幻灯：火力发电厂贮灰场设计概论.ppt

1、贮灰场运行安全培训班讲义 火力发电厂贮灰场设计概论,主办 国家电力监管委员会东北监管局 编写 东北电力设计院 季超俦 2009年9月2日 沈阳,内 容,1 贮灰场类型 2 贮灰场选择原则 3 贮灰场容积 4 贮灰场设计标准 5 贮灰场坝体 6 坝体浸润线 7 坝体稳定性验算 8 贮灰场排水 9 干式贮灰场,贮灰场术语表达功能及约定俗成,1.贮灰场（简称灰场） 贮存燃煤发电厂灰渣的场地。非标准：储灰场、灰渣场、贮灰库、灰渣库 2湿式贮灰场（简称湿灰场） 用以贮存水力除灰沉积灰渣及除灰水的场地。非标准：水灰场 3干式贮灰场（简称干灰场）用以贮存干灰渣及石膏的堆放场地。 4灰场容积 贮灰场贮存灰渣的

2、体积。非标准：灰场库容 5总容积 最终坝高时灰场所能容纳的灰渣量及洪水量的总和。 6最终坝高 按贮灰场的自然地形、地质条件和电厂需要等因素确定的可能最大坝高。 7灰渣 燃煤发电厂除尘器收集的粉煤灰和锅炉底部炉渣的混合物。非标准：粉煤灰、飞灰,贮灰场术语,8灰坝 山谷灰场中用以贮灰挡水的水工建筑物。 9灰堤 平原灰场及滩涂灰场中用以贮灰挡水的水（海）工建筑物。 10坝体 由初期坝、子坝及沉积灰渣组成的灰坝整体。 11初期坝 灰坝采用分期施工时的第一期坝体。 非标准：初级坝 12坝高 坝顶至坝体中心线处地面标高的高度。 13子坝 灰场坝体采用分期施工时在坝前沉积灰面上加高的坝体。 14子坝高度 上

3、下两级坝顶标高之差。 15子坝填筑高度 在沉积灰面上加筑子坝的高度。 16坝顶超高 限制贮灰标高至灰坝坝顶之间的高度。,贮灰场术语,17坝顶安全加高 灰场在限制贮灰标高条件下蓄洪水位至灰坝坝顶之间的高度。 18灰渣筑坝 在贮灰场坝前沉积的灰渣滩面上用土石料或灰渣料加筑子坝，逐级加高坝体的分期筑坝技术。 19灰渣水力冲填筑坝 以灰渣为材料用水力冲填法施工的筑坝技术。 20干滩长度 垂直坝轴线的断面上，灰场沉淀池水面与灰面的交点至灰面与上游坝坡交点间的水平距离。 21限制干滩长度 在运行中能限制浸润线高度，保证坝体安全，而经常维持的干滩长度。 22贮灰标高贮灰场沉积灰面与坝上游坡交接处的标高 23

4、限制贮灰标高 各期设计坝顶标高所允许的最高贮灰标高。 24浸润线 坝体内渗流形成的自由水面线。,1 贮灰场类型,1.1 按除灰方式分类 1.1.1湿式贮灰场 燃煤发电厂的粉煤灰和炉渣采用管道水力输送的方式运至灰渣贮存的场地，此场地为湿式贮灰场（简称湿灰场）。 1.1.2干式贮灰场燃煤发电厂的粉煤灰和炉渣采用汽车等机械运输工具运至灰渣贮存的场地，此场地为干式贮灰场（简称干灰场）。,贮灰场类型1.2按贮灰场地分类1.2.1山谷灰场,三面环山、沟口堆筑坝体的灰渣贮存场地为 山谷灰场。 如：辽宁、锦州、铁岭、铁法、沈海、阜新；吉林、辽源、浑江；浑春、双鸭山等电厂,1 贮灰场类型1.2.2滩涂灰场 在海

5、边、江边滩涂上填筑围堤的灰渣贮存场地为滩涂贮灰场。 大连四、绥中、营口、丹东等电厂选用海滩灰场；哈三、富拉尔基等电厂选用河滩灰场,1 贮灰场类型,1.2.3平原灰场 在平地上四面围堤建设的灰渣贮存场地为平原灰场。 元宝山、通辽、双辽、大庆等电厂选用平原灰场。,2 贮灰场选择原则,（1） 贮灰场选择应遵循节约耕地的原则。不占、少占或缓占耕地、果园和树林，避免迁移居民。宜选用山谷、洼地、荒地、滩地、塌陷区和废矿坑等。 （2） 贮灰场选择应满足环境保护的要求。执行GB18599-2001一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准的规定： 1）应选在工业区和居民集中区主导风向下风侧，场界距居民集中区50

