辽宁蒲石河抽水蓄能电站高压岔管段高压压水试验研究专题报告
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蒲石河抽水蓄能电站发电电动机电压设备选择研究朱维志1潘立刚2孙淑芳2潘 虹1刘岳山1(1.中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林 长春 130021;2.辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司,辽宁 丹东 118216)[摘 要] 本文针对蒲石河抽水蓄能电站的具体情况,通过对发电电动机回路特点、设备功能需要的分析研究,总结了该电站发电电动机电压设备的型式及主要技术参数的选择。
[关键词] 蒲石河抽水蓄能电站 启动 换向 参数 型式1 概述辽宁蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸满族自治县境内,距丹东市60km,是我国东北地区第一座大型纯抽水蓄能电站。
电站安装4台单机容量为300MW的可逆式机组,总装机容量1200MW,年平均发电量18.6亿kWh,年平均抽水电量24.09亿kWh,属日调节的抽水蓄能电站。
电站以1回500kV出线接至500kV丹东北变电所,线路长度约58km。
电站在东北电网中担任调峰、填谷、调频和事故备用。
电站发电电动机与变压器组合方式为单元接线,共4组发电电动机-变压器单元,在发电电动机和主变压器之间,装设有发电机断路器和换向隔离开关,发电电动机工况转换时的换相和机组并入系统的同期均在主变18kV侧进行。
每2组发-变单元在主变500kV侧联合组成联合单元,其联合母线及相关设备均采用500kVGIS户内配电装置,500kV侧采用二进一出三角形接线。
电站4台水泵水轮机-发电电动机组及其附属设备布置在主厂房内。
连接发电电动机和主变压器的主回路离相封闭母线及其分支回路离相封闭母线、电压互感器柜、发电电动机断路器、换相隔离开关、电制动开关柜、励磁变压器柜、起动回路隔离开关等发电电动机电压设备,布置在各自的母线洞内。
4台主变压器布置在主变洞13.20m高程与每台机组对应的变压器室内。
2组500kV地下GIS 联合母线和1套变频起动装置(SFC)及其附属设备等布置在主变洞23.30m高程的GIS层;每套GIS 分别连接2台主变压器和1回500kVXLPE电力电缆,2回500kV电力电缆沿电缆出线斜洞引出至地面500kVGIS配电装置室。
辽宁蒲石河抽水蓄能电站高压岔管段高压压水试验研究专题报告摘要:由于蒲石河抽水蓄能电站高压岔管段管内水头较高,我们针对该段岩体进行高压压水试验,以了解此段岩体在高水头压力下产生劈裂的临界水压和岩体裂隙对高压水流长时间作用的抵抗能力。
关键字:抽水蓄能电站高压压水Abstract: Because of a lot of water pressure in the fork tube Pushihe pumped storage power station, we fork tubes for rock beneath the high pressure water test carried out in order to understand the critical paragraph splitting rock produced under high water pressure water pressure, and rock fracture resistance to the role of high-pressure water for a long time.Key words: pumped storage power station high pressure water1、工程概况辽宁蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸县长甸镇东洋河村,距丹东市57km,工程规模为大(1)型。
电站装机1200MW,最大发电额定静水头327.5m。
发电引水系统由上水库进、出水口、引水隧洞上平段、引水隧洞斜洞段、引水隧洞下平段、引水高压岔管组成。
输水系统中发电引水系统采用二洞四机布置。
发电尾水系统由尾闸室、尾水支洞、尾水岔管、尾水调压井、尾水隧洞、下水库进/出水口组成。
发电引水主洞长约770m,开挖直径为9.3m,压力管道内径为5.0.m;发电尾水主洞长约1169m,开挖直径12.7m。
尾水调压井为阻抗式,阻抗孔为升管。
蒲石河抽水蓄能电站引水斜井混凝土施工技术研究摘要阐述该系统的工作原理,该系统对传统的斜井混凝土衬砌滑模施工工艺是一种改革,介绍LSD斜井滑模在蒲石河抽水蓄能电站斜中陡倾角大直径长斜井混凝土衬砌施工技术和施工方法,在保证施工质量的基础上,提高了施工效率,降低了施工成本,获得了显著地经济效益。
意见如下;1. 我认为文件名“蒲石河抽水蓄能电站引水斜井混凝土施工技术研究”比文中题目“LSD 斜井滑模系统在蒲石河抽水蓄能电站的应用”要好些,前者具有研究的意思,能够增加一些内容,后者感受仅为技术的应用。
