大壩安全可靠性分析_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  大壩安全可靠性分析</b></p><p>  摘要:本工程根據(jù)運(yùn)行45年以來的洪水過程線的實(shí)測資料,結(jié)合理論計(jì)算,大壩的安全穩(wěn)定性較高。 </p><p>  關(guān)鍵詞:大壩;安全;分析 </p><p>  Abstract: This project according to the measured data

2、 of flood hydrograph operation in 45 years, according to the theoretical calculation, high safety and stability of the dam. </p><p>  Key words: dam; safety; analysis; </p><p>  中圖分類號(hào):TV698.2+3文

3、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào): </p><p><b>  1 工程概況 </b></p><p>  潭嶺水電廠位于廣東省北部連州市境內(nèi),連江上游星子河支流的潭源洞水。是一座以發(fā)電為主,兼顧防洪、灌溉等效益的綜合性利用工程。壩址以上集水面積142km2,設(shè)計(jì)多年平均進(jìn)庫流量4.75m3/s,水庫的正常高水位643.0m,設(shè)計(jì)洪水位644.8m,校核洪水位645.7m,水庫

4、總庫容17650萬m3,屬多年調(diào)節(jié)水庫。工程等級為大(二)型??傃b機(jī)3×12.5MW=37.5MW,設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電量1.43億kWh。灌溉面積5.5hm2。 </p><p>  電站樞紐建筑物組成包括砼重力壩、泄洪底孔、電站取水口、引水隧洞、調(diào)壓井、壓力管道及地下廠房和開關(guān)站等。大壩工程于1966年10月完工,1969年4月第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,1970年10月三臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)。大壩工程于1967年1

5、月12日進(jìn)行了水庫蓄水驗(yàn)收工作。 </p><p>  大壩壩址區(qū)為燕山期中粒斑狀花崗巖,巖性堅(jiān)硬,強(qiáng)度較高,風(fēng)化層厚度在2~10m左右,為良好的壩基基礎(chǔ)。由于斷層和裂隙比較發(fā)育,在壩軸線附近共分布有18條斷層,其性質(zhì)為壓性或壓扭性,且往往互相穿插,寬度亦極不穩(wěn)定,致使某些地段形成了一些缺陷,但河床巖石尚較完整、新鮮。岸坡大部份為微風(fēng)化基巖。 </p><p>  壩址區(qū)地震基本烈度為六度

6、。 </p><p>  大壩安全可靠性分析,包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:(1)復(fù)核大壩運(yùn)行設(shè)計(jì)的安全可靠性,(2)出現(xiàn)非常情況時(shí),大壩的安全情況的分析。 </p><p>  2 大壩運(yùn)行設(shè)計(jì)的安全可靠性復(fù)核 </p><p>  2.1大壩的運(yùn)行設(shè)計(jì) </p><p>  本樞紐工程系以發(fā)電為主,兼有防洪、灌溉綜合效益的工程,但水庫不設(shè)置專門的防

7、洪庫容。水庫的運(yùn)行調(diào)試方式為:庫水位低于或達(dá)到正常高水位643.0m時(shí),除非出現(xiàn)意外情況,泄洪底孔一般不渲泄流量,全部來水均用于發(fā)電和存入庫內(nèi),水庫的運(yùn)行調(diào)度服從發(fā)電的需要,由省電力局中調(diào)所統(tǒng)一調(diào)度。在汛期,不論是否發(fā)生洪水,當(dāng)庫水位低于正常高水位時(shí),仍不泄洪,將全部來水用于發(fā)電和存入庫內(nèi);當(dāng)庫水位超過正常高水位(汛期防洪限制水位)時(shí),則根據(jù)水文預(yù)報(bào)資料,算出洪水總量、洪峰流量及下游洪水情況,由防洪領(lǐng)導(dǎo)小組確定泄洪要求,在確保大壩安全的

8、條件下,盡量減少排洪量,以提高下游的防洪能力和電廠的發(fā)電效益。在正常高水位時(shí),兩條泄洪底孔的泄洪能力為110.2m3/s,發(fā)電引水流量為9.5m3/s。 </p><p>  2.2水庫運(yùn)行的實(shí)際情況 </p><p>  水庫自1966年10月下閘蓄水以來,歷年達(dá)到的最高庫水位及其泄洪情況如下表: </p><p>  從上表可以看出,由于本水庫系完全多年調(diào)節(jié)水庫

