白鹤滩水电站压力管道衬砌型式选择

摘要

白鹤滩水电站压力管道区域发育层间层内错动带,地质条件复杂,下平段最大动水压力超过300m,衬砌型式选择是压力管道设计的关键内容之一.本文在充分认识地质条件的基础上对压力管道的渗透稳定条件进行分析,并通过三维渗流场数值计算分析进行验证,最终确定压力管道的衬砌型式.指出左右岸压力管道布置均满足挪威准则和最小地应力准则，渗透稳定准则是影响白鹤滩水电站压力管道衬砌型式选择的控制性因素。层间错动带顺层向的渗透系数大于各类岩体及断层渗透系数，对渗流场起到控制性作用。三维渗流场数值计算分析表明左右岸竖井钢衬方案防渗帷幕渗透梯度较钢筋混凝土衬砌强化方案均有不同程度降低，右岸防渗帷幕渗透梯度值最大减小30%以上，而左岸各剖面防渗帷幕渗透梯度值普遍减小5O%以上。钢板衬砌方案能够有效控制压力管道内水外渗，明显降低高压水沿层间错动带发生渗透失稳的风险，运行安全性大大增加。考虑到白鹤滩工程规模巨大，为最大限度地避免压力管道内水外渗对电站安全稳定运行带来的风险，推荐左右岸压力管道竖井均采用钢板衬砌方案。