程 勇

恩施土家族苗族自治州水利電力勘測設(shè)計院，湖北 恩施 445000

1 主要問題

1）我國山區(qū)小型徑流式水電站數(shù)量眾多，大小不一，主要采用明渠、隧洞和渡槽引水。由于工程建成年代的久遠，建設(shè)標準低，電站機組年利用小時數(shù)在5500小時以上，水量利用率不到50%，照成水能資源大量浪費，急需增容改造。輸水渠道多采用漿砌石渠道，內(nèi)側(cè)砂漿抹面防滲的方式。目前運行存在以下問題：渠道抹面大量脫落，糙率增大，過流能力不足；

2）渠道滲漏嚴重，影響水量利用率，嚴重工程效益，同時滲漏問題引起邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象時有發(fā)生。渡槽多采用鋼筋混凝土渡槽，因工程運行時間長，碳化、滲漏嚴重，嚴重影響工程安全。

2 增容改造設(shè)計方案

因本類工程年利用小時過高，導(dǎo)致水量利用率低，需進行增容改造，一般可增容50%以上，而工程增容改造投資主體是無壓引水系統(tǒng)，需對明渠、渡槽、隧洞進行加固和擴建，首先以明渠為例進行分析。

由于渠道已運行多年，對渠道擴建及加固有較多的成功經(jīng)驗，根據(jù)該類工程特點，主要有如下3種方案：

方案1：內(nèi)襯加固方案。將原有抹面鑿除、清洗處理，在渠道內(nèi)側(cè)迎水面加設(shè)厚度100mm的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層，側(cè)墻進行相應(yīng)的加高、加固；

方案2：聚合物丙乳砂漿補強方案：將原有抹面鑿除、清洗處理，在其表面全斷面抹1cm厚丙乳砂漿找平壓光，并對邊墻進行加高加固（因普通水泥砂漿運行后糙率增大，且耐久性差，不足10年需進行鑿除重建，運行管理復(fù)雜，同時運行維護時不能正常輸水，影響工程發(fā)電效益未參與比較）；

方案3：采用裸露型SCL防滲膜防滲減糙方案。首先對渠道過水面松動的砂漿、青苔和淤沙清理干凈，并用高壓水槍沖洗，然后采用砂漿修補渠道本身的孔洞，再在渠道過水面邊涂刮結(jié)膠泥邊粘貼SCL防滲膜（總厚度約4mm），采用機械固定方式對防滲膜四周進行密封固定，完工后進行灌水試驗。

3 各方案的比較

擬定渠道過流斷面為1.2m×1.3m，1.8×1.8，2.5×2.5三種尺寸渠道進行3種處理方式的比較，假定渠道縱坡1/1000，計算時糙率n取值采用：砂漿抹面經(jīng)綜合測定約0.020，混凝土0.017，SCL防滲膜0.012，方案尺寸比較見表1，方案優(yōu)缺點比較見表2。

明渠尺寸 項目 方案一 方案二 方案三1.2×1.3過流尺寸 1.0×0.9 1.2m×1.0m 1.2m×1.0m過流流量 0.786 0.987 1.644流量增加60%時邊墻所需高度 1.61 1.47 不變渠道加高 0.71 0.47 0

表1 方案尺寸比較表

表2 方案優(yōu)缺點比較見

輸水系統(tǒng)中渡槽若采用方案1、方案2時均需要對原渡槽進行加固，且加固難度大，一般均采用重建方案，而采用SCL防滲膜時可以不改變原結(jié)構(gòu)即可達到增容加固的目的，同時還可有效減輕混凝土的碳化。

隧洞增容則需要對原隧洞進行擴建，拆除原襯砌混凝土，擴挖后再襯砌，而采用本方案時無需對原隧洞結(jié)構(gòu)進行改建即可達到增容目的。

4 結(jié)論

通過以上分析表面，采用裸露型SCL防滲膜防滲減糙方案，對徑流式水電站引水渠道、渡槽、隧洞進行增容加固處理時，無需改變原有結(jié)構(gòu)，即可使電站增容60%以上。

使用采用裸露型SCL防滲膜對引水系統(tǒng)改造可解決山區(qū)材料運輸難題，同時可減少工程運行維護費用，同時不需要大型施工設(shè)備，施工簡單，工期短，不影響周邊環(huán)境，節(jié)能、環(huán)保。因此采用裸露型SCL防滲膜防滲減糙方案在山區(qū)徑流式水電站增容改造中具有良好的經(jīng)濟、社會效益，可進行推廣利用。

[1]李宇祥.應(yīng)用“圖表”計算徑流式小型水電站動能指標的方法[J].水利發(fā)電，1996(9).