9、,發(fā)電效益較好和有灌溉任務(wù)。因此,水庫蓄滿的機(jī)會(huì)是不多的。建庫45年來,在汛期達(dá)到正常高水位,并真正需要進(jìn)行泄洪的年份僅有1997年一年,且其泄洪流量有110m3/s,泄洪時(shí)間不足兩天,這說明需要?jiǎng)佑眯购榈卓走M(jìn)行泄洪的機(jī)會(huì)是很少的。另根據(jù)近幾年汛前檢查試放水的試驗(yàn)表明,泄洪底孔的運(yùn)行操作靈活方便,可靠性好(詳見電廠運(yùn)行專題報(bào)告)。盡管在泄洪時(shí),其噴射水流對下游山坡會(huì)發(fā)生沖刷,對山坡的穩(wěn)定有一定影響,但近期不致影響正常泄洪。 </p

10、><p>  2.3根據(jù)調(diào)洪演算,大壩抗滑穩(wěn)定、大壩基礎(chǔ)處理及壩基應(yīng)力復(fù)核、泄洪底孔的水力計(jì)算和結(jié)構(gòu)計(jì)算的復(fù)核,說明大壩的設(shè)計(jì)均能滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。又根據(jù)大壩原型觀測資料的分析得知,大壩的運(yùn)行情況是正常的。 </p><p>  綜合上述三個(gè)方面的論證,可以認(rèn)為大壩的運(yùn)行設(shè)計(jì)是安全可靠的。 </p><p>  3 非常情況時(shí)大壩的安全情況分析 </p>

11、;<p>  對大壩出現(xiàn)非常情況時(shí)其安全情況從下述情況兩個(gè)方面進(jìn)行了分析。一是在正常高水位情況下,大壩出現(xiàn)異常情況,需要將水庫放空所需時(shí)間的計(jì)算。二是當(dāng)出現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)的異常洪水時(shí),大壩的安全情況分析。 </p><p>  3.1本水庫的泄洪底孔和發(fā)電引水隧洞的進(jìn)口高程均比較低,分別為616.0m和619.0m,均可以作為大壩出現(xiàn)異常情況時(shí)放空水庫之用。在庫水位降低至616.9m時(shí),庫內(nèi)存水已不足80萬

12、m3。因此,不會(huì)對下游造成威脅。 </p><p>  當(dāng)天然來水量為汛期最大月平均來水流量10m3/s,經(jīng)計(jì)算得知:⑴利用兩條泄洪底孔和電站滿負(fù)荷發(fā)電,將庫水位從正常高水位下降至水庫死水位623.0m時(shí),約需17天。⑵單獨(dú)利用兩條泄洪底孔放水,庫水位從正常高水位降至死水位時(shí)約需18.7天;降至616.9m高程時(shí)約需23天。另根據(jù)上面的統(tǒng)計(jì)資料得知,水庫的水位能力達(dá)到正常高水位的機(jī)會(huì)是不多的。實(shí)測多年最高庫水位平

13、均值僅為638.06m,比正常高水位低5m。因此,實(shí)際上將水庫存水泄空的時(shí)間遠(yuǎn)比上述計(jì)算得出的放空時(shí)間少,可以滿足水庫放空的要求。 </p><p>  3.2當(dāng)水庫出現(xiàn)超過校核標(biāo)準(zhǔn)的異常洪水,如達(dá)到5000年一遇的超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí),由于泄洪能力的不足,水庫水位將會(huì)上升,超過校核洪水位,經(jīng)調(diào)洪估算得知,庫水位約升高至646.35m,尚比壩頂高程647.0m低0.65m,即使加上風(fēng)浪高,亦不致出現(xiàn)漫壩現(xiàn)象。此時(shí),大壩的

14、抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)(以3#壩段為代表)K’=3.72,壩基的應(yīng)力仍低于允許應(yīng)力范圍之內(nèi)。這說明大壩是具有足夠的安全度的。 </p><p><b>  4 結(jié)語 </b></p><p>  綜合上述兩方面的分析,在正常運(yùn)行設(shè)計(jì)工況下的安全性十分可靠,能夠抗御正常來水下的安全穩(wěn)定;當(dāng)出現(xiàn)非常情況時(shí),即5000年一遇的洪水時(shí),庫水位約升高至646.35m,大壩的抗滑穩(wěn)定安

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