6、0m以外； 2）禁止选在自然保护区、风景名胜区和其它需要特别保护的区域； 3）应避开地下水主要补给区和饮用水源含水层。,2 贮灰场选择原则,（3） 贮灰场选择应为降低建设投资和减少运行费用创造条件： 1）宜选择容积大、滞洪量小、坝体工程量小的地形条件建设贮灰场； 2）场址宜尽量靠近厂区。 （4） 贮灰场选择应符合当地城乡建设总体规划要求。贮灰场征地应按国家有关规定和当地的具体情况办理,3 贮灰场容积,3.1 贮灰年限规定（1）在规划阶段，贮灰场的总容积应达到能存放按电厂规划容量计算的20年左右的灰渣量的要求。（2）贮灰场应分期、分块建设，初期征地宜能存放按本期容量及按设计煤种计算的10年左右的

7、灰渣量。当灰渣综合利用条件确实落实时，在设计阶段的灰渣总量宜按扣除综合利用量进行规划设计。（3）灰场堤坝应按电厂规划容量统一规划，分期建设。初期灰场的贮灰容积不应少于3年按本期容量、设计煤种计算的灰渣量。采用灰渣筑坝时，每级子坝加高形成的容积宜能存放3年左右实际排入的灰渣量。（4）热电联产电厂应按灰渣综合利用可能中断的最长持续时间内所排出的灰渣量选定周转灰场，其存量不宜超过6个月的热电厂最大排灰渣量。在寒冷地区不宜超过1年。,3 贮灰场容积,3.2 贮灰容积计算 贮灰场容积应按下式计算： V = Vef +W = (G U )T / + W 式中： V 贮灰场总容积，m3 。 Vef贮灰场有效

8、容积，m3 。 W 当有洪水汇入贮灰场时为洪水调洪容积，m3 。 G 设计煤种的年灰渣量，kg/a 。 U 每年实际综合利用的灰渣量（平均），kg/a 。 T 贮灰年限, a 。 灰渣的干密度，kg/ m3， 应按贮灰场运行实测资料选 取，无资料时可取1000kg/ m3 。贮灰场有效容积利用系数。,4 贮灰场设计标准,4.1 设计规范贮灰场设计应遵循的规范有： （1）火力发电厂设计技术规程 DL 50002000 （2）火力发电厂水工设计规范DL/T53392006 （3）火力发电厂灰渣筑坝设计规范DL/T 50452006 （4）火力发电厂干式贮灰场设计导则 Q/DG 1-S001- 20

9、09,4 贮灰场设计标准,4.2.1 山谷灰场山谷灰场灰坝的设计标准应根据贮灰场总容积和最终坝高以及灰坝失事后对附近及下游的危害程度，按下列要求确定： （1）山谷灰场灰坝设计标准应按表4.2.1-1采用。,4.2.1 山谷灰场山谷灰场灰坝设计标准 表4.2.1-1,4.2.1 山谷灰场山谷灰场灰坝设计标准,（2）灰渣筑坝时，灰场的坝顶安全加高和抗滑稳定安全系数采用表中括号内的数值。（3） 当灰坝下游有重要工矿企业或居民集中区时，通过论证可提高一级设计标准。（4） 当最终坝高与总容积分级不同时，一般以高者为准，当级差大于一个级别时，按高者降低一个级别确定。（5） 对于湿式山谷灰场的一级灰坝至少应

10、有1.5m的坝顶超高，二、三级灰坝应有1.01.5m的坝顶超高。（6） 最终坝高应按贮灰场的自然地形和地质条件确定，当条件优越时，可按火力发电厂机组设计寿命30年的贮灰要求确定。（7） 当最终坝高远大于本期设计坝高，如按分期建设的设计坝高和容积确定灰坝设计级别时，应进行灰场分期建设直至最终坝高的全面规划，并使各期灰坝的安全性满足设计级别提高后的要求。,4.2.2 滩涂灰场,滩涂灰场灰堤设计标准应根据容积大小，按下列要求确定，并与当地堤防的设计标准相协调：(1)滩涂灰场灰堤设计标准应按表采用。,滩涂灰场灰堤设计标准 表4.2.1-2,4.2.2 滩涂灰场,（2）灰渣筑坝时，灰场的堤顶安全加高和抗

