，适应下游河道地形条件，减小对河岸的冲刷。 在龙落尾渥奇段设置补气洞 1#、2#补气洞进口高程588.0m，为防止雨水流入补气洞内，补气洞通至泄洪洞渥奇段起点上方后，采用竖井与泄洪洞洞顶连接。按照泄洪洞单体模型试验成果以及参考同类工程所得到的补气量计算洞内校核工况下风速不超过30m/s，满足正常工作要求3. 水电站地下厂房设计3.1地下厂房系统基本地质条件坝区河道顺直，谷坡陡峻，山体浑厚，地形完整，河谷为对称的“U”形。左、右岸地下厂房水平和垂直埋深均大于300m，岩体新鲜坚硬，完整性较好，多呈块状结构，以类和1类围岩为主，成洞和自稳能力较好，具备修建大跨度地下洞室群的工程地质条件。3.2地下厂房结构及布置引水发电建筑物由两岸电站进水口、压力管道、主厂房、主变室、尾水建筑物、通排风系统、出线洞、地面出线场及地下厂区防渗系统等建筑物组成。采用全地下式厂房，分左、右岸布置，主厂房位于拱端上游山体内,采用单机单管供水，设尾水调压室，尾水洞与导流洞可结合利用。左岸电站进水口采用露天竖井式结构，右岸采用岸塔式结构，均布置在拱坝上游左、右岸550650m高程之间的缓坡阶地，距离坝轴线250m550m范围内，底板高程518米，呈一字形排列，进水口前缘长度为275.5m，设有一道斜坡式拦污栅，坡度为1：0.3，栅顶操作平台高程610.0m，竖井距离进口拦污栅的水平距离为29.63m，竖井内设置有检修闸门、工作闸门以及通气孔；压力管道下平段采用钢衬；主厂房由主机间、副厂房、主安装间、副安装间四部分组成，总长384.03米，采用钻爆法施工，分九层进行开挖支护；主变室与主厂房平行布置，顶拱中心线距厂房机组中心线76米，断面尺寸为349.3米×19.8米×33.3米（长×宽×高），分五层进行开挖支护；尾水建筑物由尾水调压室、尾水洞及尾水洞出口等建筑物组成，采用“三机一室一洞”的布置格局。通过对三种厂房的布置分析，首部厂房方案不仅避开了中、尾部厂房方案的不利因素，而且引水洞最短，尾水洞与导流洞结合最优，工程量最省，水头损失最小。左、右岸地下厂房各安装9台机组，机组间距34.00m，两岸基本对称布置。从山里往外依次布置主安装间、主机间、辅助安装间、副厂房及空调机房。电站单机容量770MW，装机18台，设计水头210m，单机引用流量423.8m2/s,HD值约为1900m2。根据水轮发电机机组运行特点并结合国内外已有设计经验，比较了垫层蜗壳、充水加压蜗壳和完全联合承载蜗壳三种型式。经计算分析，并结合各种蜗壳结构型式的特点，借鉴国内外已建大型工程的经验，本阶段推荐采用部分垫层浇混凝土的蜗壳结构型式。吊车梁型式与结构设计:总体而言，主厂房上下游边墙岩体较完整，以块状结构为主，围岩类别以类为主，围岩稳定性较好，具备修建大跨度岩壁或岩台吊车梁的地质条件。结合国内外已有设计经验，比较了岩壁式吊车梁、岩台式吊车梁和柱、梁结合式吊车梁三种型式。考虑地下厂房规模、起吊荷载和围岩条件，推荐采用岩壁吊车梁。地下厂房吊顶结构型式主要有预制混凝土结构、现浇混凝土结构和大型钢拱架结构。借鉴二滩电站的工程经验，推荐采用现浇叠合板梁肋拱结构，可大大改善施工条件，加快施工进度。3.3地下厂区防渗排水设计坝区两岸玄武岩岩流层产状平缓，倾左岸，倾角4°6°，地下水位埋深大，坡度缓，并以金沙江为区域性浸蚀基准面和排泄地。岩体构造破坏较弱，一般构造裂隙是玄武岩含水介质的主体，层间、层内错动带是地下水流的主要通道，而由微细裂隙构成的岩块，其渗透性极差。故将大坝基础帷幕与左右岸主厂房前帷幕相互联接，厂房前帷幕折向山内，形成上游库水防渗体系，将厂房与库区隔离。