某抽水蓄能电站施工支洞堵头渗流情况分析

2021-02-12许艺煌滕世敏乐莉霞

大坝与安全 2021年5期

许艺煌，滕世敏，乐莉霞

（1.福建仙游抽水蓄能有限公司，福建仙游，351200；2.国家水电站大坝安全和应急工程技术中心，浙江杭州，311122）

1 工程概况

某抽水蓄能电站为大（1）型工程，主要由上水库、输水系统、地下厂房、下水库和开关站等部分组成。上、下库进/出水口之间的输水管道总长度为2 253.59 m，其中：引水隧洞长为1 149.09 m，尾水隧洞长为1 104.50 m。2009年5月1日，土建主体工程进点，2012年5月上水库蓄水，2012年7月下水库蓄水。

3号施工支洞位于引水下平洞岔管前、2号引水隧洞0+741.641 m桩号处，围岩类别为Ⅱ类，为Ⅰ级建筑物。

经过近7年运行，该施工支洞堵头部位渗透压力逐渐增大。分析该部位渗透压力变化趋势可以反馈设计，且对工程运行有一定的指导作用。

2 3号施工支洞堵头监测布置

3号施工支洞堵头位置见图1，尺寸及长度见表1。施工支洞堵头空心段外侧设置厚度为50 cm的衬砌段并进行系统固结灌浆，衬砌段长32.68 m。

图1 输水系统平面布置布置图Fig.1 Layout of water delivery system

表1 3号施工支洞堵头布置Table 1 Layout of the plug of construction branch tunnel No.3

在3号施工支洞布置3个监测断面（3号施0+548，3号施0+601.840和3号施0+584.217），每个断面布置3支渗压计和3支测缝计。监测平面和剖面布置见图2。

图2 3号施工支洞堵头监测平面和剖面布置图Fig.2 Plan and profile of the monitoring points for plug of construction branch tunnel No.3

3 现场检查

3号施工支洞空心段混凝土结构整体完好，未见明显混凝土开裂、露筋等，未发现影响混凝土结构安全的缺陷。顶拱有多处渗水析钙现象，由于该洞堵头较长且为倒坡，在堵头空心部位设置挡水墙，墙上设有量水堰，量水堰未见明显流水，由此判断该堵头渗水量小。由于空心段积水淹没，无法巡视检查堵头实心段。历次巡查均未发现异常问题。现场检查见图3。

图3 3号施工支洞堵头后空心段Fig.3 Hollow section behind the plug of construction branch tunnel No.3

4 渗透压力

绘制3号施工支洞渗透压力变化过程线于图4，绘制上库水位变化过程线于图5，渗透压力特征值统计见表1。

图4 3号施工支洞堵头渗透压力测值过程线Fig.4 Graphs of seepage pressure at the plug of construction branch tunnelNo.3

图5 上水库水位人工观测测值过程线Fig.5 Water level of upper reservoir measured by man

表2 3号施工支洞堵头渗透压力特征值统计表Table 2 Statistics of characteristic values of seepage pressure at the plug of construction branch tunnelNo.3

由图表可见：（1）3号施工支洞3号施0+601断面水头最大为345.70 m（顶部PD3-601-1），发生于2018年10月7日，该断面整体水头较大，主要是距离2号引水隧洞边墙仅6.6 m。2014年以来，测值逐年有所增加，约增加200 m，相对于上库水位的折减系数从0.18增长到目前的0.56，说明经过多年运行，堵头封堵效果有所下降。

（2）3号施工支洞3号施0+584断面水头最大为1 22.91 m，相对于上库水位的折减系数为0.14；3号施0+548断面水头最大为17.78 m，相对于上库水位的折减系数0。这两个断面距离2号引水隧洞边墙分别为24.2 m和60.2 m，3号施0+548断面距离下游面1.8 m，说明随着距边墙越来越远，水头折减越大，到距边墙60.2 m之内已经折减为0。

（3）从过程线看，3号施0+601断面和3号施0+584断面渗压计有较明显的逐年增长趋势。而根据上库水位过程线，2014—2019年，上库水位测值均相对较稳定，年变幅在22.14～24.91 m之间，并不存在上库水位增大的情况。该段均为混凝土衬砌，从衬砌岩体渗压测值看，2014—2019年期间并无增大的趋势。综合分析，3号施工支洞堵头水头逐年增长是由内水逐渐沿堵头与岩体接触部位发展引起。