2. 第一章可为“工程概况及问题的提出”,说明蒲石河引水斜井的情形,施工存在的问题,从而提出有必要对其施工方法进行研究。
第二章施工方法研究,阐述施工斜井常用的施工方法,包括LSD滑模施工,比较各自优缺点,原第一章内容可放在本章,有可能的话对LSD滑膜施工方法的研究和应用进行综述,最后得出拟采纳LSD滑膜施工方法。
第三章可改为滑膜系统设计,因为本章是论文的要紧内容,是论文的研究成果。
第五章一样为“结论与建议”或“结论与展望’,存在的问题和需要进一步研究的问题也能够放在本章。
3. 研究内容不专门饱满,内容上应增加国内外研究进展或应用、施工技术研究的内容、与本研究相关的图表、有关的运算等。
4.摘要太短了,学校有要求,另文中字体及大小、图表的格式、论文封面等学校都有要求,一定要按学校的要求完成。
5. 参考文献数量少关键词:LSD斜井滑模系统滑模施工斜井混凝土衬砌Application of LSD incllned shaft slipform system to Pushiheng Pumped-storage Power StationABSTRACTThe working principle of the system, the system of the traditional concrete lining of inclined shaft slipform construction technology is a kind of reform, introduced the LSD inclined shaft Slipform in Pushihe pumped-storage power station in long inclined steep obliquity and big diameter concrete lining construction technology and methods, to ensure construction quality, improve the construction efficiency, reduce the construction cost, obtained remarkable economic benefitsKEY WORDS:LSD incllned shaft slipform system ;silpforn construction;concrete lining of inclined shaft摘要 ................................................................................................................................... I II ABSTRACT ............................................................................................................................ I V1.国内外斜井滑模施工技术概况 (1)2.工程概况 (1)3、滑模系统简介 (2)3.1滑模工作原理 (2)3.2滑模系统 (2)3.2.1滑模模体装置 (3)3.2.2运料小车系统 (3)3.2.3电气操纵系统 (5)3.3 滑模系统受力分析运算 (6)3.3.1钢绞线锚固力验算 (6)3.3.2钢绞线承载力运算: (7)4.LSD斜井滑膜施工 (7)4.1 施工程序 (7)4.2斜井欠挖处理 (7)4.3钢绞线、锚杆及插筋制安 (8)4.3.1钢绞线安装 (8)4.3.2锚杆、及插筋制安 (9)4.4 斜井段轨道安装与拆除 (10)4.4.1前行轨道安装 (10)4.4.2滑模后行轨道 (11)4.3.3滑模前行轨道的拆除 (11)4.5 滑模安装 (11)4.5.1滑模设计 (11)4.5.2滑模安装 (12)4.6起滑处堵头模板施工 (14)4.6.1堵头模板拉条锚杆的布置形式 (14)4.6.2堵头模板的形式 (14)4.6.3堵头模板拉条锚杆的受力验算 (14)4.7 钢筋制作安装 (15)4.7.1钢筋制作 (15)4.7.2 钢筋安装 (15)4.8 止水带、灌浆管的安装 (16)4.8.1止水带的安装 (16)4.8.2灌浆管的安装 (16)4.9 渗水处理 (16)4.10 混凝土浇筑及模板滑升 (17)4.10.1溜管搭设 (17)4.10.2混凝土浇筑 (17)4.10.3模板滑升 (18)4.11 滑模纠偏措施 (19)4.12 混凝土温控及养护措施 (19)4.13停滑措施 (20)4.14斜井与6#施工支洞交叉段的施工方法 (20)4.14.1滑模停滑 (20)4.14.2 6#施工支洞处的模板施工 (20)4.14.3 6#施工支洞处斜井的预埋件施工 (20)4.14.4滑模正常起滑 (20)4.15滑模拆除 (21)5总结 (21)1.国内外斜井滑模施工技术概况陡倾角大直径斜井是地下引水式电站特有建筑物,混凝土衬砌施工难度大。
