APP下载

西藏阿里地区欧果水电站病险分析及处理措施

2016-03-12刘洪波

河北水利 2016年5期
关键词:溢流坝孔距砌石

□刘洪波

西藏阿里地区欧果水电站病险分析及处理措施

□刘洪波

本文分析了欧果水电站存在病险原因,并提出处理措施建议。

安全评价;渗漏;除险加固

欧果水电站位于狮泉河上游,革吉县境内,县城东南32km,距狮泉河镇153km,为河床式水电站,Ⅲ等中型工程,水库总库容1250万m3,装机容量2×400kW,是革吉县骨干电站,县城的唯一电源。工程由水利部天津水利水电勘测设计研究院设计,新疆神宇水利水电工程公司单位施工,工程于2003年4月破土动工,2006年5月试运行,2006年8月正式向县城供电,目前已运行近10年。

1.工程概况

工程枢纽从右至左一线布置为右岸非溢流坝、电站进水口、冲砂闸、溢流坝、左岸非溢流坝等建筑物组成,电站厂房布置在右岸非溢流坝下游,装机2台轴流式发电机组,副厂房、生活及办公用房布置在厂房下游右侧。

工程初期运行2年后,即2008年6月,大坝出现浆砌石非溢流坝、溢流坝和变压器后墙渗水,上游面和护坡出现裂缝,混凝土结构出现冲蚀和冻融等危害大坝安全的问题。

2.工程枢纽主要建筑物特征

2.1 溢流坝

溢流坝布置在河道中部,坝基置于砂砾石基础上。坝顶高程4606.4m,最大坝高17.4m,坝长74.4m,坝基宽22.0m,采用浆砌石外包钢筋混凝土结构形式,钢筋混凝土厚0.6m,坝基上游设4m深,0.6m宽的混凝土防渗墙,上游为50m长复合土工膜水平防渗。坝体堰型为实用堰,上、下游坝坡1∶0.7,坝底铺设0.2m厚的混凝土垫层。溢流坝下游段设长15.5m,深1.0m底板厚0.6m的钢筋混凝土消力池,池后接42.5m的防冲海漫,其中10m为浆砌石护底,其余为铅丝笼块石,厚0.6m。

2.2 冲砂闸

冲砂闸位于溢流坝和电站进水口之间,为开敞式胸墙结构,孔宽2.0m,共计2孔,安装2扇定轮钢闸门。闸上下游设导水墙与溢流坝和电站隔开,闸下游设35.0m长,深20m,底板厚1.0m的钢筋混凝土消力池,池后为25.8m的防冲海漫,厚0.6m,其中9.5m为浆砌石结构,其余部分为铅丝笼块石。

2.3 非溢流坝

右岸非溢流坝长121.04m,由20.0m浆砌石挡水坝和101.4m砂砾石坝组成。浆砌石坝顶宽4.0m,底宽15.0m,最大坝高12.90m,坝体采用浆砌石砌筑,迎水面由上至下为0.5~1.0m厚的钢筋混凝土面板。砂砾石坝顶宽3.0m,最大坝高12.7m,迎水面采用0.4m厚的浆砌石砌筑,下设复合土工膜防渗。

左岸非溢流坝长20.8m,坝顶宽3.0m,最大坝高11.6m。坝体采用浆砌石砌筑,迎水面由上到下为0.5~2.5m的钢筋混凝土面板。

2.4 电站进水闸

进水闸布置在冲砂闸和右岸非溢流坝之间,进水口位于正常运行水位下10.0m左右。进水口采用开敞式带胸墙结构,共计2孔,孔口尺寸(宽×高)2.58m×2.6m,前部设钢制拦污栅。下游出水口孔口尺寸(宽×高)2.58m×1.22m,设尾水钢制闸门。

2.5 主厂房

主厂房地上1层,地下2层,外形尺寸(长×宽×高)为18.0m×8.4m× 17.11mm,内安装两台型号为ZD500-LH-10立式轴流水轮机和SF400-12/ 990发电机组及附属设备。

3.分析造成安全隐患的原因及处理措施

2008年7月,中国水利水电科学研究院受西藏自治区水利厅委托对大坝进行安全评价工作。

工程安全评价后,运行管理单位一直未采取任何工程措施对存在的工程隐患进行消除,目前工程带病运行近8年,坝体下游出现的渗水、坝体表面混凝土剥离,坝后消力池损毁、厂房多部位渗水的现象更加严重。尾水挡墙和坝后导水墙底部冲蚀严重,面临坍塌危险。根据评价报告和现场查勘进行原因分析,提出以下处理措施。

