泰山抽水蓄能電站上庫(kù)帷幕灌漿時(shí)效性分析研究.pdf

1、在我國(guó)水電資源開(kāi)發(fā)利用的進(jìn)程中，修建了一大批水電工程，其中包括眾多抽水蓄能電站。抽水蓄能電站地形要求獨(dú)特、庫(kù)容相對(duì)較小、水位變化頻繁，防滲問(wèn)題尤為重要，而帷幕灌漿工程能在垂直方向起到很好的防滲堵漏效果。本文以泰山抽水蓄能電站上庫(kù)左岸帷幕灌漿工程為研究對(duì)象，通過(guò)研讀大量相關(guān)勘察、設(shè)計(jì)、圖紙、論文文獻(xiàn)資料，采用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、勘察試驗(yàn)與數(shù)值模擬分析相結(jié)合的方法，對(duì)泰山抽水蓄能電站上庫(kù)左岸帷幕灌漿工程進(jìn)行系統(tǒng)的研究，主要研究?jī)?nèi)容及成果如下

2、:
　　(1)總結(jié)梳理前人研究工作、收集分析工程資料、研讀相關(guān)文獻(xiàn)，提出研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線。本文研究對(duì)象位于左岸的左壩頭趾板段與第五段帷幕，地下水類型主要為基巖裂隙水、孔隙性潛水，地下水、地表水無(wú)腐蝕性，區(qū)域內(nèi)存在大斷層，節(jié)理裂隙發(fā)育，主要巖性為斑紋狀混合巖。本文分析比較了不同帷幕灌漿作用機(jī)理，歸納帷幕灌漿主控參數(shù)，著重研究了灌漿壓力與漿液擴(kuò)散半徑。
　　(2)通過(guò)滲流監(jiān)測(cè)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)的方法對(duì)帷幕灌漿時(shí)效性進(jìn)行研究。

3、通過(guò)上庫(kù)滲流監(jiān)測(cè)資料，可知帷幕灌漿滲流量較大，帷幕滲流量大概為1587.17m3/d。通過(guò)鉆取三個(gè)孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)，可知1?？淄杆实木禐?.42 Lu，相應(yīng)的2?？淄杆实木禐?.29 Lu，3?？淄杆实木禐?.34 Lu，由此可知，三個(gè)孔的平均透水率均大于1 Lu的防滲標(biāo)準(zhǔn)，由此推斷左岸帷幕灌漿已達(dá)不到防滲要求。
　　(3)基于帷幕數(shù)值計(jì)算結(jié)果，對(duì)帷幕灌漿進(jìn)行時(shí)效性研究。簡(jiǎn)析了地下水滲流的基本理論，推導(dǎo)出利用有限單元法計(jì)

4、算滲流量的公式。建立泰山抽水蓄能電站上庫(kù)帷幕的數(shù)值模型，計(jì)算分析帷幕在不同防滲效果情況下的滲流場(chǎng)分布狀況及其相應(yīng)的滲流量。研究成果表明，符合設(shè)計(jì)要求的帷幕具有很好的防滲堵漏效果，但隨著帷幕防滲效果減弱，滲流場(chǎng)變化明顯，庫(kù)水滲漏逐漸變大，當(dāng)帷幕完全失效時(shí)，滲漏量可達(dá)30.16L/s。
　　(4)基于以上研究工作，對(duì)帷幕時(shí)效性進(jìn)行綜合總結(jié)分析。首先對(duì)前期帷幕灌漿設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行校核與評(píng)價(jià)，可知前期帷幕的設(shè)計(jì)與施工達(dá)到了防滲要求;結(jié)合近期

5、的滲流監(jiān)測(cè)資料及本文研究期間的壓水試驗(yàn)所取得的成果，可知上庫(kù)左岸帷幕灌漿現(xiàn)狀條件下的透水率基本上都大于1 Lu，已不滿足防滲標(biāo)準(zhǔn)的要求;最后，由帷幕灌漿數(shù)值模擬結(jié)果，可知帷幕在不同防滲效果情況下的滲流場(chǎng)分布狀況和滲流量，推測(cè)灌漿帷幕的滲透系數(shù)為3.53×10-5 cm/s，通過(guò)插值法求得此工況下滲漏量為18.37 L/s。判定此處巖體處于弱透水等級(jí)，帷幕仍然具有一定的防滲阻水效果，但不滿足此處透水率要小于等于1Lu的防滲要求。基于以上結(jié)