11、滑稳定安全系数应采用表中括号内的数值。（3）湿式滩涂灰场的灰堤顶或防浪墙顶在限制贮灰标高以上至少应有1.0m超高。干式滩涂灰场贮灰标高可高于堤顶标高。（4）当为海堤时，设计波高的累积频率可按下列标准采用：确定堤顶标高时取13。计算护面、护底块体稳定性时，取13。 计算胸墙、堤顶方块强度和稳定性时，取1。,4.2.3平原灰场,平原灰场灰堤设计标准 可参照滩涂灰场灰堤设计标准表4.2.1-2执行。,5 贮灰场坝体5.1 灰坝轴线,（1）山谷灰场灰坝的坝轴线应根据坝址区域的地形、地质条件，并考虑后期子坝加高、排水系统、施工条件和环境影响等因素确定。（2）滩涂及平原灰场灰堤的堤轴线应根据贮灰年限、地形

12、、地质、潮（洪）水位及风浪、占地范围、后期子堤加高、施工条件和环境影响等因素确定。（3）滩涂及平原灰场灰堤轴线在转折处应以曲线连接，滩涂灰场灰堤轴线曲率半径不宜小于30m，平原灰场灰堤轴线曲率半径不宜小于15m。（4）子坝轴线宜紧靠前期坝顶上游侧平行布置。当坝体稳定不能满足要求时，子坝轴线可上移一定距离。,5.2 坝顶标高,（1）山谷灰场初期坝与各级子坝坝顶标高按下式计算，选取大者： E= e +h1+1 （式5.2-1） E= e +h2+2 （式5.2-2） E= e +3 （式5.2-3）式中： E 坝顶标高，m。 e 灰场限制贮灰标高，即为满足电厂设计灰渣量（计入容积利用系数）在灰场内

13、所占容积的相应标高值，m。 h1设计蓄洪深度，即设计洪量经调洪演算后在限制贮灰标高以上所占深度值，m。 h2校核蓄洪深度，即核核洪量经调洪演算后在限制贮灰标高以上所占深度值，m。 1设计坝顶安全加高值，m；按表4.2.1-1选取。 2校核坝顶安全加高值，m；按表4.2.1-1选取。 3坝顶超高值，m。,5.2 坝顶标高,（2） 滩涂灰场的堤顶标高应按堤内侧和堤外侧分别计算，经协调后选用。 按堤内贮灰工作条件，堤顶标高应按式5.2-1、5.2-2、5.2-3确定。按堤外防洪工作条件，堤顶标高按下式计算： E = HWL+R+ （式5.2-4）式中： E 堤顶标高，m； HWL 设计（校核）高水位

14、，m； R 设计（校核）高水位时波浪爬高值，m； 设计（校核）堤顶安全加高值，m，按表4.2.1-2 （3） 平原灰场的堤顶标高按式5.2-3）确定。,5.3 坝型及坝体填筑 5.3.1 初期坝坝型,5.3.1.1坝型选择的因素（1）当地可利用筑坝材料的种类、性质、储量、分布、埋深、开采运输等条件。应充分利用当地材料，优先在灰场内取料，少占或不占灰场外农田。（2）后期子坝加高对降低浸润线及加速灰渣固结的要求。 （3）工程地质、抗震设防烈度等条件。 （4）灰场下游环境条件及环境保护要求。（5） 施工进度、施工场地、施工机具、施工技术水平等条件。（6） 总工程量、工期与总造价。,5.3.1 初期坝

15、坝型5.3.1.2初期坝结构型式,（1）坝体由均一材料填筑成的均质坝。当全部用堆石料、石渣料、砂砾石或砂料填筑的坝体，可构成透水坝。当全部用粘性土料填筑的坝体，可构成不透水坝。在不透水坝坝前设置排渗体，并将渗水排至下游，可构成坝前设排渗体的不透水坝。(2) 坝体由于均一筑坝材料不足，将若干透水性不同的土石料或人工材料分区筑成的分区坝。按筑坝材料透水性不同，可构成透水坝、不透水坝、坝前设排渗体的不透水坝。（3.）山谷灰场初期坝采用透水坝有利于分期加高子坝，随着环境保护要求的严格，新建的初期坝为满足环保部门要求及后期加高子坝需要，宜选用坝前设排渗体的不透水坝。（4）平原灰场和滩涂灰场宜选用不透水灰