3.1 电站厂房部分

因更换水轮机,固定件埋设时导致新旧混凝土结合缝部位漏水,应采取关闭进水闸门,对该部位混凝土缝隙两侧5cm范围进行凿除,形成V形槽,然后分层圧摸填筑环氧砂浆。

电站墙体存在渗漏,因上游非溢流段坝体表面防渗体破坏,坝体形成渗漏通道,从电站厂房下部墙体薄弱处出逸。墙体处理方法同上,与结合坝体防渗同步进行。

3.2 非溢流坝段

右岸非溢流坝段因坝体存在渗水与电站厂房形成渗透通道,导致坝体内细颗粒流失,坝体内出现中空,致使坝体浆砌石表面出现裂缝,甚至塌陷等现象。另浆砌石坐浆不饱满,砂浆强度不足,砌石内存在中空,勾缝砂浆强度不足,施工工艺不合理,也是导致浆砌石破损塌陷的原因之一。建议处理措施如下。

右侧非溢流坝段待放空水库后,检查浆砌石表面,如发现有塌陷区域,应将塌陷区域表层砌石清理,填筑砂石料压实,按照规程规范,确保质量的情况下重新浆砌石护坡。在塌陷区范围内估计坝轴向长度50m,即在右岸非溢流坝桩号0+070~0+120之间,在坝顶沿轴向方向,采取帷幕灌浆(水泥黏土浆液)措施。灌浆孔布置三排,深度深入相对不透水层。灌浆压力表层不宜小于1.5倍水头,底部宜为2.5倍水头,以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。灌浆方法、压力、孔距、质量标准与检查方法通过试验孔确定。按孔直径50mm,孔距2m,排距2m,孔深15.0m,孔梅花形错距布设进行。

3.3 溢流坝段

坝体表面混凝土因冲蚀、冻融以及施工质量差等因素,导致坝体表面破损严重,钢筋裸露。建议在水库放空后,将坝体表面松动骨料清除,清除厚度10cm,然后在绑扎一道钢筋网,浇筑混凝土,钢筋直径16mm,间距200mm,混凝土厚度30cm,强度等级C30F300W4。

下游坝脚因混凝土强度、厚度均不满足要求,坝体透水从坝脚出逸,渗水时间长达7年,导致全部坝脚段遭到破坏。建议将坝脚反弧段混凝土全部凿除,重新浇筑C30F300W4混凝土。

消力池段因混凝土浇筑质量差,导致尾水冲刷破坏,建议对消力池段混凝土全部拆除重建。

导水墙底部冲蚀破坏严重,建议将底部部分混凝土凿除,采用高强混凝土重新浇筑,如导水墙无钢筋,应将该墙拆除重新修建。

坝体透水建议采用全坝段固结灌浆,在坝顶沿轴向方向布置灌浆孔布置2排,深度深入坝底2m。灌浆压力表层不宜小于1.5倍水头,底部宜为2.5倍水头,灌浆方法、压力、孔距、质量标准与检查方法通过试验孔确定。按孔直径50mm,孔距2.5m,排距1.5m,孔深18.0m,孔梅花形错距布设进行。

溢流坝坝前库区防渗应在放空水库后,在坝前约2m处采用帷幕灌浆,旋喷工艺施工措施,灌浆范围为溢流坝两侧各10.0m范围内(约100m),沿轴向方向布置灌浆孔布置2排。灌浆压力表层不宜小于1.5倍水头,底部宜为2.5倍水头,灌浆方法、压力、孔距、质量标准与检查方法通过试验孔确定。按孔直径50mm,孔距2.5米,排距1.5米,孔深15.0m,孔梅花形错距布设进行。灌浆完成后,清理表层1m厚覆土,采用0.4m厚混凝土浇筑与坝基防渗墙、帷幕连成一体,混凝土底部增设复合土工膜,与原土工膜连接。

3.4 电站下游

电站下游浆砌石挡墙底部因砌筑质量和砂浆质量差,导致冲刷破坏严重,面临坍塌危险。建议将底部2m高范围内砌石重新修建。

4.结语

2015年5月份,受革吉县水利局委托,阿里地区水利局委派,本人前往欧果水电站勘察,后查阅了相关资料,书写了本文,鉴于水电站带病运行长达8年,存在严重的安全隐患,危及大坝安全,一旦溃坝,对下游县城居民将带来灭顶之灾,建议地方水行政主管部门尽快委托具有大坝安全鉴定资质的单位重新对大坝进行鉴定,根据鉴定结果委托设计单位和施工单位编制除险加固设计方案和实施工程措施,确保电站安全。□

2016-05-06

刘洪波,男,满族,河北省水利水电第二勘测设计研究院,高级工程师。

猜你喜欢

溢流坝孔距砌石
一种地下矿山斜井维护作业平台的设计及应用
大石涧水库溢流坝挑流鼻坎体型优化试验研究
周至县黑河水库重力坝设计
某水电站溢流坝设计及结构计算
大丛泉河人工湿地项目实施方案设计
砼灌砌块石挡土墙在工程中的应用
电磁波电阻率悬挂孔应力集中分析及优化设计
中世纪早期罗马式建筑艺术分析
TKP6511镗铣床回参考点故障原因及解决方法
水库砌石拱坝安全复核及坝体补强加固防渗处理