蒲石河抽水蓄能电站发变组继电保护的设计及特点杨光华;栾德艳;常颖;彭倞【摘要】介绍了蒲石河抽水蓄能电站发变组继电保护的配置及设计情况.发变组继电保护具有双重化配置、高可靠性软件切换、保护不依赖监控而独立运行等特点.针对现场调试过程中出现的问题,优化了背靠背起动过程断路器跳闸方案,重新选择了转子一点接地保护装置,分折了定子接地保护的正确动作,增加了控保屏下的铜带接地.现场调试的经验可供其他抽水蓄能电站借鉴参考.%The configuration and design of generator-transformer unit relay protection in Pushihe Pump-storage Power Station is introduced herein. The relay protection has characteristics of two sets of protection system stand-by to each other, more reliable software switching, and independent operation without relying on monitoring system. For solving the problems discovered in the commissioning tests, the breaker tripping scheme during back-to-back starting process is optimized, the rotor one-point grounding protection equipment is re-selected, the right operation of stator grounding protection is analysed, and the copper grounding to unit control and protection board is also added. Hie experiences of commissioning tests can be as references to other pumped-storage power stations.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2012(038)005【总页数】3页(P75-77)【关键词】发变组;继电保护;设计;接地保护;蒲石河抽水蓄能电站【作者】杨光华;栾德艳;常颖;彭倞【作者单位】中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春130021;辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司,辽宁丹东118216;中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春130021;中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春130021【正文语种】中文【中图分类】TM772(231)蒲石河抽水蓄能电站安装4台单机容量300 MW的水泵水轮机—发电电动机组,总装机容量1 200 MW,出线电压等级500 kV。
蒲石河抽水蓄能电站工程设计郑光伟;张泽明;王广福;崔金铁【摘要】The 1 200 MW-Pushihe Pumped-storage Power Station undertakes the functions of hump modulation, frequency regulation and emergency reserve of the power grid of Northeast China and Liaoning Province. In the design of upper reservoir CFRD, the mix proportion for CjgFmWig concrete which can compensate the shrinkage cracks is proposed, and the completed concrete plinth and slab has no harmful cracks so far. The hollow anchor block pre-stressed piers with a better stress state are adopted for the installation of spillway radial gates in lower reservoir, the tri-arm structure improves effectively the dynamic characteristics of gates and the patented ice melting equipment is used in a gate to guarantee the safe discharge operation. The lower reservoir will lower water level in flood season to reduce reservoir sedimentation. The design of water conveyance system is optimized, and the underground powerhouse and mechanical and electrical engineering are also specially designed and improved.