纽子水电站圆筒式调压井结构设计
工程技术
纽子水电站圆筒式调压井结构设计
王洁
(陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西西安710001)
El裔要]文通过工程实例对调压室的结构设计中有关井篱、底嬲设计等问题的计算原则与方法进行了分析，对其他流域类似工程设计有一
定的借鉴意义。
巨键词]调压室；井筒；底版
扭子水电站位于甘南藏族自治州东部卓尼县境内(系藏民聚居区)，距卓尼县县城约20多公里。水资源主要分属黄河流域的洮河。水能资
源是卓尼县的一大优势资源，主要集中在洮河千流上。洮河流经卓尼县
境内174kin，境内较大的支流有26条，均有良好的开发条件。全县水能资源丰富，洮河干流及其支流的水力资源理论蕴藏量为62．84万
kW，可开发利用24．61万kW，已开发利用0．9345万kW，只占可开
发量的3．79％，可见，该县水力资源开发潜力很大，其次小水电作为大电网的补充，在地方工农业生产和人民生活中，尤其在解决边远无电区通电中发挥了非常重要的作用。因此，充分利用卓尼县潜在的水力资源，修建小水电，可加快电力开发及电力基础设拖的建设，促进卓电县
及甘南州经济的发展。可为广大群众提供生活用电，解决群众生活困
难，同时有利于保护生态环境。
1工程概况
扭子水电站位于甘肃省甘南藏族自治州卓尼县城上游的洮河干流
上，为一径流引水式电站。引水隧洞长4393．”4m，设计引用流量
1386m3／s，电站装机容量30MW，为单一发电工程，无灌溉、防洪
等要求。包括首部引水枢纽、引水建筑物、电站厂房及开关站等。在隧洞末端设置圆筒式调压井。地质为石英砂岩。
2调压室型式及尺寸
根据初步设计水力计算成果，调压室采用简单圆筒式，井筒分为
两部分，高程2586～2608内径18，外径22m；高程2608～2626’内径19m，外径22m：底板为有孔口的环形板，厚Z6m。为防止杂物、石块掉入井内，保护井内正常工作和保证工作人员安全，井顶设置钢筋混凝土盖板。为了当井内发生负浪时，不致使调压井内产生真空，而当
井内发生正浪时又不致使井筒内压力升高，同时便于检修，做了1BX
2．6的通气孔兼检修进^孔。
3计算基本参数
正常蓄水位2604m，最高涌浪2623．510m，最低涌浪
258831
0m：衬砌混凝土标号为C25，弹性模量为2．8×104N，mm2，相应的容重为25KN／m3，混凝土的轴，慨设计强度为1
2．5
N／mm2：
底板部分为Ⅳ类围岩，单位弹性抗力系数9Mpa／cm；底板以上不考虑
弹性抗力系数。
4计算基本假定
1)井筒与底板刚接为一整体，因井筒的厚度相对于它的直径及高
度数值较小，
(底板亦然)故作薄壁圆筒和薄板处理。
2)由于并筒和岩壁间有摩察力及粘着力存在，故井筒的垂直变为
小，忽略不计。同样，井筒自重也不计，底板的径向变位也雨十o
3)按允许开裂，限制裂缝宽度设计。
5荷载组合
因本工程洞底均在地下水位以上，故外水压力及浮托力均不考虑。
可能的荷载组合有一下三种：
1)附加状况：最高涌浪下的内水压力+岩石弹性抗力+自重；2)正常状况：正常运行下的内水压力+岩石弹性抗力4-自重：
3)施工状况：回填灌浆压力+岩石主动压力4-自重。
本设计按较危险的附加情况荷载组合进行计算，对施工状况组合进行校核。
6内力计算
计算采用PC一1500程序集G一16调压井井筒和底版衬砌内力计算程序{十算。计算结果如下：
圆筒最大环向力N=3125．6KN，最大负弯矩M=6963kN／m，最
大剪力0=731．7KN。
底板的径向最大弯矩M=一2091．5KN／m，井筒轴力N=239．
48KN。
7配筋计算
．
按计算的内力值进行所需钢筋计算，最后根据实际情况配筋。
1)井筒：沿井筒取单位高度按矩形断面纵向受拉构件的强度公式
计算，配环向拉筋。沿环向取单位宽度，按矩形断面受弯构件的强度公
式计算，配纵向钢筋。
2)底板：沿环向取单位宽度，按矩形断面受弯构件的强度公式计算，配径向钢筋。
2584．75--2598a段匣筒圆筒环向
2598～2608n骖里两
双排中2辨110拉筋
2608～2612m目甲筒
2618--2626m段圆筒双排中250200
258￡J．75～2608m段圆筒
纵筋。
由28孽200
中1德400(I
圆筒纵向抗鹑钢筋。逝
弯矩钢筋
2608-'2626r．段圆倚
‘纵筋：
中25e200抗剪钢筋，
中14垂400fI
业
底板径向底板夕}缘径向钢筋(10勺．5)
筋饥目卅筋：
底板中部径问钢筋(8．5"3．5)
底板阻抗虫Z理1篮
孔周边径向钒筋(1．85勺．5)1"2．5蔸围
四，底板环问丽
中28癣165
8地基处理及其他结构处理措施
1)灌浆：固结灌浆排距为3m，每圈23孔，孔深5m，灌浆压力
为0．6Mpa：
2)开挖及回填：开挖断面必须保证衬砌厚度，其超挖部分一定要
全部回填砼。
3)底板与井筒最下面一段必须同时浇筑，以保证底板与井筒刚接。
4)在计算未考虑砼干缩应力，故施工时要加强养护，出现干缩时立即才取补救措施。
5)因地下水位均在洞底以下，在计算来计浮托力和外水压力，为
此要严格防止内水外渗，并苞斗算中进行了抗裂}重核。