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1、中梁二级水电站充水技术要求水工部分（机电部分见机组启动试验规程）远大公司中梁项目部中梁二级水电站充水技术要求水工部分（机电部分见机组启动试验规程）1.1首部枢纽枢纽布置及任务中梁二级电站首部挡水建筑物布置在半溪沟口下游约400.0m处的河道内，由左岸非溢流坝、河床滚水坝和右岸拉沙闸组成，坝轴线长108.5m。 1. 左岸非溢流坝 左岸非溢流坝采用混凝土重力坝，坝体断面为梯形，上游坝坡铅直，下游坝坡10.6。坝段长5.0m，坝顶高程433.50m，坝顶宽3.0m，最低建基高程425.00m，最大坝高8.5m。 2. 滚水坝 滚水坝采用无控制的自由溢流式，布置上分为堰身段、上游防渗段和下游消能段三
2、部分。 堰身段：堰身段前缘宽度为92.0m，顺水流向长度为15.5m，最低建基面高程418.40m，堰顶高程427.40m，最大堰高9.0m。坝基为河床砂砾石层，厚度约25.027.0m，为较好地适应地基变形，控制段设4条横缝，分缝长度18.020.0m。控制段采用WES曲线型实用堰，堰体上游面为折面，高程423.40m以上为直立面，以下接11.0的斜面；堰体顶面在堰顶以上通过三段圆弧与上游直立面相接，圆弧半径分别为2.25m、0.9m、0.18m，相应各段圆弧末端距堰顶分别为0.788m、1.242m、1.269m；堰顶以下为幂曲线，曲线方程为y=0.139232098x1.85，而后以一段
3、半径R=7.2m、圆心角511530的反弧面与消力池底板相连。 上游防渗段：控制段上游设水平粘土铺盖防渗，根据覆盖层允许渗流梯度的要求，确定的铺盖长度为62.5m，铺盖厚度上游端1.5m，下游端3.0m，顶面高程421.40m，从上至下结构分层为：浆砌块石保护层40.0cm，反滤层30.0cm，粘土防渗层80.0230.0cm，铺盖左岸与岩石岸坡采用扩宽连接，右岸与拉沙闸上游进水渠右侧浆砌石挡墙相接，铺盖与建筑物的连接处均局部加厚至3.0m，并设沥青油毡止水。 下游消能段：滚水坝下游采用综合消力池底流消能，消力池长33.5m，宽92.0m，池底板顶面高程420.40m，池底板厚2.0m，池尾设
4、11斜坡式尾坎，坎顶高程423.00m，坎顶宽1.0m。消力池底板设纵、横缝，构成分离式结构。为减少板底扬压力，底板中设有竖向排水平压孔。消力池与左岸岸坡接触部位设“L”型钢筋混凝土墙，墙顶高程427.90m，墙厚1.0m。为防止下游河床冲刷，在消力池后接长14.0m的铅丝块石笼柔性海漫，海漫顶部高程421.40m。 3. 拉沙闸 拉沙闸设1孔，布置于滚水坝右侧，由闸室段、上游防渗段和下游消能段三部分组成。 闸室段：闸室总宽度10.5m，闸孔净宽6.0m，左侧闸墩厚1.5m，右侧闸墩厚3.0m，以承受右岸堆石压力。闸室顺水流向长度20.0m ，闸基座落于河床砂砾石层上，最低建基面高程418.4
5、0m，闸顶高程433.50m，最大闸高15.1m。拉沙闸采用有坎宽顶堰型平底闸，堰顶高程422.40m，上游设1/4圆弧面与直立面相接，圆弧半径1.0m，下游设14.0的斜坡与消力池底板连接。闸室内设平板工作门和平板检修门各1扇，尺寸为6.0m5.0m(宽高)，工作门及检修门分别由设置于闸顶排架上的2160kN固定式卷扬机操作。 上游防渗段：闸室上游亦设水平铺盖防渗，其结构型式与滚水坝段相同，铺盖长度为65.5m。为提高拉沙效果，确保引水系统进水口前“门前清”，在拉沙闸左侧上游设导墙，导墙长50.0m，墙顶高程429.50m，建基高程418.40m，墙高11.1m。铺盖与拉沙闸和导墙的连接与滚
