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防渗方案的比选与审批策略

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:表6.2-1上水库防渗方案汇总表方案1、方案2库底覆盖层全挖,不回填石渣,全库沥青(钢筋)混凝土防护方案。方案3沿库周做封闭式帷幕灌浆防渗。该审查意见同意上水库采用全库盆防渗方案,同意库底采用黏土铺盖,库岸采用沥青混凝土防渗,相应大坝选用沥青混凝土面板堆石坝。

防渗方案的比选与审批策略

对水库渗漏的处理方法分为地面以上处理和地面以下处理两大类,抽水蓄能电站对水库有严格的防渗要求,防渗范围应根据地形、地质和库区水文地质条件等,经论证采用相应的防渗方案。

1997年12月,根据历次审查和咨询意见,按照可研阶段的设计要求编制完成了《河南省宝泉抽水蓄能电站可行性研究报告》,报告针对上水库防渗提出7个方案,包括6个外包方案,1个地下处理方案,具体方案见表6.2-1。

表6.2-1 上水库防渗方案汇总表

(1)方案1、方案2库底覆盖层全挖,不回填石渣,全库沥青(钢筋)混凝土防护方案。土石方开挖量最大。方案1库区土石方开挖量约700万m3,总开挖量800万m3;方案2土石方库区开挖量500万m3,总开挖量630万m3,仅开挖量就大于需要有效库容620万m3,而如此大的开挖量形成的库容大部分在死库容以下,非常不经济合理。若降低死水位高程,进水口高程相应降低,整个电站水头相应降低,进而带来一系列问题。另外,上水库无如此大方量的弃渣场,外运亦不合理,对环境的影响也不容忽视。综合分析,方案1、方案2不可取。

(2)方案3沿库周做封闭式帷幕灌浆防渗。属于地下处理方式,一是该方案灌浆工程量达到42万m3,二是采用此方案后渗漏量仍然大,一般水泥灌浆的渗透系数为10-5 cm/s,计算总渗漏量2.8万m3/d,占总库容的3.58‰,对抽水蓄能电站上水库偏大,不予选择。

(3)方案4库底保留部分覆盖层并回填石渣,黏土铺盖护底、喷混凝土护坡。首先喷层与软岩结合情况尚待试验研究,喷混凝土施工质量与黏土接头部位施工和防渗处理也有待研究,其次喷混凝土的渗透系数仍然比常态混凝土、沥青混凝土要大,因此暂不推荐该方案。

方案5、方案6、方案7渗水量较小,渗水量比较见表6.2-2。

表6.2-2 渗水量比较表

(4)方案5、方案6、方案7总的比较来说,方案7库底保留部分覆盖层并回填石渣,黏土铺盖护底,钢筋混凝土护坡虽然渗水量偏大,但在工程经验允许范围内,而且该方案工程造价相对最低,国内有成熟的施工队伍,因此在可研阶段设计推荐方案7黏土铺盖护底,钢筋混凝土护坡,方案6黏土铺盖护底,沥青混凝土护坡备用。(www.xing528.com)

(5)1998年3月,电力部会同河南省计委对黄河水利委员会勘测规划设计院《宝泉抽水蓄能电站可行性研究报告》进行了审查(见电水规〔1998〕290号文)。该审查意见同意上水库采用全库盆防渗方案,同意库底采用黏土铺盖,库岸采用沥青混凝土防渗,相应大坝选用沥青混凝土面板堆石坝。

(6)2001年8月,河南省电力局对宝泉抽水蓄能电站进行设计招标,由华东勘测设计院承担下阶段工程总体设计,2001年12月华东勘测设计院与黄河水利委员会勘测规划设计院签订了合作设计协议,由黄委院承担上、下水库的勘测设计工作。

(7)2002年8月,华东院完成了《河南宝泉抽水蓄能电站可行性研究补充报告》和《可行性研究补充阶段工程地质专题报告》,该报告对上水库布置进行几个方面优化,其中包括在上库库尾修建副坝隔离库盆和东沟沟尾,保留可研阶段副坝上游沟尾多级拦渣坝,拦截沟内固体径流。副坝为浆砌石重力坝,上游钢筋混凝土护面,坝址与库盆沥青混凝土防渗面板搭接,库底黏土铺盖与副坝前库底沥青混凝土搭接,形成上水库完整的防渗系统。

(8)2002年6月、8月,水电水利规划设计总院在北京主持召开了对华东院的《河南宝泉抽水蓄能电站可行性研究补充报告》等成果进行了审查(见水电顾办〔2002〕0030号文),该意见同意在上水库库尾布置副坝以拦截东沟固体径流,在副坝上游设置排水洞排泄东沟洪水,并取消上库岸边溢洪道。

(9)2003年两院根据合同要求开展了宝泉抽水蓄能电站上下水库、引水发电系统及地下厂房等工程的招标设计工作,2003年7月水电水利规划设计总院对宝泉电站施工规划报告进行了审查,肯定了总体施工方案。

(10)根据历次审查意见,上水库施工图阶段最终采用的方案为全库盆防渗方案,沥青混凝土护坡、黏土护底、副坝上游采用钢筋混凝土护面形成完整封闭的防渗体系。

(11)库坡、坝坡沥青混凝土面板为简式结构,厚20.2cm,由0.2cm厚封闭层、10cm厚防渗层、10cm厚整平胶结层组成,下卧层为碎石排水垫层,上水库沥青混凝土面板总面积为165200m2

(12)库底黏土顶高程749.70m,至库周按1∶5边坡升高至752.70m,752.70m平台宽3.0m,黏土铺盖上部设0.3m厚土夹石保护层,库底黏土铺盖层厚4.50m。750.00m高程防渗面积约为135000m2,黏土基础设0.5m厚反滤4B(0.1~20mm)、0.5m厚反滤4C(5~60mm)、1.0m厚过渡料3A。

(13)东沟沟尾副坝为双向挡水建筑物,基础坐于基岩,临库侧整个坝面采用1.0m厚钢筋混凝土面板衬砌,面板基础与库盆沥青混凝土面板搭接,沥青库底黏土铺盖与副坝前库底沥青混凝土搭接,形成上水库完整的防渗系统。

(14)上水库的排水系统由以下几部分组成:①坝坡、库岸的碎石排水垫层(即沥青混凝土下卧层)及库岸碎石层下部埋设PVC管;②库底过渡层及过渡层内塑料盲管、PVC排水管;③库底排水廊道;④坝基(含坝后堆渣场)排水带;⑤坝后堆渣坡脚排水棱体。

(15)岸坡沥青混凝土面板渗水沿下卧层碎石排水层,经碎石垫层底部设φ100PVC排水管汇至库底排水廊道,然后由排水廊道穿过主坝排向坝后的东沟内,排水管间距3根/10m;坝坡渗水沿碎石排水层顺坝基和坝后堆渣基础排水带排至东沟;库底渗水一部分沿库底埋设φ100PVC入排水廊道,一部分沿库底过渡层、堆渣顺坝基排水层、基础覆盖层经排水棱体排至坝后东沟。排水廊道沿库底布置,起到排水和后期监测的作用,渗水排至东沟。

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