%蒲石河抽水蓄能电站总装机容量1200MW,承担东北电网和辽宁省网的调峰、填谷、调频和事故备用.上水库混凝土面板堆石坝设计中提出了具有可补偿收缩防裂性能并且满足C30F30W30.要求的混凝土科学配比,按此配比修建的趾板、面板至今没有发现有害的裂缝.下水库泄洪排沙闸采用了应力状态较好的空腔锚块式预应力闸墩;三支臂型闸门结构,有效改善了弧门的动力特性;中孔弧门采用“一种保障露顶式闸门冬季正常运行的融冰设备”的专利技术,确保冬季闸门运行安全;采取洪水期降低水位运行的运行方式,减少水库泥沙淤积.对输水系统进行了设计优化,地下厂房系统、机电工程设计也进行了特别的设计和改进.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2012(038)005【总页数】5页(P16-20)【关键词】工程;设计;蒲石河抽水蓄能电站【作者】郑光伟;张泽明;王广福;崔金铁【作者单位】中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春130021;辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司,辽宁丹东118216;中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春130021;中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春130021【正文语种】中文【中图分类】TV222;TV743(231)1 电站概况蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸满族自治县境内,距丹东市约60 km;是东北电网建设的第一座大型纯抽水蓄能电站,总装机容量1 200 MW,安装4台单机容量为300 MW可逆式水泵水轮发电机组;承担东北电网和辽宁省网的调峰、填谷、调频和事故备用;电站年平均发电量18.6亿kW·h,年平均抽水电量24.09亿kW·h,综合效率77.2%;电站以一回500 kV出线接入丹东变电所,线路全长约58 km。
蒲石河抽水蓄能电站枢纽布置简介王广福1郑光伟1张泽明2张东2马龙彪2(1.中水东北勘测设计研究有限责任公司 2.辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司)[摘 要]介绍蒲石河抽水蓄能电站枢纽布置情况。
1.工程概况及自然条件(1)工程概况辽宁蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸满族自治县境内,距丹东市约60km,该电站是我国东北地区第一座大型纯抽水蓄能电站。
电站安装4台300MW机组,总装机容量1200MW,年平均发电量18.6亿kW.h,年平均抽水电量24.09亿kW.h,为日调节的抽水蓄能电站。
它以一回500kV出线接至五龙背500kV变电所,将在东北电网中担任调峰、填谷、调频和事故备用。
电站工程枢纽建筑物主要由下水库及水库泄洪排沙闸坝,上水库及上水库钢筋混凝土面板堆石坝、上、下水库进水口、地下厂房洞室系统、地下输水洞室系统及500kv地面开关站等地面附属建筑物组成。
(2)站址自然条件电站下水库位于中朝界河鸭绿江右岸支流蒲石河干流下游,坝址在鼓楼子乡王家街村。
上水库位于长甸镇东洋河村泉眼沟沟首,在泉眼沟沟口筑坝成库。
上、下水库间直线平面距离约为2.5km,上下库坝址处库底高差约280m,筑坝形成水库后额定水头308m,最大发电净水头327.5m,水泵最大动扬程333.9m,最小动扬程296.9m.下水库站址区年平均降水量1134.6mm,多年平均径流量76.2万m3。
百年一遇洪水为8250m3,千年一遇洪水为12400m3。
站址多年平均气温 6.6℃。
上水库坝止以上集水面积仅1.12km2,无径流来源。
电站枢纽所在区域的地层岩性主要为:下元古界辽河变质岩系,早元古代混合花岗岩和混合岩、后期有元古代和晚侏罗世侵入岩及岩脉,上覆新生界第四系松散堆积层等。
站址区地质构造较为简单,深部构造较平稳,稳定性较好,为相对稳定地块。
工程区地震基本烈度为ⅵ度。
2.上水库上水库为钢筋混凝土面板堆石坝,坝顶长714m,最大坝高78.5m,上游坡比1∶1.4,下游坡比1∶1.5。
蒲石河抽水蓄能电站精细化管理研究
随着我国经济的持续增长,人民生活水平逐渐提高,对于电力的需求也日益攀升。