6、水坝段相同。由于地方交通从右岸通过，原公路路基大部分为填方路基，为避免公路改线增加开挖工程量，同时兼顾到拉沙闸进水口水流条件，上游防渗段右岸设衡重式浆砌石挡墙，墙顶高程433.50m，建基高程419.00m。 下游消能段：闸室下游采用综合消力池底流消能，消力池长25.0m，与闸室同宽；由于拉沙闸因拉沙要求，须经常开启，为改善下泄水流流态，拉沙闸与滚水坝之间以导墙分开，使之成为独立区；左、右侧导墙与消力池底板形成“U”形结构，底板顶面高程420.40m，建基高程418.40m，导墙厚1.5m，墙顶高程427.90m。消力池后接长14.0m的铅丝块石笼柔性海漫，海漫顶部高程421.40m。为避免出
7、池水流对右岸岸坡的冲刷，消力池下游右岸约26.0m段设衡重式浆砌石挡墙防护，墙顶高程427.50m，墙顶填土坡度11.5。中梁二级电站引水坝设计洪水标准为50年一遇，相应洪峰流量为2320m3/s，校核洪水标准为200年一遇，相应洪峰流量为3010m3/s。泄水建筑物包括滚水坝和拉沙闸，引水坝堰型为WES实用堰，堰顶高程为正常引水位427.40m，溢流净宽92.0m；拉沙闸堰型为宽顶堰，堰顶高程422.40m，闸孔净宽6.0m。下泄设计洪峰流量2320m3/s时，库水位为432.15m(设计洪水位)，相应滚水坝泄流量为2027m3/s，拉沙闸泄流量为293m3/s；下泄校核洪峰流量3010m3
8、/s时，库水位为433.04m(校核洪水位)，相应滚水坝泄流量为2677m3/s，拉沙闸泄流量为333m3/s。1.1.2滚水坝和拉沙闸联合泄洪时泄流曲线按下式计算 1.1.3蓄水要求1. 由于二级挡水建筑物设计为混凝土滚水坝，坝较低因而采用一次蓄水至正常引水位427.4m。2.对滚水坝蓄水运行后的变形允许值，规范未作明确规定。根据已建类似工程经验，下面给出一个参考值，供蓄水时参考：水平位移：不大于3cm；垂直位移：不大于2cm。 3.坝基及坝肩渗漏情况。1.1.4蓄水运行前的注意事项1.对施工中混凝土缺陷如冷缝、裂缝、表面外露钢筋头等均应进行处理。2.对坝前进行清理平整。3.要求所有闸门、拦
9、污栅等金属结构及其启闭机安装并调试完毕，无水条件下闸门启闭运行正常。4.闸门运行的电源要绝对可靠。2.2 引水系统布置中梁二级电站引水建筑物布置在右岸，为自动调节渠道，由进水口、无压引水隧洞、压力前池和压力钢管等组成，设计引用流量51.75m3/s。进水口紧邻拉沙闸右侧布置，为1孔平底闸，长29.695m，底板高程422.40m，闸顶高程433.50m，由上游直线段、控制段及下游直线段组成。无压引水隧洞布置在右岸山体内，全长8174.938m，设计引用流量51.75m3/s。隧洞沿线除桩号引3+484.00引4+114.00m 和引6+720.00m至隧洞末端共计2084.938m段通过地层为
10、志留系砂页岩外，其余洞段穿过的地层主要为三迭系大冶组白云岩和二迭系阳新灰岩。底坡i=1/1500、断面尺寸6.0m6.7.102m(宽高)；隧洞结构形式根据地质情况分为衬砌段和喷护支护段。 压力前池采用正向进水式布置，由前池、进水室及冲沙孔等组成。压力前池正常运行水位421.80m，最高水位427.40m，池顶高程428.00m，总容积5500m3，有效容积2500m3。 前池长43.0m，其中扩散段长38.0m，底宽从6.0m扩散至25.0m，底部高程由渠末高程416.43m渐变到池底高程413.70m，池底板采用分离式底板，混凝土衬砌厚度0.5m；两侧边墙在桩号池0+000.00池0+03
