第一篇:水电厂水工建筑物主要由哪些部分组成(最终版)
水电厂水工建筑物主要由哪些部分组成?
1. 挡水建筑物,如拦河坝、河床式电厂的厂房等。
2. 引水建筑物,又称取水建筑物即进水口。
3. 输水建筑物,如渠道、隧洞、渡槽、压力水管等。
4. 泄水建筑物,如溢洪道、陡坡、跃水和其它泄水结构。
5. 水电厂的专门水工建筑物,如调压室和压力前池。
第二篇:水工建筑物
第四章拱坝
一、填空题
1.拱坝是一空间壳体结构,其坝体结构可近似看作由一系列凸向上游的_水平拱圈和一系列竖向__悬臂梁_所组成,坝体结构既有拱作用又有梁作用,因此具有双向传递荷载的特点。
2.拱坝所承受的水平荷载一部分由__拱__的作用传至两岸岩体,另一部分通过__梁_的作用传到坝底基岩,拱坝在外荷载作用下的稳定性主要是依靠__两岸拱端__的反力作用,并不完全依靠坝体重量来维持稳定。这样就可以将拱坝设计得较薄。
3.拱结构是一种_推力结构_,在外荷作用下内力主要为__轴向力_,有利于发挥筑坝材料(混凝土或浆砌块石)的抗压强度。
4.拱坝坝身不设__永久伸缩缝_,其周边通常是固接于基岩上,因而_温度变化_和__基岩变形_对坝体应力的影响较显著,设计时,必须考虑基岩变形,并将温度荷载作为一项主要荷载。
5.拱坝理想的地形应是左右两岸_对称_,岸坡_平顺_无突变,在平面上向下游 收缩_的峡谷段。
6.坝址处河谷形状特征常用河谷的__宽高比_及_河谷断面形状_两个指标来表示。
7.拱坝的厚薄程度,常以坝底最大厚度T和最大坝高H的比值,即_厚高比“T/H”来区分。
8.拱坝理想的地质条件是;基岩_均匀、坚固完整、有足够的强度、透水性小和耐风化等。
9.拱坝按拱坝的曲率分__单曲拱坝__、_双曲拱坝_。
10.拱坝按水平拱圈形式分可分为_单心圆拱坝_、多心圆拱坝_、_变曲率拱坝__。
11.静水压力是坝体上的最主要荷载,应由拱、梁系统共同承担,可通过_拱梁分载法_来确定拱系和梁系上的荷载分配。
12.混凝土拱坝在施工时常分段浇筑,最后进行__灌浆封拱_,形成整体。
13.温降时拱圈将缩短并向下游变位,由此产生的弯矩、剪力及位移的方向都与库水压力作用下所产生的弯矩、剪力及位移的方向___相同__,但轴力方向__相反_。
14.当坝体温度高于封拱温度时,称温升,拱圈将伸长并向上游变位,由此产生的弯矩、剪力和位移的方向与库水压力所产生的方向_相反_,但轴力方向则___相同_。
15.拱坝坝身的泄水方式有:__自由跌流式__、__鼻坎挑流式__、_滑雪道式_及坝身泄水孔__等。
16.水流过坝后具有___向心集中__现象,水舌入水处单位面积能量大,造成集中冲刷,因此消能防冲设计要防止发生危害性的河床集中冲刷。
17.拱坝坝基的处理措施有坝基开挖、__固结灌浆___、_接触灌浆__、_防渗帷幕灌浆_、坝基排水、断层破碎带或软弱夹层的处理、高边坡处理等。
18.在防渗帷幕下游侧应设置__排水孔幕_,以减小坝底扬压力。
二、单项选择题
1.下列说法正确的是(A)
A、对于一定的河谷、一定的荷载,当应力条件相同时,拱中心角2φA 愈大(即R愈小),拱圈厚度T愈小,就愈经济。
B、很大的中心角容易满足坝肩稳定的要求。
C、当拱厚T一定,拱中心角愈小,拱端应力条件愈好
D、从经济和应力考虑,采用较小中心角比较有利。
2.在V形和接近V形河谷中,多采用(D)
A、等半径拱坝。B、等中心角拱坝。
C、变半径、变中心角拱坝。D、双曲拱坝。
3.(C)应力分析方法假定坝体由若干层独立工作的水平拱圈叠合而成,每层拱圈可作为弹性固端拱进行计算。
A、有限元法。B、拱梁分载法。
C、纯拱法。D、壳体理论计算方法。
4.(C)泄洪方式,其溢流面曲线由溢流坝顶和紧接其后的泄槽组成。
A、自由跌流式。B、鼻坎挑流式。
C、滑雪道式。D、坝身泄水孔式。
三、名词解释
1.拱冠梁
答:位于水平拱圈拱顶处的悬臂梁称为拱冠梁。
2.双曲拱坝
答:双曲拱坝在水平断面和悬臂梁断面都有曲率,拱冠梁断面向下游弯曲,适用于V形河谷或岸坡较缓的U形河谷
3.封拱温度
答:拱坝系分块浇筑,经充分冷却,当坝体温度降至相对稳定值时,进行封拱灌浆,形成整体,在封拱时的坝体温度称作封拱温度。
4.温度荷载
答:拱坝为超静定结构,在上下游水温、气温周期性变化的影响,坝温度将随之变化,并引起坝体的伸缩变形,在坝体内将产生较大的温度应力。
5.拱冠梁法
答:拱冠梁法是一种简化的拱梁分载法,计算时,只取拱冠处的一根悬臂梁为代表与若干层水平拱圈组成计算简图,并按径向位移一致条件,对拱梁进行荷载分配。
6.滑雪道泄洪
答:滑雪道式泄洪是拱坝特有的一种泄洪方式,在溢流面曲线由溢流坝顶和紧接其后的泄槽组成,泄槽通常由支墩或其它结构支承,与坝体彼此独立。
7.重力墩
答:重力墩是拱坝的坝端处的人工支座,对形状复杂的河谷断面,通过设重力墩改善支承坝体的河谷断面形状,它承受拱端推力和上游库水压力,靠本身重力和适当的断面来保持墩的抗滑稳定。
四、简答题
1、拱坝对地形和地质条件的要求?
