中小水电发电引水系统施工技术

电力18讯：    摘  要  中小水电工程发电引水系统采用隧洞形式，以尽量减少工程建设对耕地的占用以及对环境的影响。芙蓉水电工程的发电引水系统由进水口、引水隧洞、调压井、隧洞式压力管道等组成，是十分典型的组合方式。该工程施工布置简单、实用，应用了混凝土泵、滑模等施工技术，投资省、施工进度快，符合目前我国民营水电站投资的总体要求。

关键词  引水系统  中小水电  施工技术

随着广大设计人员环境保护意识的加强，近年来，越来越多的中小水电工程发电引水系统采用隧洞形式，尽量避免选用渠道、明钢管引水等形式，以尽量减少工程建设对耕地的占用以及对环境的影响。芙蓉水电工程的发电引水系统由进水口、引水隧洞、调压井、隧洞式压力管道等组成，是十分典型的组合方式。该工程施工布置简单、实用，应用了混凝土泵、滑模等施工技术，投资省，施工进度快，符合目前我国民营水电站投资的总体要求。

一、发电引水隧洞设计

芙蓉水库位于浙江省常山县芙蓉乡，是一个以防洪、发电为主，结合灌溉、供水等综合利用的水利工程。水库总库容9580万m3，电站总装机容量16000kW。

芙蓉水库发电引水隧洞全长1682m。进水口为竖井式进水口。引水隧洞为有压圆形洞，隧洞开挖洞径4.0m，纵坡i=0.01。调压井为扩大上室的简单圆筒式调压井。调压井竖井开挖直径4.4m，衬后直径3.4m，上室开挖直径7.0m，衬后直径6.0m。调压井上室高16.0m，竖井高53.1m，调压井总高69.1m。

压力管道由上平洞段、斜洞、下平洞、岔管及支管组成。上平洞段为引水隧洞的延伸，采用C20钢筋混凝土全断面衬砌，衬后断面直径3.2m。斜洞倾角为45º，开挖洞径4.2m，衬后内径3.2m，首部39.58m为钢板内衬段，其余均为钢筋混凝土衬砌。下平洞总长 235.25m，开挖洞径3.6m，钢板内衬，外包C20素混凝土，衬后洞径2.6m，在隧洞出口前将钢管直径渐缩至2.2m。岔管位于隧洞出口，采用“卜”形岔，分岔角为58º，钢岔管和支管均采用C15混凝土外包。

为了保证施工工期，桩号1+045处设施工支洞，支洞开挖断面为3.5×3.5m城门型断面。

二、施工总布置

共设三个进洞点，即进水口、施工支洞、厂房下平洞。根据实际地形情况及施工工期需要，进行隧洞施工布置。

1．施工供风

进水口工区布置6m3/min空压机二台，用于进水口边坡石方开挖、闸门竖井开挖及平洞开挖。支洞工区布置10m3/min空压机一台，用于引水平洞及调压井石方开挖。下平洞工区布置6m3/min空压机一台，用于下平洞及斜洞石方开挖。

2．生产和生活用水

进水口生产生活用水取用溪水和山涧水；支洞工区生产用水从支洞明渠灌溉取水，生活用水取用自来水；下平洞施工生产用水从溢洪道180m处修筑的浆砌石坝内引接，生活用水取用自来水。

3．施工用电

在进水口、支洞及下平洞附近安装200 KVA变压器各一台，变压器旁边装有低压总配电箱，各工区生产、生活用电均可从变压器低压端接出。

4．砂石料系统

砂石料筛分系统布置在拦河坝上游200m处，砂石料加工采用装载机喂料，自制钢筋网筛粗筛分后，将过筛的半成品混合料运至振动筛分机上进行筛分，筛分机上安装二台水泵进行冲洗，经振动筛分后黄砂、骨料按设计要求进行分档堆放，利用2t农用自卸车将砂石料运至各施工作业面。

5．混凝土拌和系统

进水口布置350搅拌机一台，混凝土60泵一台，水泥库房一间。支洞口布置350搅拌机一台，水泥库房一间，混凝土采用0.4m3工程车运输。下平洞出口布置350搅拌机一台，黄砂、骨料料仓三处，水泥库房一间，混凝土80泵一台。

三、隧洞开挖

隧洞开挖采用预留光爆层二次爆破法进行掘进，即施工时超前开挖直径为2.0m的小导洞，预留50cm光爆层，二次爆破成洞的方法进行施工。

1．钻孔与爆破

采用YTP-24气腿风钻配φ42合金钻头湿式凿岩，利用各工区空压机供风，镀锌管导入。小导洞与扩洞工作面前后距离控制在6m以上。爆破采用2#岩石粉状炸药和乳胶防水炸药装药，毫秒差非电导爆管簇联起爆。

2．布孔与钻爆参数

掏槽眼布置9孔，其中空孔4只，装药孔5只，孔向相互平行，孔间距7～10cm，顺洞轴线方向垂直掌子面，孔深2.5m。崩落孔23只，孔深2.3m，沿掏槽眼周围渐开布置，孔间距70～90cm。周边孔20只，孔深2.3m，沿开挖轮廓线匀均布置，打孔外扒角为2°～4°。隧洞开挖爆破参数见表1，爆破效果见表2。

3．通风与除尘

采用11kW轴流风机“压入式”供风，φ500风筒导入，进洞300m后，则采用混流式通风，同时增加一台11kW风机进行吸出，风筒选用胶质材料做成，悬挂在洞壁一侧。为保证洞内施工作业环境符合卫生条件，爆破后及时对炮碴进行喷雾、洒水等综合性防尘措施。

4．运输与排水

采用HB-60型耙式装岩<