Ermenek工程的設(shè)計(jì)與施工

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 　　Ermenek工程位于土耳其卡洛曼省的高可蘇（G ksu）河支流Ermenek河上，距首都安卡拉市南約350Km。該項(xiàng)目由兩部分組成，即Ermenek和Erik工程。Ermenek工程是主要組成部分，它將利用高綿峽谷（Gｏmel）中的一座水庫(kù)和下游已建成水庫(kù)蓋森德（Gezende）之間361m高的有效水頭。該工程包括210m高的雙曲拱壩，泄水底孔和泄洪隧洞分別位于左壩肩和右壩肩，導(dǎo)流隧洞位于左壩肩。一條9.3Km長(zhǎng)的壓力管道（直徑D=5.6m）和一座斜井（D=4.7ｍ）通向電站廠房，廠房中包括兩組垂直的佛朗西斯機(jī)組，總裝機(jī)容量300MW。?

　　Erik工程包括一個(gè)跨河的發(fā)電站，引Erik河中的水到主發(fā)電系統(tǒng)。Erik壓力管道長(zhǎng)4500m，內(nèi)徑3m。發(fā)電機(jī)洞穴內(nèi)安裝有總?cè)萘?.5MW的平置式渦輪發(fā)電機(jī)，兩套系統(tǒng)年總輸出電量達(dá)1187GWh。?

　　Ermenek工程的最終設(shè)計(jì)方案由Elektrowatl和Doslar公司實(shí)施。依據(jù)最終設(shè)計(jì)方案，總工期為六年半。?

　　施工單位，由包括BM、VA TECH、Alstom Power、Voith Siemens 和 Verbundplan在內(nèi)的多家單位組成，在Ermenek和Erik壓力隧洞開(kāi)挖中應(yīng)用了人員和機(jī)械的有效配合使工期的縮短成為可能。?

　　調(diào)整導(dǎo)水系統(tǒng)進(jìn)一步完善了工程施工?，F(xiàn)在有兩條預(yù)設(shè)的導(dǎo)水隧洞，一條低洪水位導(dǎo)水隧洞，另一條附加隧洞。附加隧洞是在高洪水位到來(lái)時(shí)使用。?

　　通過(guò)采取以上措施，可以使施工期降至5年。再加上Ermenek/Gezonde 組合操作系統(tǒng)的應(yīng)用，整個(gè)工程的可行性將會(huì)得到大大提高。

１.主要特征?

　　修建在Gormel大峽谷的Ermenek混凝土拱壩產(chǎn)生的194m水頭將會(huì)擁有9.3km長(zhǎng)的壓力隧洞和斜井提供的167m的補(bǔ)充水頭。Erik方案只是主要方案的一個(gè)補(bǔ)充。因?yàn)樗ㄔ诹髁考s2.5m?3/s的河源與Ermenek水庫(kù)之間，可用水頭只在121m的很小流域內(nèi)。本文的重點(diǎn)放在Ermenek工程上。工程總體布局如圖1所示，主要工程特征見(jiàn)表1。?

２.導(dǎo)水系統(tǒng)?

2.1 最終設(shè)計(jì)方案

　　934.5m長(zhǎng)的馬蹄形導(dǎo)水通道內(nèi)徑6m，導(dǎo)水量為330m?3/s。上游圍堰的頂高程為511m，下游圍堰的頂高程為500m。?

　　導(dǎo)水隧洞是按1～1.5年一遇的洪水流量設(shè)計(jì)的，根據(jù)最終設(shè)計(jì)方案，只能從下游圍堰一側(cè)通過(guò)導(dǎo)流隧洞來(lái)進(jìn)行坑道開(kāi)挖和混凝土襯砌施工，以及入口建筑物的修建。?

　　在最終設(shè)計(jì)方案中，水流將通過(guò)前期圍堰導(dǎo)入隧洞，在前期圍堰建成以后，主要圍堰及道路的施工只能通過(guò)下游的山谷進(jìn)行。這種施工安排意味著在導(dǎo)流隧洞和上游圍堰完成之前，沒(méi)有其它施工活動(dòng)可以進(jìn)行（也就意味著壩體和壩肩的開(kāi)挖不能進(jìn)行）。?

