水布埡水利樞紐頁巖風化料擊實和滲透特性試驗

針對水布坯水利樞紐工程地下式電站廠房，以巖塊的力學性質(zhì)試驗為基礎(chǔ)，對圍巖體的基本力學屬性進行了系統(tǒng)研究，對重要的變形及強度試驗成果進行了對比試驗，并就某些測試技術(shù)提出了有益的建議。

針對清江水布埡水利樞紐河岸式溢洪道具有泄量大、水頭高、下游消能區(qū)環(huán)境地質(zhì)差等特點，通過１∶１００整體模型對一級挑流消能防沖布置及消能形式進行了３個方案試驗研究，結(jié)果表明：方案三的引渠流速、流態(tài)、水面比降、泄流能力及下游沖刷等的水力學指標基本上能滿足設(shè)計要求，并指出還有待研究的問題。

通過１∶１６５概化模型試驗，探討了適合該工程可能的消能型式。在１∶１００整體模型和１∶８８斷面模型上分別研究了一級挑流消能方案和底流接挑流的二級消能方案的水力學特性，并結(jié)合溢洪道布置、工程量等對一、二級消能方案進行了綜合比較，推薦一級消能方案為初設(shè)階段的基本方案。

水布埡水利樞紐是清江干流的最上一個梯級樞紐工程，該樞紐有水布埡和半峽兩個壩址可供比選。水布埡壩址位于巴東縣長嶺鄉(xiāng)，上距恩施市１１７ｋｍ，下距隔河巖水利樞紐９２ｋｍ，距清江河口１５３ｋｍ；半峽壩址位于長陽縣漁峽口鎮(zhèn)，上距水布埡壩址９．２ｋｍ。在可行性研究階段，對以上兩個壩址進行了大量的勘測設(shè)計和科研工作，從技術(shù)、經(jīng)濟、社會環(huán)境等各方面進行了綜合比較，經(jīng)過慎重研究分析，推薦水布埡壩址

水布埡水利樞紐混凝土面板堆石壩為世界同類壩型的第一高壩,地下電站系統(tǒng)等地下工程規(guī)模位于國內(nèi)水電工程前列。壩址河谷狹窄,地形陡峻,壩址下游地形稍緩,但分布較多滑坡體;壩址上部巖體為灰?guī)r,巖溶發(fā)育,下部為泥頁巖,總體呈上硬下軟分布,地質(zhì)條件復雜。為保證工程的有序、高效、安全實施,在工程建設(shè)前期制訂了科學、合理的施工規(guī)劃,在工程建設(shè)過程中嚴格按施工規(guī)劃組織施工,保證了工程建設(shè)目標的實現(xiàn)。從施工導流、施工進度、場內(nèi)交通、施工布置等方面,簡要介紹了水布埡工程的施工規(guī)劃,以供其它工程參考。

通過在水布埡水利樞紐地下廠房中進行變形試驗,研究了廠房區(qū)巖體的變形特性,采用反分析法進行粘彈性反分析,反演出地應(yīng)力、彈性模量及粘性參數(shù),并與現(xiàn)場試驗結(jié)果進行比較,對反算值進行評價。

采用不同方法計算了水布埡水利樞紐防洪投資分攤,對水布埡防洪分攤投資的籌措渠道進行了探討,并就不同回報及其對應(yīng)的投入方式提出了建設(shè)性的建議

采用不同方法計算了水布埡水利樞紐防洪投資分攤,對水布埡防洪分攤投資的籌措渠道進行了探討,并就不同回報及其對應(yīng)的投入方式提出了建設(shè)性的建議.