16、堤。,5.3.2子坝坝型,（1）子坝材料可采用当地土石料或沉积灰渣料。(2）子坝应采用不透水坝。当采用透水性大于灰渣的土石料或采用灰渣填筑子坝时，应在子坝上游面设置土工防渗材料，构成不透水坝 。 (3) 在当地防渗土料不足时，可采用人工防渗材料，如土工膜。土工膜的渗透系数应小于110-11cms、满足物理性能、力学性能、水力学性能和耐久性能的设计要求，并应执行GB50290的规定。,5.3.3 坝体填筑标准,(1) 坝体填筑应满足坝体填土（石）的密实度和均匀性，不得出现填筑不均和碾压不匀的现象。(2) 砾石土和粘性土的填筑标准应以设计填筑干密度为控制指标。设计填筑干密度应以最大干密度乘压实度来

17、确定。压实度对一、二级灰坝不应低于0.96，三级灰坝不应低于0.95。 (3) 砂砾石和砂的填筑标准应以相对密实度为设计控制指标。砂砾石不应低于0.75，砂不应低于0.70， (4) 堆石料的填筑标准宜用孔隙率为设计控制标准，孔隙率不宜大于30。(5) 石渣料的压实密度与母岩性质及可压碎程度有关，应由碾压试验确定，用设计填筑干密度控制，压实度不应低于0.96。,5.4 坝体构造 5.4.1 坝顶构造,（1）坝顶最小宽度应考虑敷设灰管、运行检修道路、机械施工等要求，不宜小于4.0m。(2 ) 坝顶应铺以盖面材料，可采用压密的砂砾石、石渣或泥结石路面，也可采用浆砌块石或混凝土路面。 (3) 坝顶敷

18、设灰管时，灰管宜靠近坝顶上游侧布置。(4) 坝顶面应设置向两侧或一侧的排水坡，坡度宜采用23。(5) 滩涂灰场堤顶设置防浪墙时，墙体应设置变形缝。,5.4.2 坝坡构造,(1) 坝体坡度应按坝体高度、材料、地基条件、浸润线位置、抗震设防烈度等因素，经稳定验算确定。(2) 子坝上游边坡不宜陡于1:1.5。下游边坡不宜陡于1:2.0。初期坝以上各级子坝的下游平均坡度不宜陡于1:3.5。(3) 坝体在坡度变化处应设置马道，宽度不宜小于1.5m。 (4) 当坝体下游坡面材料易遭受雨水冲刷、大风剥蚀、冻胀干裂等因素破坏时，应设置护坡。 (5) 坝体上游坡面土料组成时在下列情况应设置护坡： 坝面材料由粉土

19、、砂土等易冲刷材料组成时。 灰场内经常蓄水或难于保持干滩长度的区域。 坝坡放灰管两侧一定范围内。(6) 护坡型式可按就地取材，经济适用的原则选用抛石、干（浆）砌块石、铺卵石或碎石、种植草皮、混凝土护面、混凝土框格填土、土工格栅填土、模袋混凝土等。,5.4.2 坝坡构造,(7) 滩涂贮灰场灰堤的外侧护坡结构型式和选用材料应根据防潮防浪的要求，经计算确定。必要时尚应进行断面模型试验验证。(8) 山谷灰场灰坝下游坡面应设置上坝人行踏步。(9) 坝体下游坡可能产生坡面迳流时，应布置竖向及纵向排水沟。坝体与岸坡连接处应设置排水沟，排水沟采用浆砌石或混凝土砌筑。(10) 子坝下游坡脚应与前期坝坡接触面紧密

20、结合，结合厚度不宜小于2m。(11) 子坝下游坡和岸坡连接处以及子坝下游坡脚处应设排水沟。排水沟可用浆砌石砌筑。,5.5 坝体防渗体,坝体设置防渗体可减少渗透水量，以满足环保要求，并可降低坝体浸润线，以增加坝体稳定性。（1） 当坝体需设防渗体时，可根据当地材料情况采用土质防渗体或人工防渗体。（2） 工程中常采用防渗土工膜，此时，坝坡面应理平、压实。土工膜表面应设砂砾石保护层，外铺护面。土工膜接缝处不得漏水。,5.6 坝体排渗体5.6.1 初期坝下游排渗体,1） 初期坝体应设置下游排渗体，以降低坝体浸润线，防止渗透破坏，保护坝坡及坝体稳定。 2）坝体下游排渗体可选用棱体排水、贴坡式排水、伸入坝体