答:拱坝对地形条件的要求是:左右岸对称;岸坡平顺突变;在平面上向下游收缩的峡谷段,坝端下游侧要有足够的岩体支承。
地质条件是:基岩均匀、坚固完整、有足够的强度、透水性小和耐风化等。
2、拱坝的特点有哪些?
答:拱坝的特点:①稳定特点。拱坝的稳定主要依靠两岸拱端的反力作用为持稳定。对地形、地质条件要求较高,对地基处理要求也高。②结构特点。抗震
性能好,超载能力强,安全度高。能充分发挥混凝土的抗压强度,体积小。③荷载特点。温度荷载和地基变形对坝体应力影响较大。
3、拱坝按曲率和水平拱圈形式各分为哪些类型?
答:按曲率分:单曲拱坝;双曲拱坝
按水平拱圈分:圆弧拱坝;多心拱坝;变曲率拱坝,包括椭圆拱坝、物线拱坝等。
4、拱圈中心角如何确定?
答:从经济和拱圈应力的角度来分析,采用较大中心角比较有利,对于一定的河谷,一定的荷载,当应力条件相同时,最经济的中心角为133°34′,但从坝肩稳定来考虑,过大的中心角将使拱端内弧面切线与岩面等高线的夹角减小,对拱座稳定不利。实际工程中,一般拱顶中心采用90~110°,底拱中心在50~80°之间。
5、为什么左右对称的V形河谷最适宜发挥拱的作用?
答:因为V形河谷靠近顶部虽然跨度较大但水压强度小,因而厚度可较薄,在靠近底部水压强度最大,但拱跨短,因而厚度仍可较薄,这样整个坝体都可做得较薄,拱内力主要是轴力,弯矩较小,因此可利用砼的抗压能力大的特性将巨大的水平水压力通过较薄的水平拱圈传给两岸山体。
6、作用于拱坝的荷载主要有哪些?
答:作用于拱坝的荷载主要有:静水压力,动水压力,温度荷载,自重,扬压力,泥沙压力,浪压力,冰压力和地震荷载等。
7、拱坝为什么在稍低于年平均温度时进行封拱?
答:在稍低于年平均温度时封拱,建成后有利于降低坝体拉应力,避免频繁出现温升温降对坝体的应力以及坝肩稳定造成不利影响。
8、简述温度变化对拱坝内力及坝肩稳定的影响。
答:当坝体温度低于封拱温度称温降,拱圈将缩短并向下游变位,由此产生弯矩,剪力及位移的方向都与库水压力作用下所产生的弯矩、剪力及位移的方向相同,对坝体应力不利。当坝体温度高于封拱温度时称温升,将使拱端推力加大,对坝肩稳定不利。
9.拱坝坝肩稳定分析目前常用什么方法?其基本假定是什么?
答:拱坝坝肩稳定分析目前常用的方法是:刚体极限平衡法
其基本假定是:①将滑移体视为刚体,不考虑各部分间的相对位移
②只考虑滑移体上力的平衡,不考虑力矩的平衡
③忽略拱坝的内力重分布的作用,认为作用在岩体上的力系为定值
④达到极限平衡状态时,滑裂面上剪力方向将与滑移的方向平行,指向相反,数值达到极限值。
10.通过坝肩稳定分析,如发现局部或整体稳定性不能满足要求时,可采取哪些工程措施?
答:①加强地基处理,通过挖除某些不利的软弱部位和加强固结灌浆等坝基处理措施来提高基岩抗剪强度。
②加强坝肩岩体的帷幕灌浆及排水措施,减小岩体内的渗透压力;
③将拱端向岸壁深挖嵌进,以扩大下游的抗滑岩体,也可避开不利的滑裂面。④改进拱圈设计,如采用三心圆拱或抛物线等,使拱推力尽可能转向正交于安坡;
⑤如坝基承载力较差,可采用局部扩大拱端厚度,增设重力墩等措施。
11.拱坝坝身泄流方式有哪几种?各自的优缺点是什么?
答:自由跌流式:单宽泄量小,落水点距坝趾较近
鼻坎挑流式:落水点距坝趾较远,泄流量大,但结构复杂,施工困难。滑雪道式:落水点距坝趾较远,落差大,挑距远,泄量大,拱坝较薄。结构复杂,施工困难
坝身泄水孔式:压力流,流速大,挑距远,结构复杂,施工困难。
12.拱坝坝体为什么分缝?有几种类型?接缝如何进行处理?
