王甫洲

第４６卷第１期　２Ｏｌ０年１月　甘肃水利水电技术　ＧｊＩＩｌｓＩｌ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　ａｎｄ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．４６．Ｎｏ．１　Ｊａｎ．，２０１０　

・设计与研究・　

汉江王甫洲土石坝土工膜防渗及监测分析　

钟　勇　，朱耀　，沈中平　（１．湖北汉江王甫州水力发电有限责任公司，湖北老河口４１８００；２．汉江集团博远置业公司，湖北丹江口４４２７００）　

摘要：汉江王甫洲水利枢纽老河道两岸围堤长１２．７　ｋｍ，坝基座落在结构疏松的中细砂上，堤体由砂砾石填筑而成，采　用复合土工膜料墙加水平铺盖防渗，土工膜用量约１１４．２万ｍ２。工程埋设了土工膜应变计、气压计和测压管等监测仪　器，用以监测工程防渗效果。监铡资料表明坝堤运行正常，土工膜防渗效果明显。　关键词：坝堤防渗；复合土工膜：监测分析；王甫洲水利枢纽　中图分类号：　ＦＶ２２３．４　文献标识码：Ｂ　

１工程概述　上甫洲水利枢纽位于湖北省老河口市近郊的汉江干流　上，足汉江中下游衔接丹江［】水利枢纽的第一个发电航运梯　级。枢纽由位于主河道的泄水闸、主河床土石坝、谷城段土石　坝及位于老河道的电站厂房、船闸、混凝土重力坝和两岸嗣　堤组成。　枢纽按５Ｏ年～遇洪水设计，１５０年一遇洪水校核。枢纽　征常蔷水位８６．２３　ｎ　，最大库容３．１亿ｍ’。电站厂房内安装４　台　机容量为２７．２５　ＭＷ灯泡贯流式机组，总装机１０９　ＭＷ，年发电量５．８１亿ｋＷ・ｈ．本工程为珏等工程，其永久　性建筑物为３级，临时建筑物为５级。枢纽坝轴线总长　ｌ９　４４　ｋｍ．其中老河道两岸围堤长１２．７　ｋｍ，占坝轴线总长的　６５％，坝体采珥ｊ复合：｛二工膜斜墙及复合土工膜水平铺盖防　渗、　２围堤工程地质　堤堤基地而高程为８０～８６－ｚ　，河床、低漫滩的覆盖层　主要为２～３　ｍ厚的砂砾ｌ百。高漫滩、江心洲和Ｉ级阶地上部　为厚２—７　ｍ的中细砂层，其颗粒均匀，结构疏松，灭然孔隙　比为Ｏ．９７～１．１２，相对密度为Ｏ．４，最小为Ｏ．２。渗透系数为　２．４×】０。ｅｎｄｓ；下伏砂砾石层厚５—７　ｍ，渗透系数为３．４×１０。　ｃｎ　ｓ；再下部为黏土岩；表瞄有耕植土。嗣堤填筑时迎水面进　行过强夯　，防止地震条件下砂基液化　３匿堤防渗设计　荭、备　堤堤顶高程９ｏ．４２　ｔｎ。堤顶宽４　ｍ，最大堤高　ｊ　１　ｎ１．一般７～８　ｎ１，上、ｒ游边坡分别为１：：．７５和１：２．５。坝体　…眇砾　料填筑而成。采用复台土工膜斜端及复合土工膜水　铺盖防渗。斜墙最大铺设长度３０　ｉｎ，最短１７　ｍ，斜墙采用　■市一　膜，膜底部为１５　Ｃｎｌ厚的中细砂垫层，上部为２Ｏ　ｃｍ　厚的砂砾石保护层和２２　ＣＩｌｌ厚的混凝土护坡：水平铺盖最　大铺设长度达１０５　ｍ，最短２５　Ｉｌｌ，采用一布一膜，膜底部为　经过清基、碾压、整乎的【｝】细砂基础，膜上覆盖１０　ｃｍ厚的　｛Ｉ细砂垫层和９０　ｃｍ厚的砂砾石保护层．以防对土工膜的　损伤。土工膜铺设总面积ｌ　１４．２万ｍ：，其中一布一膜８２万ｍ　，　二布一膜２５万ｒｎ：，单布７．２万ｍ　。　复台土工布的土工膜采用纯新涤纶针刺无纺涤纶土工　布，防渗膜采用聚乙烯膜。二布一膜规格为２００１０．５／２００（即布　为２００　ｇ／ｍ，膜厚为Ｏ．５　ｍｉｌ１），一布一膜为２００／０．５。其控制性　指标如表１所列。　表１　复合土工膜主要控制指标　项目　一・布…膜两布・膜　土工帛　说明　