21、的褥垫式排水等及其组合型式。3） 坝体下游排渗体度应保证坝体浸润线距下游坡面的距离大于该地区的冻结深度，且不宜小于初期坝最大坝高的1/4。排水棱体顶面宽度不宜小于1.0m，4）贴坡排水的顶标高应高于坝体浸润线的逸出点，超出的高度应大于该地区冻结深度，且不宜小于1.5m，贴坡排水的厚度应不小于冻结深度。 5）当坝内水平排水采用褥垫式排水时，其厚度和伸入坝体内的深度应根据渗流计算确定。水平排水伸进坝体的极限尺寸，对于粘性土均质坝可为底宽的1/2，砂性土（包括灰渣）均质坝可为底宽的1/3。,5.6.2 初期坝上游排渗体,1）坝体上游排渗体可降低坝体上游沉积灰渣体内浸润线，利于加高子坝的稳定性。 2）

22、上游排渗体可选用水平纵向排渗管沟、横向排渗管沟、竖向排渗井、坝坡排渗层、岸坡排渗层、排渗褥垫等及其组合型式。需经渗流计算，合理确定其型式及设置位置。 3）当采用水平排渗管时，应平行坝轴线敷设于坝前，管材宜选用开孔的钢管、钢筋混凝土管、塑料管，排渗管外应敷设石料及反滤层。 4）当水平排渗管不能满足排渗要求时，可采用网状排渗管沟或竖向排渗井配合网状排渗管沟的组合型式。 5）当需要增加排渗能力时，可在坝上游坡设坝坡排渗层、两岸设岸坡排渗层。 6）坝体上游排渗设施的渗透水应由排水管排至下游。,5.6.3 子坝排渗设施,1） 子坝是否设置排渗设施应结合前期坝型和前期坝体实测浸润线，经渗流计算确定。2）

23、对于前期坝实测浸润线较高的情况，在子坝加高区域灰渣体内应设置排渗设施。排渗设施的型式可选用水平排渗管、网状排渗管、排渗盲沟、辐射井排渗管及它们的组合。其型式及设置位置需经渗流计算合理确定。3） 对于子坝前洪水持续时间长，或难于长期保持干滩的情况，应在子坝底部设置排渗设施。排渗设施的型式及设置位置需经渗流计算合理确定。排渗设施的型式一般选用水平排渗管，并由横向排水管将渗水引至子坝下游。4）水平排渗管应平行坝轴线敷设。排渗管宜选用开孔塑料管或钢管，管外铺设碎石和土工布滤层，或采用带滤层的软式透水管。,5.6.4 反滤层,1） 坝体上下游排渗设施与坝体或灰渣接触面、土质防渗体与坝体或透水坝基之间、坝

24、体各种土料之间、坝体与坝基土料之间当不满足层间系数要求时，应设置反滤层，以防渗透破坏。 2）反滤层可用砂砾料反滤层或土工布反滤层。在贮灰场灰坝工程中广为使用施工方便的无纺土工布反滤层。（3）土工布反滤层设计应满足： 1） 保土准则：O95d85 2） 透水准则：O95d15 Kg25Ks 式中： O95土工布的等效孔径，mm，表示在土工布上的筛余量为95的 粒料直径. d85被保护土料的粒径，mm，小于该粒径的土料占总重量的85. d15被保护土料的粒径，mm，小于该粒径的土料占总重量的15. Kg土工布的渗透系数，cms . Ks被保护土的渗透系数，crns 。 3） 防堵准则：土料制成的试

25、样和土工织物在进行淤堵试验后，所得梯度比GR 3 。,5.7 坝基处理5.7.1 初期坝地基处理,1）当坝基遇到下列不良地基时应慎重研究和处理： 淤泥层、软粘土层或其他强度低、压缩性高的软弱土层。在地震时可能液化的土层。湿陷性黄土。岩溶。断层、破碎带。 矿区井、洞、泉眼等。 2） 坝基处理的措施应根据地基土的种类，结合施工条件经技术经济比较确定，必要时应进行试验。 3）对软弱土：当软弱土层埋深较浅时，可采用挖除换填的方法处理。当软弱土层厚度较大，视具体情况可采用镇压、预压、打砂井、插排水板、抛石挤淤、爆破挤淤、振冲等方法处理。 4） 对可能液化土层：视具体情况可采用挖除加强排水、振动压密、强夯

