广西水利电业集团有限公司藤县发电分公司 广西藤县 543300
摘要:电力是重要清洁能源,水力发电是常用的发电措施。水电站引水渠道是水电站的重要构成之一。引水渠道设计时需要结合地质、地形、施工等条件进行设计。水电站引水渠道变形可能会导致渠道的坍塌,影响水电站的正常运行等,本文具体就水电站引水渠道变形原因进行分析,然后提出相关的处理技术措施。
关键词:水电站;引入渠道;变形;处理措施
水电站引水渠道变形容易引发坍塌事故。水电站引水渠道变形多表现为底板张裂、侧墙位移、坍塌破坏。严重时,底板将完全丧失整体性,进而会出现渗漏现象。侧墙位移存在着内侧墙外移和外侧墙外移两种现场,侧墙外移将导致渠道失去稳定性,从而容易发生坍塌事故。
一、水电站引水渠道变形原因分析
下面就水电站引水渠道变形原因进行分析,主要包括地质条件原因,渠道结构,渠道渗漏等原因。
1、地质条件差
引水渠道的地质条件会影响其稳定性,地质条件差,则可能会导致引水渠道的变形。如果引水渠道存在着较多的滑坡地段,则很容易出现变形。如果地基松散,内部存在着架空结构,地质疏松、易变形等都容易导致引水渠道的变形,在大量的水的冲击下,地基疏松,产生变形。其中尤其以粉质黄土最为严重,在大量水的冲击下,其会发生泥化现象,从而出现水的渗透。此外,如果修筑过程中引水渠道其内侧和外侧密实程度存在着较大的差异,特别是外侧的密实度相较于内侧的密实度差时,在水强烈的冲击和渗透作用下,引水渠道就会出现变形[1]。
2、渠道结构及质量不适应地基特性
工程施工质量也是影响引水渠道的重要原因。水电站引水渠道设计施工中,如果方案不合理,施工措施不到也容易出现变形。如渠道整体设计时,渠道整体结构存在问题,在运行过程中渠道整体出现沉降等,导致渠道的整体变形。再如工程施工过程中,如果存在着施工管理不足,施工缝未设止水,利用砂浆进行填缝时不够密实等,经过流水的冲击作用自然会发生变形。一些水电站引水渠道在选择路线时,必须要经过具有滑坡、冻土等地质条件较差的地段,但是在施工过程中却没有采取相应的工程措施,没有对相关渠段进行加固和加密处理,从而使得引水渠道易变形。
3、渠道渗漏加剧渠道变形破坏
渠道渗漏透是导致渠道变形的重要原因,渠道变形又会加重起到的渗漏,两者相互作用。发生渠道渗漏的原因也是多方面,分析其原因应该为建筑物结构与质量问题。此外,引水渠道长期经常水力侵蚀作用,混凝土施工质量不佳则很容易出现渗水问题,渗水影响渠道整体结构的稳定性。渠道在水的侵蚀作用下,会出现一些裂缝,如果这些裂缝没有得到及时的养护和管理,裂缝逐渐扩大,出现引水渠道的变形。如果引水渠道路线存在着滑坡地段,漏水还会加重滑坡,导致渠道的坍塌。导致混凝土施工质量不佳的原因则包括混凝土配比以及混凝土的制作等,混凝土如果配料不合理,在后期的施工过程中就容易出现离析现象,进而出现渠道的渗漏。
二、水电站引水渠道变形处理技术措施
1、科学选择引水渠道线路
上述介绍过程中引水渠道变形与地质条件密切相关,在建设引水渠道前应该科学选择引水渠道线路,在选择时应该避开溶洞、滑坡、泥石流等存在着不良地质的地段。此外,在选择是应该尽量的比来可溶盐土壤、湿陷性土壤等,如果引水渠道线路必须经过上述的所说的地质条件路段,应该采取一定的工程措施[2]。
2、坍塌段地基砂砾石填筑
若引水渠道出现沉降坍塌等,可以采用填筑砂砾石筑基方案来增加其稳定性,此种方案对地基的要求较低,适用于多种类型的引水渠道。在进行填筑时,首先需要清除松动层,然后以砂砾石作为填筑料进行填筑,在进行填筑时要分层压实。
3、加内衬钢筋混凝土结构
