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湖南镇电站增容改造后引水隧洞安全检查及评价

文档作者：濮久武文档来源：浙江华电乌溪江水力发电厂		点击数：	更新时间： 2021年12月16日
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小水电2011年第4期(总第160期) 减振增容改造
湖南镇电站增窨改造后引水隧洞
女安王至楦艟查童及饺 评l价ii
濮久武(浙江华电乌溪江水力发电厂 浙江衢州 324000)
【摘要】湖南镇电站引水隧洞蓄水运行至今已3O余年，增容改造后引水隧洞本身是否存在安全隐患有待查明。利用
电站机组大修机会对引水系统的进水口工作闸门至压力钢管斜管以上部位的水工建筑物进行现场检查，以评价引水隧洞安
全运行情况。通过检查分析，结果表明引水隧洞工作基本正常。图3幅，表1个。
【关键词】增容改造 引水隧洞 安全检查评价湖南镇水电站
1 工程概况 7内．8
径
m
7
o
．8
大
m
井
。
内径 9·5 m，底板高程 78·。m，小井
湖南镇电站1—4号机组输水系统布置在大坝
右岸，由进水口、隧洞、调压井及压力钢管等组
成，全长1 300余m，其中隧洞全长1 140 m。进水
口位于坝前150 m左右的山坳内，该处山坡地形整
齐，坡度42o左右，局部60~。进水口工程由拦污
栅、拦污栅框架、检修平台、喇叭口、渐变段、闸
门井、闸门检修室、启闭机室等几部分组成。进口
型式为竖井深水式，闸门竖井内设检修、事故闸门
各一道。进口中心高程177 m，底板高程173．64 m。
检修闸门为滑动平板闸门，孔口尺寸6 m×7．8 m，
门叶尺寸6．75 m×8．415 m，静水升降，启闭机为1
×63 t固定卷扬机。事故闸门为胶木滑道平板滑动
闸门，孔口尺寸6 m×7．8 m，门叶尺寸7．15 m×
8．59 m，动水下降，静水提升，启闭机为l×160 t
固定卷扬机。
隧洞覆盖最薄处，地面至洞顶厚度约45 ITI。隧
洞长1 140 m，洞轴线沿山脊布置，平面上有两个
弯道，弯曲半径R=150 m，弯道角度分别为30。及
36o。桩号0+790．000处设有1号施工支洞，桩号1
+148．445处设2号施工支洞。纵坡不太规则(由
于多次调整设计)，i=0—2．6％。到调压井前隧洞
中心高程下降到171．0 m。隧洞洞径7．8 m，全部采
用钢筋混凝土衬砌。
调压井位于山脊末端，为差动式，大小井分开
布置，二井中心距40 m，上部由溢流槽相连。调压
井顶部高程255．0 rn，溢流槽高程248．0 m，底宽
压力钢管主管内径7．2 m，支管内径3．2 m。首
部为渐变管(管径由7．8 m缩至7．2 m)，中心高程
171．0 m，其后为45。斜管(3z下弯管R=20 m，0
；45。)。下降到117．0 m接水平主管，近厂房前分
岔，为月牙型内加强肋岔管。各支管到蝶阀前5 m
下降到高程113．7 m。
坝址区岩石为单一的侏罗系流纹斑岩，新鲜岩
石呈青灰色或灰绿色，斑状结构，斑晶为石英、长
石，岩石致密坚硬，局部受构造影响有矿化现象。
电站于1979年12月开始投产发电，至今引水
隧洞已运行30余年。增容改造后引水隧洞的过水
流速及流量有所增加，其安全运行情况有待查明，
利用发电机组检修的机会，对引水系统的进水口工
作闸门至压力钢管斜管以上部位的水工建筑物进行
现场检查，以分析评价引水隧洞的安全运行情况。
2 引水隧洞检查情况
2．1 检查时间及现场环境
引水隧洞检查时间为2010年10月14日，天
气中雨(前3日均有10 mln以上降水，检查前3天
内湖南镇电站范围累计降水45 1Tlrl1)，库水位
221．8 m。
检查期间环境情况：
1)检查时引水隧洞进水口事故闸门(工作门)
及尾水检修闸门关闭。拉开了事故门交流电源总开
关。其中引水隧洞进水口事故闸门于l0月l1日上
