專利名稱：電廠循環(huán)水巖塞式取水口及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種海濱發(fā)電廠，包括燃煤、燃油、燃?xì)?、核電等在巖基區(qū)域的循環(huán) 水取水口及施工方法，屬于發(fā)電廠技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海濱發(fā)電廠一般采用直流循環(huán)水系統(tǒng)，為了保證其可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，根據(jù)《火力發(fā) 電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的要求，取排水必須按照"深取淺排"的原則進(jìn)行布置，目卩取水口
底高程的設(shè)置必須能取到保證率為95% 97%最低潮位的海水流量要求。
為了節(jié)省投資，濱海發(fā)電廠的取水建構(gòu)作物往往布置在廠區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件較好的海邊小 山包上，小山包臨海側(cè)的巖石坡度一般都比較陡，外坡腳下往往存在深潭，取水口就布置 在此深潭位置。按照常規(guī)的取水設(shè)計(jì)方案，取水口為敞開式明渠取水，取水口與循泵房之 間一般采用引水隧洞，這種常規(guī)的取水設(shè)計(jì)方案往往存在工程造價(jià)高、施工難度大、施工 作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、施工期間爆破對(duì)周邊環(huán)境不利影響大、運(yùn)行期間受漂浮物干擾大等不利因素。 我們就依溫州發(fā)電廠三期工程(2X300MW燃煤機(jī)組)循環(huán)水取水口如采用敞開式引 水明渠取水方案進(jìn)行舉例說(shuō)明。
取水口明渠為梯形斷面，底寬為8m，底標(biāo)高為一8.0ra，邊坡1: 0.75，上口寬度達(dá)到 24.5m，明渠的最高高度達(dá)到19m，后面引水隧洞內(nèi)徑4.6m，鋼筋混凝土襯砌。明渠采用 光面一次性預(yù)裂、毫秒時(shí)間間隔法爆破，明渠底部采用不離散混凝土找平。該方案取水口 預(yù)裂孔的施工需采用海上工程船舶進(jìn)行， 一次性爆破石方達(dá)15000m3。爆破飛濺出來(lái)的石 碴，用海水抓斗工程船舶抓撈至深潭或外運(yùn)，僅取水口施工需要工期約3個(gè)月，工程投資 約370萬(wàn)。但由于爆破方量大，其爆破沖擊力對(duì)附近正在運(yùn)行的溫州電廠一、二期循泵設(shè) 施存在很大安全隱患，嚴(yán)重的話將造成一、二期機(jī)組停運(yùn)的大事故。由于明渠引水為表面 流，受到排水回流影響，其取水溫度比深層取水的引水隧洞取水溫度要高，影響循環(huán)水系 統(tǒng)運(yùn)行效率，從而影響電廠的發(fā)電效率。此外，由于明渠是敞開式的，直接與外水相通， 在每年汛期時(shí)往往會(huì)遭到大量河道漂流物淤堵的事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種投資少，施工便利，循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行效率高的電廠循環(huán)水巖塞式取水口及施工方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的所述的巖塞式取水口，它被布置在深潭 附近，主要由巖塞、集碴坑與后面的引水隧洞組成，所述的引水隧洞沿著水下山坡線建造， 其上方端直接與循泵房進(jìn)水前池相連，在該引水隧洞與巖塞之間建造有下沉式集碴坑。
所述的引水隧洞和巖塞的橫截面為圓型或類圓形或方形或長(zhǎng)方形；所述的巖塞的厚徑 比為1. 13 1. 50。