为了适应增长的电力需求,电力行业不得不改革创新加速发展,抽水蓄能电站作为一种新型水电站应运而生。
回顾近些年来的发展,可以发现我国抽水蓄能电站仍然使用传统电站的粗放式的管理模式,严重制约了抽水蓄能电站的发展。
一些管理人员逐渐意识到精细化管理的重要性,借势电力行业体制改革完善抽水蓄能电站的管理,逐步走向规范化精细化发展道路。
然而由于电力行业长期受国家调控并依赖国家的发展,其创新和变革速度极其缓慢,管理目标不明确,内部管理秩序混乱,多头领导或无人领导,组织机构复杂,导致实际执行效果差,工作落实不到位,最终发现抽水蓄能电站的精细化管理从根本上并未真正实现。
本文以蒲石河抽水蓄能电站为研究对象,深入分析了蒲石河抽水蓄能电站建设运营精细化管理所面临的问题,并根据抽水蓄能电站的精细化管理目标和组织架构,结合自身实际工作经验,构建蒲石河抽水蓄能电站精细化管理体系,并分别从运营管理、设备管理和安全管理的角度提出相应措施,分别从人力资源管理、企业文化、财务管理和信息系统管理方面提出了保证措施,为蒲石河抽水蓄能电站的发展提供了方向,改变和创新现有抽水蓄能电站的管理模式。
本文基于精细化管理的思想,运用科学管理方法为蒲石河抽水蓄能电站提出了改进措施和建议。
这是对蒲石河抽水蓄能电站精细化管理问题的一次全新尝试,为后续抽水蓄能电站的持续发展提供借鉴和参考依据。
第43卷第31期• 204 •2 0 1 7 年 1 1 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol .43 No . 31Nov . 2017文章编号:1009-6825 (2017) 31-0204-02蒲石河抽水蓄能电站上水库大坝面板接缝治理研究王培杰1谭春2马智法2于思雨1高玺炸1孙思佳1李柏平1(1.国网新源辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司,辽宁丹东118000; 2.中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林长春130000)摘要:寒冷地区面板坝冬季运行条件严酷,在冰拔、冰胀等因素影响下,接缝位移量更大,止水结构受损情况尤为突出。
以蒲石 河抽水蓄能电站工程为例,通过分析止水结构破坏机理,针对性的进行原止水结构优化,并通过室内和现场进行止水结构修补试 验研究,最终确定最优的止水结构修补方案,为类似工程的建设提供参考。
关键词:蒲石河抽水蓄能电站工程,止水结构,面板坝中图分类号:TV 743文献标识码:A1工程概况寒冷地区面板坝冬季运行条件严酷,在冰拔、冰胀等因素影响下,接缝位移量更大,止水结构受损情况尤为突出。
我国寒区 已建的混凝土面板坝如牡丹江莲花水电站,吉林小山水电站,河 北丰宁水电站,十三陵抽水蓄能电站上库等工程,建成不久面板 接缝止水即出现破坏,影响大坝正常运行。
2013年12月,在进行蒲石河上水库冰冻对电站运行影响研 究项目期间,在夜间水位较低时进行现场面板止水结构外观调 查,发现面板止水盖板连接处下部破坏,翘起高度3 cm ~5 cm ,水 位变化区所有连接处都发生破坏,破坏情况极为严重,坝体防渗性能降低,对大坝的安全运行和使用寿命产生不利影响。
此后, 2014年、2016年又进行多次止水结构检查,发现止水结构出现大 量破坏现象。
因此,有必要开展面板接缝治理研究工作,确保电 站运行安全。
2研究内容图6平行顶管的地面沉降曲线本文的计算方法是一种简化计算方法,后施工顶管引起的土 体损失量的取值是经验性的,可能会产生误差。
辽宁蒲石河抽水蓄能电站工程生态保护环境监理实践研究摘要:抽水蓄能电站在电源结构不合理、峰谷差大、调峰能力不足的电网中具有重要的作用,但抽水蓄能电站工程却是一类对生态环境有重大影响的建设项目。
本文通过对辽宁蒲石河抽水蓄能电站工程环境监理工作实践的总结,指出生态环境监理是工程建设过程中环境管理核心,做好生态监理工作有利实现工程与生态环境的协调发展。
关键词:抽水蓄能电站;环境监理;实践;蒲石河;生态;研究1、工程概况辽宁蒲石河抽水蓄能电站建在鸭绿江右岸一级支流蒲石河的下游区,是我国东北在建的第一座大型日调节纯抽水蓄能电站。
一期工程总装机容量为1200MW,单机容量300MW,共四台机组。
年发电量约18.6亿kw.h,年发电小时数为1550h。
工程总工期为5年零5个月,静态投资40.53亿元,总投资为45.15亿元。
该电站属水利水电一等工程,规模为大(1)型,枢纽中主要建筑物的级别为一级。
本电站主要由上水库、下水库、输水系统、地下厂房四个部分组成。
上水库为钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高76.5m,坝顶长691m,坝宽8m。
坝上游水库三面环山,总库容为1351×104m3。
下水库坝为混凝土重力坝,最大坝高34.10m,坝顶长度336.0m。
下水库库容约为2905×104m3。
上、下库投影最近距离约2500m,落差294~330m。
上下水库正常蓄水位时水库水面之和约为4.26km2,库区淹没林地0.882km2,淹没耕地面积为1.439km2。
