Ermenek工程的設(shè)計與施工

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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）中的一座水庫和下游已建成水庫蓋森德（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，導流隧洞位于左壩肩。一條9.3Km長的壓力管道（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組，總裝機容量300MW。?

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

　　Ermenek工程的最終設(shè)計方案由Elektrowatl和Doslar公司實施。依據(jù)最終設(shè)計方案，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壓力隧洞開挖中應用了人員和機械的有效配合使工期的縮短成為可能。?

　　調(diào)整導水系統(tǒng)進一步完善了工程施工?，F(xiàn)在有兩條預設(shè)的導水隧洞，一條低洪水位導水隧洞，另一條附加隧洞。附加隧洞是在高洪水位到來時使用。?

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

１.主要特征?

　　修建在Gormel大峽谷的Ermenek混凝土拱壩產(chǎn)生的194m水頭將會擁有9.3km長的壓力隧洞和斜井提供的167m的補充水頭。Erik方案只是主要方案的一個補充。因為它建在流量約2.5m?3/s的河源與Ermenek水庫之間，可用水頭只在121m的很小流域內(nèi)。本文的重點放在Ermenek工程上。工程總體布局如圖1所示，主要工程特征見表1。?

２.導水系統(tǒng)?

2.1 最終設(shè)計方案

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

　　導水隧洞是按1～1.5年一遇的洪水流量設(shè)計的，根據(jù)最終設(shè)計方案，只能從下游圍堰一側(cè)通過導流隧洞來進行坑道開挖和混凝土襯砌施工，以及入口建筑物的修建。?

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

　　在這種情況下，對于上游主圍堰的施工只能用這種單隧洞來保證壩體區(qū)施工活動的進行。進口建筑物的完成和上游主圍堰的施工以及河流導流工程應該在干旱季節(jié)進行。?

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

2.2 備用方案

　　通過以上幾種方案提高了導水系統(tǒng)的流量。對于10年一遇流量（778m3/s）和25年一遇的流量（982m?3/s），隧洞的內(nèi)徑應在6m到9m之間，計算出與之相一致的最大水面高程和圍堰高度。水庫積留水位也考慮在內(nèi)。基于這些計算，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的圍堰進行導流，鑒于有1.2m活動上限，即使超過10年一遇的洪水流量也能夠順利導流。最經(jīng)濟的方案是用直徑6.5m的單隧洞導流，但圍堰高度必須達到37m。?

備用方案B－雙隧洞方案?

　　在雙隧洞方案中，兩條隧洞應同時開挖，在開挖進行到大約一半時，兩條隧洞要互相連通，并且此時隧洞2的混凝土襯砌施工已經(jīng)開始。當襯砌達到連接處時，開挖工作也將全部完成。為了前期圍堰的施工，隧洞1開始將水導入隧洞2，在將水導入隧洞2后，下游圍堰施工將會完成。同時，因為有隧洞1導水，上游主圍堰可以在1.5個月內(nèi)完成。?

　　值得一提的是，雙隧洞導流方案對施工過程提供了相當有利的條件，比如大壩的施工可以在上游圍堰開挖的同時進行。?

2.3結(jié)論?

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

　　應該注意的是，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作相應的調(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的隧洞導流。?

　　根據(jù)研究結(jié)果，決定采用兩條內(nèi)徑6.5m的隧洞。對于一條排水量達390m?3/s的河流，一條可以作為導水隧洞，另一條作為附加隧洞；達到10年一遇洪水流量（778m3/s）時兩條洞同時導流。正如在最終設(shè)計方案中所預見的，這種方案的主要好處是壩址區(qū)的開挖工作可以更早展開。建議方案如圖2所示：????????