· 57 ·
减振增容改造 SMALL HYDRO POWER 2011No'／，Total No160
午下闸。
2)引水系统内的积水已基本排空，闸门漏水
量不大。
3)引水系统2号施工支洞进人孑L已打开并已
落实防碰撞、防滑跌等措施，在通道上铺设防滑草
包袋。
4)2号施工支洞进人孔内部有必要的照明，
并有防触电、短路等措施。隧洞与压力钢管交界处
需搭设可靠的安全护栏，护栏自底部以上1 m范围
设置加密横档，防止检查人员和大的物件跌落压力
钢管斜井。安全护栏范围须有足够的照明，并设有
明显的警示标志。
5)检查期间引水系统2号施工支洞必须有专
人对进出隧洞人员和物件进行登记核对，落实必要
的通讯联络手段。
6)非检查或非检修期间2号施工支洞大门必
须关闭上锁，禁止其它人员进入引水隧洞。
7)引水系统放空前后以及充水前后均按检查
方案要求对其本身及其附近的安全监测项目进行观
测。隧洞地下水位(包括右岸绕坝渗流监On,0)等监
’?贝4项目在隧洞停水前4 d及隧洞停水1,aN、3 d后及
隧洞充完水后2 d内进行监测。
2．2 检查范围及内容⋯
检查范围：引水隧洞：自进水口工作闸门后至
隧洞与压力钢管交界处。
检查内容包括：
1)混凝土裂缝的长度、缝宽、位置及延伸方
向，是否有渗水或溶蚀现象。
2)混凝土表面是否有蜂窝麻面或气蚀现象，
具体位置及面积。
3)混凝土局部坑洞或损坏的位置、面积、深
度及其渗水情况。
4)混凝土表面是否有点渗或面渗现象，具体
位置及面积。
5)混凝土有无挤压、错动、脱离、松动和鼓
出等情况，接缝是否有损坏和渗水。
6)闸门槽状况及其漏水情况。
7)钢筋是否有出露锈蚀等。
8)隧洞内有无掉块、杂物等。
2．3 检查方法
1)巡视检查
巡视检查主要依靠目视、耳听、手摸、鼻嗅、
脚踩等直观方法，并辅以量尺、钢卷尺、手电筒、
照相机等工器具进行。检查前已事先准备好记录表
格及各部位展开图以便于检查时现场记录标注缺陷
内容。检查携带的工器具包括工具袋、记录本、记
录笔、手持测距仪、量杯、蜡笔、照明手电、刻度
放大镜、望远镜、照相器材等。
巡视检查由具有丰富经验且熟悉电站工程情况
的专业技术人员组成，检查工作按照《水工作业安
全规程》做好前期准备及现场安全措施。
2)仪器监测
通过布设于引水隧洞附近(自上游往下游)23
号、24号、25号、26号、29号、31号、32号、33
号、34号共9个地下水位观测孔，监测隧洞周围
岩体地下水位变化情况，以了解孔内水位与隧洞内
· 58 ·
上埘嘶¨
图1 隧洞地下水位测点布置图
小水电2011年第4期(总第160期)
水压力的关系，掌握引水隧洞内水外渗及外水内渗
情况，分析判断隧洞洞身的防渗功效 ]。隧洞地下
水位测点布置(见图1)。
3 检查结果
3．1 总的情况
1)进水口工作闸门和门槽工作情况良好，未
发现变形、裂纹、螺栓松动、焊缝开裂、严重锈蚀
等异常情况；止水情况良好，仅两侧顶部角落有少
量呈射流状渗水。整个引水隧洞在检查期间，渗水
量不大于3 L／s。
2)整个引水系统无明显破损、错动、脱离、
松动和鼓出等情况。
3)因混凝土表面淤泥层厚度约有5—10 m ，
故混凝土表面的蜂窝麻面、气蚀、钢筋裸露锈蚀及
浅层裂缝等情况难以查明。
4)洞室内积水厚度在5～25 om左右，未发现
明显掉块、杂物等。
5)隧洞与压力钢管交界处，未有错动、脱离、
松动和鼓出和渗水等情况。
6)调压井无明显破损、错动、裂缝、脱离、
渗水、坍塌等情况。
3．2 现场检查中发现的问题
1)进水口工作门(平板门)右下角lln高处存
在一射流状渗水，约0．5 L／s。
减振增容改造
2)隧洞衬砌混凝土少数几条施工接缝有局部
渗水，渗水量呈微渗状。
3)检查未发现其他缺陷和问题。隧洞现场检
查具体情况详见现场检查记录。
3．3 隧洞地下水位仪器监测资料分析
湖南镇电站引水隧洞进水口事故闸门于10月
