洞室群施工通风规律及粉尘浓度分布规律研究

为掌握抽水蓄能电站地下洞室群施工通风规律及粉尘浓度分布规律,以河北丰宁抽水蓄能电站为例,针对水电站地下厂房的四个主要洞室,采用计算流体力学方法(CFD),建立了水电站地下洞室群的通风风流组织和粉尘浓度分布模型,对不同通风回路状态下的地下洞室群的气流运行情况及粉尘分布情况进行了数值模拟,总结出地下洞室群在不同贯通回路下的风流运行规律,并应用烟尘净化装置解决了复杂地下洞室群的排烟问题。     

中国水工地下结构建设50年（下）

本期刊登全文的第三部分（下）主要介绍我国大型地洞室布置以及新奥法、先固后挖法在我国大型地下洞室施工中的运用，特别介绍了小浪底水利枢纽工程洞室群间距新的突破以及大吨位岩壁梁在诸多地下厂房中的运用。还介绍了我国台湾日月潭抽水蓄能电站先固后挖法施工的成功经验。     

抽水蓄能电站地下厂房开挖期通风风量研究

抽水蓄能电站地下厂房开挖期通风量计算时需要考虑多个因素,包括稀释柴油机产生尾气所需的空气量,却忽略了不同洞室及同一洞室中柴油机同时工作时需要的空气量。以抽水蓄能电站地下厂房开挖期通风风量计算为参考基础,详细说明各因素通风量计算方法及各系数取值依据,分析可得不同洞室及同一洞室内柴油机同时工作系数的抽水蓄能电站地下厂房施工开挖期风量计算方法,并进行工程实例计算,为地下厂房洞室施工开挖通风量计算、风机风管等通风设备的选择提供参考依据。     

基于数值模拟的复杂岩溶库区渗漏研究

在复杂地质环境条件下的岩溶地区,抽水蓄能电站建设的可行性和安全性评价愈来愈受到重视。以陕西某岩溶地区的抽水蓄能电站为例,分析库区岩溶发育特征和水动力条件,利用数值模拟方法精细刻画库区复杂岩溶通道的空间形态,测算了潜在岩溶渗漏通道的渗漏量。结果显示,水库建成后,三个岩溶通道会发生严重渗漏,其中"一线天"渗漏量最大,为4 058.89m3/d,坝基和黑松梁渗漏量分别为3 564.69m3/d和3 085.23m3/d,在施加防渗帷幕措施后,各个岩溶通道的渗漏量明显减小。     

高寒地区抽水蓄能电站地下厂房施工期通风、保暖、散烟系统研究

以河北省丰宁抽水蓄能电站地下厂房施工为研究对象,根据各洞室贯通的先后顺序,将地下洞室群施工期的通风分为一期通风、二期通风、三期通风3个阶段,不同阶段设计不同的方案。研究设计出高寒地区冬季隧道内施工防寒保暖散烟系统,结合管道通风和自然通风的方式进行通风。现场应用效果明显,各掌子面及掘进施工断面粉尘和有害气体浓度在短时间内大幅度降低,施工断面通道附近粉尘浓度降低到10 mg/m3及以下的水平,通风洞主体通道粉尘浓度甚至降低到5 mg/m~3以下的水平。该技术实现了洞室群内施工周期各阶段风流的有序流动更新,降低了施工成本,保证了施工质量,创造了良好的施工环境,为同类型高寒地区水电站建设提供了经验参考。     

安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩稳定性分析

根据安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房洞室群的布置情况,结合洞室围岩地质条件,采用FLAC3D程序建立数值分析模型.对厂房分层开挖方案进行模拟,研究洞室群围岩开挖后的位移场、应力场和塑性区的分布特征,揭示应力集中部位和围岩潜在破坏部位的分布规律.分析成果表明,安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩稳定,满足成洞条件,分析成果...     

