優(yōu)勢面理論九甸峽水利樞紐工程區(qū)域穩(wěn)定性評價中的應(yīng)用

對九甸峽水利樞紐工程的發(fā)電成本、發(fā)電效益和國民經(jīng)濟效益等做了詳細的分析計算,并對工程進行了財務(wù)評價、國民經(jīng)濟評價、敏感性分析及綜合評價。

洮河九甸峽水利樞紐工程經(jīng)濟評價——洮河九甸峽水利樞紐工程經(jīng)濟評價

丹江口水利樞紐是南水北調(diào)中線重要的水源工程,初期工程大壩按地震烈度8度設(shè)防。根據(jù)區(qū)域地震活動資料以及空間和時間分布特征,從區(qū)域構(gòu)造背景研究、近場區(qū)構(gòu)造背景研究和工程場地斷層活動性研究等3個層次出發(fā),對工程場地的構(gòu)造穩(wěn)定性進行了評價,認(rèn)為工程場地處于相對穩(wěn)定的地塊上,后期大壩加高工程可按地震烈度7度設(shè)防。

丹江口水利樞紐是南水北調(diào)中線重要的水源工程,初期工程大壩按地震烈度8度設(shè)防。從區(qū)域構(gòu)造背景研究、近場區(qū)構(gòu)造背景研究和工程場地活動斷層研究判定等三個層次出發(fā),對工程場地的構(gòu)造穩(wěn)定性進行了可靠且合理地評價,認(rèn)為工程場地處于相對穩(wěn)定的地塊上。后期大壩加高工程按地震烈度7度設(shè)防。

通過分析研究樞紐不同高程、不同風(fēng)化程度、不同巖性的巖體的變形特性,基本得出了樞紐巖體變形特性及規(guī)律,為樞紐區(qū)各建筑物的設(shè)計驗算提供了理論依據(jù),為優(yōu)化設(shè)計和節(jié)約工程投資奠定了基礎(chǔ)

甘肅省九甸峽水利樞紐及引洮供水工程是甘肅省"十五"計劃立項建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施項目。九甸峽水利樞紐工程的勘測設(shè)計工作始于1988年,2006年8月國務(wù)院批準(zhǔn)該項目可行性研究報告。在可行性研究階段,對碾壓混凝土重力壩方案和混凝土面板堆石壩方案進行了比選,選定采用混凝土面板堆石壩方案。初步設(shè)計階段對壤土心墻堆石壩、瀝青混凝土心墻堆石壩和混凝土面板堆石壩三種壩型進行了比選,最終選定采用混凝土面板堆石壩方案。

九甸峽水利樞紐是甘肅省引洮供水工程的龍頭項目,樞紐建筑物主要包括混凝土面板堆石壩、左岸1#、2#溢洪洞、右岸泄洪洞、右岸引洮進水口、引水發(fā)電系統(tǒng)及地面式廠房等,其中面板堆石壩的最大壩高136.5m,電站總裝機容量為300mw,工程規(guī)模為大(2)型,大壩為1級建筑物,其它主要建筑物為2級。本文主要介紹了樞紐工程的總體布置及設(shè)計特點。

九甸峽水利樞紐大壩是我國首次在高寒地區(qū)、高地震烈度區(qū)、高陡邊坡和深厚覆蓋層基礎(chǔ)條件下建設(shè)的百米級高混凝土面板堆石壩,其庫容大,工程區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜,工程建設(shè)尤其是大壩建設(shè)技術(shù)含量高,施工難度大。為此,在混凝土面板堆石壩設(shè)計中,進行了抗寒、抗震措施研究,對高陡邊坡和深厚覆蓋層進行了處理,此外,廠房后邊坡加固、偏心鉸弧門安裝、調(diào)壓井優(yōu)選等方面也取得了良好效果,運行情況良好。

對九甸峽水利樞紐右岸泄洪沖沙洞偏心鉸弧門的止水和支承選型設(shè)計、結(jié)構(gòu)布置、偏心參數(shù)確定、閘門和閘室水力學(xué)試驗與研究、閘門的荷載分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和三維有限元靜力、動力仿真計算研究、主(副)液壓啟閉機的布置及其容量的選擇作了比較詳細的介紹

九甸峽水利樞紐工程泄洪系統(tǒng)全部由3條隧洞組成,加引水發(fā)電洞,共計4條隧洞,隧洞約占整個建筑工程投資的32%。設(shè)計采用先進設(shè)計理論和方法,結(jié)合九甸峽壩址區(qū)的地形地質(zhì)條件,根據(jù)每條隧洞的運行特點,優(yōu)化隧洞斷面及襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計,對一次和二次支護進行了數(shù)值分析,完成了隧洞的設(shè)計,在保證工程安全的前提下,有效降低了投資,取得了很好的經(jīng)濟技術(shù)效益。

九甸峽水利樞紐工程巖體變形特性研究——通過分析研究樞紐不同高程、不同風(fēng)化程度、不同巖性的巖體的變形特性，基本得出了樞紐巖體變形特性及規(guī)律，為樞紐區(qū)各建筑物的設(shè)計驗算提供了理論依據(jù)，為優(yōu)化設(shè)計和節(jié)約工程投資奠定了基礎(chǔ)　　

