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黄河龙口水利枢纽基础处理设计田玉梅;聂学军;胡彬彬【摘要】基础处理属于地下隐蔽性工程,其设计是否合理及施工质量的优劣直接关系到工程的正常运行.根据龙口水利枢纽的总体布置和坝址区的工程地质条件,并类比其它工程,在满足相应规范要求的前提下,结合本工程的结构特点,确定了大坝建基高程及两岸开挖边坡,对坝基防渗帷幕及排水、坝基固结灌浆及尾岩加固进行了布置和设计,并根据现场基坑开挖揭示的实际地质情况进行了优化.【期刊名称】《水利水电工程设计》【年(卷),期】2011(030)002【总页数】3页(P31-33)【关键词】防渗帷幕;排水;固结灌浆;尾岩加固;龙口水利枢纽【作者】田玉梅;聂学军;胡彬彬【作者单位】中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津,300222;国家发展和改革委员会国家投资项目评审中心,北京,100037;中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津,300222【正文语种】中文【中图分类】TV2231 坝址工程地质条件及大坝基础处理设计综述坝址地层主要由奥陶系中统马家沟组厚层、中厚层灰岩和豹皮灰岩构成,地层分布稳定,岩体致密坚硬,强度、完整性较好,地层产状平缓、构造简单。
两岸与河床均未发现大范围的不利于边坡稳定的结构面组合,天然边坡陡立而稳定。
亦没有较大断层和新构造断裂。
坝基内发育有多条泥化夹层及钙质充填与泥质混合类状夹层,坝基岩体强度、变形性能和稳定性、岩体的地下水渗透等均明显受泥化夹层软弱结构面控制,因此,对软弱结构面采取专门的处理和保护成为基础处理的关键,同时尚应做好坝基固结、防渗等常规基础处理设计。
2 坝基开挖和保护河床基岩较平坦,属宽U形河谷。
坝址地层基本呈单斜构造。
岩体弱风化与卸荷深度相近,两岸陡壁中下部弱风化及卸荷带最大深度为9.4m,平均深度左岸4.6m,右岸5.4m,局部存在强风化带。
河床部位弱风化及卸荷带深度为1.75～7.4m,平均深度为3.5m。
基坑及边坡应将强风化带、弱风化带及卸荷带挖除,坝基挖除O2m2-22 层岩体,将坝基坐落在弱风化带下部新鲜岩体上,主要以AⅢ类岩体为坝基持力层。
黄河龙口水利枢纽工程排沙洞设计鲁永华;任智锋;高文军;李帮芬【摘要】黄河是著名的多泥沙河流,黄河上修建电站,解决好泥沙问题至关重要.龙口水库采用蓄清排浑、汛期排沙的运用方式,汛期大孔口(底孔)排沙、小孔口(排沙洞)冲沙,保证水库调节库容和电站"门前清",减少粗沙过机.根据工程经验和模型试验,合理选定了排沙、发电分流比和排沙洞进口流速,采取了合适的抗磨措施.【期刊名称】《水利水电工程设计》【年(卷),期】2011(030)002【总页数】2页(P29-30)【关键词】排沙洞;分流比;排沙进口流速;龙口水利枢纽【作者】鲁永华;任智锋;高文军;李帮芬【作者单位】中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津,300222;中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津,300222;中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津,300222;天津市海河管理处,天津,300400【正文语种】中文【中图分类】TV651.31 入库泥沙特征龙口水库入库沙量由万家寨水库出库沙量和万家寨—龙口区间来沙组成,万家寨水库泥沙冲淤平衡后的多年平均出库沙量为1.32亿t,万家寨—龙口区间多年平均沙量0.19亿t,龙口水库多年平均悬移质入库沙量合计1.51亿t。
干流因万家寨水库拦截无推移质泥沙入库,万家寨—龙口区间推移质主要来自支流偏关河,推移质多年平均入库量1万t。
龙口水库多年平均径流量178.1亿m3,多年平均含沙量6.36 kg/m3,最大含沙量289 kg/m3。
龙口水库干流入库泥沙经万家寨水库调节后,出库泥沙多年平均 d50为0.023mm。
万家寨—龙口区间悬移质泥沙较粗,d50为0.039mm。
龙口水库上游的万家寨水库采用“蓄清排浑”运行方式,排沙期8、9两个月。
万家寨水库8、9月入库泥沙占年沙量的44%,出库泥沙占年沙量的64%。
经水库调节后泥沙更为集中在8、9两个月进入龙口水库,非汛期龙口水库入库沙量不足年沙量的10%。