11、3.00m段采用混凝土直墙衬护，墙体厚1.0m，并用锚杆与岩体相连；桩号池0+033.00池0+038.00m段采用浆砌石重力式挡墙，墙顶宽1.0m，迎水面铅直，背水面坡比为10.7。 电站进水室前缘宽度25.0m，进水室采用一机一管的引水方式，每个进水室各设1道拦污栅、事故检修门和一个直径0.8m的通气孔。进口为喇叭口形，底板高程415.50m，顶口高程为420.00m，上唇采用椭圆曲线，椭圆方程为x2/2.92+y2/2.32=1，其后以平坡与渐变段相联接，进口下唇及两侧设置半径0.5m的圆弧段，以改善进水条件。事故检修闸门孔口尺寸为2.2m2.2m，渐变段长度为3.3m，将方形管道渐变至
12、直径为2.2m的园管。 冲沙孔设置于进水口底部，共三孔，单孔断面尺寸为1.0m0.8m(宽高)，三孔于右进水室右边墩处汇合，并通过1000钢管接入大水溪沟内，冲沙孔由设置于右进水室右边墩内的D371Xp1.0Q蝶阀控制。压力钢管上接进水室，下连厂房，根据地形地质条件采用露天明敷式钢管，单管单机正向供水方式，按经济管径并考虑水头损失的大小，确定管径2.2m，单管长87.58m，单机额定引用流量17.25m3/s，相应流速4.54 m/s。压力钢管上下弯段设置镇墩，中间设支墩，间距9.0m。 压力钢管采用16MnR钢材，管壁厚度按满足钢管内压要求确定，加劲环尺寸及间距按抗外压稳定要求控制。最大内水
13、压力值70.07m，计算确定钢管壁厚12mm，加劲环厚12mm，高150mm，加劲环间距3m。 引水系统充水要求.1进水闸过流能力计算 二级电站设计引用流量为51.75m3/s，进水闸闸底高程422.4m，闸孔尺寸为6.0m5.0m(宽高)，正常取水位427.40m时为无坎宽顶堰过流，其过流能力计算公式为： 式中：流量系数，根据结构布置情况，取0.36(已包含侧收缩系数)； 淹没系数，根据由堰顶算起的下游水深(即出闸水深)与上游堰顶水头的比值查表而得。 通过试算，当下游水深(即出闸水深)为4.85m，相应淹没系数为0.50时，进水闸在正常引水位427.40m时过流能力即可满足要求。.2 充水前
14、形象面貌要求1.进水口各项工作完成，该处金属闸门及其电气设备安装及调试完成，具备运行及局部开启条件。2.引水隧洞衬砌及其它影响过流的施工项目施工全部完成，且混凝土待强时间不少于7天。3.隧洞内一切污物、杂质已彻底清除。4.所有施工支洞已封堵，且混凝土待强时间不少于7天。5.压力前池、压力管道施工完成，经验收合格，能投入正常运行。6.尾水渠已完成，经验收合格，能投入使用。7.水论发电机组及其附属设备安装完毕，能正常运转。8.各部位闸门安装完毕，在无水情况下、自动操作均已调试合格，启闭情况良好。9.冲砂管电动蝶阀安装完成，能现地手动操作。10.隧洞充水前，对56施工支洞之间围岩变形严重洞段及塌方洞
15、段衬砌混凝土表面设置一定数量的变位、变形观测点，并观测初始值。11.冲砂管消力池溢流堰堰顶用沙袋堆至边墙高程，以防冲沙时水流漫过堰顶流入三级电站进水口，同时对消力池上右侧进水钢管进行封堵。.2 引水系统充水顺序关闭1、2、3机导叶关闭前池进水口工作闸门打开前池冲沙蝶阀放水冲沙（12m3/s）（待水清后）引水隧洞充水压力管道充水.3引水隧洞充水程序和要求 检查形象面貌关闭闸门系统充水（排泥沙）放空检查并记录。1.引水隧洞充水应在放水冲沙后进行。2.关闭引水隧洞进口闸门，关闭1、2、3前池取水口闸门，关闭前池冲沙管蝶阀。3.由于本电站引水隧洞较长，因此隧洞充水应在坝前水位达到正常引水位427.4m时进行。局部开启引水渠进口闸门，闸门开度控制在1015cm之间，充水流量约为22.5 m3/s，对引水隧洞充水直至完成并稳定2小时。在充水过程中应注意观察各支洞封堵体漏水情况，若发现有异常情况，应立即停止充水并放空检查。在充水过程中按固定时间进行检查，并做好记录。4.引水隧洞充水流量应不大于2.5 m3/s。5.首次充水完成后，应放空引水隧洞及压力管道并进行全面
