水电站工程引水系统充水试验组织机构、试验实施方案、放空方案的报告

水电站工程引水系统充水试验组织机构、试验实施方案、放空方案的报告内容摘要：

口坝电站引水系统充水说明》 渡口坝引水系统由进水口、引水隧洞、调压室和压力管 17 道组成。 进水口主要控制坐标 YS1： X= m， Y= ； YS2： X= m， Y= ；YS3： X= ， Y= m。 为了使进水口坐落在完整的岩石上，在进水口前部设置了长约 15m的引渠。 渠底高程为 ，引渠前为陡坡，能有效的防止推移质泥沙进入进水口。 （ 1）下部结构 下部结构包括进水口流道、拦污栅，进水口流道为钢筋混凝土箱型结构，为减小结构的跨度，总净宽 ，孔口高度为。 进水口流道底板厚度为 1m，底板高程为 ，顺水流方向长 ，为改善进水口流态，减少水头损失，流道顶板采用四分之一椭圆曲线 :x2/62+y2/22＝ 1，其厚度为。 流道边墩厚度为 ，顶高程为 ；引水道采用直线渐变和圆弧结合的渐变体型，以改善水流流态。 为防止水草和其它污物进入引水管道，保证机组安全运行，在进水口前部设置一道拦污栅。 拦污栅顶部设置胸墙，胸墙顶高程为。 进水口闸门井段紧接进水口流道，缝间设置止水铜片。 进水口闸门井顶高程为。 闸门井底板厚度为 1m，其顶高程为 ，顺水流方向长。 18 （ 2）上部结构 为了进水口的操作及检修方便，进水口的操作及检修平台的高程选择与上坝公路相同为 ，并与上坝公路用交通桥连通。 进水口的操作及检修平台由以两边墩及胸墙为基础的梁系结构构成。 拦污栅启闭机工作桥和检修闸门启闭机工作桥，均采用整体框架结构，框架柱以进口流道边墩为基础，拦污栅启闭机室采用轻型板材结构，在框架柱的一侧设置混凝土楼梯作为与进水口操作及检修平台的通道。 引水隧洞布置 （ 1）平面布置 引水隧洞洞线总体布置方向为自北向南，在桩号K1+ 段穿越虾螃沟，穿越虾螃沟后主洞偏西南方向到达桩号 K6+，然后偏东南方向穿越宝塔沟，穿宝塔沟后继续东南方向在桩号 K9+903 段穿越岔子河继续 沿东南方向在桩号 11+915 段穿越铧尖河后偏东北方向到达调压室，引水洞线全长。 在虾螃沟、寨子上冲沟、岔子河、铧尖河沟、柏树湾沟以及打烂沟坝附近共设置 6 条施工支洞和工作面，支洞设计总长。 调压室布置 调压室布置在引水隧洞末端厂房上游山体内，中心坐标为（ X=， Y=），经方案比选调压室 19 采用阻抗 +上室式，竖井直径 9m，竖井顶高程 ；上室底板高程为 ，长度为 170m，尺寸为。 调压室底板厚 ，筒壁厚 ，采用 C25 混凝土衬砌，同时对筒壁围岩加设锚杆及固结灌浆。 调压室顶采用喷锚 +衬砌支护方案。 压力管道布置 压力管道的布置采用埋管方案，经过经济技术比较选定了竖井方案。 自调压室末端始接水平管，直径 ，管中心高程；水平管在桩号管 0+ 90176。 转弯，转弯半径 20m，形成竖井。 竖井降至高程 m时以同样的角度和半径转向形成中层水平管，此时桩号为管 0+。 水平管在桩号管 0+ 90176。 转弯，转弯半径20m，形成 竖井。 竖井降至高程 m时以同样的角度和半径转向形成下层水平管，此时桩号为管 0+。 主管全长管。 主管桩号 0+～桩号 0+012m 为钢筋混凝土管，内径 ，衬砌厚度 600mm；桩号 0+012之后为钢管，壁厚 16mm～ 50mm，外包 C20素混凝土厚 600mm。 在压力管道桩号管 0+、管 0+ 处设置 2 条施工支洞，支洞设计总长。 2. 引水系统充水要求 20 引水系统充水流量计算包括压力管道充水流量和引水 隧洞充水流量计算。 （ 1）压力管道充水流量计算 压力管道通过进水口闸门的充水阀进行充水。 充水阀门内径400mm，充水流量计算采用有压短管自由出流计算公式，计算成果见表 21。 ZgAQ △μ 2 式中： Q—— 流量（ m3/s）；  —— 流量系数； A —— 管道断面面积（ m2）； △ Z—— 管道出口的势能（ m）。 表 21 水库不同水位时检修闸门 充水阀流量计算表 水库水位（ m） 充水阀直径 D（ mm） 流量（ m3/s） 孔口流速（ m/s） 536 400 540 400 545 400 550 400 555 400 560 400 565 400 570 400 575 400 （ 2）引水隧洞充水流量计算 引水隧洞充水由进水口闸门控制，其 进水流量计算采用闸孔自由出流计算公式计算，计算成果见表 22。 