２０１１年第１１期　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ｏ电力与能源０　科技信息　王甫洲水电厂拦污栅振动分析与振动处理　刘　维’杨　凯　（１．湖北汉江集团丹江口水力发电厂湖北丹江口４４２７００；　２．湖北汉江王甫洲水力发电有限责任公司　湖北　老河口４４１８００）　【摘要】拦污栅对贯流式机组的安全运行至关重要，王甫洲电厂投运一年就发生了拦污栅栅条不同程度的损坏现象，严重影响了机组的　安全运行。通过现场试验找出了拦污栅的损坏原因并提出了改进方法。　【关键词】王甫洲水电厂；拦污栅；振动；处理　Ｏ概述　王甫洲水电站为低水头河床式电站，总装机４ｘ２７．２５ＭＷ，单机最　大流量４２０ｍ３／ｓ，选用奥地利伊林公司灯泡贯流式机组。拦污栅布置在　检修门后，为固定式斜面拦污栅，栅顶高程８６．２３ｍ，栅底高程６０．７６ｍ，　拦污栅斜面倾角７５。。每台机组设置有两扇拦污栅，每扇拦污栅高　２６．３６８ｍ，宽７．４ｍ，栅条间距２００ｎｎｎ。为了便于安装和检修更换，拦污　栅由吊装单元拼装而成。每扇拦污栅的吊装单元布置从左到右分成５　条、从上到下有８排，这样每扇拦污栅共有４Ｏ个吊装单元。吊装单元　尺寸有两种，分别为１２９６ｍｍｘ３３４６ｍｍ和１４９２ｍｍｘ３３４６ｍｍ。栅体吊装　单元上下两端用螺栓和主梁连接，左右两侧自由。中间１条拦污栅每　个吊装单元有６片栅条，中间布置了３根小横梁，拦污栅条镶焊在小　横梁上，两侧４条拦污栅吊装单元均有７片栅条，布置形式与上面相　同。（如图１）　．Ｊ　．　．．．．．！！　ｓＬ　．．　．．．　Ｊ　盥崎　｛｝璺＿奇州　：　ｔ　ｔ　－　●　・　盂　ｔｉ　ｌ　１　７　１　ｌ，ｉ　＿　一　ｉ　－　ｉ　＿　一　ｉ　～　霉　强一ｊ　＿蠹　螽　－　－　－　薹　●　图１　王甫洲水电站拦污栅　１　拦污栅的运行情况　机组于２０００年相继投产发电，运行不到一年在机组状态检修时　相继发现４台机组拦污栅栅条均有不同程度的断裂和裂纹，其中１样　机组和样机组的拦污栅破坏较严重，裂纹达２００多处．并且部分栅条　脱落（２７块）。从单扇拦污栅看，从上往下，第５、６排吊装单元破坏严　重，破坏最严重的拦污栅单元高程与机组灯泡头在同一水平线上，栅　条断裂位置在栅条与主梁或小横梁连接处，其次为第４、７排．再次为　第３排，最上面的第１、２排基本完好无损，从水平方向看，破坏主要发　生在栅面中间，靠闸墩两侧相对破坏要轻一些。　