一、万家寨、龙口水利枢纽概况由黄河万家寨水利枢纽有限公司（以下简称“万家寨公司”）负责建设与管理的万家寨水利枢纽，总装机容量1080MW，设计多年平均发电量27.5亿kW.h，工程总投资48.92亿元，以供水、发电为主，兼有防洪、防凌等综合功能。
库区总长约74km,枢纽控制流域面积39.5万km2，设计每年向山西引黄工程供水12亿m3，向内蒙古自治区供水2亿m3。
万家寨公司依托万家寨水利枢纽，滚动开发的黄河龙口水利枢纽工程，位于万家寨枢纽下游约26km，装机420MW，设计年发电量13.02亿kW.h。
万家寨水利枢纽及龙口水利枢纽的建设对缓解山西省和周边地区的水资源短缺、优化华北电网能源结构具有十分重要的意义。
二、 万家寨、龙口两库区管理的紧迫性万家寨、龙口两枢纽库区（以下简称“万龙库区”）总长约100km，左右岸分属于山西、内蒙古两省区的四个旗县管辖。
经过多年的经营管理，万龙库区逐渐形成了“高峡出平湖”、库水黄变清、绿水青山相对出的美丽场景，其优良资源不断吸引着地方政府、企业和个人的密切关注。
四旗县凭借紧邻库区的区位优势，结合各自县域特点逐步开发了各自的旅游项目，但旅游项目特色尚不突出，重复建设较多，人造痕迹极为严重，项目品位参差不齐，配套设施还不完善，各自为政，加之个人经常在库区从事水面养殖、捕鱼、游泳及其它水上活动，严重威胁着库区的水质安全及运行管理。
与此同时，一些水事违法行为层出不穷，这些问题给库区管理带来了很大困难，威胁着库区的安全运行。
如不能统一依法管理、科学合理开发，乱开发、滥利用，势必造成库区环境污染、资源破坏、事故频发，经科学研判、认真分析，万龙库区面临诸多风险。
（一） 水质污染加剧万家寨水库承担着每年向山西引黄工程供水12亿m3，向内蒙古自治区供水2亿m3的供水任务，龙口水库也担负着向山西河曲县工农业供水的任务。
随着周边旅游资源的不断开发，水产养殖、水上项目的增多，岸边旅游基础设施大量建设，库区网箱养殖范围不断扩大，岸边餐饮业也日益增加，砂石料开采现象时有发生，且这些开发及经营活动没有统筹规划，无序开展，污染较重，严重威胁水库的水质安全。
黄河龙口水利枢纽电气一次设计李力伟;梁帅成;李伟博【摘要】水电站接入系统设计对电气设计影响重大.受地区经济发展、电网规划以及权属关系等诸多因素影响,从工程前期立项到最终的实施,接入系统设计方案可能会发生较大变化.介绍龙口水利枢纽电站接入系统和主接线方案的变迁,以及厂用电系统、主要电气设备选择、过电压保护和防雷接地等的设计特点.【期刊名称】《水利水电工程设计》【年(卷),期】2011(030)002【总页数】3页(P44-46)【关键词】电气一次设计;接入系统;主接线;龙口水利枢纽【作者】李力伟;梁帅成;李伟博【作者单位】中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津,300222;中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津,300222;中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津,300222【正文语种】中文【中图分类】TV734.4龙口水利枢纽是黄河北干流托龙段的第2个梯级电站,距上游万家寨水利枢纽(180mW×6)25.6km。
龙口水电站装机5台,其中4台机组单机容量为100mW,1台机组单机容量为20MW,多年平均发电量13.02亿kW◦h,发电设备年利用小时数3100 h。
本电站在系统中配合万家寨水利枢纽运行,其中400MW装机用于晋蒙电网调峰,在系统中主要担负峰荷。
20mW机组用于非调峰期间向河道泄放基流,参与系统基荷运行。
1 接入系统与主接线方案龙口水利枢纽与万家寨水利枢纽隶属于同一建设管理单位,两个项目均系“三方投资、两侧送电”的建设管理模式,由水利部、山西、内蒙两省(自治区)投资建设。
电站电力分别送入山西内蒙两省(自治区)。
在电站初步设计阶段,两省电力设计单位就已经开展了龙口电站的接入系统设计工作,但由于接入系统方案涉及到山西内蒙两省(自治区)的国民经济发展规划、电网规划、股东权益、地方部门之间关系等诸多方面因素,导致从项目初步设计阶段到最终的实施阶段,接入系统方案发生多次变化,电站主接线方案也随之发生多次变化。