Τ2μΤ/ε1 1 gebeQ += 21 式中： Q—— 流量（ m3/s）； ε —— 收缩系数。 μ —— 流量系数； T —— 闸前水深（ m）； e —— 闸门开度（ m）； b —— 闸门宽度（ m）。 表 22 水库不同水位时进口闸开度～流量计算 表 水库水位（ m） 闸门开度（ cm） 流量（ m3/s） 孔口流速（ m/s） 536 5 540 5 545 5 550 5 555 5 560 5 565 5 570 5 575 5 进水口闸门底板高程为 ，为保证引水隧洞能充满水，隧洞充水时水库水位不宜低于 ，根据水库不同运 行水位时进口闸开度～流量计算，选择引水系统充水水位为～ ，引水隧洞充水流量为 ～ ，相应闸门开度 5cm；压力管道充水流量为 ～ m3/s，充水阀门内径 D=400mm。 1. 进水口各项工作完成，包括拦污栅的安装及调试、边坡支护、现场清理等。 2. 引水隧洞和闸门井混凝土衬砌、锚喷支护、集石坑金属栅条安装等施工完成；各部位回填灌浆和固结灌浆完 22 成，且灌浆完成后待强时间不少于 14天。 3. 引水隧洞施工支洞封堵混凝土及封堵门施工完成，回填灌浆和固结灌浆完成，且灌浆完成后待强时间不少于14天。 4. 调压井和压力管道施工完成，施工支洞已封堵并完成灌浆工作，且待强时间不少于 14天。 5. 电站主副厂房、尾水渠及其出口施工完成。 6. 水轮发电机组及其附属设备安装完毕，能正常运转。 7. 各部位闸门及其电气设备安装完毕，且已调试合格，具备运行及局部开启条件。 8. 各类观测设备的安装及调试工作完成，并已测得初始数据。 9. 引水系统充水前，各建筑物均通过了按有关规程规范要求进行的验收程序，且验 收合格，能投入使用。 10. 引水系统洞内一切污物、杂质已彻底清除。 充水前按以下顺序作好准备工作：检查形象面貌→关闭闸门系统→记录初始数据。 1. 检查各建筑物是否已达到形象面貌，能否投入正常使用。 2. 关闭隧洞进口及支洞封堵闸门、关闭排水阀，同时 23 关闭水轮机进水管前的球阀及进人孔、排水管阀。 3. 检查各观测设备的初始记录情况。 在以上工作完成并确认合格以后，即可进行下一步的充水工作。 引水系统的充水顺序按压力管道→引水隧洞的次序进行。 充水过程均由进水口闸门和充水阀控制。 （ 1）压 力管道充水程序： 压力管道充水分四节进行，利用进水口闸门的充水阀进行充水，此时水库水位稳定在 以上。 在每节充水过程中和稳定时间内，应密切关注压力管道压力表读数，施工支洞、厂房内、厂房后坡有无变形、渗漏等情况、观测钢管变形、应力，各监测仪器进行数据测量。 若发现有异常情况，应立即报告有关部门，研究采取相关的处理措施；若情况正常，再继续进行下一节充水。 第一节：开启检修闸门的充水阀对压力管道进行充水，在阀门开启约 40～ 90 分钟后，关闭阀门，并稳定 3 小时。 第一节充水大约至压力管道下弯段 高 程。 第二节：阀门开启约 12～ 30分钟后，关闭阀门并稳定 3小时。 第二节充水大约至压力管道中平段 高程。 第三节：阀门开启约 15～ 40分钟后，关闭阀门并稳定 3小时。 第三节充水大约至压力管道中斜段 高程。 第四节：阀门开启约 8～ 20 分钟后，关闭阀门并稳定 3 24 小时。 第四节充水大约至压力管道上斜段 高程。 在正常情况下，压力管道充水时间约为 13 小时 15 分钟～ 15小时。 压力管道满水稳压 3小时后如无异常情况，可进入引水隧洞充水程序。 （ 2）引水隧洞充水程序 引水隧洞充水均由进水口闸门 控制。 由于引水隧洞进口底高程 与压力管道上平段底高程 高差仅，引水隧洞充水拟一次充满。 引水隧洞充水到一定程度后，有可能会发生涌浪回流，如水库水位过高，涌浪回流会冲击进口闸门平台，所以，在引水隧洞充水时，进水口平台上要撤走非工作人员和非使用设备，以策安全。 引水隧洞充水均在水库水位稳定在 以上时进行。 局部开启进水口检修闸门对引水隧洞进行充水，闸门开度为 5cm，充水流量约为 ～ ，在闸门开启约24～ 52 小时后完成。 在确认引水隧洞充满水后，稳压 4 小时。 在引水隧洞整个充水和稳压过程中，应对各施工支洞封堵段、各建筑物边坡等派专人值守进行观察，并做好记录，如发现异常情况，应立即报告有关部门，研究采取相关的处理措施。 25 3 引水系统运行要求 本运行要求主要参。