厂房洞室系统是一组空间立体交叉的地下洞室群,其布置以厂房、主变室及尾闸室为核心。
厂房从左到右依次为主机间、安装间、副厂房和通风机室。
厂房开挖尺寸161.8×22.7×54.1m(长×宽×高),上覆岩体厚度在200m以上。
上水库进/出水口位于上水库一山沟内,下水库进/出水口位于黄草沟口右侧,输水系统总长度约2467m[1]。
1.水电站概况蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸满族自治县境内,距丹东市约60km,是我国东北拟建中的第一座大型抽水蓄能电站,该电站枢纽由下水库泄洪排沙闸坝,上水库及上水库粘土心墙堆石坝、上下水库进出水口、地下厂房洞室系统、地下输水洞室系统及地面开关站等地面附属建筑物组成2.监测设计布置依据《土石坝安全监测技术规范》(SL60-94),《混凝土坝安全监测技术规范》(DL/T5178-2003)等规范,进行了粘土心墙堆石坝的安全监测设计。
大坝安全监测主要包括变形监测、渗流监测、应力(压力)等监测。
2.1变形监测变形监测是重要的监测项目,监测大坝外部和内部的竖向和水平位移判断大坝可能出现问题的部位和原因。
2.1.1外部变形观测由于水库汛期库水位较高,库水位变化频繁,外部变形监测极为重要,心墙前堆石体未设内部位移监测项目,因此,上游坡面的外部变形监测尤为重要。
2.1.1.1精密边角网建立根据下水库大坝及下进出口边坡的布置情况,在库区周围的山体上及下游平缓地区共设置七个边角网点,用于监测水库坝体坝体上游面及下进出水口边坡表面的垂直、水平位移及坝体下游面的表面水平位移。
边角网为专用二等控制网,网中最弱点的点位中误差<±2.5mm2.1.1.2水准网的建立水准网有一组水准基准点(3个标石)和5个水准工作基点组成。
水准基准点有一个点设在坝体左岸的公路上,另外2个点设在右库岸的公路边。
水准工作基点作为坝体下游面垂直位移监测的起测基点,其高程和垂直位移测点的高程基本一致。
设在坝体一边的山体上。
2.1.2堆石体表面变形监测在坝体上游坡面下常蓄水位上下各设一条纵向测线,高程分别为80.00m,70.00m,在坝顶上游侧防浪墙位置设一条纵向测线,其坝体下游坡面设3条纵向测线,高程分别为82.00m、68.00m、56.00m。
每条测线每隔50m左右设一组垂直、水平位移兼测点,共设置38组垂直、水平位移监测点。
坝体防浪墙位置及坝体下游坡面的垂直位移监测,采用水准测量法,工作基点由水准基准点用二等水准测量,测点高程由工作基点用三等水准测量;坝体上游坡面的垂直位移监测采用三角高程法,直接由边角控制网点进行监测,测量精度应达到三等水准的要求。
蒲石河抽水蓄能电站输水系统充排水试验方法
周翰青
【期刊名称】《水利水电技术》
【年(卷),期】2015(046)005
【摘要】高水头大型抽水蓄能电站输水系统的充水和排水,是电站投入运行不可缺少的一项安全检验,初期充排水试验是加载、卸载、检查、监测、发现问题和处理缺陷的过程,为今后电站正式运行提供安全可靠的质量保证.本文详细介绍了辽宁蒲石河抽水蓄能电站输水系统充排水试验方法,可供类似工程参考.
【总页数】3页(P86-87,90)
【作者】周翰青
【作者单位】中国人民武装警察部队水电第二总队六支队,福建厦门 361021
【正文语种】中文
【中图分类】TV131.6(231)
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1.桐柏蓄能电站输水系统充排水浅析 [J], 樊卫彬;李广亮
2.蒲石河抽水蓄能电站输水系统岔管段混凝土衬砌施工 [J], 刘玉奇;李贵祥;夏环元;刘明海
3.天荒坪抽水蓄能电站输水系统充排水试验 [J], 孙殿国
4.桐柏抽水蓄能电站输水系统充排水试验 [J], 俞南定
5.浅谈辽宁蒲石河抽水蓄能电站输水隧洞防渗系统设计与施工 [J], 宁川
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辽宁蒲石河抽水蓄能电站高压岔管段高压压水试验研究专题报告
摘要:由于蒲石河抽水蓄能电站高压岔管段管内水头较高,我们针对该段岩体进行高压压水试验,以了解此段岩体在高水头压力下产生劈裂的临界水压和岩体裂隙对高压水流长时间作用的抵抗能力。
关键字:抽水蓄能电站高压压水
Abstract: Because of a lot of water pressure in the fork tube Pushihe pumped storage power station, we fork tubes for rock beneath the high pressure water test carried out in order to understand the critical paragraph splitting rock produced under high water pressure water pressure, and rock fracture resistance to the role of high-pressure water for a long time.
