安康水电站：水能发电的新利源

1.3.3.1 工程与泄洪消能建筑物概况

安康水电站[21]位于汉江上游，距陕西省安康市城西18km。枢纽工程由拦河坝、坝后厂房、泄洪消能建筑物和通航设施等组成，如图1.22所示。水库正常高水位330.00m，相应库容25.80亿m3，电站装机4×200 MW。混凝土重力坝坝顶高程338.00m，最大坝高128.00m，坝顶轴线长541.50m。大坝按千年一遇洪水设计，万年一遇洪水校核。相应的上游设计洪水位为333.10m，校核洪水位为337.05m。消能防冲建筑物按百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核，调洪后下泄的设计流量为25700m3/s。

泄洪建筑物由5个溢流表孔、5个中孔和4个底孔组成。消力池宽91.00m，长108.00m，池底板顶高程229.00m，消力池末端为连续式尾坎，坎高14.00m，坎顶高程243.00m，尾坎为梯形断面。表孔采用宽尾墩—消力池新型联合消能工，消力池纵剖面如图1.23所示。

图1.22　安康水电站全景

图1.23　消力池纵剖面

表孔消力池底板采用纵、横缝分成37块，其中除最右侧7块宽9m（另6m与小导墙相连）外，其余各块尺寸为15～18m。底板厚度最小7m，一般为9m，最厚处达20m。底板表面1m厚为R28 300号抗冲混凝土，其内设有一层抗冲防裂钢筋网，以下为R28 150号基础混凝土，深度大于7m的坑槽部位回填R28 100号混凝土。各块纵、横缝在表层抗冲混凝土内设有铜片止水和塑料止水各一道，基础混凝土纵、横缝内设有键槽相嵌连接，池底板基础采用固结灌浆处理；消力池底板下设有抽排系统。(www.xing528.com)

1.3.3.2 消力池的破坏与修复

1.消力池的运行破坏

安康水电站[12]于1978年开工。1989年12月导流底孔下闸，坝前水位抬高，通过右底孔泄流。1995年5个表孔竣工，8月13日曾组织原型观测，当时入库流量11821m3/s，下泄流量4886m3/s，上游水位324.40m，仅1号、2号表孔和底孔联合泄洪，左底孔闸门开度8.0m，右底孔闸门开度6.0m，历时45分钟。经将消力池内水抽干检查发现，消力池底板表面20多条裂缝，结构缝有不同程度的张开，其中最严重的是有些缝宽20mm左右，缝两侧的错台高达50mm左右；消力池底板上下层混凝土结合面脱开，表层抗冲混凝土普遍上抬，最高上抬100～130mm。部分纵、横缝两侧底板出现错台。

1998年汉江发生多次洪峰，表孔共泄洪6次，有3次5个表孔全开运行，上游水位在325.55～326.86m之间变化。最大下泄流量13100m3/s，5个表孔、4个底孔和1个中孔参加泄洪。1999年底对表孔消力池再次进行抽水检查，发现局部原加固锚筋露出池底板表面。设计部门即决定对池底板进行表面高程变化测量、钻孔检查和外露钢筋拉拔试验，经钻孔取芯检查和锚筋拉拔试验分析，初步判断池底板抗冲面层混凝土又有抬动迹象。

2.破坏原因分析

经分析，认为消力池底板结构缝间止水的损坏，造成动水渗入及两层混凝土之间结合不良，是抗冲层混凝土脱开的重要原因。动水压力的反复作用使底板面层1m厚抗冲层混凝土上抬，在上抬过程中造成裂缝。

3.修复措施

为防止动水压力通过接缝传至底板背面和适应纵、横结构缝的温度变形要求，对缝隙采用柔性接缝处理。预应力锚筋加固范围为消力池内脉动压力较大部位，设计锚筋总数为1605根，其中有效根数为1396根，机动备用锚孔209个。锚筋设计吨位为30t，张拉锁定吨位为20t，锚筋长L=4.2m，内锚固段长度Ln=2.5m。