簡述老黑山水電站橡膠壩泵房及水源、充排水設計

摘 要：老黑山水電站橡膠壩泵房及水源、充排水設計。

關鍵詞：橡膠壩；泵房；穩定；水源；充排水

橡膠壩，又稱橡膠水閘，是用高強度合成纖維織物做受力骨架，內外涂敷橡膠作保護層，加工成膠布，再將其錨固于底板上成封閉狀的壩袋，通過充排管路用水（氣）將其充脹形成的袋式擋水壩。壩頂可以溢流，并可根據需要調節壩高，控制上游水位，以發揮灌溉、發電、航運、防洪擋潮等效益。

1 橡膠壩泵房設計

1.1 泵房結構設計

為了便于工程管理并有利泄洪，泵房布置在泄洪閘和橡膠壩之間，泵房外結構尺寸為13.80×6.65m，上游設1.40×1.60m（凈尺寸）的調壓井及1.40×3.90m（凈尺寸）的吸水池，下游設入室豎井，其凈尺寸為1.40×1.50m，泵室設在地下，其凈尺寸為3.90×7.30m。泵室地面高程為254.00m，泵室頂板頂高程為257.10m，泵室頂板及底板厚度均為0.70m；吸水池地面高程為251.50m，頂高程為256.50m，底板厚0.70m。調壓井地面高程為256.50m，頂高程為260.80m，頂部設1.40寬的溢流口，溢流口高程為260.60m，底板厚度為0.50m，側墻厚度0.40m；泵房井頂高程為260.50m，側墻厚度0.40m。

1.2 泵房穩定計算

為防止泵房受浮托力影響產生變形，加大了底板的結構尺寸，經計算泵房自重G=5777KN，分三種情況對抗浮穩定性進行計算：

（1）下游水位258.50時（Q=1500m3/s）

浮托力=（9.55×5.2+4.25×7.7）×9.8×6.2=5006KN

K抗浮=5777/5006=1.15

（2）下游水位259.00時（P=5%）

浮托力=（9.55×5.7+4.25×8.2）×9.8×6.2=5425KN

K抗浮=5777/5425=1.06

（3）下游無水時

浮托力=（9.55×1.7+4.25×4.2）×9.8×6.2=2071KN

K抗浮=5777/2071=2.79

2 水源及充排水系統

2.1 水源工程

高2.0，長59.4m壩袋充水體積為5.76×59.4=342m3

充水時間取2.0小時，則充水量q=0.048m3/s

大綏芬河松散覆蓋層3-10m，滲透系數38-80m/d，單井涌水量約150m3/d左右，按此計算2.0小時出水量為15m3<342m3，故不能采用深井，只能采用淺層過濾滲水管線，滲水線挖深3.8m，埋深1.9m，過濾層1.9m（0.4m砂、一層無紡布、0.5m礫石、0.5m卵石、0.5m塊石），直徑1.0的砼濾水管，0.5m的塊石，按遠期滲透系數k取10m/d，則需滲水線長25m。其位置位于泄洪閘左岸橡膠壩上游防滲鋪蓋上側，順水流放置。

水源水采用28m長D60管引入泵站吸水池，引水管與吸水池斜交角度為74°。

2.2 充排水系統

充排水系統由泵站、管路及相應的控制閥門組成。

（1）泵站：采用2臺8寸混流泵（揚程=10.1mQ=174m3/h），其中一臺備用，泵型為150HWJ-6，電機采用柴油機（W=7.5KW）。水泵吸水口除直接與吸水池連接外，還可與壩袋連接，一機兩用，能充能排。

（2）充排水管路及閥門

①充排水管路在泵房內與在泵房外有所不同，泵房內采用D200、D150鋼管，在泵房外即壩基內采用尼龍管，動力充排水管直徑采用D300，自排水管采用D300。

②橡膠壩分為2段，采用二壩二管，即每個壩段設一單獨水管，三個充排水口，進出口設水帽。

③閥門除自排水管閥門設在壩基下游外其余均設在泵房內，用以調換水泵充排功能及切換兩泵運轉。

④每個壩段在兩端各設一平壓管和排氣管，在泵房上游吸水池上部設一補水穩壓井。