[发明专利]一种水电站地下厂房自流排水系统

说明书

本发明公开了一种水电站地下厂房自流排水系统，水电站地下厂房包括依次排列的地下主厂房、主变室、尾闸室，在地下主厂房、主变室、尾闸室周围自上而下开挖成连续环状自流的排水洞，排水洞自流到地表的排水洞出口，排水洞断面为圆形，采用TBM施工。当地下水汇集到排水洞中后，通过自流方式排走。本发明适用于具备布置自流排水洞的水电站地下厂房工程，有利于水电站地下主厂房、主变室、尾闸室周围地下水位的降低、简化了常规排水系设计，无需机械抽汇集的地下水，提高了地下洞室排水系统的可靠性，做到了地下排水系统的本质安全。

技术领域

本发明涉及水工建筑物的排水系统，尤其是一种水电站地下厂房自流排水系统。

背景技术

在水电站地下主厂房、主变室、尾闸室设计中，为降低地下水位高程，提高地下洞室结构稳定性、满足电站运行管理要求，通常会在地下洞室外围区域设置排水洞，以降低地下主厂房、主变室、尾闸室地下水位。通常地下主厂房、主变室、尾闸室排水廊，是按高程布置为3层，每层排水洞为封闭的矩形，不同高程排水洞的集中水流通过层间的落水孔自下而上排至最底层排水洞；每层排水洞，长度短最大长度不超过1.5km；每层排水洞断面按照钻爆法施工要求设计，采用城门洞形，断面尺寸不小于4×3(宽×高)。

但是，现有技术的排水洞存在以下问题：1、现有排水洞分层布置，单层施工只能采用“钻爆法”，施工效率低，工作环境差；2、现有排水洞各分层独立布置，层间自上而下通过落水洞排水，整个排水系统只有在三层排水洞和层间落水洞形成后才能发挥作用，但是每层排水洞的施工通道形成时间不一致，并且每个分层施工速度慢，各分层排水洞难以同时完成，必将造成整个排水系统形成时间晚，不能在水电站地下厂房系统开挖完成前发挥降低地下洞室水位的作用；3、现有部分排水洞的设计中还需配备水泵将集水抽排至排水洞中，排水泵必须定期维护，排水系统运行维护工作两相对较大；4、现有排水洞均采用“钻爆法”施工，施工质量不宜控制，超挖量大，平整度差，爆破震动易于破坏洞壁围岩整体性，为此还需增加支护措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种水电站地下厂房自流排水系统，适合于TBM施工，技术先进，施工安全性高，适用性广，通过TBM施工可以尽早降低水电站地下洞室群地下水位，同时简化地下洞室排水方式，提高排水系统的本质安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水电站地下厂房自流排水系统，水电站地下厂房包括依次排列的地下主厂房、主变室、尾闸室，在地下主厂房、主变室、尾闸室周围自上而下开挖成连续环状自流的排水洞，排水洞自流到地表的排水洞出口，排水洞断面为圆形，采用TBM施工。

所述地下主厂房的通风洞设计高程为排水洞起点控制高程，排水洞以地下主厂房的通风洞为起点，自此向下连续环状布置，沿程收集地下主厂房、主变室、尾闸室周围的地下水以及各洞室内的集水，并集中排走。

所述排水洞以地下主厂房最后经过地下主厂房设计底高程，以保证水电站地下洞室集水及其周围的地下水都集中排到排水洞。

所述排水洞出口低于地下主厂房、主变室、尾闸室的设计底高程，保证排水洞全程以降坡的方式集中排走地下水。

所述排水洞出口布置于地表，保证地下水就近自然汇入河流或沟谷中，便于TBM施工。

所述排水洞自起点至终点均为降坡方式设计纵坡，降坡方向的纵坡为 0.5％～10％；排水洞为圆形断面，断面直径不小于2.5m。

本发明的有益效果是：适应TBM开挖施工的要求，适应范围广，施工速度快，施工安全性高，对于降低水电站地下洞室周围地下水位具有高效、安全、稳定的特点。

附图说明

图1为本发明的水电站地下厂房自流排水系统的布置示意图。

图2为本发明的排水洞的典型布置型式。

图3为本发明的排水洞断面图。