水电站引水渠道选线施工过程中并不能够完全的避开地质不稳定地段。地质条件差增加了渠基的不稳定性,在进行施工时,为提升渠道的抗变形能力,施工时可以采用全内衬钢筋混凝土施工,以此来提升其渠基的稳定性。
4、引水渠道渗水处理措施
引水渠道渗水会加重渠道的变形,施工阶段,要科学配比混凝土,科学施工,以此来有效的避免渠道渗水问题的出现。此外,若渠道出现渗水,应该及时采取有效的处理措施,措施具体如下。
(1)灌浆法
当引水渠道出现裂缝时,可以通过灌浆法来对缝隙进行填充,以有效的防止渗漏。其具体方法指的是工作人员通过设备,将封堵材料灌入到渠道的裂缝中。封堵材料在冷却后,与引水渠道原有混凝土施工形成整体,以有效的防止渠道渗漏和变形。此外,对于一些小的缝隙,可以采用人工灌浆的方法,由人工对渠道的缝隙进行凿槽,然后将灌注材料关注到槽内,从而实现对裂缝的填充。
(2)混凝土板砌筑缝修补
在施工过程中,引水渠道多为混凝土工程,不仅仅受混凝土施工和混凝土配比等的影响,还受客观因素等的影响,导致渠道出现裂缝、麻面、脱落等问题,从而出现渗水,导致引水渠道的变形。对于此类情况,工作人员要将裂缝区域的杂质进行清除,然后对混凝土裂缝进行修补。在工作中,工作人员要加强对引水渠道的养护,以确保渠道表面的光滑性,避免渗漏的发生。天气温度过高和过低均会对混凝土施工造成一定的影响,温度过高时,应该采取喷水等降温;温度较低时,则需要采取防冻裂措施,在冬季寒冷季节,要特别加强对积雪的处理,以避免积雪对渠道产生过大的压力,以避免引水渠道裂缝的出现。
(3)修补混凝土防渗层
此外,引水渠道运行中出现渗漏问题,进而引发渠道变形,还可能是防渗层出现了损坏,导致混凝土出现塌陷、沉降等。这就要求工作人员对引水渠道进行动态性的监管,以及时发现塌陷、沉降等,并及时采取相应的措施,如混凝土损坏,工作人员需要及时的清除损坏部位的混凝土施工,并进行重新施工。在施工工程中,工作人员要注意新旧混凝土工程之前的衔接,以确保引水渠道表面的光滑。施工过程中,工作人员要借助专业工作,对修补的区域进行反复的压平夯实,以确保其严密性,增加渠道的抗变形力[3]。
三、保障性措施
水电站引水渠道变形将影响水电站的正常工作,还容易引发安全事故。对于引水渠道发生变形的渠道段要加强管理。在变形渠道段要增加永久性的安全监测设施,对水平位移以及垂直位移等进行监测,以及时的发现渠道变形,了解渠道变形的情况。此外,安全管理员等工作人员管理工作中要加强对变形渠道段的监管,该渠道段应该作为工作人员重点巡视和检查对象,渠道引水工作后或者是大量降水后,工作人员要及时进行巡视,以及时发现问题及时进行有效的解决。
四、总结
水电站引水渠道的变形可能是由多方面的因素导致的,包括地质问题、渠道结构以及渠道渗水等,渠道渗水同渠道施工密切相关。在设计施工前,要优选渠道路线,尽量的避开地质条件不良的路段。在实际的施工过程中要采取有效的工程措施,以防止渠道的变形。若渠道出现了变形、渗水等,应该及时的进行补救,分析渠道变形的原因,然后采取针对性的措施,以此来避免引水渠道运行过程中变形问题的出现,以实现渠道的安全稳定运行,确保水电站的正常生产和安全生产[4]。
参考文献:
[1]于云飞.新疆某水电站引水渠道变形处理技术措施[J].小水电,2018,(5):62-66,74.
[2]罗香俊.宝坛水电站引水渠道的检查及安全措施[J].中国战略新兴产业,2020,(36):70.
[3]王浩丞.浅论亚曼苏水电站引水渠道的布置设计[J].大科技,2020,(40):123-125.