答:拱坝坝体不设永久性横缝,为便于施工期间混凝土散热和降低收缩应力,防止混凝土产生裂缝,需分段浇筑,各段之间应设收缩缝,收缩缝有横缝、纵缝。接缝应预埋灌浆系统。
第三篇:公文一般由哪些部分组成
公文的结构指公文的组织构造。公文结构具有规范性和相对确定性,党和国家对公文的基本构成作出了规范性要求。
党的机关公文一般由17个部分组成。《条例》第八条规定:“党的机关公文由版头、份号、密级、紧急程度、发文字号、签发人、标题、主送机关、正文、附件、发文机关署名、成文日期、印章、印发传达范围、主题词、抄送机关、印制版记组成。”国家行政机关公文一般由18个部分组成。《办法》第十条规定:“公文一般由秘密等级和保密期限、紧急程度。发文机关标识、发文字号、签发人、标题、主送机关、正文、附件说明、成文日期、印章、附注、附件、主题词、抄送机关、印发机关和印发日期等部分组成。”
从大的方面看,在我国,党政机关通用公文的结构一般分为三个部分:公文版头部分、公文本体部分、公文文尾部分。
公文版头部分,包括版头(发文机关标识)、份号、密级、紧急程度、发文字号、签发人等六项。党的机关公文截至目前,尚没有标注保密期限。
公文本体部分,包括标题、主送机关、正文、附件、发文机关署名、成文日期、印章等七项。
公文文尾部分,包括印发传达范围、主题词、抄送机关、印制版记等四项。
下面,以党的机关公文为例,对公文结构的组成部分作些介绍。
(1)版头。由发文机关全称或者规范化简称加“文件”二字或者加括号标明文种组成,用套红大字居中印在公文首页上部。联合行文,版头可以用主办机关名称,也和以并用联署机关名称。在民族自治地方,发文机关名称可以并用本民族的文字和汉字印制。
(2)份号。公文印制份数的顺序号,标注于公文首页左上角。秘密公文应当标明份号。
(3)密级。公文的秘密等级,标注于份号下方。
(4)紧急程度。对公文送达和办理的时间要求。
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(7)标题。由发文机关名称、公文主题和文种三要素组成,位于发文字号下方。
(8)主送机关。主要受理公文的机关。主送机关名称应当用全称或者规范化简称或者同类型机关的统称,位于正文上方,须格排印。
(9)正文。公文的主体,用来表达公文的内容,位于标题或者主送机关下方。
(10)附件。公文附件,应当置于主件之后,与主件装订在一起,并在正文之后、发文机关署名之前注明附件的名称。
(11)发文机关署名。应当用全称或者规范化简称,位于正文的右下方。
(l2)成文日期。一般署会议通过或者领导人签发日期;联合行文署最后签发机关领导人的签发日期;特殊情况署印发日期。成文日期应当写明年、月、日,位于发文机关署名右下方。决议、决定、条例、规定等不标明主送机关的公文,成文日期加括号标注于标题下方居中位置。
(13)印章。除会议纪要和印有特定版头的普发性公文外,公文应当加盖发文机关印章。
(14)印发传达范围。加括号标注于成文日期在下方。比如,“(此件发至省、军级)”,“(此件发至县、团级)”。
(15)主题词。按上级机关的要求和《公文主题词表》(中共中央办公厅秘书局编制,中国档案出版社1998年出版)标注,位于抄送机关上方。
(16)抄送机关。指陈主送机关以外的其他需要告知公文内容的上级、下级和不相隶属机关。抄送机关名称标注于印制版记上方。
(17)印制版记。由公文印发机关名称、印发日期和份数组成,位于公文未页下端。
第四篇:紧水滩水电厂水工建筑物安全管理工作
紧水滩水电厂水工建筑物安全管理工作
关键词 安全管理;防洪渡汛;大坝监测;水工维护
摘 要 介绍了紧水滩、石塘两水电站首轮大坝安全定检情况,且就大坝监测、水工维护、泄洪闸门运行以及防洪
渡汛等方面的安全管理作了简要的叙述和讨论,文中提出的一些管理经验,可供运行和设计部门参考。工程概况
紧水滩水电厂位于浙江省云和县瓯江上游大溪支流龙泉溪上,下辖紧水滩和石塘两座水电站。紧水滩水电站装机6台共300MW,1981年动工兴建,1986年6月下闸蓄水,1988年6台机组全部并网发电,枢纽由拦河坝、引水系统、发电厂房、泄洪建筑物、过坝设施、开关站等组成;拦河坝采用混凝土三心双曲变厚拱坝,最大坝高102m,坝顶宽度5m,坝顶弧长350.6m,坝顶高程194m,共分20个坝段,坝址地质为花岗斑岩,两岸坡度在40°~60°;水库正常蓄水位184m,83正常蓄水位以下库容10.4×10m,属不完全年调节。石塘水电站距上游的紧水滩水电站25km,装机3台共78MW,1985年7月正式开工,1988年底导流底孔下闸蓄水,1990年5月3台机组全部并网发电,为河床式布置,枢纽由拦河坝、溢流坝、厂房、过坝建筑物及开关站等组成;拦河坝为混凝土实体重力坝,坝顶全长252.5m,坝顶高程104.9m,最大坝高38.9m,共分13个坝段,坝址地质为凝灰岩;水库正常蓄水位102.5m,正常蓄水位以下库容0.74×108m3,属径流式、日调节水库。首轮大坝安全定检情况
1995年2月~1996年11月,紧水滩、石塘两座大坝同时进行了首次安全定期检查,定检工作按照《水电站大坝安全管理暂行办法》和《水电站大坝安全检查施行细则》的有关规定进行;浙江省电力局主持了此项工作,紧水滩水电厂及大坝安全监察中心参加了定检的全过程工作;共召开了三次专家组会议,分别确定和审查了紧水滩大坝13项、石塘大坝12项专题报告,内容包括设计、施工、运行复查和评价,最后通过了两座水电站大坝安全首次定期检查报告。2.1 紧水滩大坝