11日上午下闸，10月16日开闸充水。这期间分别
在隧洞停水前3天(10月8日)、隧洞停水1天后
(1O月12日)、隧洞停水3天后(1O月14日)及隧
洞充完水后2天内(10月18日)进行了隧洞地下
水位监测，监测资料见表1。
自l0月8日至l0月18日期间，湖南镇电站
库水位基本稳定在221．66 222．27 ITI，水位变幅仅
0．6 m。由于隧洞停水期间隧洞地下水位测孔内受
持续降水以及降水形成的地下水位等潜流影响，在
一定程度上掩盖了孔内水位受隧洞内水外渗产生的
效果。从25号测孔的监测数据分析，隧洞停水后
的第2天，测孔孔内水位即下降了1．18 m，3 d后
仍有0．31 m的持续下降，说明25号测孑L与隧洞内
水压力相关性较强，可能表明该测孔附近与隧洞存
在着局部的渗水裂隙通道(见图2)。但从本次隧
洞现场检查来看，并未发现在25号测孔附近有明
显的渗水迹象。25号测孑L的长期监测资料也表明，
测孔孔内水位尽管与库水位有明显的相关，但其渗
流状况和性态并未发生明显的不利变化。
表1 隧洞地下水位测子L孔内水位
· 59 ·
减振增容改造 SMALL HYDRO POWER 2011No4， ，vo』6o
其余测孔如26—33号，孔内水位受水洞内水
压力的影响要小得多，基本在0．2～0．4 m范围的波
动，其中26号测孔孔内水位变幅仅0．04 m。这些
部位N~L：fL内水位与隧洞内水压力不存在明显的水
力关系，说明这些部位引水隧洞不存在内水外渗及
外水内渗现象(见图3)。
r'--3降水量+ 库水位—·一2肆—·一26#
水位／Ⅲ 降水量／衄
水位／Ⅲ
图2 隧洞地下水位过程线1
口降水量—·一2辨—·一3l霉
10-18
时间／m—d
降水量／m
一D一 ：Ⅱ： =8= 一一一一l● 一一1● Il一一 ● ●
瞄 ：
塑
球 ‘
图3 隧洞地下水位过程线2
10-l8
时间／m-d
结合现场检查情况分析总体表明，增容改造后
引水隧洞内水外渗及外水内渗现象以及隧洞衬砌混
凝土冲蚀、磨蚀等损坏均较轻微，隧洞运行工况基
本正常。
4 结论及建议
因本次检查期间，湖南镇电站引水隧洞区域连
续降水，地下水位较高，外水压力较大。如引水隧
洞存在着明显的裂缝、裂隙、破坏，势必造成隧洞
内的外水内渗现象。但从现场检查的情况表明，检
查期间整个引水隧洞未发现明显的隧洞渗水情况，
也未有明显的隧洞混凝土破损、裂缝、错位、脱
· 6O ·
离、松动和鼓出等变形现象。
因混凝土表面淤泥层厚度约有5～10 I"／IITI，故
混凝土表面的蜂窝麻面、气蚀、钢筋裸露锈蚀及浅
层裂缝等情况难以查明，但经部份位置清除表面淤
泥后检测未发现存在缺陷或问题。
结合现场检查及仪器监测资料情况分析总体
表明：
增容改造后引水隧洞大部分位置内水外渗及外
水内渗现象以及隧洞衬砌混凝土冲蚀、磨蚀等损坏
情况均较轻微，隧洞防渗功效良好，运行工况基本
正常。隧洞不存在明显的贯穿裂缝及混凝土破损等
缺陷和问题，调压井运行情况未见异常。
进水口工作门(平板门)右下角1 m高处存在
一射流状渗水，约0．5 L／s。可能闸门与门梁焊接
处有细小裂隙或破损，待进一步进行检查维护。
隧洞地下水位25号测孔孔内水位与隧洞内水
压力关系较密切，表明该测孔附近的隧洞存在着较
小的裂隙或隧洞混凝土衬砌缺陷而形成渗流通道，
但缺陷并不严重，建议进一步加强监测。
鉴于本次检查发现的部分问题，尚不会对隧洞
等水工建筑物运行构成安全威胁，暂不需作处理。
参考文献：
[1] DL／T 5178-2003，混凝土坝安全监测技术规范[s]
[2] DIMT 5195-2004，水工隧洞设计规范[s]．
■
收稿日期：2011—06—13
濮久武(1964一)，男，高级工程师，主要从事大坝安
全监测工作。Email：pro 99@163．COITI
责任编辑赵建达
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