大型复杂地下洞室群通风特性研究

地下洞室群施工作业面多,结构复杂,施工中会产生爆破气体、施工机械尾气、混凝土作业粉尘等。为解决地下洞室群内的通风布置优化问题,基于RNG k-ε湍流模型采用CFD软件对绩溪抽水蓄能电站地下洞室群的施工期通风进行数值模拟,研究地下洞室群内的实际通风效果以及入口风机风速对洞室内通风流场的影响。结果表明:现有通风方案下,洞室群内气流控制合理,主厂房与主变洞内均能形成下部送风、顶部排风,实现洞内空气的置换;当入口风机风速为20 m/s时,洞内流场分布均匀,空气流动速度适中,通风效果良好。     

爆破振动监测在抽水蓄能电站厂房开挖中的应用

山东某抽水蓄能电站工程在地下厂房及洞室进行安全开挖爆破时,对振动影响程度进行了质点振动速度监测,文中对优化爆破施工参数提供了依据和合理化建议,以控制抽水蓄能电站地下厂房及洞室爆破开挖时产生的影响。通过现场施工开挖进程,爆破振动监测对地下厂房及洞室爆破开挖存在的隐患,提供了安全性监测和指导性作用。     

大型地下洞室快速开挖施工方法探究

针对大型地下洞室快速开挖问题,结合浙江仙居抽水蓄能电站地下厂房尾水闸洞施工实例,分析了影响大型地下洞室开挖施工的因素,介绍了大型地下洞室快速开挖采用的施工方法,可为类似工程施工提供合理的技术方案和借鉴。     

句容抽水蓄能电站地下厂房洞室群支护措施研究

针对句容抽水蓄能电站地下厂房洞室群复杂的工程地质条件,参考类似工程支护设计经验,以柔性的系统喷锚支护为主,拟定3种不同的支护方案,运用3DEC建立数值分析模型,并基于该模型对地下厂房洞室群不同支护方案进行围岩稳定分析。通过对地下厂房洞室群3种支护方案的围岩变形、围岩应力及塑性区分布等多方面进行分析、比较,结合考虑工程投资、施工工期、施工组织等多方面影响因素,最终确定适合该地下厂房洞室群的合理支护措施。     

长隧洞施工有毒有害气体迁移规律研究

目前在建抽蓄电站长隧洞的施工大多以爆破为主要开挖手段,爆破后产生的有毒有害气体给施工环境带来了较大的影响。基于大涡模拟(LES)数值方法,建立了施工长隧洞空气流动及不同气体组分输运的数值仿真模型,针对在建的安徽金寨抽蓄电站施工隧洞爆破后有毒有害气体迁移规律进行仿真计算。通过现场实测数据对数值计算模型可靠性进行了验证,得到了与实际较为吻合的气体浓度迁移变化规律。在此基础上,进一步模拟了不同通风速度和不同掘进深度下的有毒有害气体运移规律,预测了气体停留时间。研究成果对抽蓄电站地下施工隧洞通风设计和安全施工具有指导意义。     

大型抽水蓄能电站长直型隧洞风尘迁移规律研究

抽水蓄能电站地下洞室群施工存在通风难度大、风尘迁移变化规律无显著特征等难题,采用DPM气固两相流模型,针对地下洞室群中不同坡度的长直型隧洞进行数值试验研究,重点揭示了典型隧洞在不同施工条件下的风尘迁移规律及小粒径沉降粉尘分布特征。研究表明：不同区域粉尘质量浓度随风机风速的增大呈下降趋势,当风速增至21 m/s时开始升高;掌子面附近区域粉尘质量浓度随供风距离的增大呈上升趋势,当供风距离大于25 m时,风机风速不再满足隧洞内通风要求;掌子面附近区域粉尘质量浓度随隧洞坡度的增大呈显著上升趋势,通风管附近出现明显的粉尘空白带;小粒径沉降粉尘分布特征由通风管位置决定,沉降粉尘颗粒最多处位于通风管出口与掌子面之间,粒径分布较广,呈正态分布规律,在通风管出口正后方处急剧下降,并沿隧洞出口方向数量逐渐减少,平均粒径逐渐减小;流出洞外的粉尘颗粒平均粒径偏小。本研究可为抽水蓄能电站地下洞室群整体施工设计提供参考。     

积石峡水电站导流隧洞与中孔泄洪洞交叉段开挖支护方法

积石峡水电站导流隧洞和中孔泄洪洞交叉段工程地质条件复杂,处在软硬相间的水平岩层中,且交叉段洞室断面大,两洞室交角小,是积石峡水电站地下洞室开挖施工中的最大难点.交叉段开挖施工措施采用了长台阶、分层分部位、短进尺、多循环的开挖方法,洞室支护措施主要采用锚喷支护加钢支撑的型式,洞室顶部还采用了预应力锚索和高强锚杆进行加固,并喷射钢纤维混凝土,钢支撑与锚索、锚杆之间均采用型钢进行焊联,与围岩形成整体拱效应.积石峡水电站导流隧洞交叉段开挖施工的顺利完成为提前截流提供了条件,争取了施工工期.     