26、、振冲、设置砂石桩等方法处理。 5） 对不透水灰坝处于砂卵石透水地基，按环保要求需要控制渗漏时，可采用混凝土截水墙及灌浆帷幕等截渗措施。,5.7.2 子坝地基处理,1）当子坝地基的沉积灰渣满足下列要求时，可在灰渣滩面上直接加筑子坝： 坝前均匀放灰，沉积粗颗粒。具有足够的干滩长度，保证坝基灰渣是非饱和的。沉积灰渣的承载力经碾压后不小于100kPa。 2） 当灰渣滩面上不能直接加筑子坝时，应进行灰渣地基处理。处理措施应根据灰渣特性、加坝高度、抗震设防烈度、施工条件，经技术经济比较确定。可采用填石碾压加固，必要时可采用铺设加筋布、土工格栅、排水砂井、振冲碎石桩、振动挤密二灰桩等处理措施，并应进行专门

27、论证。 3）灰渣坝基在下列情况可采用振冲碎石桩进行处理：子坝远离初期坝和前一级子坝，坝基为细粒松散的灰渣层，无法满足坝体的稳定要求；浸润线位置高，灰渣强度低，无法满足坝体抗液化要求。,6 坝体浸润线,6.1坝体浸润线确定方法 1）经验公式计算， 2）物理模型试验， 3）电模拟试验， 4）浸润线有限元计算， 5）测压管原体观测， 6）电测原体测量。 由于贮灰场坝体组成比较复杂，目前，常以测压管原体观测数据作为运行管理及加高设计的基础资料，以浸润线有限元计算为浸润线预测的手段。,6 坝体浸润线,6.2降低浸润线工程措施 1） 初期坝宜选择透水坝或坝前设排渗体的不透水坝； 2） 子坝宜选择不透水坝，

28、必要时在子坝前或子坝底设置排渗设施； 3） 坝前均匀放灰，保持足够的干滩长度。,7 坝体稳定性验算7.1抗滑稳定性验算,抗滑稳定计算宜采用总应力法的瑞典圆弧法 地震作用下坝体滑动的稳定计算可采用计入地震惯性力的拟静力法,7 坝体稳定性验算7.2 静动力稳定性分析,在抗震设防烈度七度及以上地区进行子坝加高工程设计时，应进行静动力分析，判断坝体、坝基液化可能性，确定液化范围，全面评价子坝加高后坝体的抗震安全性。 静动力分析可采用总应力法或有效应力法，进行数学模型计算研究。,8 贮灰场排水8.1排水方式,8.1.1 井管式排水井管式排水是将灰水及洪水由排水竖井口溢流入井内，经钢筋混凝土管道（条件适宜

29、时也可用隧洞）排至贮灰场外消力池。灰水可回收至电厂重复利用，洪水期则可直接排至下游。该种型式可适用于山谷灰场，也适用于平原灰场和滩涂灰场。 8.1.2 斜槽一管式排水斜槽管式排水是将灰水及洪水由排水斜槽口溢流入封闭斜槽内，经钢筋混凝土管道（或隧洞）排至贮灰场外消力池。灰水可回收至电厂重复利用。洪水期则可直接排至下游。该种型式适用于山谷灰场。 8.1.3 溢洪道泄洪溢洪道泄洪由溢流堰将洪水排至陡槽内，经陡槽至消能设施，然后排至下游。溢洪道用于排泄山谷灰场的洪水。灰水还需采用井管式或斜槽管式排水系统。此方式一般很少采用。,8.2 排水构筑物,8.2.1 排水竖井 贮灰场宜设置两个或两个以上排水竖井

30、。山谷灰场第一座排水竖井距初期坝的轴线距离一般不小于300m。随后各排水竖井的进水高度应有一定的重叠高度，一般不小于1m。最后一座排水竖井尽可能达到灰场尾部。 排水竖井一般采用圆形钢筋混凝土结构，其直径应根据排洪设计标准经水力计算确定。排水竖井内径在山谷灰场中一般不小于2.5m，在滩涂和平原灰场中一般不小于1.5m。排水竖井高度一般不超过15m，并与贮灰场规划相协调。,8.2 排水构筑物8.2.1 排水竖井,排水竖井型式有孔口式、框架挡式板。孔口式排水竖井适用于中、小流量，孔口直径200/250mm，螺旋形布置，螺距高度0.5m，使排水均匀，利于灰水回收利用。 框架挡板式排水竖井适用于大流量的