Key words: pumped storage power station high pressure water
1、工程概况
辽宁蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸县长甸镇东洋河村,距丹东市57km,工程规模为大(1)型。
电站装机1200MW,最大发电额定静水头327.5m。
发电引水系统由上水库进、出水口、引水隧洞上平段、引水隧洞斜洞段、引水隧洞下平段、引水高压岔管组成。
输水系统中发电引水系统采用二洞四机布置。
发电尾水系统由尾闸室、尾水支洞、尾水岔管、尾水调压井、尾水隧洞、下水库进/出水口组成。
发电引水主洞长约770m,开挖直径为9.3m,压力管道内径为5.0.m;发电尾水主洞长约1169m,开挖直径12.7m。
尾水调压井为阻抗式,阻抗孔为升管。
升管内径7.5m,高约30m,压力管道内水压力水头为470m,洞中心线高程为-2.0m,埋深约280m~320m。
高压岔管试验段岩体为混合花岗岩,其中穿插有玢岩等岩脉。
2试验设备
本次试验高压水泵使用3SNS高压水泵,TS型智能自动记录仪,国产抗震压力表。
高压流量计采用了智能涡轮流量计,安装在出水口。
试验栓塞采用可承受30MPa压力的XTF-2型橡胶液压双栓塞,其膨胀率为200%。
试验供水钻杆外径50mm,内径38mm;接头外径50mm,内径22mm。
按要求,在高程30.6m厂房排水廊道以10%的坡度向前延伸至2#引水洞与高压岔管的分岔部位布置高压压水试验钻孔1个,设计孔深按高压岔管中心线以下15m 控制,钻孔地面高程为36.18m,终孔孔深58.00m。
3试验段布置
本次高压压水试验压水试段计划自高程13.00m~-17.00m,即按岔管中心线
上下各15m控制,共计为6段。
为了解岔管部位岩体构造发育情况,以便较好的将塞位布置于较完整的岩体上,于试验段范围进行了钻孔数字成像测试。
根据钻孔岩芯编录情况,结合数字成像成果,进行试段布置。
据设计提供的岔管内水压力水头为470m,按1.2系数考虑,确定本次试验的最高压力值为6MPa。
原则上选用6个压力值,11个压力阶段。
根据钻孔记录情况,结合物探钻孔数字成像成果,本次试验6个试段中,以试段四至试段六三个试段岩体完整性相对较好,每个试验段均采用单循环加压方式,一至三3个试段岩体完整性相对较差,其中试段一至试段二为单循环,试段三为双循环,每循环加压方式如下:lMPa→2MPa→3MPa→4MPa→5MPaˉ6MPa→5MPa→4MPa→3MPa→2MPa→1M Pa→0。
其中单循环试验临界压力前每级压力稳定读致持续10min,第三段双循环加(减)压方式为:第l循环读效稳定后每级压力持续30min,加至最高压力时持续2h;第2循环读数稳定后每级压力持续10min,加至最高压力时持续lh;每个循环卸压时每级压力稳定读数持续10min。
4试验过程及分析
第一段岩体陡倾角节理发育,裂隙频率达4.2条/m,孔深21.55m~21.75m、22.03m~20.15m等段岩芯较破碎,其岩芯R.Q.D平均值为76.7%。
裂隙多呈微张或闭合状态,且多附有方解石薄膜或细脉。
当压力达到5MPa时,曲线出现明显的拐点,表明在产生冲蚀作用前,试段岩体在3MPa压力前基本不透水,渗流量为0.969L/min,当压力升至5MPa时,虽渗流量也仅为3.32L/min。
当压力升至6MPa后,原有岩体裂隙产生一定程度的扩张或产生一些新的小破裂面或裂隙填充物被冲蚀带走,致使流量达到8L/min左右;同时岩体劈裂后,试段上下裂隙贯通,压入水流绕塞从孔口返出,但水量技小,约<1L/min。