一種如上所述電廠循環(huán)水巖塞式取水口的施工方法，該方法是所述引水隧洞與集碴 坑開挖施工按新奧法施工，并視基巖條件確定是否襯砌，巖塞采用預(yù)裂、毫秒時(shí)間間隔法 爆破， 一旦完成巖塞爆破，所有巖塞的石碴在外水壓力作用下全部進(jìn)入預(yù)先設(shè)置好的集碴 坑內(nèi)。
本發(fā)明將廠區(qū)內(nèi)循泵房、進(jìn)水前池、引水隧洞施工完畢后，只要將循泵房進(jìn)水前池的 檢修閘門吊起，整個(gè)循泵房系統(tǒng)就可以投入調(diào)試、運(yùn)行。本發(fā)明針對(duì)濱海發(fā)電廠的取水建構(gòu)作物布置在山包上，臨海面山坡坡度較陡，坡腳下 有深潭這種特定條件，克服常規(guī)取水口存在的缺陷，而提出的一種技術(shù)方案，它具有減少 工程投資，縮短施工周期、提高循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行效率等優(yōu)點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹圖1所示，本發(fā)明所述的巖塞式取水 口被布置在深潭附近，主要由巖塞l、集碴坑2與后面的引水隧洞3組成。所述的引水隧
洞3布置在山體內(nèi)，靠近進(jìn)口段軸線下傾，以便于巖塞式取水口軸線保持35。 60。上傾角， 其出口端直接與循泵房進(jìn)水前池相連，在該引水隧洞3與巖塞1之間建造有下沉式集碴坑 2。
所述的引水隧洞3和巖塞1的橫截面為圓型或類圓形或方形或長(zhǎng)方形，圖1所示為圓 型；所述的巖塞的厚徑比為1.13。
本發(fā)明所述的施工方法是引水隧洞與集碴坑開挖施工按新奧法施工，并視基巖條件 確定是否襯砌，其中集碴坑可根據(jù)巖塞的大小、巖石的巖質(zhì)情況、爆破方案等實(shí)際情況增 加副集碴坑或集碴平硐。巖塞采用預(yù)裂、毫秒時(shí)間間隔法爆破， 一旦爆破，所有巖塞的石 碴在外水壓力作用下全部進(jìn)入預(yù)先設(shè)置好的集碴坑內(nèi)，循環(huán)水通過(guò)巖塞口、引水隧洞直接進(jìn)入循泵房前池，只要循泵房的檢修閘門起吊上來(lái)，整個(gè)循泵房系統(tǒng)就可以投入調(diào)試、運(yùn) 行。
巖塞式取水口的主要要點(diǎn)有如下幾條
一是對(duì)巖塞部分的地形必須具有大比例尺的水下地形圖，以便對(duì)巖塞的位置進(jìn)行最 優(yōu)的布置，本實(shí)例的水下地形圖的比例尺為1: 50，范圍為IO倍左右?guī)r塞口面積。同時(shí)必 須摸清取水口上方有無(wú)覆蓋物，以避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)巖塞厚度的誤差。
二是對(duì)巖塞部分的巖石的巖質(zhì)情況， 一定要詳勘清楚，以便確定安全、可靠、經(jīng)濟(jì) 的巖塞厚度及爆破方案，此項(xiàng)工作可在引水隧洞施工至預(yù)估的巖塞位置時(shí)進(jìn)行地質(zhì)鑒定并 與地質(zhì)詳勘報(bào)告中資料進(jìn)行對(duì)比。
三是巖塞厚度是根據(jù)巖塞體在外水(施工期間最高高潮位)壓力作用下保持巖塞的 穩(wěn)定來(lái)確定，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，巖塞厚度不宜小于巖塞直徑。本實(shí)例為安全起見，按頻率1% 的高潮位考慮，且由于本實(shí)例巖塞直徑較小、巖質(zhì)較好，計(jì)算的巖塞穩(wěn)定厚度較小。巖塞
厚徑比為1.13，巖塞厚度即為1.2X4.6=5.5m。
四是巖塞爆破時(shí)震動(dòng)力對(duì)巖塞后引水隧洞頂拱的破壞作用較大，受力也較復(fù)雜，故 隧洞頂拱加固方案，必須根據(jù)巖塞的爆破方案，及引水隧洞頂拱上方巖石的厚度、堅(jiān)硬性、 完整性，爆破時(shí)的潮位來(lái)確定。本實(shí)例是采用鋼筋網(wǎng)錨噴進(jìn)行加固處理的。
五是巖塞軸線傾角應(yīng)大于巖碴的水下自然休止角， 一般為35°~60°，并應(yīng)結(jié)合考慮 取水口段的水流平順。本實(shí)例取巖塞軸線傾角為35°。