在进行帷幕灌浆后，加强排水措施，通过排水孔加强裂隙间的连通，有利于地下水顺利排出，从而减少岩体渗透压力。同时，还在厂区附近以及洞室内壁增设排水措施。3.4围岩稳定支护设计通过弹塑性损伤有限元分析和节理岩体弹塑性损伤有限元分析比较，结合施工方法、施工交通和进度的综合分析，在保证洞室围岩稳定性的前提下，满足总体施工组织设计要求，确定地下洞室群施工开挖顺序方案。先开挖主体洞室，适时开挖附属洞室。三大洞室先开挖顶拱、逐层下挖、多个工作面同时施工、逐层进行围岩支护。 厂房洞室纵横交错，布置集中。在开挖施工中利用施工支洞立体作业，同高程相邻洞室尽量一起完成，各层分步骤开挖及支护。在广泛征求专家意见，以已建工程经验和工程类比为主，岩体力学数值分析为辅；制定了发挥围岩本身的自承能力，以锚喷支护为主，钢筋混凝土衬砌为辅；以系统支护为主，局部加强支护为辅，并与随机支护相结合；对于有地质缺陷的局部洞段以及在结构和功能上有特殊要求的洞室，采用喷锚支护和钢筋混凝土衬砌相结合的复合式支护。特殊部位特殊支护；围岩支护参数根据施工开挖期所揭露的实际地质条件和围岩监测及反馈分析成果进行及时调整， 采用动态支护设计。3.5监测反馈分析与总体评价通过开展地下厂房洞室群施工期快速监测与反馈分析，进行开挖过程中洞室围岩的整体与局部稳定性、支护参数的调整优化、洞室开挖完成后长期实效变形量级和收敛时间及其影响评价等，建立地下洞室群的动态仿真分析模拟系统，对洞室群的围岩稳定性进行合理评价，从而确保施工期的安全和工程的正常运行。在监测反馈分析过程中，根据地下厂房施工分层和开挖支护的进展情况，分期提交监测反馈分析报告，依据监测反馈分析成果解释施工中的问题并提出相应建议，并对局部设计方案做出一些调整，使监测反馈起到良好的效果。根据目前的监测资料和计算分析成果，地下厂房洞周围岩的变形、应力和破坏范围尚属正常。围岩变形的总体量值不大，个别异常变位点采取了加强支护。在做好系统支护和局部加强支护的基础上，目前开挖支护后的洞周围岩的整体和局部稳定性满足要求。 4. 施工导流建筑物4.1导流规划根据导流建筑物布置及施工总进度计划安排，施工导流程序如下：2007年10月导流洞完建，同年11月上旬河道截流，2007年12月第2008年6月进行围堰基础防渗墙和围堰堆筑施工。2008年7月2011年6月，导流设计流量Qp=2%=32000 m3/s由6条导流洞共同渲泄，上游水位434.10m。2011年6月下旬，坝体混凝土最低浇筑高程478.00m，接灌浆高程439.00m，均超过围堰顶高程，此时大坝已具备挡水条件。2011年7月10月，大坝临时度汛标准为100年一遇，流量Qp=1%=34800m3/s由6条导流洞渲泄（此时#1#6导流底孔闸门关闭），上游水位440.93m。根据导流洞下闸、封堵施工进度分析，为确保按期完成施工规划所要求的封堵、改建任务，拟将六条导流洞分两个枯水期进行下闸、封堵。为了充分利用导流洞过流，减小2012年汛期的度汛难度，故选择2011年枯期下闸、封堵两条导流洞。2001年11月中旬，#1、#6导流洞下闸，下闸设计流量Qp=10%=4090m3/s，2011年11月2012年5月进行#1、#6导流洞封堵，封堵期设计流量Qp=5%=7350 m3/s由#2#5导流洞渲泄，上游水位384.63m。2012年6月下旬，坝体混凝土最低浇筑高程535.00m，接缝灌浆高程499.00m。2012年710月，100年一遇洪水流量Qp=1%=34800m3/s由坝体上#1#6导流底孔和#2#5导流洞共同渲泄，上游水位452.91m。2012年11月中旬，#