通過對水布埡水利樞紐面板堆石壩周邊縫止水結(jié)構(gòu)大比尺模型試驗，研究了銅止水片的物理力學性能并對止水型式進行優(yōu)化。對周邊縫與垂直縫銅止水接頭變形問題，作了一些探索性工作，研究了塑料止水帶的物理性能和止水防滲性能，嵌縫材料和自愈抗?jié)B材料止水結(jié)構(gòu)和止水性能，探討了止水結(jié)構(gòu)的工作機理及細部設(shè)計問題，提出周邊縫止水結(jié)構(gòu)和改進設(shè)計的措施和方案。

水布埡放空洞具有工作水頭高、流速大、上游水位變幅大等特點。針對其工作門區(qū)的突擴跌坎摻氣體型,通過1∶25局部模型和1∶40減壓模型,對該體型的水力特性及空化特性進行了試驗研究,結(jié)果表明:放空洞在工作水頭h0=0~110m范圍內(nèi)運行,工作門區(qū)突擴跌坎體型可免于空蝕破壞;工作門區(qū)側(cè)擴跌坎體型設(shè)計參數(shù)相對應(yīng)的臨界工作水頭hk為35~50m;工作水頭h0=20m時,側(cè)空腔淺小,底空腔基本消失,水流不能有效摻氣,而側(cè)沖擊區(qū)有初生狀態(tài)的蒸汽型空化發(fā)生,為安全計,宜采用抗蝕材料對邊墻水流沖擊予以防護。分析評估了該體型的抗空蝕破壞能力,研究成果為設(shè)計決策提供了科學依據(jù)。

對高壩洲水利樞紐基巖中較有代表性的和處于工程重要位置上的剪切帶泥化夾層進行了室內(nèi)滲透變形試驗,并對其中的259號泥化夾層在現(xiàn)場進行了原位滲透變形試驗。根據(jù)對試驗成果的綜合分析提出了滲透強度指標,為設(shè)計提供依據(jù)。

水布埡水利樞紐工程建設(shè)對流域生態(tài)系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的影響。目前,流域梯級開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響已引起社會各階層的廣泛關(guān)注。結(jié)合我國水利水電工程建設(shè)環(huán)境影響評價進程,概要地回顧了清江水布埡水利樞紐環(huán)境影響評價,并根據(jù)國家對水利水電建設(shè)項目提出應(yīng)在保護生態(tài)基礎(chǔ)上有序開發(fā)水電的要求,提出對一些關(guān)鍵技術(shù)問題的認識與考慮。

水布埡水利樞紐是具有發(fā)電、防洪、航運以及旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖等效益的綜合利用水利樞紐工程,主要任務(wù)是發(fā)電、防洪和航運,投資分攤時只考慮發(fā)電和防洪。采用了樞紐指標系數(shù)法、效益現(xiàn)值比例分攤法、替代方案費用現(xiàn)值比例分攤法、可分費用-剩余效益法四種方法進行水布埡樞紐投資分攤,提出了投資分攤建議及資金籌措建議。

湖北清江水布埡水利樞紐溢洪道弧形閘門為橫主梁三斜支臂結(jié)構(gòu),制作工藝復雜,通過弧形平臺制作放樣、下料卷制、焊接等方法、手段,采用科學合理的焊接工藝及拼焊順序,保證了該閘門的制作質(zhì)量。

水布埡水利樞紐放空洞混凝土補砌施工方法——水布埡放空洞工程結(jié)構(gòu)比較復雜，工藝質(zhì)量要求高、工期緊、施工條件差。工程技術(shù)人員根據(jù)結(jié)構(gòu)體型尺寸的不同，分別采用了鋼模臺車、液壓滑模、異形模板、人工翻模等工藝方法。實踐證明，施工方案及方法合理可行，工藝...

水布埡水利樞紐滑坡體綜合治理施工技術(shù)——針對水布埡工程較突出的環(huán)境地質(zhì)問題，結(jié)合工程施工實際情況，介紹了水布埡壩址下游5個主要滑坡體的綜合治理方案：抗滑樁施工、錨索施工、削坡減載、覆蓋層明挖和排水施工等．重點闡述了拉錨抗滑樁和錨索施工的施工方...

