宝兴水电站调压井设计优化与主要施工技术研究

论文摘要

随着我国水利事业的蓬勃发展,水电建设工程逐渐西移,越来越多的大型水利工程项目正处于规划、设计和建设之中。这些工程的特点是:工程规模巨大、枢纽建筑物多、坝址多位于高山峡谷之中,由于受地形及水力条件约束,在建和即将开发的很多大中型水电工程开发方式为引水式,因此,今后将有不少调压井工程需要建设,由于多数工程均位于西部高山峡谷地区,地质条件也相当复杂,因此,开展并总结调压井工程设计与关键施工技术研究是十分必要的。研究成果不仅对同类工程有重要的参考价值,也必将有力地推动我国调压井工程设计与施工技术的进步。宝兴水电站是一座高水头、长隧洞引水式电站,调压井位于引水隧洞的末端,本文结合宝兴水电站调压井工程实际情况,对其调压井型式和布置方案进行复核和优化设计及相应施工技术研究,主要包括以下几个方面的内容:(1)结合原可研阶段设计结果,进行阻抗式调压井和水室式调压井布置方案的比选,并对宝兴水电站调压井工程采用气垫式调压井的可行性进行了研究。通过对不同形式调压井设计方案在地质条件、建筑物布置、工程造价及运行可靠性等多方面的综合比较,优选最佳的调压井实施方案;(2)根据设计最终的选择结果(水室式调压室)对其相应的施工技术措施及质量保证措施进行了探讨,以达到节省工程投资,加快施工进度,减小工程建设对环境影响的目的,并促进调压井工程施工技术的进步。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 能源发展与水电开发
• 1.1.2 水电站调压井工程发展趋势
• 1.2 工程概况
• 1.2.1 基本概况
• 1.2.2 水文气象条件
• 1.3 本文的主要研究内容
• 2 调压室的作用、工作原理及分类
• 2.1 调压室的作用
• 2.2 调压室的工作原理
• 2.3 调压室的类型及布置方式
• 2.3.1 调压室的布置方式
• 2.3.2 调压室的类型
• 3 宝兴水电站调压室的设计研究
• 3.1 调压室工程地质条件
• 3.2 宝兴水电站调压室的设计方案
• 3.2.1 总布置方案
• 3.2.2 调压室前期设计方案
• 3.3 阻抗式与水室式调压室方案比选
• 3.4 气垫式调压室方案
• 3.4.1 气垫式调压室布置方案
• 3.4.2 气垫式调压室水力过渡过程特性计算
• 3.5 水室式调压室方案复核以及水力过渡仿真计算
• 3.5.1 计算目的及任务
• 3.5.2 基本资料
• 3.5.3 计算方法和要求
• 3.5.4 计算成果及分析
• 3.5.5 主要计算成果汇总表
• 3.5.6 结论和建议
• 3.6 气垫式与水室式调压室型式综合比较
• 3.6.1 工程地质条件
• 3.6.2 建筑物布置
• 3.6.3 工程造价估算
• 3.6.4 运行可靠性
• 3.7 本章小结
• 4 宝兴水电站调压室施工技术研究
• 4.1 调压室系统工程进展
• 4.1.1 调压室开挖特性
• 4.1.2 完成情况及形象面貌
• 4.1.3 剩余工程进度安排
• 4.2 调压室系统开挖施工程序
• 4.3 施工工艺流程和施工技术
• 4.3.1 9#施工支洞开挖支护
• 4.3.2 引水洞开挖
• 4.3.3 调压上室及通气洞开挖
• 4.3.4 调压室导井钻孔施工
• 4.3.5 调压室穹顶开挖施工
• 4.3.6 调压室竖井扩挖
• 4.4 初期支护
• 4.5 调压井系统工程质量控制措施
• 4.5.1 反井钻机成孔质量控制措施
• 4.5.2 开挖质量控制措施
• 4.5.3 支护质量控制措施
• 4.5.4 钢支撑施工质量保证措施
• 4.6 施工质量检测情况
• 4.7 开挖及支护单元工程质量评定
• 4.8 调压井及压力管道施工监测
• 4.9 宝兴水电站水室式调压室施工相片
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录