自1986年蓄水发电以来,大坝经历了186.66m最高水位及20年一遇泄洪流量的考验;经本次安全定检复核认为:工程等级和大坝设计洪水标准符合现行规范,目前近坝库岸稳定,大坝变形规律符合拱坝自身结构和坝基工程地质条 件,运行性态正常,坝肩稳定安全系数满足规范要求,泄洪建筑物流态正常,消能效果良好,冲刷坑较浅且远离坝址,坝体应力在部分工况下局部超标,主要是放空水位工况时超标较多,坝体裂缝按实测封拱温度计算,除放空水位工况外,其它各种工况都是稳定的;考虑到混凝土实际强度较设计要求高,在坝体底部做了混凝土回填及混凝土贴角的有利因素,以及放空水位工况出现机会极少,上述超标应力和坝体裂缝情况不会危及大坝安全。综上所述,本次定检专家组成员一致同意将紧水滩电站大坝定为正常坝。2.2 石塘大坝
自1988年蓄水、1989年发电以来,大坝经历了高洪水位102.72m和接近20年一遇泄洪流量的考验。本次大坝安全定检复核认为:工程等级和大坝设计洪水标准符合现行规范,近坝库岸未发现滑波和危及大坝安全的地质问题,库岸稳定、坝体稳定及应力复核满足规范要求,大坝变形规律符合大坝本身结构性态,坝基工程地质条件良好,运行性态正常,溢洪道水流平稳,经消力池消能后,出流流态良好,下游河床未见有明显冲刷。鉴于大坝目前状况,本次定检专家组成员一致同意将石塘电站大坝定为正常坝。大坝安全监测工作
3.1 大坝监测项目
紧水滩水电站大坝安全监测项目包括:变形监测有坝区高程控制网和平面控制网,坝顶194m高程、坝体153m高程廊道和坝基廊道的沉陷观测,位于5、7、11、13、17号坝段的5组正倒垂观测,与正倒垂分布坝段相对应的坝顶5个前方交会点观测,两坝肩和坝基的基岩变位观测(杆式多点变位计和测斜仪),坝基基岩变位观测(测缝计改装),坝体横缝、接缝观测;应力应变及温度监测有混凝土应力、应变及温度观测,钢筋应力和钢管应变观测,坝基温度观测,库水温度观测;渗流监测有坝基扬压力、混凝土渗压、排水量、两岸绕坝渗漏和排水及库、坝区的水质观测等。
石塘水电站大坝安全监测项目包括:变形监测有坝区高程控制网,坝顶沉陷观测,坝顶视准线和激光准直观测,9号测,灌浆廊道、消力池部位排水廊道、装配场排水廊道内的排水量、扬压力观测及库、坝区水质观测等。3.2 大坝监测全过程安全管理
为掌握大坝的全面情况,电厂在施工期就配合设计、施工部门检查工程质量,参与大坝监测设备的埋设、安装调试及观测工作,取得了大坝宝贵观测资料,培养和提高水工观测人员的外业操作能力和技术水平,特别是对观测资料的分析和一些缺陷的分析处理能力的提高,使电厂水工人员能独立全面地承担大坝安全监测管理工作。施工期电厂先后开展的主要工作有:①蓄水前。了解施工过程工程特性,参与基础工程、混凝土工程的质量检查,参加坝内仪器的率定、埋设、观测和资料的分析计算,蓄水前的坝区平面和高程控制网的施工和观测,地下水、多点变位计和测斜仪的现场安装、调试、观测等工作。②蓄水施工期。派专业技术人员和水工观测工全面参与变形观测、坝内仪器观测和地下水观测3个专业的工作,对蓄水期的观测资料,进行初步分析和简单的整理,每年按上述3个专业面编写观测报告,且在汛前召开一次水工会议,讨论、评价水工监测成果。③蓄水运行期。建立和制订必要的规章制度试行本,全面深入参加施工单位的现场观测,参与观测工作的全过程,成为电站观测工作的主力军,全面系统地掌握检查施工单位的观测资料,通过对观测资料的分析,评价工程质量,提交施工期大坝观测资料分析初步成果报告。工程正式移交后,电厂为了开展正常监测工作,保证观测成果连续性、可靠性,主要开展了以下几方面的管理工作:①进行水工观测资料的整理和整编工作。开发简易数据管理软件,将施工期的观测资料和原始参数全部输入微机,组织人工点绘过程线,于1993年底完成了自施工期起的所有观测资料的整理和整编,此后,逐月将观测资料输入微机进行统计计算与整理工作,且在每年的1月份完成上一的水工观测资料整编工作。②管理工作规范化、制度化、标准化。根据《凝土大坝安全监测技术规范》制和完善了电厂《水工建筑物观测标准》、《水工建筑物观测工作手册》5种有关大坝安全监测管理的规章制度;以水工技术监督为核心,确保大坝安全监测管理工作的有效进行;成立了以总工程师为首的水工技术监督小组,在生技科和水工室设立水工专职工程师,负责日常工作,建立了月度报表和报告制度,使大坝观测工作有序地进行;每年汛前召开一次水工监督专门会议,对上一的观测成果和水工建筑物运行情况进行较全面的分析,对大坝的工作性态进行评价,再对照部颁《工建筑物评级标准》,对水工建筑物进行评级。③观测设施更新改造。工程移交时,监测设施由于管理不善,很多不能满足安全监测要求,为此,电厂先后对紧水滩电站的垂线测站、内观仪器测站、扬压力观测孔、平面监测控制网点测墩底板和石塘电站的绕渗孔、排水孔、扬压力观测孔进行改造和完善;在拱坝两岸坝肩增设了一组水准工作基点,提高了沉陷观测的可靠性,采取一系列技术措施进行了垂线和内观仪器测站的防潮工作,并获得成功;对所有坝内仪器电缆线装入集线箱,用数字比例电桥取代水工比例电桥进行集中观测,实现坝内仪器监测“半自动化“;用NA3003电子水准仪代替存在缺陷、已老化的Ni004水准仪,提高了观测速度与精度。另外,大坝监测自动化的规划开始起步,已进行方案征集工作。水工维护工作
