南陽回龍抽水蓄能電站地下廠房設計——地下廠房采用一字形布置，由主洞室和尾閘室兩條洞室平行布置。該電站面臨著激振頻率高、上部受力、基礎薄弱等對抗振及結構設計十分不利的局面。通過多種工況的整體結構三維有限元動、靜力分析,從而掌握了結構的受力特性,結...

溧陽抽水蓄能電站地下工程洞室群地質條件復雜,地下水豐富,施工安全問題突出,施工難度大。主要介紹地下廠房系統施工規劃中支洞布置、施工程序及安全支護措施等,供同類型工程施工參考。

根據電站功能的需求,引入了裝飾與功能結合,對交通洞、主變洞、廠房進行裝修設計,采用防潮、隔音材料,運用明暗虛實的對比手法,在滿足功用的前提下,通過視覺效果,營造良好的地下洞室工作環境。

溧陽抽水蓄能電站地下廠房圍巖較差,地下水豐富。為了保證地下廠房的開挖質量,開挖施工期間,針對地質情況和開挖設計方案,在廠房頂拱和邊墻等典型部位布置了5個主要監測斷面,對圍巖應力、變形進行監測。從觀測結果來看,地下廠房系統的觀測布置較為合理,起到了險情預報、指導施工、評價與修改支護參數的作用,達到了對整個地下廠房系統全面監控的目的,保證了工程的總體安全。

研究抽水蓄能電站地下廠房通風環境對于水電站的運行管理具有重要意義。根據華東某抽水蓄能電站的廠房環境監測數據,發現其地下廠房生產區域中的副廠房公用配電室存在溫度分布不均勻與通風效率低下的問題?；谠搹S房生產區域的布置情況,初步分析其成因是通風口分布不合理造成局部累積的散熱量無法有效通過風口排出。基于此,根據現場通風布置提出2種方案,運用cfd方法結合現場測試數據進行模型驗證之后,針對2種優化方案進行cfd數值計算選取優化方案,并根據該方案進行現場試驗。結果表明,該方案具有一定的可行性。

(6)不考慮水流流速、地震因素。 4．6．2荷載組合 (1)施工期 自重、地基反力、側向山巖壓力、側向水壓力、揚壓力、頂板上施工機械荷載(攔污柵槽處的斷面 為支承墩傳遞最不利荷載)。 (2)檢修期(以死水位控制) 自重、地基反力、側向山巖壓力、側向水壓力、揚壓力、水壓差、支承墩傳遞最不利荷載(tt-污柵 船槽處的斷面)。． (3)運行期(以校核水位控制) 自重、地基壓力、傭向山巖壓力、側向水壓力、揚壓力、水壓差、支承墩遞最不利瞢載(攔污柵櫥 槽處的斷面)。 4．7喇叭段未端側墻與底板結構計算。 4．7．1計算假定與方法 (1)喇叭段未端側墻按擋土墻結構計算，土壓力計算按庫倫理論有關公式計算，不考慮墻前被 動土壓力，但考慮施工期、檢修期、運行期水位的影響． (2)喇叭段未端底板按反粱法計算．假定側墻(即邊墩)、中墩、隔墩為基礎粱的支座，單位長底

針對溧陽抽水蓄能電站廠區工程地質條件,對溧陽地下廠房洞室群的布置進行深入研究,重點對地下廠房的位置、縱軸線方向及球閥布置的選擇等進行詳細的論證。在此基礎上介紹整個地下廠房洞室群的各主要建筑物的布置情況。目前施工和開挖揭露的廠區地質情況與前期勘探情況基本一致,進一步證實了電站地下廠房洞室群布置方案是合理的、可行的。

清遠抽水蓄能電站輸水發電系統處在沉積巖與花崗巖的接觸帶上,地下廠房洞室群位置選擇是工程地質勘察的重點和難點。通過常規地質測繪,查明了地下廠房洞室群區的區域地質構造控制條件,在此基礎上進行了深孔、地質探洞的優化布置與勘察,并進行了地應力測試及巖體力學試驗,經過認真分析研究,科學準確地確定了廠房洞室群的位置。工程開挖表明:選出的地下廠房洞室群位置的工程地質條件在輸水發電系統中最好,巖體完整、斷層不發育,工程地質條件良好,為優化支護設計和施工創造了有利條件。

廣州抽水蓄能電站地下廠房探硐的施工

2013年4月,在連續通風工況下對白蓮河抽水蓄能電站地下主、副廠房及主變室等洞室的溫度、相對濕度、風速等進行了晝夜連續性監測,基于測試數據計算得到了電站通風工況的能效比。結果表明,只考慮廠房巖體自然冷卻的能效比變化范圍為1.6~2.7,均值為1.9;而計入廠房和交通洞巖體自然冷卻的能效比變化范圍為1.8~3.3,均值為2.8。說明地下長距離進風洞對空氣的自然冷卻(加熱)具有重要的節能意義,并給出了實際運行工況下白蓮河抽水蓄能電站通風空調系統節能運行建議。

地下廠房布置監測儀器對抽水蓄能電站的地下廠房性能監測尤為重要。以仙居縣抽水蓄能電站地下廠房監測布置為例,介紹蓄能電站地下廠房的布置方法、測試儀器、數據整理和成果分析。

