抽水蓄能电站勘察重点与难点问题剖析及其勘察对策

抽水蓄能电站勘察重点与难点问题剖析及其勘察对策

【摘要】抽水蓄能电站的勘察重点与难点问题相对突出，本文从抽水蓄能电站上水库渗漏、输水系统及地下厂房洞窒群工程地质勘察、岸边或人工下水库深厚覆盖层勘测等几方面进行论述，总结剖析其重点与难点问题，具有一定的实用性和理论依据，为今后在抽水蓄能电站工程地质勘察中应有一定的参考意义。 【关键词】抽水蓄能电站；重点与难点；勘察 1前言

抽水蓄能电站具有调谷、削峰、调频和调相、事故备用及“黑启动”等多种功能，并且还能稳定电力系统的运行。抽水蓄能电站勘察的工程地质原理与常规水电站的勘察具有一致性，且在不同勘察阶段，其深度与精度必须满足相应规程规范的要求。虽然每个抽水蓄能电站站址的主要工程地质问题可能不同，工程地质勘察的重点问题与难点问题也不尽相同。本文对抽水蓄能电站勘察重点与难点问题剖析及其勘察对策进行分析。 2上水库渗漏的勘察研究

一般情况下，抽水蓄能电站上库的位置选择在比相对下水库要高很多的夷平面凹地、山顶沟源洼地等地形地貌，以取得大落差、高水头的优越条件。因此，在选取地点时，其经济性常以L/H(L为上下库的平距，H为上下库的高差)来进行评价。上水库的渗漏必须严格控制，故上水库的渗漏问题是各个勘察阶段的重点与难点问题。全库防渗的上水库或者局部防渗的上水库，需要对上水库的渗漏量、渗漏性质及渗透稳定问题作出地质评价。

其次，由于水头选择、下水库、地下厂房、输水线路等综合因素的影响，在地形选择上上水库受到制约。完整的盆地地形很难选择，往往的选择只是“准盆地”地形而已，除需要建立主坝外，坝口还需要要围筑副坝。蓄能电站所需上水库的库容不大，往往结合施工土石方、清库使其达到平衡。抽水蓄能电站上水库是一个储水蓄能的场所，其水量有限，除少量渗漏和蒸发以外，上水库和下水库的水量要循环使用，面积不大、库容小，因此上水库不能永久性渗漏[1]。

综合多项因素，结合上水库的初始地形和后期改造的特点，考虑上水库储水的重要性。根据渗透条件，工程设计需要确定合理的库缸防渗形式和相应的坝型。因此，与常规水库相比，蓄能电站的上水库渗漏问题的勘察研究的重要性尤为突出。 3输水系统及地下厂房洞窒群工程地质勘察研究

大中型抽水蓄能电站的特点是输水道长，水头高，地下厂房深埋等。其地形地貌条件及

构造、岩性等分布特征不同，设计时计算水力过渡过程，来确定输水道及地下厂房洞室群的布置型式。输水系统的方式分为竖井、斜井，而地下厂房洞室群的布置方式可采用首部、中部、尾部等型式。各勘察设计阶段会出现的多种比较方案，使地下厂房洞室群及输水系统工程地质勘察复杂化，因此勘探手段的合理用用，勘察工作适时的布置，并随之进行必要的测试和试验，以达到工程设计的要求，同时也是抽水蓄能电站工程地质勘察中的重点与难点问题。 3.1深孔钻探

抽水蓄能电站所需的地下厂房均需深度填埋。其底板高程低于下库库底高程，在高水头的大型电站中，输水系统钻孔若要以厂房底板(或下平段分岔管)控制孔深，随着水头增加，孔深加大，其深度较大。研究分析表明，块状岩体应根据实际情况来决定孔深适当地减小，可使厂房底板以下出现层状岩类。此外，地层岩性构造的复杂程度，以及各勘探阶段所要求的精度，都是影响数量和孔深的因素。

因此，根据各工程实际情况来确定深孔孔深是否一定要达到厂房底板以下以及深孔的数量，基于此以有利于查明工程地质问题，与此同时，结合运行时间、施工条件、地形等长期观测要求来综合考虑布置钻孔的预可行性阶段，确定何时布置少量深孔或何时可不布置深孔。

3.2地下厂房长探硐布置

由于抽水蓄能电站的厂房为深埋地下厂房，且满足下库库底的高程高于厂房顶拱的高程，为地下厂房及工程地质条件和输水道的论证，需布置沿平行地下厂房轴线及输水线的勘探平洞（因蓄能电站的开发方式为首部、中部、尾部）。为了满足其方案比较和相应试验的工作的需要，开挖的平漏往往需要较长，工作量比较大，周期较长。因此，勘探平洞地合理布置，控制勘探平洞的深度，判断并比较各地下厂房方案需不需要均有平洞来控制，以及勘探平洞进行的合理时间，与相应勘察阶段的关系，在施工期间如何利用勘探平洞等问题都需要加以充分考虑。使得平洞的布置即能充分满足方案比较的要求，又有合理的工作量，同时又能利用在施工期间。

抽水蓄能电站下水库地形条件各有差异，且工程地质条件有所差别，又考虑到勘探平洞的长度较长，一般均需在可行性阶段一次性完成。应充分比较分析各方案的岔管位置，揭示各比较方案的地质条件。也需结合设计方案比较深度及查明地质条件的要求来确定每个设计方案是否均需沿厂房轴线布置支捆。为了适当减少平洞的工作量，支洞宜布置一般倾向于推荐的厂房轴线位置。此外，平洞长度较长，导致其施工时间也较长。为了满足下一阶段设计

比较方案深度的要求，同时也避免勘探周期受到影响，也可提前在可行性阶段施工。但这一方案的进行需尽量避免不同勘察阶段分阶段进行中间停顿的实施方案。 3.3 高压岔管段高压渗透试验

由于抽水蓄能电站具有较高的水头，导致岩体在高水头作用下的渗透性和稳定性与常压条件不同。为使高压岔管段所在岩体在高水头作用下的渗透性和稳定性得以揭示，论证采用高压钢筋砼岔管的可行性，同时也为其设计提供工程处理及有关参数的依据，一般需进行高压岔管段岩性的现场高压渗透试验，这也是抽水蓄能电站勘察重点与难点问题。 4 岸边或人工下水库深厚覆盖层勘测

和上水库的勘测大体相似，但岸边或人工下水库深厚覆盖层勘测更应注意泥沙淤积、固体径流引起运行条件的恶化。在优化设计时，要求物探查明近地表40m范围内的覆盖层情况和下库坝址区范围覆盖层厚度，加之地形条件复杂，是极其困难的。 5结论

抽水蓄能电站的工程勘察有其特定的内容，地区不同、工程地质条件不同，决定了每个抽水蓄能电站的工程地质勘察的重点与难点不同。蓄能电站上水库渗漏、输水系统和地下厂房工程地质勘察研究的内容是普遍且常用的共性。目前，国内抽水蓄能电站建设十分迫切，编制抽水蓄能电站工程地质勘察规范也十分必要，更需要共同努力，使抽水蓄能勘察水平更上一个台阶。 【参考文献】

[1] 刘永峰，陈丹．敦化抽水蓄能电站地下厂房位置的选择［Ｃ］.抽水蓄能电站工程建设文集：2013．

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/f75o.html