【水利工程】黄河龙口水利枢纽工程黄河龙口水利枢纽工程100MW水轮发电机组及其附属设备采购合同合同编号：LKG201-200603-011-000603-011-01-0098第二卷技术条款买方：黄河万家寨水利枢纽X公司卖方：江河机电装备工程X公司二OO六年九月目录第三章工程概况 (1)3.1工程概况 (1)3.1.1电站概况 (1)3.1.2电站参数及运行条件 (1)3.1.3电站运行方式 (2)3.1.4电站厂房布置主要尺寸 (3)3.1.5电厂供给的公用设施 (3)3.1.6电站交通运输条件 (4)第四章技术明细及主要部件特征 (4)4.1 水轮机性能保证、技术明细及主要部件特征 (4)4.1.1 水轮机性能保证 (4)4.1.2 技术明细 (6)4.1.3 各主要部件特征 (7)4.2 水轮发电机性能保证、技术明细及主要部件特征 (11)4.2.1水轮发电机性能保证 (11)4.2.2 技术明细 (12)4.2.2 各主要部件特征 (15)第五章一般技术条款 (18)5.1 标准和规程 (18)5.2 材料 (19)5.3部件表面加工 (20)5.4焊接 (21)5.5铸钢件 (22)5.6无损检测 (23)5.7 防护、清扫及保护涂层 (23)5.8 辅助电气设备 (24)5.9 管道、阀门及附件 (27)5.10基础材料 (28)5.11吊具 (28)5.12润滑油及润滑脂 (28)5.13铭牌和标记 (28)5.14设备颜色 (29)5.15备品备件 (29)5.16 专用工器具 (29)第六章技术规范 (30)6.1水轮机及其附属设备专用技术条款 (30)6.1.1概述 (30)6.1.2型式和说明 (30)6.1.3性能保证 (30)6.1.4转轮 (35)6.1.5水轮机主轴 (36)6.1.6受油器 (36)6.1.7主轴密封 (37)6.1.8水导轴承及油润滑系统 (37)6.1.9座环 (38)6.1.10蜗壳 (38)6.1.11顶盖 (39)6.1.12支持盖 (40)6.1.13底环 (40)6.1.14转轮室 (40)6.1.15导叶和导叶操作机构 (41)6.1.16导叶接力器 (41)6.1.17分段关闭装置、过速保护装置及回复装置 (42)6.1.18过流部件涂层防护 (42)6.1.19水轮机机坑里衬、过道和楼梯 (42)6.1.20水轮机室内环形吊车 (43)6.1.21尾水管和里衬 (43)6.1.22排沙管盘形排水阀 (44)6.1.23备品备件 (44)6.1.24专用工具及维修设备 (45)6.1.25工厂组装和试验 (46)6.2水轮机模型试验及验收试验 (48)6.2.1概述 (48)6.2.2模型试验和试验方案提交时间 (48)6.2.3模型装置 (48)6.2.4模型试验及验收试验项目 (49)6.2.5模型浑水试验 (52)6.2.6第三方试验台的复核试验 (52)6.3水轮发电机及其附属设备专用技术条款 (53)6.3.1概述 (53)6.3.2型式、额定值和主要参数 (53)6.3.3温升 (54)6.3.4电气特性和性能保证 (54)6.3.5机械特性和性能保证 (56)6.3.6总体结构简述 (58)6.3.7发电机机坑 (58)6.3.8定子 (59)6.3.9转子 (60)6.3.10集电环和电刷 (60)6.3.11发电机主轴 (61)6.3.12发电机机架 (61)6.3.13推力轴承和导轴承 (61)6.3.14冷却系统 (62)6.3.16制动和顶起装置 (64)6.3.17 灭火系统 (65)6.3.17主引出线及中性点引出线 (65)6.3.18中性点定子分支引出方式及CT配置 (66)6.3.19中性点电流互感器 (66)6.3.20齿盘测速装置 (67)6.3.21机组用电、照明系统 (67)6.3.22工厂组装和试验 (68)6.3.23专用工器具和备品备件 (69)6.4 机组自动化元件、自动化盘柜及接线 (72)6.4.1概述 (72)6.4.2基本原则 (72)6.4.3自动化元件 (72)6.4.4自动化盘柜 (74)6.4.5仪表、自动化元件清单、备品备件清单 (75)6.5现场试验 (84)6.5.1概述 (84)6.5.2安装试验 (85)6.5.3运行试验 (86)6.5.4机组性能试验 (87)6.5.5试验方案 (89)第三章工程概况3.1工程概况3.1.1电站概况黄河万家寨水利枢纽配套工程龙口水利枢纽（以下简称龙口水利枢纽）位于黄河北干流托龙段尾部、山西省和内蒙古自治区的交界地带，左岸是山西省忻州市的偏关县和河曲县，右岸是内蒙古自治区鄂尔多斯市的准格尔旗。