在降压测试过程中,同级压力降压流量一般为升压流量的1.4倍~2.8倍,相应的透水率为1.47倍~3.44倍。
这是因为岩体裂隙在高压水流的冲蚀作用下,产生了一定的不可恢复的永久变形。
同时还可看出,虽然试段岩体产生了劈裂,但岩体透水率很小,最大透水率仅为0,383Lu,属微透水岩体。
第二段岩体陡倾角节理发育,裂隙频率为3.3条/m,孔深32.40m~32.70m、35.00m~36.50m等段岩芯较破碎,其岩芯R.Q.D平均值为69.8%。
裂隙多呈微张状态,且多附有方解石薄膜。
当压力达到4MPa时,曲线出现较为明显的拐点,压力为本段岩体产生劈裂的临界压力。
当试验压力升至2MPa后,由于试段上下裂隙贯通,形成了水流绕塞从孔口返出,估计其流出水量<1L/min。
本段降压与升压阶段相同压力下的流量相比较,降压流量虽大于同级升压流量,但相差不大,同级压力的降压流量一般仅比升压流量大2L/min~5L/min。
同级压力降压透水率为升压透水率的1.10倍~1.67倍。
第三段岩芯多呈柱状、半圆柱状和短柱状,其中孔深32.40m~32.70m、35.00m~36.50m等段岩芯较破碎,其岩芯R.Q,D平均值为63%。
裂隙多呈微张或闭合状态,且多附有方解石薄膜或细脉,裂隙频率达5.6条/m。
在第一循环时,试段岩体在5MPa压力前基本不透水,当压力达到5MPa时,曲线出现明显的拐点,当升压力升至6MPa时,高压渗透的结果使岩体裂隙产生冲蚀、扩张,进而产生劈裂,使得岩体渗流量迅速增大至27,14L/min。
由此表明,裂隙岩体在高压水流的持续作用下,裂隙岩体的变形会持续增大,从而致使岩体产生劈裂的临界压力进一步降低。
在降压测试过程中,与升压阶段相同压力下的流量相比较各相应压力下的流量变化,第一个循环升压至5MPa时,流量甚小,其余升降压流量变化增加均不大。
即第一个循环降压至5MPa时,流量保持为17.97L/min,降压至1MPa时,流量达2.388L/min,显然这和本循环测试升压阶段相同压力下的微量渗漏形成了截然不同的结果。
第四段岩体较完整,岩芯多呈10cm~20cm的柱状、长柱状,其岩芯R.Q.D平均值达80.2%。
裂隙面赋有方解石膜,局部有面。
在整个测试过程中,岩体裂隙状态基本没有发生变化。
说明试段岩体是完整的。
第五段岩体裂隙不发育,岩体较完整,岩芯多呈10cm~20cm的柱状、长柱状其岩芯R.Q.D平均值达79.7%,裂隙频率仅1.9条/m。
在整个试验过程中岩体裂隙状态基本没有发生变化。
岩体在高压水流作用下,始终处于弹性变形状态。
第六段岩体裂隙不发育,岩体较完整,岩芯多呈10cm~20cm的柱状、长柱状岩芯R.Q.D平均值达86.9%,裂隙频率仅1.9条/m。
在整个试验过程中,岩体裂隙状态基本没有发生变化,最大压力与最小压力流量差仅为0.34L/min左右,岩体在高压水流作用下,始终处于弹性变形状态。
5结论
1、YZK01钻孔高压爪水试验成果汇总见表5.1
2、试验岩体埋深约300m,原始透水率微弱。
本次试验表明,完整岩体在高压水流作用下,不产生劈裂,渗透性无明显改变;节理(特别是陡倾角节理)较发育的岩体产生劈裂,出现透水率增大现象,增大率一股为1.82~2,13倍,最大为1l.46倍,其临界爪力为4MPa~5MPa。
卸压后裂隙不能完全恢复原状。
二次加压循环临界压力下降,透水率略有增大。
3、由于岩体原始透水率很小,劈裂后的透水率大体为1Lu左右。
4、由于本次试验段数较少,未能完全概括高压岔管地段存在的各种地质现如断层破碎带、节理密集带等,这些地质缺陷在高压水流作用下的渗透性变有待进一步研究。