　　在這種情況下，對(duì)于上游主圍堰的施工只能用這種單隧洞來(lái)保證壩體區(qū)施工活動(dòng)的進(jìn)行。進(jìn)口建筑物的完成和上游主圍堰的施工以及河流導(dǎo)流工程應(yīng)該在干旱季節(jié)進(jìn)行。?

　　在最終設(shè)計(jì)方案中，如果洪水量超過(guò)330m3/s，洪水將溢過(guò)上下游圍堰。在此，主要目的是通過(guò)迅速將壩體建至560m高程，用拱壩作圍堰。這個(gè)方案計(jì)劃在干季全部完成。?

2.2 備用方案

　　通過(guò)以上幾種方案提高了導(dǎo)水系統(tǒng)的流量。對(duì)于10年一遇流量（778m3/s）和25年一遇的流量（982m?3/s），隧洞的內(nèi)徑應(yīng)在6m到9m之間，計(jì)算出與之相一致的最大水面高程和圍堰高度。水庫(kù)積留水位也考慮在內(nèi)。基于這些計(jì)算，作出了以下備用方案：?

備用方案A—單隧洞方案?

　　10年一遇的洪水流量可以用內(nèi)徑8m的隧洞和高25m的圍堰進(jìn)行導(dǎo)流，鑒于有1.2m活動(dòng)上限，即使超過(guò)10年一遇的洪水流量也能夠順利導(dǎo)流。最經(jīng)濟(jì)的方案是用直徑6.5m的單隧洞導(dǎo)流，但圍堰高度必須達(dá)到37m。?

備用方案B－雙隧洞方案?

　　在雙隧洞方案中，兩條隧洞應(yīng)同時(shí)開(kāi)挖，在開(kāi)挖進(jìn)行到大約一半時(shí)，兩條隧洞要互相連通，并且此時(shí)隧洞2的混凝土襯砌施工已經(jīng)開(kāi)始。當(dāng)襯砌達(dá)到連接處時(shí)，開(kāi)挖工作也將全部完成。為了前期圍堰的施工，隧洞1開(kāi)始將水導(dǎo)入隧洞2，在將水導(dǎo)入隧洞2后，下游圍堰施工將會(huì)完成。同時(shí)，因?yàn)橛兴矶?導(dǎo)水，上游主圍堰可以在1.5個(gè)月內(nèi)完成。?

　　值得一提的是，雙隧洞導(dǎo)流方案對(duì)施工過(guò)程提供了相當(dāng)有利的條件，比如大壩的施工可以在上游圍堰開(kāi)挖的同時(shí)進(jìn)行。?

2.3結(jié)論?

　　10年一遇洪水流量可以通過(guò)內(nèi)徑6m的兩條隧洞和29m高的混凝土圍堰進(jìn)行導(dǎo)流；同樣也可以用內(nèi)徑6.5m的兩條隧洞和25m高的混凝土圍堰導(dǎo)流。?

　　應(yīng)該注意的是，在25年一遇的洪水流量情況下，有必要增加隧洞的直徑，并且圍堰的高度也應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。例如：

25年一遇的洪水可用32m高的圍堰和內(nèi)徑6m的兩條隧洞導(dǎo)流；?

25年一遇的洪水可以用29m高的圍堰和內(nèi)徑6.5m的兩條隧洞導(dǎo)流；?

25年一遇的洪水可以用28m高的圍堰和一條內(nèi)徑18m，一條內(nèi)徑4m的隧洞導(dǎo)流。?

　　根據(jù)研究結(jié)果，決定采用兩條內(nèi)徑6.5m的隧洞。對(duì)于一條排水量達(dá)390m?3/s的河流，一條可以作為導(dǎo)水隧洞，另一條作為附加隧洞；達(dá)到10年一遇洪水流量（778m3/s）時(shí)兩條洞同時(shí)導(dǎo)流。正如在最終設(shè)計(jì)方案中所預(yù)見(jiàn)的，這種方案的主要好處是壩址區(qū)的開(kāi)挖工作可以更早展開(kāi)。建議方案如圖2所示：????????