电厂水工建筑物的维护工作包括日常水工维护和水工缺陷处理两方面的内容,日常水工维护结合日常巡查进行,对于常规维护不能解决的较大水工缺陷,由水工室和厂属有关部门组织技术人员到现场查清缺陷产生的原因,提出处理方案和施工计划,报厂部批准后组织施工,施工期间派专人负责施工安全监护和施工质量检查,施工结束后严格按国家有关技术标准验收,建厂至今已完成以下几方面的水工建筑物维护工作。
4.1 紧水滩水电站水工维护工作
紧水滩水电站开展的水工维护主要工作有:①尾水门槽二期混凝土缺陷处理。尾水门槽因施工原因,致使其二期混凝土局部疏松,峰窝孔洞较多,每次机组检修时均要进行潜水堵漏,有时因漏水量较大,尾水管内的水抽不掉,影响机组检修计划,电厂在综合考虑确保安全施工、减少投资、缩短工期、保证质量等因素后,最终确定在尾水下游修筑围堰的全停处理方案,修复工程于1994年11月4日至23日进行,比计划工期缩短了10d,实际处理的混凝土总长度为68m,占二期混凝土总长度的28.4%,处理效果良好。②左岸桥头滑坡体处理。该滑坡体位于紧水滩水电站坝后600m、进厂公路内侧,为一突出的风化基岩山嘴,坡顶多处开裂、下坐,排水沟拉断错开,坡底进厂公路挡墙倒塌,严重影响进厂公路的交通安全,电厂于1995年6月至1996年7月对滑坡体进行削坡处理,共开挖方量55 350m3,处理后的滑坡体至今未发现有滑动迹象,工程处理取得较好的效果。③14号坝段基础廊道上游侧排水沟集中漏水处理。1988年7月,随基础廊道的逐步清理,发现在14号坝段基础廊道上游侧排水沟内有两个集中漏水点,漏水流量达1 000ml/s,为同期整个坝基排水量的2倍,经分析,集中漏水是从上游坝面经坝体混凝土,再在基础廊道上游排水沟出水,其通道为一较大的混凝土“空隙”,1989年10月用纯水泥进行封灌,耗用水泥3 600kg,当即封死,运行至今,情况良好。4.2 石塘水电站水工维护工作
石塘水电站从事的水工维护工作主要是大坝横缝止处理。大坝3~8号横缝存在不同程度的漏水,尤其以主厂房坝段4~6号横缝漏水影响为甚,直接威胁着机电设备的安全运行和文明生产,电厂对此先后进行了如下处理:①基础廊道横缝的化学灌浆封堵处理、主厂房上游墙出露横缝的引排水处理;②扩大排水空腔、通畅排水通道;③挖槽回填柔性止水材料、白铁皮内藏式盖缝;④沥青井通电融化止水;⑤在止水铜片和沥青井之间骑横缝处打直径为110mm的钻孔,自104.9~67.0m高程范围内分3段进行化学灌浆,各段灌浆压力不小于相应位置的库水压力,运行几年后的情况表明,上述漏水处理达到了预期效果。防洪渡汛工作
5.1 泄洪闸门管理 5.1.1 泄洪闸门概况
紧水滩水电站泄洪系统在拱坝两侧各设一个中孔和一个浅孔,泄洪道的工作闸门均为双支臂圆柱铰弧形钢闸门,启闭设备布置在泄洪道的上方,各设2×1 000kN双摇摆式液压启闭机和单独启闭机房,实现闸门的动水启闭;各泄洪道在工作闸门前方设平板滑动检修闸门,浅孔检修闸门由2×2 500kN卷扬式启闭机操作,中孔检修闸门由2×2 500kN卷扬式启闭机操作,操作机房设在坝顶。
石塘水电站泄洪系统共设5孔表孔泄洪道,每孔设1扇弧形工作闸门,闸门为斜支臂圆锥铰结构,由后拉式双缸液压启闭机操作,启闭机容量为2×1 300kN,安装在弧形闸门支铰上方的闸墩上;泄洪检修闸门采用浮动舱检修门,5个泄水孔共用1扇浮动闸门。
5.1.2 泄洪闸门运行管理
自两座电站发电以来,1987~1991年间防汛工作由施工单位负责协调指挥,实施小流量泄洪;1992年开始,正式由电厂负责指挥协调防汛工作,两站的全部泄洪设施都投入了防汛泄洪运行,其中紧水滩中孔泄洪设施在1995年首次投入运行,浅孔泄洪道单孔最大泄量达1 010m3/s,中孔泄洪道单孔最大泄量达650m3/s,石塘表孔泄洪道单孔最大泄量为800m3/s。电厂每年汛前根据实际情况,修订健全了《紧水滩、石塘电站泄洪闸门启闭制度》,明确泄洪闸门启闭命令除防汛领导小组正、副组长外,其他人员无权发布;公布了闸门操作人员和监护人员名单;规定汛期操作人员、监护人员的职责,且对闸门的运行方式和开启程序提出了具体要求。另外,在汛前还对泄洪设施进行维护检查和试验操作工作,两站泄洪设施都增设了厂外设备用电源,且建立了石塘电站弧形闸门高度智能化的监护系统。几年来,防汛泄洪设备运行基本正常,操作灵活,防汛值班人员接到防汛指挥部命令后能迅速操作闸门开启泄洪,保证了防汛的安全进行,泄洪运行中未发现闸门有振动现象。初期因液压启闭机聚氨酯密封圈材料老化失效,1992年石塘泄洪时发生1号弧门提不起,2号弧门在泄洪时自行下落的不安全现象,当年即由施工单位负责整治,更换为耐油橡胶材料的蕾式密封圈,1993年后未再发生闸门提不起和自动下落现象,但仍偶尔发生油路不畅造成闸门关闭时受阻现象和因阀组漏油使弧形闸门产生下滑现象。紧水滩电站1号浅孔活塞杆在交接验收前就已有严重弯曲现象,泄洪运行时又因阀组单向阀有渗漏现象造成下缸保压时间短,需经常启动油泵打压维持开度不变。两站泄洪闸门在非汛期挡水运行期间漏水情况一般,紧水滩电站4孔泄洪闸门漏水部位主要是上部角水封处有喷射现象,石塘电站的5孔弧形闸门水封虽然安装不良,使水封根部和固定部分磨擦接触,但基本不漏水。两电站泄洪设施的检修闸门运行次数很少,紧水滩电站检修闸门的启闭机运行正常,石塘电站浮动闸门在液压启闭机检修时运行也正常。