２拦污栅损坏原因试验　王甫洲电厂在丹江口水库下游约３０千米处，其上游的大型污物　在丹江就已被拦截．由此造成的拦污栅外部损坏基本不存在，根据拦　污栅栅条实际损坏的形态分析，发现都是栅条两端固定焊接部位产生　脆性裂纹，由此可以判断是其由于共振而造成的损坏，即拦污栅结构　的自振频率与下泄水流脉动压力的频率相等或接近。为了证实判断的　准确性，特委托武汉大学工程检测中心对１＃、甜机组的拦污栅进行了　试验．试验内容包括拦污栅结构动力特性、拦污栅动力响应及水流脉　动压力三部分。　导致拦污栅振动的因素很多，但从运行角度看，机组的流速（导叶　开度）对其影响最大，因此试验工况主要通过改变机组导叶的开度进　行。表１为拦污栅过流时，导叶的开度试验工况　表１拦污栅试验工况　工况　１　２　３　４　５　６　７　相对开度　ｌ１．６％　２１．８％　３２％　４２．２％　５２．５％　６３％　７３．４％　２．１拦污栅动力特性试验　拦污栅动力特性试验分有水和无水两种工况进行：拦污栅动力特　性检测采用敲激法和自激法。敲激法是采用重锤敲击拦污栅使之振　动，自激法是利用下泄水流引起拦污栅振动。无水工况试验采用敲激　法，有水工况试验采用自激法　１）拦污栅动力特性（无水）　．　从结构形式、材料、边界条件等看，各拦污栅单元格的结构形式相’　同，因此其试验条件基本一致。试验对象为Ｉ样机组第二孔拦污栅第一　排和第二排中的两个单元格，分别为单元格１与单元格２。表２为现　场频率试验结果：　表２拦污栅单元格无水工况频率　单位：Ｈｚ　、＼　频率　第一阶　第二阶　第三阶　第四阶　部位＼　试验值　１．５０　８．０１　１６．Ｏ１　３２．５０　单元格１　计算值　ｌ２－１８　２４．９２　３７．２９　●　试验值　１．５Ｏ　１２．５２　２５．５１　３８．５２　单元格２　计算值　ｌ２．１８　２４．９２　３７．２９　由表２可见，拦污栅各阶频率基本呈倍频关系。试验结果表明：在　无水工况下，单元格ｌ与单元格２的前四阶频率有一定差别。前者的　各阶频率要低于后者，这表明尽管单元格１与单元格２在结构形式、　处理特性等方面相同，但由于安装后形成单元格的边界条件不完全相　同。使得两者的频率也有差别，可见安装情况对拦污栅的频率有一定　影响。　２）拦污栅动力特性（有水）　由于拦污栅损坏主要是在流水作用下产生的，因此．有水时的拦　污栅振动频率才是真正需要引起注意的频率。拦污栅有水工况自振频　率采用水流自激法测试。表３为拦污栅在水流作用下实测的个各阶自　振频率。　