水布埡水利樞紐壩址區(qū)巖溶化程度較高,結(jié)合其左岸防滲帷幕布置設(shè)計,針對巖溶介質(zhì)中滲透水流的特點,建立了基于改進折算滲透系數(shù)法的巖溶滲流有限元數(shù)值計算分析模型。通過對不同防滲帷幕布置方案進行比較,較深入地分析了帷幕的長度和深度、巖溶管道以及巖層和帷幕的滲透性對滲流場的影響,提出了可節(jié)省22.5%防滲帷幕體的優(yōu)化布置方案

水布埡水利樞紐放空洞固結(jié)灌漿施工——簡要介紹了水布埡樞紐固結(jié)灌漿施工方法和施工程序，對灌漿成果和質(zhì)量進行了分析。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，對隧洞固結(jié)并聯(lián)灌漿孔的對稱形式和壓力控制以及封孔方式提出了見解?！　?/p>

簡要介紹了水布埡樞紐固結(jié)灌漿施工方法和施工程序,對灌漿成果和質(zhì)量進行了分析。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗,對隧洞固結(jié)并聯(lián)灌漿孔的對稱形式和壓力控制以及封孔方式提出了見解。

水布埡水利樞紐溢洪道采用挑流消能,最大下泄流量18280m3/s,泄洪落差171m,泄洪功率3.1萬mw。消能沖刷區(qū)環(huán)境地質(zhì)復雜,左岸有大巖淌滑坡,右岸有馬崖高陡邊坡。巖層以泥盆系寫經(jīng)寺組砂頁巖為主,巖性軟弱,斷裂構(gòu)造發(fā)育,抗沖刷能力低。消能沖刷區(qū)采用兩岸設(shè)置防淘墻而不護底的防護方案。防淘墻設(shè)計與施工方案研究了鉆爆法開挖、預應(yīng)力錨索加固方案;鉆爆法開挖、錨拉洞加固方案;機械成孔(槽)、預應(yīng)力錨索加固方案。經(jīng)綜合比較,采用了鉆爆法開挖、預應(yīng)力錨索加固方案,目前設(shè)計和施工均已完成。實踐表明所選用的設(shè)計方案和施工方法是合理的。

水布埡水利樞紐壩址所在位置河谷狹窄,地形、地質(zhì)條件復雜,泄洪落差與泄洪單寬流量均較大,河床基巖軟弱,抗沖流速低,兩岸又有巨大的滑坡體及右岸馬崖高邊坡,導流建筑物、泄水建筑物以及電站尾水出口的布置又相對比較集中,泄洪的安全問題屬于水布埡水利樞紐的關(guān)鍵技術(shù)問題。為此,綜合闡述了溢洪道結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)整體模型試驗的研究成果以及防淘墻布置及其結(jié)構(gòu)形式的研究成果,從而最終論證溢洪道及防淘墻結(jié)構(gòu)布置形式在水布埡水利樞紐泄洪消能防沖系統(tǒng)中的可行性和合理性。

在綜合滑體的地質(zhì)條件及基本特征的基礎(chǔ)上,建立了古樹包滑坡的三維可視化地層模型?；谌S剛體極限平衡理論和條分法,計算分析了清江水布埡水利樞紐古樹包滑坡的三維穩(wěn)定性,討論了地下水位對滑坡穩(wěn)定性安全系數(shù)影響。為了更深入地研究抗剪強度對古樹包滑坡穩(wěn)定性的影響,進行了若干穩(wěn)定性影響因素的敏感性計算并且反演分析了抗剪強度。最后進行了滑坡整治工程效果驗算和潛在滑動面的搜索。計算表明:地下水對古樹包滑坡有嚴重影響;在旱季現(xiàn)有滑坡基本穩(wěn)定,雨季滑坡處于極限平衡狀態(tài)。計算結(jié)果為古樹包滑坡的永久整治工程設(shè)計提供理論依據(jù)。