5.2 防洪渡汛管理 5.2.1 防洪渡汛调度
紧水滩、石塘两电站水库实行联合调度,在确保紧水滩—石塘梯级电站水工建筑物的安全及水库上、下游人民生命财产的安全前提下,充分发挥紧水滩水库的有效库容进行调洪,争取少弃水或不弃水,多发电、多过木(竹),由于该流域洪水属典型山地洪水,汇流迅速,历时短,传播快,猛涨猛落,雨峰与洪峰出现间隔仅3~9h,因而两库的防汛任务十分艰巨。为了确保安全渡汛,电厂根据流域汛期水情情况,认真贯彻部颁《水电厂防汛管理办法》,建立健全了防汛组织,成立了以电厂厂长为组长、副厂长及总工程师为副组长的厂防汛领导小组,统一听从地区防汛指挥部及省电力局领导部门的指挥调度,小组下设防汛办公室,设在水工室,负责防洪渡汛的日常事务,各职能部门成立相应的防汛组织和抢险组织,上述机构当紧水滩水库水位高于183m且有泄洪趋势以及石塘电站准备泄洪时,由组长或副组长安排专人实行24h守班制。在主汛期,由防汛领导小组组长或副组长每月组织召开不少于一次的防汛工作会议,贯彻上级防汛工作精神,解决防汛工作中出现的问题,布置下一阶段工作重点,协调各部门的关系。紧水滩水库的防洪限制水位为184m,水位低于184m时,洪水调度权属电厂,库水位高于184m时,由丽水地区防汛指挥部调度指挥;石塘水库水位控制在101.1~102.5m之间,紧水滩—石塘区间发生洪水,在紧水滩水工建筑物安全和电力系统负荷允许的前提下,紧水滩电站应停机错峰,减少石塘水库弃水,开闸泄洪时应经厂防汛领导小组批准后执行,并通知地区防汛指挥部。加强了防汛规章制度建设,及时建立和修订了防汛办公室工作制度、梯级电站防汛值班工作制度、防汛领导小组工作制度、洪水调度标准、水情预报标准等规章制度。另外,还认真贯彻“以防为主”的方针,按照设防标准内洪水不垮坝、不漫坝、不淹厂房,对遭遇超标准洪水有应急措施,使损失减到最小程度的规定,编制了电厂《遇设计标准内洪水防止水淹厂房措施》和《遇大洪水及超标准洪水的应急措施》,且规定每年汛前实行一次防汛预演。5.2.2 建立水情自动测报系统
为了及时掌握水库流域的雨情水情,增长洪水预报的预见期和提高预报精度,合理利用水资源和安全渡汛,电厂与南京水利水文自动化研究所合作,研制了紧水滩水电厂水情自动测报系统,并于1994年10月投入运行,该系统由2个并行中心站、2个中继站和14个遥测站组成。考核运行表明,系统可靠性和实用性均较好,在防洪渡汛中发挥了应有的作用,运行期间经受了建厂以来泄洪次数最多、降雨总量最大的1995年汛期考验,成功地与下游洪水错峰并削减洪峰,它报汛及时,弥补了人工报汛的缺陷,为电厂实现安全渡汛提供了可靠资料。结 语
紧水滩水电厂在水工建筑物安全管理中,始终坚持管理工作制度化、规范化、标准化,有明确的主管大坝安全的厂长、总工程师和一支有较高素质保持相对稳定的专业队伍,较好地做到了有章必依、执章必严,扎扎实实地开展防洪渡汛、水工建筑物及监测系统检查维护和改造工作,保证了水工建筑物安全、可靠地运行,从而取得了显著的经济效益和社会效益。
第五篇:水工建筑物重点
水利工程指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利的目的而修建的工程.水工建筑物:为综合利用水资源,达到防洪,灌溉,发电,供水,航运等目的,修建的不同类型的建筑物,以控制和支配水流,满足国民经济的需要.水利工程特点:工程量大,投资多,工期长;工作条件复杂;受自然条件制约,施工难度大;效益大,对环境影响也大;失事后果严重.可靠度:结构在正常设计,正常施工,正常运行的条件下,在设计基准期内完成预定功能的概率;安全性,适用性和耐久性合称为可靠性.流土:在向上渗流作用下,表层局部土体被顶起或是粗细颗粒群发生浮动而流失的现象管涌:在渗流作用下,土中的细颗粒由骨架孔隙通道中被带走而流失的现象,主要发生在无黏性土中接触冲刷:渗流沿两不同土壤接触面流动,带走细颗粒,使临近接触面不同土层混合起来接触流土:渗流方向垂直于两种不同土壤的接触面.坝基不同土层间渗流将一层细颗粒带至另一层粗颗粒(管涌);一层为黏土,含水量大,凝聚力降低而成块移动,甚至形成剥蚀(接触流土).灌浆:回填灌浆(充填衬砌与围岩之间的空隙,使之结合紧密,共同受力,以发挥围岩的弹性抗力作用,并减少渗漏.)和固结灌浆(加固围岩,提高围岩的整体性,减小围岩压力,保证围岩的弹性抗力,减小渗漏).水工隧洞:为满足水利水电工程各项任务的需要,在地面以下开凿的各种隧洞.土石坝指由当地土料,石料或混合料,经过抛填,碾压等方法堆砌成的挡水坝.扬压力:是渗透压力和浮托力的总称.其中渗透水压力由上,下游水位差产生,浮托力由下游水深产生.浸润线:土石坝挡水后,在坝体内形成由上游向下游的渗流,这在坝体中渗流的水面线.节制闸:枯水期用于拦截河道,抬高水位,以利上游取水或航运要求,洪水期则开闸泄洪,控制下泄流量.重力坝指依靠坝体自重所产生的抗滑力来维持稳定的挡水建筑物.