龙口水利枢纽工程的主要任务是对上游万家寨水电站调峰流量进行反调节，使黄河万家寨水电站－天桥水电站区间不断流，且参和晋、蒙俩电网调峰发电。
龙口水电站型式为河床式，左岸布置电站厂房，右岸布置大坝的泄流建筑物。
为了实现龙口水库对万家寨电站调峰流量的反调节，水电站装机容量420MW，其中4台100MW机组用于晋蒙电网调峰，另装设一台20MW小机组（不在本次招标范围内）用于非调峰期向河道泄放基流，小机组参和基荷运行。
电站以220kV 电压等级接入电力系统。
电站按无人值班（少人值守）设计。
3.1.2电站参数及运行条件3.1.2.1能量指标电站总装机容量420MW多年平均发电量13.02x108kW·h年利用小时数3100h3.1.2.2水库特征水位正常蓄水位898.00 m校核洪水位（p=0.1%）898.52 m设计洪水位（p=1%）896.56 m汛限水位893.00 m汛期发电最低水位888.00 m3.1.2.3下游特征水位校核洪水尾水位（p=0.1%）866.02 m设计洪水尾水位（p=1%）865.72 m一台机发电尾水位（额定流量366m3/s）861.4 m。
下游水位和流量对应关系见表3.1-1。
表3.1-1 下游尾水位和流量关系最大净水头36.1 m加权平均水头33.2 m额定水头31 m最小净水头23.6 m3.1.2.5水库调节特性和运用方式龙口水库非汛期为季调节、汛期为日调节。
水库采用“蓄清排浑”运用方式。
7～9月为汛期，水库在死水位888.0至汛限水位893.0m之间运行，其中8、9俩个月为排沙期，水库在低水位作日调节运行，排沙期发电最高运行水位不超过892m。
水轮机在净水头23.6～30m、过机平均含沙量11.47～19.29kg/m3的含沙水流条件下运行。
即水轮发电机组将在高含沙量、低水头、部分负荷工况下运行。
排沙时库水位由888.0m降至885.0m，水轮机停止运行。
10月份是汛期的后期，在保证发电要求条件下水库自893.0m水位开始蓄水，10月中旬库水位蓄到894.0m。
从11月初至翌年6月下旬水库水位保持在898.0m，相应的净水头约为35～36m，历时7个多月，此时为“蓄清”期，水轮机基本在清水条件下运行。
6月下旬库水位由898.0m降至893.0m，迎接汛期。
3.1.2.6泥沙含量多年平均泥沙含量（出库） 6.80kg/m3最大泥沙含量（出库）283.9kg/m3建库后多年月平均出库含沙量及泥沙中值粒径表3.1-2。
33.1.2.7电站地区气温、水质、水温气温：多年平均气温7.9℃绝对最高气温38.6℃绝对最低气温－32.8℃水质：PH值7.98~8.24河水水温：年平均水温9.9℃夏季平均水温21.5℃冬季平均水温0～0.1℃3.1.3电站运行方式龙口水电站装机容量420MW，其中4台100MW机组用于晋蒙电网调峰，一台20MW小机组（不在本次招标范围内）用于非调峰期向河道泄放基流，小机组参和基荷运行。
4台大机组不做调相运行。
电站发电机和变压器接线采用一机一变的单元接线，高压侧以220kV电压等级接入电力系统，采用双母线接线。
电站按无人值班（少人值守）设计，采用全计算机监控系统。
3.1.4电站厂房布置主要尺寸本枢纽为混凝土重力坝，河床式电站厂房坝段布置在左岸，表孔坝段布置在右岸，底孔坝段布置在厂房和表孔坝段之间。
水工建筑物包括拦河坝、河床式电站厂房、泄流底孔、表孔、排沙洞、下游消能设施、副厂房及GIS开关站等。
电站厂房内共装有4台单机容量为100MW的轴流转浆式水轮发电机组和1台装机容量为20MW的混流式发电机组。
①～④号机组为100MW大机组，⑤号机组为20MW小机组。
大机组段长度为30.0m，小机组段长度为15.0m。
安装场分设于机组段左、右俩侧，左侧为主安装场，长40.0m，右侧为副安装场，长12.0m。
主厂房总长187.0m，厂房宽度30m，桥机跨度25m。
每台大机组段下方布置2个排沙洞，副安装场下方布置1个排沙洞，共9个排沙洞。
主厂房各层高程如下：机组安装高程857.00m（导叶中心线）尾水管底板高程837.47m水轮机层地面高程864.80m（一联会确定）发电机出线层地面高程868.60m（一联会确定）发电机层地面高程872.90m桥机轨道顶高程888.80m（一联会确定）3.1.5电厂供给的公用设施3.1.5.1电站厂房桥机电站厂房内暂定设置1台2x250/50/10t的双小车桥式起重机、1台。