汉江王甫洲泄水闸基础测压管水位成果分析

发表时间：2020-09-15T17:15:33.403Z 来源：《基层建设》2020年第14期 作者： 戴青

[导读] 摘要：湖北汉江王甫洲水利枢纽泄水闸坝基扬压力观测，采用设计明确的扬压系数作为扬压力是否超限的监控指标，并对11#闸墩幕后笫一支测压管扬压过程线呈年周期变化进行分析研究，确保工程安全运用。

湖北汉江王甫洲水力发电有限责任公司 湖北老河口 441800

摘要：湖北汉江王甫洲水利枢纽泄水闸坝基扬压力观测，采用设计明确的扬压系数作为扬压力是否超限的监控指标，并对11#闸墩幕后笫一支测压管扬压过程线呈年周期变化进行分析研究，确保工程安全运用。

关键词：泄水闸 测压管 资料分析

1. 工程概述

王甫洲水利枢纽泄水闸包括进水渠、防冲板、上游左、右导墙、闸室、门库、下游左、右导墙、护坦、海漫、出水渠、左岸护坡等。位于主河床左岸滩地上，轴线长413m,共设23个泄水闸孔,23孔最大泄量22000m3/s,设计泄流量18070m3/s,泄水闸中心线偏离主河床较远，泄

水闸泄洪改变了天然河势主流的流向，造成下游流态较复杂。鉴于泄水闸出水渠已按设计断面开挖到位，并对应于11#、12#、13#闸孔、顺

下游左岸护岸开挖了鉴于泄水闸出水渠已按设计断面开挖到位，并对应于11#、12#、13#闸孔、顺下游左岸护岸开挖了一条50m宽、高程为

󰀀78.00m的水流引导槽。

2.监测成果分析

2.1泄水闸1#闸墩基础断面测压管水位监测资料分析

泄水闸 1#闸墩基础断面测压管共 10 根，其中 G4-1、G4-2 测压管位于闸墩上游侧防渗帷幕前，其余 8 根依次布置于闸墩上游侧防渗帷幕后。各测点测压管水位测值统计见表可知：

（1）G4-1、G4-2 测压管位于1#闸墩基础帷防渗幕前，管水位受上游库水位变化的影 响，但相关性不明显，在泄水闸不泄洪弃水时；幕后第 1 根测压管 G4-3 及第 2 根测压管 G4-4 水位测值分别较上游水位 要低约5m、5.5m，计算测点处的平均渗压系数约 0.41、0.32，说明

第４６卷第７期　２０１０年７月　甘肃水利水电技术　Ｇａｎｓｕ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　ａｎｄ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．４６．Ｎｏ．７　Ｊｕ１．，２０１０　

・设计与研究・　

汉江王甫洲主河床土石坝监测及分析　

朱娴，郭红云　

（湖北汉江王甫州水力发电有限责任公司，湖北老河口４４１８００）　

摘要：针对汉江王甫洲水利枢纽主河床土石坝变形、渗流、应力观测资料，对主河床变形、渗流、土压力实测数据资料　

进行了系统分析，通过时空定性分析，找出了大坝变形规律和目前的变化趋势，指出了今后注意的问题，综合分析　

认为，汉江王甫洲水利枢纽主河床土石坝累计变形量相对较小，变形基本趋于收敛稳定，渗流稳定，结合部有侧向有　效土压力呈受压状态；运行期测值反映的受压不再增加且趋势稳定。　

关键词：土石坝变形；变形规律；变形趋势；渗流；有效应力；王甫洲水利枢纽　中图分类号：ＴＶ６９８．１　１　文献标识码：Ｂ　

１工程概况　王甫洲水利枢纽位于湖北省老河口市近郊的汉江干流　

上。上距丹江口水利枢纽３０　ｋｍ，是汉江中下游衔接丹江口　

水利枢纽的第一个发电航运梯级。该枢纽以发电为主，结合　

航运，兼有灌溉、养殖、旅游等综合效益。　主河床土石坝位于主河道上，右接谷城土石坝，左连泄　

水闸；全长１　２５１．５１　ｍ。为混凝土防渗墙与土工膜防渗心墙　结合防渗的砂砾石坝，坝顶高程９０．６　ｍ，宽６　ｍ，最大坝高　

ｌ２　ｍ；坝基面高程７６．０—８０．５　ｍ为夹有砾砂透镜体的砂砾　石，厚度３—７　ｍ；下伏基岩顶面高程７２．５～７４．０　ｍ。砂砾石的　

渗透系数ｋ＝１．５ｘ１０￣￣４．５￣１０　，为强透水。８４．３～８６．０　ｍ高程　以下为混凝土防渗墙，８５．０　ｍ高程以上为砂砾石坝体，ＰＶＣ　

复合土工膜心墙防渗。主河床两个监测断面０＋００５、０＋７９９坝　顶的坝轴线上布置２个精密水准点，并在断面基础布置测斜　

兼沉降管２根，测压管各２根；在主河床土石坝与泄水闸结