其坝轴线一般为直线,垂直于坝轴线方向设横缝,将坝体分成若干个坝段,每一个坝段相当于固接于地基上的悬臂梁.有压隧洞指洞内充满水,没有自由水面,隧洞内壁承受较大的内水压力,断面形状一般为圆形的过水隧洞.水利水电工程分等和水工建筑物分级:(1)分等分级的意义(目的):为贯彻执行国家经济,技术政策,达到既安全又经济的目的.(2)将水利水电工程按其工程规模,效益和在国民经济中的重要性分为5等;(3)将水工建筑物的永久建筑物和临时建筑物按其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性分为5级和3级.水闸按作用分为节制闸,进水闸,排水闸,分洪闸,挡潮闸,冲沙闸.书闸按闸室的结构型式可分为开敞式和涵洞式.水闸组成:上游连接段(作用:使水流平顺进入闸孔,同时保护两岸及河床免受冲刷并具有防渗作用),闸室段,下游连接段.闸门作用:挡水和控制下泄流量.护坦作用:消减过闸水流的能量,防治冲刷下游河床.上游连接段组成:上游翼墙,铺盖,护底,上游防冲槽,上游护坡.下游:下游翼墙,护坦(消力池),海漫,下游防冲槽,下游护坡.闸室段:底板,闸墩,闸门,胸墙,工作桥,交通桥.水闸的底流方式,由消力池,海漫和防冲槽等三部分组成.水闸工作特点:(1)稳定方向:水闸必须具有足够的重力,以维持自身的稳定.(2)渗流方向:应妥善进行防渗设计.(3)消能防冲方面:必须采取有效的消能防冲措施,以防止河道产生有害的冲刷.(4)沉降方面:采取必需的地基处理等措施,以减小过大的地基沉降和不均匀沉降.提高水闸抗滑稳定措施:①将闸门位置移向低水位一侧,或将水闸底板向高水位一侧加长②适当加大结构尺寸③增加闸室地板的齿墙深度④增加铺盖长度或在不影响防渗安全的条件下将排水设施向水闸底板靠近⑤利用钢筋混凝土铺盖作为阻滑板,但闸室自身抗滑稳定系数应小于1.0,阻滑板应满足限裂要求.土基特点:抗剪强度低,稳定性差;压缩性较大,容易产生不均匀沉降;易产生渗透变形,抗冲刷能力差;
水闸下游冲刷破坏主要部位是下游河床,下游岸坡.处理:下游河床:设置消力池,消力槛,海漫,防冲槽等
下游岸坡:①在消力池斜坡段顶部上游预留平台,上设小槛;②使上游引渠具有较长的直线段,并对称布置翼墙;③下游布置翼墙,并控制翼墙扩散角;④下游设置护坡;⑤制订合理的闸门开启程序.水闸防渗长度:L=C△H
坝基加固处理有开挖,清理,固结灌浆和破碎带的处理.进口建筑物型式:竖井式,塔式,岸塔式,斜坡式进水口.重力坝特点:优点:1工作安全,运行可靠2对地形,地质条件适应性强3泄洪方便,导流容易4施工方便,维护简单5,受力明确,结构简单缺点:1坝体剖面尺寸大,材料用量多2材料的强度不能够得到充分发挥3坝底扬压力大,对坝体稳定不利4砼体积大,易产生不利的温度应力和收缩应力.重力坝分类:按坝高分为低坝,中坝,高坝三类;按泄水条件分为溢流和非溢流重力坝;按坝体结构形式分为实体,宽缝,预应力,装配式和空腹重力坝.按材料科分为混凝土和浆砌石重力坝.重力坝分缝原因:在水工建筑物中,为适应施工期和运行期的温度变化,地基不均匀沉降,施工时混凝土的浇筑能力及散热要求以及结构布置要求等设置的接缝构造.缝的类型按作用分为温度缝(伸缩缝),沉陷缝和施工缝,按使用期限分为永久缝和临时缝.温度缝和沉陷缝多为永久缝,施工缝多为临时缝.重力坝工作原理:在水压及其他荷载作用下,依靠坝体自重在坝基面产生的抗滑力来抵抗水平水压力已达到稳定的要求.提高重力坝抗滑稳定措施:设置倾斜的上游坝面,利用坝面上水重以增加稳定;采用有利的开挖轮廓线;设置齿墙;抽水降压措施;加固地基;基本剖面:指坝体在自重,静水压力(水位与坝顶齐平)和扬压力3项主要荷载的作用下,满足稳定和强度的要求,并使工程量最小的三角形剖面.重力坝承受的主要荷载是呈三角形分布的静水压力,控制坝体剖面尺寸的主要指标是稳定,强度要求,重力坝基本剖面是三角形.非溢流坝的坝顶或防浪墙顶必须高出库水位,其高出库水位的高度为:△h=hl+hz+hc,其中hl表示波浪高度,hz表示波浪中心线高
出静水位的高程,hc表示安全超高.溢流坝的溢流面由顶部的曲线段,中间的直线段,底部的反弧段组成.溢流重力坝消能方式为挑流式,底流式,面流式和户斗流式.重力坝地基处理措施:①坝基的开挖与清理;②坝基固结灌浆:提高基岩的整体性和强度,降低地基的透水性;③帷幕灌浆:降低坝底渗流压力,防止坝基内产生机械或化学管涌,减少坝基渗流量.④坝基排水;⑤对断层破碎带,软弱夹层和溶洞进行处理.重力坝坝体排水措施是:靠近上游坝面设置排水管幕,其上下端与坝顶和廊道直通.坝基排水措施是在灌浆帷幕后设排水孔幕.重力坝对地基要求:1重力坝地基应具有足够的抗压和抗剪强度,以承受坝体的压力2应具有良好的整体性和均匀性,以满足坝基的抗滑稳定要求和减少不均匀沉降3应具有足够的抗渗性和耐久性,以满足渗透稳定的要求和防止渗渗水作用下的岩体变质恶化.重力坝分缝:(1)横缝(2)纵缝(3)水平缝
土石坝分类:按施工方法分:碾压式土石坝,水力冲填坝,定向爆破堆石坝按坝体材料分:土坝,土石混合坝,堆石坝;在坝身内的配置和防渗体的额材料分:均质坝,黏土心墙心墙坝,斜墙坝和多种土质坝.土石坝:优点:易于取材,工程造价低;适应地形条件能力强;运用较安全可靠;结构简单,易于维修和扩建;提高了土石坝的施工质量缺点:断面大,体积大;坝身一般不能溢流,需另设溢洪道;施工不如混凝土坝方便;粘性土料的填筑受气候条件影响.坝坡比:上游:1:2.5,1:2.75,1:3;下游:1:2.25,1:2.5,1:12.75
