广东抽水蓄能电站地下洞室防渗排水控制体系研究

广东抽水蓄能电站地下洞室防渗排水控制体系研究2013年4月第4期郭建设：广东抽水蓄能电站地下洞室防渗排水控制体系研究No．4Apr．2013抽水蓄能电站地下工程中，引水系统主要为长隧洞，包括引水隧洞、高压岔管、引水支管、尾水支管、尾水岔管、尾水隧洞、调压井等。引水隧洞和尾水隧洞等长度一般在2000～5000m之间，直径在8．5～9．5m之间，1条引水隧洞和尾水隧洞控制4台机组。引水隧洞通过高压岔管和4条引水钢支管与地下厂房连接，为满足水力梯度要求，各洞室布置应尽量远离钢筋混凝土衬砌的高压岔管。尾水隧洞通过尾水岔管和4条尾水支管与地下厂房连接，尾水岔管与地下厂房间距约150m左右。引水隧洞和尾水隧洞根据水力过渡要求，根据开发方式不同，一般设置上游调压井和尾水调压井，或仅设置上游调压井或尾水调压井，调压井高度在120～150m之间，包括直径9m左右的升管和直径20m左右的大井。地下厂房洞室群包括地下厂房、主变洞、母线洞、尾闸室、交通洞、通风洞(排风井)、高压电缆洞、排水廊道和自流排水洞等。地下厂房跨度为20几m、高为5O余m、长为150～170m，高压岔管与地下厂房间距在130～150m之间。主变洞宽约20m、高约20m、长约150m左右，有4条母线洞连接地下厂房与主变洞，为满足围岩稳定要求，地下厂房和主变洞间距为40m左右。鉴于深埋的输水隧洞和错综复杂的地下洞室关系，且处于地下复杂的工程地质和水文地质环境条件下，地下厂房洞室群截排水控制体系至关重要。清远抽水蓄能电站输水系统纵剖面见图2所示。图2清远抽水蓄能电站输水系统纵剖面示意2防渗排水控制体系抽水蓄能电站是高水头深埋的地下电站，高压引水隧洞和高压岔管承受500m以上的内水压力，高压隧洞和高压岔管均采用40—60cm厚钢筋混凝土衬砌，按“高压透水衬砌”理论，限制裂缝张开宽度设计。因此，运行期间水道中的水由于水头压力高，将会产生内水外渗。根据计算，高压钢筋混凝土岔管及引水高压钢支管等主要控制工况为外压情况，尤其在隧洞放空时，会有较高的水压作用在衬砌上，对钢衬支管安全很不利。同时，为了减少地下水和高压渗漏水渗进厂房和主变室，降低厂房边墙所承受的渗透压力，改善地下厂房的运行环境，根据水文地质条件，在高压岔管和地下厂房系统合理设置防渗排水系统，降低外水压力，对地下厂房、高压岔管及高压钢支管等具有十分重要的意义。广州抽水蓄能电