大型抽水蓄能电站设计关键技术探讨论文_潘珂

大型抽水蓄能电站设计关键技术探讨论文_潘珂

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摘要:抽水蓄能电站是现今电力建设当中的重要部分,同常规水电工程相比,抽水蓄能电站工程具有安全风险高和技术复杂的特点,并且对于施工技术的应用也具有较高的要求。在本文中,就大型抽水蓄能电站设计关键技术进行一定的研究。

关键词:抽水蓄能电站;设计;关键技术;

1 引言

在现今电力系统中,抽水蓄能电站具有重要的作用,包括调频调相、调峰填谷等功能,是电力系统在电能质量提升、调节平衡当中的关键资产。同时,抽水蓄能电站自身特殊性的存在,也对建设技术提出较高的要求,对此,需要能够在设计中做好关键技术把握,不断提升电站运行水平。

2 沥青混凝土技术

在抽水蓄能电站施工中,沥青混凝土面板在修补速度、适变形能力以及防渗性方面具有良好的表现,但对骨料以及沥青具有较高的要求。根据类型的不同,混凝土面板具有简式、复式两类结构。其中,复式结构由面层防渗层、整平胶结层以及封闭层三部分组成,同时也是目前工程建设中应用较多的技术。在技术应用中,主要设计重点有:

2.1 配比确定

在骨料以及沥青材料选择中,对于普通整平胶结层,可以对普通石油沥青进行应用,加厚层、防渗层以及封闭层则应用改性沥青。具体来说,要根据工程防渗要求以及当地气温经过试验进行科学的比选。同时,要做好配比试验,在设计配比的基础上对一定数量多组配比进行确定,做好关键参数如空隙率、斜坡流淌以及密度项目的试验,之后再进行施工配比的科学选择。

2.2 工艺设计

对于沥青混凝土材料来说,当其温度在90-110℃之间时,碾压施工以及可塑性方面具有较好的表现。对于沥青混凝土面板工艺,需要经过试验确定:首先,要通过自动化方式进行沥青拌合,形成160℃以上的拌合料。其次,在拌合完成后,应用保温运输车将材料运输到现场,应用摊铺机摊铺适当厚度,通过振动碾做好预压处理。再者,当温度降到120℃时,应用振动碾进行2-3遍的碾压,保证能够满足密实度要求。最后当温度进一步降低时对面板收光碾压,保证所形成的面板结构能够满足设计要求。

3 地下洞室群设计技术

在地下洞室群中,其包括有尾水、引水以及地下厂房系统,这几个系统间存在相互关联、独立的特点。同时,对于技术也具有较高的要求,主要体现在作业环境较差、具有较多的有害粉尘气体,地质具有较强的不可预见性等,需要能够在施工前做好技术的统筹考虑:第一,在施工前,需要能够对技术应用加强研究,在满足施工进度的基础上对不同洞室的施工顺序进行合理安排,对先进机械设备进行应用,做好施工通道论证,看是否能够满足交通运输要求。施工顺序方面,通常按照多工序、多层次的方式开展工作。为了实现多层次目标,需要在施工前做好不同洞室施工通道以及开挖分层的统筹考虑,对于同洞外具有连接的洞室,要尽早进行施工,尽快掘进到开挖层中,避免因此对洞室施工进程产生影响;第二,在地下洞室中,具有复杂的洞内风流场。对于该种情况,需要对地下洞室的通风系统布置引起重视。通常来说,在洞室的底部、顶部以及中部都具有施工辅助洞室的设置,以此为各层提供施工通风、排烟通道以及施工通道。为了对通风方面需求进行良好的满足,在设计中要保证不同层洞室同外界都具有直接的沟通,减少废气循环。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在规划设计环节,就需要先完成中小型洞室,以此对后期不同洞室间的通风压力进行减轻;第三,当具有丰富地下水时,要对地下洞室的排水问题引起重视,如果没有做好地下水处理,则将会对大型洞室的装药以及钻孔产生影响,对于洞室围岩稳定性也具有不利影响。对此在前期开挖时,需要联系洞内渗水情况对后期可能的渗流量进行预测,在做好水泵配备的情况下以分段、逐级的方式对集水坑进行设置,并通过水泵将渗水排出到洞外,以保证不同洞室渗水不会向洞室中汇集。