九甸峽水利樞紐的混凝土面板堆石壩是建在深厚覆蓋層上的高壩,最大壩高133.0m。其主堆石料、墊層料、過渡料等筑壩材料的特性研究是至關(guān)重要的,關(guān)系到工程的安全和運行。通過設(shè)計的分析研究,類比類似工程的經(jīng)驗,提出了相關(guān)的參數(shù)和技術(shù)要求,同時通過現(xiàn)場的碾壓試驗加以驗證,取得了良好的效果。

區(qū)域穩(wěn)定性問題,是三峽水利樞紐工程(以下簡稱三峽工程)的重要研究課題之一。自50年代以來,有關(guān)部門作了大量的調(diào)查、觀測、研究工作,積累了較為豐富的第一性資料。本文著重從區(qū)域構(gòu)造背景、新構(gòu)造運動性質(zhì)和地震活動特征等方面分析評價該工程的區(qū)域穩(wěn)定性。

水利水電工程的壩型不同,對壩基的要求也不同。九甸峽水利樞紐工程壩址區(qū)存在河床深槽及深厚覆蓋層、高陡邊坡與巖體卸荷、高地應(yīng)力等諸多工程地質(zhì)問題,通過對這些工程地質(zhì)問題的分析評價,選擇推薦了適合本區(qū)的混凝土面板堆石壩壩型。

為滿足珊溪水利樞紐工程施工需要,1996年在壩區(qū)布設(shè)了ⅱ等施工控制網(wǎng)。為檢測控制網(wǎng)的穩(wěn)定性,分別于1997、1998年對該網(wǎng)進行了復(fù)測,復(fù)測資料均滿足規(guī)定要求。根據(jù)3a觀測資料,對控制網(wǎng)穩(wěn)定性進行分析,認(rèn)為該網(wǎng)存在不穩(wěn)定因素,問題主要有兩點:①該網(wǎng)建立后1a時間內(nèi)有變動,未進行一定時間的穩(wěn)定期就進行首次值觀測;②該網(wǎng)中第2點建立在山坡上,加上隨后施工中的大面積開挖,具有不穩(wěn)定因素。因此建立施工控制網(wǎng)應(yīng)注意:①控制網(wǎng)點建立完畢后,應(yīng)經(jīng)過一定時期穩(wěn)定后再進行首次值觀測;②控制網(wǎng)點應(yīng)選在穩(wěn)定可靠具有良好基礎(chǔ)條件的山體上,個別控制點被破壞后應(yīng)能及時恢復(fù)。

在對甘肅省洮河九甸峽水利樞紐工程庫區(qū)的植物和植被進行調(diào)查和對工程建設(shè)對庫區(qū)植物的影響因素及后果作深入分析的基礎(chǔ)上,提出了工程對庫區(qū)植物和植被影響的科學(xué)評價.

洮河九甸峽水利樞紐壩址區(qū)軟弱結(jié)構(gòu)面對工程有顯著影響,通過9組現(xiàn)場試驗,取得了良好的試驗結(jié)果,采用數(shù)學(xué)地質(zhì)知識對試驗結(jié)果進行了可靠性分析,同時對試驗中存在的問題也進行了分析和比較

目前國內(nèi)對于壓力隧洞的計算方法主要采用結(jié)構(gòu)力學(xué)法和有限單元法,兩種方法計算結(jié)果相差較大。針對九甸峽水利樞紐工程引水發(fā)電洞設(shè)計,根據(jù)不同的情況采用不同的結(jié)構(gòu)分析方法,按照一次支護和二次支護步驟、計算確定噴錨支護參數(shù)、襯砌結(jié)構(gòu)以及隧洞滲漏量等,取得了較好的結(jié)果。

根據(jù)九甸峽水利樞紐項目區(qū)的實際和水土流失情況,布設(shè)相應(yīng)的水土保持防治措施,有效控制水土流失,保證工程建設(shè)和生產(chǎn)的安全正常進行

洮河九甸峽水利樞紐工程壩址區(qū)地下水低凹帶成因研究——通過對甘肅省洮河九甸峽水利樞紐工程壩址區(qū)的地質(zhì)條件分析研究，得出壩址區(qū)地下水低凹帶形成的主要影響因素，為壩基、壩肩防滲提供依據(jù)?！　?/p>

隨著社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展和不斷完善,國家在建筑材料、人工費、機電設(shè)備、稅費和政策性調(diào)整等方面不同程度地影響了工程投資,以九甸峽水利樞紐工程設(shè)計投資增加為實例進行了分析探討。

九甸峽水利樞紐工程是甘肅省實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的重要項目,是甘肅省引洮供水工程的水源工程。建設(shè)單位按照現(xiàn)代企業(yè)制度規(guī)范管理,在項目審批、前期臨建、主體工程建設(shè)、移民安置等方面,充分發(fā)揮項目法人的主導(dǎo)作用,有效協(xié)調(diào)各參建方在確保安全、質(zhì)量的前提下,加快了工程建設(shè)速度,并在甘肅省開創(chuàng)了按照市場化方式開發(fā)建設(shè)準(zhǔn)公益性項目的成功范例。