惠州抽水蓄能电站高压斜井开挖方案选择

高压斜井施工技术是抽水蓄能电站地下洞室群施工的难点和关键之一,对此通过对国内外隧洞高压斜井各种开挖方式和技术的比较探讨,论证惠州抽水蓄能电站高压斜井开挖采用“先导井,后扩挖”法,导井采用反井钻机法,扩挖采用钻爆法的可行性和合理性,以供同类型工程参考。     

周宁水电站水力机械设计主要特点

周宁水电站水头高、容量大、有压引水隧洞长,其机组是目前国内除抽蓄机组外400m水头段单机容量最大的混流式水轮发电机组。为保障机组及工程安全,周宁水电站慎重选择了水轮机的比转速,并针对高水头特性选择适宜的水轮机结构及施工方法。周宁水电站的顺利投运证明,其采用的水轮机比转速及结构是合理和可行的。     

福建仙游抽水蓄能电站工程地下厂房施工和质量分析

仙游抽水蓄能电站地下厂房开挖和支护是控制工程直线工期的关键线路。从工程开挖施工程序和方法、支护方法、质量及工期等方面对地下厂房开挖进行了探索和总结,重点介绍了仙游抽水蓄能电站地下厂房施工通道布置与开挖分层、各分层开挖工期与资源投入以及开挖过程中对周围岩体的扰动破坏、围岩变形等情况,分析了影响工期的主要因素及需改进的主要方面,对类似工程施工组织设计具有借鉴意义。     

双沟蓄能电站地下厂房及岔管段地应力试验研究

双沟蓄能电站住于抚松县松郊前营村境内,主要由上池、输水隧洞、地下厂房、下池及地面开关站等建筑物组成.通过对区域地质概况及站址区岩体应力的测试方法、测量结果、测量成果分析的介绍,提出了相应的结论和建议.     

特殊工况下抽水蓄能电站系统参数过渡过程分析

在抽水蓄能电站水力过渡过程数值模拟中,由于水泵-水轮机全特性曲线所具有的特殊性,使得尾水管进口最小压力在机组相继甩负荷工况下会大幅度降低,且时常会成为控制值。以一维刚性水锤及弹性水锤的特征线方法(MOC)为理论基础,结合某"一洞两机"布置形式的抽水蓄能电站工程实例,对该电站相继甩负荷工况下引水隧洞洞径及尾水岔管相对位置对过渡过程的影响进行了数值模拟。结果表明:在设置尾水调压室的情况下,拟通过改变引水隧洞洞径来调节尾水进口最小压力的措施是不经济的,引水隧洞的面积只需使其中的水流能够保持经济流速即可;在满足工程布置的前提下,应尽量减小尾水支管的长度,以保证输水发电系统的安全运行。     

白山抽水蓄能电站输水系统设计

白山水电站的扩建项目,其输水系统的布置经方案比较,采用引水洞两机两洞,地下式厂房;尾水洞为两机一洞布置,两个进水口布置在二期厂房与白山水库泄洪洞冲坑之间的左崖山体处;出水口布置在大坝左肩上游约120m处。其设计经论证比较在技术上是可行的,经济上是合理的。     

洪屏抽水蓄能电站地下厂房防渗排水系统设计

文章介绍了洪屏抽水蓄能电站地下厂房渗流场研究的方式和方法,阐述了地下厂房防渗排水设计方案的确定过程,总结了地下厂房防渗排水设计的基本思路,得出：地下厂房排水系统设计时,利用示踪试验分析渗流场的分布,对探洞渗水量反演分析,来确定地下厂房渗水量是必要和适宜的;对探洞应尽量做到临时和永久使用相结合;渗漏和检修排水具备自流排水条件的。应首先考虑自排。