渗流计算的水力学法原理:等效原理和叠加原理.土石坝稳定破坏的状态:滑动(圆柱面,折线,复合滑动面),液化,塑性流动.土石坝工作特点:稳定,渗流,沉陷,冲刷方面.确定土石坝坝顶高程的确定:土石坝坝顶高程:水库静水位+超高(Y)Y=R+e+A①设计洪水位+正常运用情况的坝顶超高;②校核洪水位+非常运用情况的坝顶超高;③正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高;④正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高,再加地震安全加高
提高土石坝稳定性措施:提高了土的填筑标准;坝脚加压重;加强防渗排水措施;加固地基.土石坝坝坡滑裂面形状:曲线滑裂面,直线或折线滑裂面,复合滑裂面.面板堆石坝特点:就地取材;施工度汛问题比土坝容易解决;对地形地质和自然条=条件适应性较混凝土坝强;方便机械化施工,有利于加快施工工期和减少沉降;坝身不能泄洪,一般需另设泄洪和导流措施.变形裂缝:由于不均匀变形,在坝的某些部应变和剪应变而产生的裂缝.防渗体指该部位土体比坝壳其他部位土体更不透水,作用是控制坝体浸润线的位置,保持渗流稳定.设防渗体原因:土石坝挡水后,在坝体内会形成由上游的渗流,这会使水库损失水量,还引起管涌,流图等渗透变形,对坝颇稳定不利.形式:黏土心墙;黏土斜墙;非土料防渗体;
常用坝体排水形式:1贴坡排水2棱体排水3褥垫排水4管式排水5综合式排水土坝按防渗体的位置分为均质坝;粘土心墙坝;粘土斜心墙坝;粘土斜墙坝.底流消能设施有挖深;消力槛;综合式三种形式.常用泄水建筑物:河床式溢洪道,河岸溢洪道.河岸溢洪道的分类:按结构形式分为正槽式,侧槽式 ,井式和虹吸式四种;按其泄洪标准和运用情况分为:正常溢洪道和非正常溢洪道(漫流式,自溃式,爆破引溃式三种).泄槽水流特点:高速,紊乱,渗气,惯性大,对边界变化非常敏感.正槽溢洪道由进水渠(将水库的水平顺地引向溢流堰),控制段(控制溢洪道泄流能力的关键部位),泄槽(将过堰洪水安全地泄向下游河道),消能防冲设施(消除多余能量),出水渠(溢洪道下泄水流经消能后,直接进入下游河床易造成伤害,应设置出水渠)等部分组成,溢流堰轴线与泄槽轴线接近正交,过堰水流流向与泄槽轴线方向一致.侧槽溢洪道通常由溢流堰,侧槽,泄水道和出口消能段等部分组成.正槽溢洪道和侧槽溢洪道区别:正槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线正交,过堰水流方向与泄槽轴线方向一致.侧槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行,过堰水流在侧槽内转900弯后顺泄槽而下.水工隧洞衬砌作用: ①防止围岩变形,保证围岩的稳定②承受围岩压力,内水压力和其他荷载③防止渗漏④保护围岩免受水流,空气,温度,干湿变化等冲蚀破坏作用⑤平整围岩,减小表面粗糙,增大过流能力.类型:1无衬砌隧洞2平整衬砌3受力衬砌(单层衬砌,组合式衬砌,预应力衬砌,喷锚衬砌)
隧洞选线:从地质条件考虑;布置泄水隧洞的进口应注意使水平平顺;泄水隧洞一般流速较高;隧洞沿线应有一定的埋置深度;从施工方面要求;
有压隧洞的底坡由进出口高程决定.无压隧洞断面形式:城门洞形,马蹄形,圆形.衬砌上荷载计算:围岩压力;弹性压力;内水压力(无压隧洞,有压隧洞);外水压力
泄水隧洞作用:配合溢洪道泄放水,使水库调度灵活;泄防下游兴利用水;在多沙的河道上泄洪排沙;为人防或检修建筑物的要求而放空水库;施工导流,往往与永久泄水建筑物结合.地下轮廓布置原则:“上防下排”,即在闸室底板的上游侧布置铺盖,板桩和齿墙等防渗措施,用以延长渗径,减少底板下的渗透压力和渗透比降;在下游侧布置排水孔,减压井等排水设施,以便尽快排水渗水,减少底板下的渗透压力,防止发生渗透变形.闸基渗流计算方法:流网法,改进阻力系数法和直线比例法.直线比例法包括勃莱法和莱因法.底板作用:防冲,防渗.荷载计算:自重,水重,水平水压力,扬压力,波浪压力,泥沙压力,地震力.水平水压力指作用在胸墙,闸门,闸墩及底板上的水平水压力.对于软土地基上的水闸,当计算地基最大沉降量或相邻部位的最大沉降差超过允许值时,采用措施:①变更结构形势②采用沉降缝隔开③调整闸室布置.尽量使基底压力均匀分布④调整基础尺寸,加大底板长度,以减少基底压力⑤必要时对地基进行人工加固,以提高地基承载力⑥选择合适的施工程序,将重大的建筑物安排在前期施工,使它提前沉降.防渗,排水措施:排水孔;连续排水垫层.侧向绕渗:水闸挡水后,除闸基有渗流外,水流同时还从上游经水闸两岸渗向下游的形式.管路布置:竖井式,斜管式,折线形,桥式.涵洞包括:圆涵,箱涵,盖板涵及拱涵.拱形涵组成:拱圈,侧墙及底板.跌水的上下游渠底高差为跌差.跌差小于3—5米时布置为单级跌水,超过5米为多级跌水,常采用等落差布置,每级跌差控制在3—5米.渡槽按支承结构分为梁式,拱式,桁架式,组合式及悬吊或斜拉式