為了掌握抽水蓄能電站地下廠房結構圍巖約束條件、振動特性及評價標準,采用電測法對國內某大型抽水蓄能電站地下廠房結構的模態和動力響應進行了有限元計算及現場振動測試與分析。根據上下游邊墻與圍巖之間不同的約束條件,建立了4種有限元模型。通過有限元模態計算結果與現場模態測試結果對比分析發現:抽水蓄能電站地下廠房結構進行有限元模態計算時,比較合理的計算條件為廠房邊墻邊界節點與圍巖法向接觸,法向共同變形,切向不約束；圍巖變形模量按ⅲ類圍巖選取,取變形模量為10gpa,泊松比為0.25；混凝土彈性模量應按動彈性模量計算。通過地下廠房結構的動力響應測試發現:出現位移最大值的工況主要為發電開機或發電停機工況,說明發電開機和發電停機工況是抽水蓄能電站正常運行時地下廠房結構振動最不利工況,該電站發電開機和發電停機工況引起的振動對地下廠房圍巖穩定并無影響,地下廠房圍巖處于安全狀態；廠房結構振動響應的頻率主要是0.5、0.75、8.25hz等低頻成分,這些低頻分量可能是尾水管或蝸殼內水流脈動壓力及機組基本轉頻或其倍頻的頻率成分,說明抽水蓄能電站地下廠房結構的振動響應主要是由水流脈動和機組轉頻所引起。通過對地下廠房結構進行安全評估分析,建議以0.2mm和0.8mm分別為抽水蓄能電站正常運行時地下廠房樓板在穩態工況和瞬態工況下的振動控制評價標準,該電站地下廠房結構的抗振性能基本滿足安全要求。上述模態和動力響應的有限元計算及現場振動測試與分析結果,彌補了國內抽水蓄能電站地下廠房結構基于現場振動測試研究的不足,為抽水蓄能電站地下廠房結構抗振設計及振動安全評價提供了參考依據。

2013年4月,在連續通風工況下對山西省西龍池抽水蓄能電站主變洞及主副廠房等洞室的空氣溫濕度及風速進行了晝夜連續性監測,基于測試數據得到了廠房通風的能效比,結果表明考慮進場交通洞和廠房冷卻的能效比范圍為2.1~3.5,均值為2.83,只考慮廠房巖體自然冷卻的能效比范圍為1.7~2.5,均值為2.06。說明進場交通洞對空氣有較好的冷卻作用,并給出了實際運行工況下西龍池抽水蓄能電站通風空調系統運行建議。

以某電站地下廠房樓板結構為例,采用計算模擬法對抽水蓄能電站常用的板梁和厚板結構進行計算,并對其不同樓板結構的動力特性進行了對比分析。結果表明,當廠房樓板的靜力剛度要求較高時(板梁結構靜力剛度等效于1.5m厚板結構),板梁結構自振頻率高、動力響應小,其結構形式優于厚板結構;當廠房樓板的靜力剛度要求不高時(板梁結構靜力剛度等效于1.0m厚板結構),板梁和厚板結構的動力特性相差不大。

以寶泉抽水蓄能電站為例,針對廠房結構面臨的激振頻率高、中拆方案削弱機墩剛度的振動問題,建立了有限元模型,分析了結構靜動力特性,提出了采取加強樓板約束和提高樓板剛度措施,以滿足地下廠房抗振要求。

本文通過對佛子嶺抽水蓄能電站地下廠房勘測資料的分析和研究,指出了佛子嶺抽水蓄能電站地下廠房的主要工程地質問題,介紹了地下廠房部位巖體分類及力學性參數取值方法,針對地下廠房工程地質條件給出了結論與建議。

廣州抽水蓄能電站地下廠房埋藏深、跨度大、邊墻高、布置在夾有蝕變巖的花崗巖體中，蝕變巖含蒙脫石，有遇水膨脹、崩解的特性。圍巖支護的成功與否，直接關系到電站建設的成敗。目前，廠房已正式投入運行一年多，從各種觀察資料表明，圍巖變形已基本穩定，地下廠房的噴錨支護是相當有效和成功的。本文主要結合廠房的工程地質特征。介紹相應的噴錨支護原則和支護參數。

以我國西龍池高水頭抽水蓄能電站地下廠房為計算實例,利用有限單元法建立數值模型,對機墩結構的整體剛度特性進行了分析.探討了結構計算模型和邊界條件的影響,在自振特性計算的基礎上進行共振復核.進而就機墩的結構形式和尺寸等對機墩剛度的影響進行了敏感性分析,探討了提高機墩剛度及其抗振性能的設計途徑,并研究了擬靜力法和動力法對計算結果的影響規律,得到了明確的結論性認識,可以為大型抽水蓄能電站地下廠房機墩結構的抗振設計提供有益參考.

十三陵抽水蓄能電站地下廠房結構動力分析

蒲石河抽水蓄能電站是我國東北的第一座大型抽水蓄能電站，該電站廠房洞室系統是一組空間立體交叉的地下洞室群。本文以地下洞室開挖為重點，根據本工程所處地理位置及地質條件，編制全面細致的施工方案，對施工過程中出現的技術問題進行分析并制定了積極有效的解決方案，保證了地下廠房系統施工順利進行。

江蘇宜興抽水蓄能電站地下廠房在國內同類工程中地質條件最差,在施工中通過采取合理的施工措施,不斷優化施工方案,同時結合工程具體情況運用創新工藝,較好地保證了工程的順利進行,地下廠房開挖與支護施工進度提前2個月,取得了在不良地質條件下廠房開挖施工質量優良的好成績。

地下工程通風與降塵需緊密結合施工通道布置、施工方法進行，在單一洞室布置的基礎上要綜合考慮大型洞室群施工方式的特點，對洞室群施工通風根據施工程序采取分期動態布置[1]。通過選擇合理的通風量、通風方式、通風設備和系統布置方案，采用合適的噴霧灑水、改進施工設備等綜合工程措施，降低洞內空氣中主要有害氣體和粉塵，達到改善作業環境的空氣質量[2]，提高施工效率，實現地下洞室群文明、安全、環保施工的目的。