[发明专利]特高坝水库蓄水方法

说明书

本发明公开了一种特高坝水库蓄水方法，属于水利水电工程技术领域。其中特高坝包括导流洞封堵结构，导流洞封堵结构包括导流洞和堵头；所述导流洞依次设有直洞段和楔形体段；所述堵头包括临时堵头和永久堵头，所述永久堵头包括紧密联结的第一永久堵头和第二永久堵头，第一永久堵头的轴向长度小于第二永久堵头的轴向长度。本发明针对特高坝特点提出的特高坝水库蓄水方法，充分利用导流洞封堵结构的特点及其施工过程，同时将蓄水过程分为初期蓄水期和初期运行期；并分别在初期蓄水期和初期运行期内进行相应的施工步骤，即满足了电站初期蓄水提前发电的要求，又满足了水库最终稳定、安全蓄水的要求。

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，尤其涉及一种特高坝水库蓄水方法。

背景技术

目前，我国西南区域高山峡谷区修筑多座大型特高坝水电工程，如双江口、两河口、叶巴滩、白鹤滩等，这些工程的施工导流都采用围堰一次拦断+导流洞泄流的方式。随着高坝工程施工技术的不断提高，坝体上升速度随之加快，不少工程提前具备下闸蓄水的施工形象面貌条件，若导流洞能够快速封堵而提前蓄水发电，无疑会增加发电量，取得巨大的经济和社会效益。

特高坝指的是坝体高度达200～300m级甚至更高的情况，其承担电站运行水头高达200m以上，水压力巨大，保证蓄水过程中坝体本身的安全显得极为重要，因此亟待研究适用于特高坝导流洞封堵堵头结构及特高坝水库蓄水方法，既保证特高坝本身安全，也能顺利实现电站提前发电的目标。

公开号为CN 105839604B的专利文献中，“本专利将其全文引用于此，并且以下简称文献1”；首次提出了一种用于初期蓄水的导流洞封堵结构及快速封堵的方法，相对传统方法提前了发电期，取得了较好的经济社会效益。该发明方案在一般的高坝水电工程中能够取得较好的效果，但是针对特高坝大型水电工程的超高坝体、超高水头等特点，这种结构和方法还存在以下不足：

(1)由于临时堵头未采用温控措施，混凝土施工质量难以保证，容易发生裂缝、止水破坏等情况，对于特高坝的水库正常运行期，在超高水头条件下极易发生漏水情况，即对于特高坝的情况下，临时堵头极易失效，此时文献1的导流洞整体封堵结构就失效了，这将给电站带来巨大的损失。

(2)导流洞永久堵头为永久建筑物，且为大体积混凝土，施工工序复杂，温控要求高；同时结合工程实践情况：一段永久堵头长度宜控制在20m以内才能较好的保证堵头结构施工质量。然而，针对特高坝水库的正常蓄水位超高的情况，使得导流洞堵头正常运行期需要承担超高水头的作用，显然若要满足特高坝水库正常运行的需要，一段永久堵头长度需要设计很长，实际情况下往往超过30m以上。而一段永久堵头结构设计过长显然不利于混凝土温度和质量的控制，结构安全隐患突出。因此，仅采用一段永久堵头的结构难以满足特高坝水库正常运行的要求。

(3)文献1中临时堵头和永久堵头的结合面为阶梯形，虽然可增加两个堵头的结合力，但这种方式增加了堵头的施工难度，对施工工期不利；此外，对于特高坝，在正常蓄水位的超高水头条件下，临时堵头因未采取温控，混凝土施工质量无法保证，会产生混凝土裂缝，此时临时堵头会失效；如此情况下，文献1中提出的临时堵头和永久堵头的结合面结构设计为阶梯型对特高坝工程难以适用。

(4)特高坝的提前发电，其对应的初期蓄水发电水位相对于一般的高坝而言也会高得多，因此若仅采用一段临时堵头进行封堵后进进行初期蓄水发电无法满足封堵安全稳定的要求；如文献1中的结构存在非常大的安全隐患。

综上所述，因特高坝坝体高度超高，库容较大，其蓄水过程极具特点：一方面蓄水到正常蓄水位需要很长时间；另一方面，为保证大坝初次蓄水的安全，水位上升至一定高度，需要进行多阶段的控制水库蓄水上升速度，此外，水库蓄水阶段往往还会跨汛期甚至是跨多个汛期等特点。可见，特高坝水库蓄水过程复杂，牵扯因素众多，因此如何有效的对特高坝进行蓄水，既能确保蓄水过程的安全性，又能充分利用蓄水过程中的发电资源是目前急需解决的问题。

发明内容