4 长斜井施工技术

在水利工程施工中,斜井是重要的建筑,对于大型抽水蓄能电站来说,其具有较高的水头以及较长的斜井,同时具有较陡的倾角,同常规水电相比具有较高的施工难度。在具体施工中,主要的技术有:第一,导井开挖技术。对于竖井以及斜井技术来说,其具有导井扩挖以及全断面法,当断面较大时,通常应用导井扩挖法处理,即先对贯通导井开挖,之后按照从上到下的方式扩挖。在现今导井开挖中,主要应用的方案有三种:一种是同时进行正反导井,上口应用人工装闸、卷扬机牵引斗车出渣以及风钻开挖的方式处理,下口应用ALIMAK爬罐打反导井。另外两种分别为反井钻机导井开挖以及多方式复合方案;第二,扩挖支护技术。在锚喷支护以及斜井扩挖中,即在钢平台上应用卷扬机开展施工。该作业台车共有4层,能够同时进行喷锚支护以及扩挖钻爆作业,在径向锚杆以及周边孔施工方面具有较为便利的特点。对于在施工中产生的扩挖石渣,将通过导井溜渣到下口,之后再以机械方式出渣;第三,斜井钢衬技术。在施工中,钢衬入井就位、混凝土回填与焊接是关键的施工技术。为了满足卷扬机安装和最长钢管节入井需求,需要在上弯段扩挖处理,之后实现对斜井上口的平移,通过慢速卷扬机缓慢下降就位。因斜井基础面同钢衬间具有较小的空间,则无法在钢衬外部焊接焊缝,可以对单面焊接双面成型工艺进行应用,以此实现对焊接质量的保证。

5 渗控技术

对于大型抽水蓄能电站,根据具体地质情况的不同可以分为全库、局部以及不设三种防渗方式。其中,具体防渗型式有单一以及联合两种方式。对于单一防渗方式,即对于所有部位都应用同种方式处理。在联合防渗中,则具有不同的型式,库底铺盖对土工膜、沥青混凝土以及粘土铺盖技术进行应用。在做好防渗方式选择的同时,需要对库底黏土铺盖填筑技术进行控制,具体技术设计如下:第一,在填筑区,需要以科学的方式分区处理。施工道路方面,对上下层投影不重合、平面不交叉方式布置,应用后退法进行布料,以此在获得较好施工质量的情况下实现对大面积粘土铺盖快速施工的目标;第二,黏土铺盖施工分区,要在纵横结合位置做好斜坡面的预留,做好坡面控制,保证在1:3以内。在相邻区填筑时,要做好坡面的取样检测,在经过检测相关指标满足要求后,要一边打毛一边进行洒水处理,同时做好骑缝碾压;第三,对于黏土铺盖水平防渗,因具有较大的工作面,则可以用振动平碾方式进行处理,同时结合应用振动凸块碾刨毛,以此实现对施工效率的提升;第四,在沥青混凝土面板黏土铺盖填筑前,需要对1:1.1的浓泥浆材料进行涂刷,保证涂刷高度同涂刷进度、铺土强度以及厚度具有一致的特点,保证在覆盖黏土前,泥浆具有较好的黏性。

6 结束语

在抽水蓄能电站施工中,做好技术的选择与设计是非常重要的内容。对此,需要在施工中提前做好技术设计与重点把握,保障工程施工质量。

参考文献

[1]陈泓宇.大型抽水蓄能电站设计与调试关键技术[J].水电与抽水蓄能.2016(05).

[2]张利荣,严匡柠,张孟军.大型抽水蓄能电站施工关键技术综述[J].水电与抽水蓄能.2016(03).

[3]张利荣,刘剑.宝泉抽水蓄能电站上水库关键施工技术创新[J].水利水电技术.2015(05).

[4]黄悦照.大型抽水蓄能电站建设关键技术的研究与应用[J].水电与抽水蓄能.2018(02).

论文作者:潘珂

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/4

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