六是集碴坑容積必須足夠大，以容納爆破后的巖塞的石碴。 一般按如下計(jì)算確定 V容二KVo/ri
K一巖碴松散系數(shù)， 一般為1.5-1.7; ri —聚碴坑的有效利用系數(shù)，一
般為0.65 0.80; Vo—設(shè)計(jì)巖塞爆破方量；Vg—集碴坑體積；
根據(jù)設(shè)計(jì)，本實(shí)例巖塞爆破方量VQ=115m3;取k=1.5 ti = 0.75 V§= 1.5x75 /0.75 = 150 m3
本實(shí)例僅在進(jìn)水口下方設(shè)置一只集碴坑。
七是巖塞采用預(yù)裂、毫秒時(shí)間間隔法爆破，爆破的所有巖塞的石碴全部進(jìn)入集碴坑。 本實(shí)例與常規(guī)的取水方案相比縮短工期2個(gè)月，節(jié)省工程投資約300萬(wàn)。更為重要
的是提高了循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行效率、避免了漂流物淤堵取水口的事故發(fā)生，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果 可觀，在類似工程條件下的發(fā)電廠取水工程中有推廣價(jià)值。到目前為止，我院已在龍灣發(fā)電廠(1X300MW燃機(jī))工程、溫州發(fā)電廠二期工程(2X300MW燃煤機(jī)組)、溫州發(fā)電 廠三期工程(2X300MW燃煤機(jī)組)的循環(huán)水取水工程中得到成功運(yùn)用。
權(quán)利要求
1、一種電廠循環(huán)水巖塞式取水口，它被布置在深潭附近，其特征在于它主要由巖塞、集碴坑與后面的引水隧洞組成，所述的引水隧洞布置在山體內(nèi)，靠近進(jìn)口段軸線下傾，以便于巖塞式取水口軸線保持35°～60°上傾角，其出口端直接與循泵房進(jìn)水前池相連，在該引水隧洞與巖塞之間建造有下沉式集碴坑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠循環(huán)水巖塞式取水口，其特征在于所述的引水隧洞和 巖塞得橫截面為圓型或類圓形或方形或長(zhǎng)方形；所述的巖塞的厚徑比為1. 13 1.50。
3、 一種如權(quán)利要求1或2所述電廠循環(huán)水巖塞式取水口的施工方法，該方法是所 述引水隧洞與集碴坑開挖施工按新奧法施工，并視基巖條件確定是否襯砌，巖塞采用預(yù)裂、 毫秒時(shí)間間隔法爆破， 一旦完成巖塞爆破，所有巖塞的石碴在外水壓力作用下全部進(jìn)入預(yù) 先設(shè)置好的集碴坑內(nèi)。
全文摘要
一種電廠循環(huán)水巖塞式取水口及施工方法，所述的巖塞式取水口，它被布置在深潭附近，主要由巖塞、集碴坑與后面的引水隧洞組成，所述的引水隧洞布置在山體內(nèi)，靠近進(jìn)口段軸線下傾，以便于巖塞式取水口軸線保持35°～60°上傾角，其出口端直接與循泵房進(jìn)水前池相連，在該引水隧洞與巖塞之間建造有下沉式集碴坑；所述的引水隧洞和巖塞的橫截面為圓型或類圓形或方形或長(zhǎng)方形；所述的巖塞的厚徑比為1.13～1.50；所述的施工方法是所述引水隧洞與集碴坑開挖施工按新奧法施工，并視基巖條件確定是否襯砌，巖塞采用預(yù)裂、毫秒時(shí)間間隔法爆破，一旦完成巖塞爆破，所有巖塞的石碴在外水壓力作用下全部進(jìn)入預(yù)先設(shè)置好的集碴坑內(nèi)；它具有減少工程投資，縮短施工周期、提高循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行效率等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02B3/00GK101413255SQ20081016215
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者劉顯群, 包連陳, 吳建國(guó), 宋浩君, 張根土, 張浙杭, 琪 李, 童建國(guó) 申請(qǐng)人:浙江省電力設(shè)計(jì)院