31、场合。为便于予制挡板安装，一般采用多柱式框架，框架柱为T形断面。弧形挡板的净跨度不宜大于1.5m，挡板高度不宜大于0.3m。,8.2 排水构筑物 8.2.2 排水斜槽,山谷灰场山坡地形适宜且山体比较稳定、泄洪量不太大时，可采用斜槽排水。排水斜槽的断面应按泄洪标准经水力计算确定。排水斜槽采用钢筋混凝土结构，一般由矩形流槽及预制盖板组成。当槽宽较大时，为减轻盖板重量可将斜槽分成双格或多格。排水斜槽在排水起点以下可做成封闭沟，以上为开口槽。盖板的宽度以方便操作和便于控制运行水位为原则确定，一块盖板抬高的水位不宜大于0.2m。,8.2 排水构筑物 8.2.3 排水管道,排水管线一般沿灰场底部敷设，并向

32、灰场尾部分期延伸。排水管应敷设在良好的地基上，如遇有不良地基应进行处理。排水管一般采用预制或现浇钢筋混凝土园管，其管径按排水能力及施工要求确定。现浇钢筋混凝土排水管的内径不宜小于1.6m。滩涂和平原灰场排水管宜采用预制钢筋混凝土管，内径不宜小于0.8m。管道强度应按灰场规划最终标高进行设计。,8.2 排水构筑物 8.2.4 排水隧洞,在地形、地质条件适宜，经技术经济比较合理时，可采用隧洞排水。隧洞线路取决于进出口位置及标高，并结合地质和地形条件确定。 贮灰场排水隧洞一般采用园形和园拱直墙式隧洞。隧洞断面尺寸应按排水能力及施工条件确定，为满足施工要求，园形隧洞的内径不宜小于2.0m，园拱直墙式的

33、隧洞净高不宜小于1.8m，净宽不宜小于1.5m。隧洞的纵向坡度不宜小于0.3%。 根据隧洞围岩的特性及过水要求，可采用锚喷支护不衬砌隧洞，也可采用混凝土或钢筋混凝土衬砌隧洞。,8.2 排水构筑物 8.2.5 消力池,消力池布置在排水管道或隧洞出口，坝下消力池距坝体外坡脚的距离不宜少于30m。 消力池的型式很多，在灰场中普遍采用不需要尾水的冲击式消力池，,8.3 排水系统的水力计算8.3.1排水竖井的泄流计算,8.3.1.1 孔口式排水竖井的泄流计算1）当排水孔口为水平排列时的泄流计算 （1）水位在排水孔口以内时的计算 （2）水位在排水孔口以上时的计算2）当排水孔口为螺旋排列、螺距为0.5m时的

34、泄流计算； （1）水位在排水孔口以内时的计算 （2）水位在排水孔口以上时的计算 8.3.1.2 框架挡板式排水竖井的泄流计算 按自由出流的公式计算 计算得出：水位与泄流量关系曲线,8.3 排水系统的水力计算 8.3.2 排水管水力计算,排水管采用钢筋混凝土园形。8.3.2.1按无压流计算8.3.2.2按压力流计算,8.3.3 调洪演算,贮灰场调洪演算用于确定排水系统的尺度和坝顶标高。 调洪演算可采用图解法和列表试算法。 8.3.3.1图解法 8.3.3.2列表试算法 调洪演算需要资料： 1）贮灰场容积与标高曲线 2）洪水流量时程曲线 3）排水系统水位与泄流量曲线,干式贮灰场9.1 山谷干灰场的

35、设计 9.1.1 挡灰坝的设计原则,（1） 为便于灰场初期运行，应在灰场下游修建初期挡灰坝。其功能一方面可防止运行期间雨水、洪水夹带灰渣四处漫延污染环境；二是可作为后期灰渣筑坝的支托，增强灰渣永久边坡的稳定。（2）初期挡灰坝坝体结构宜采用当地建筑材料，并通过技术经济比较选定经济、合理的坝型。一般采用贮灰场内土石料填筑，内坡设置与灰场底部防渗层相连接的防渗体，构成坝前设排渗体的不透水坝。（3）初期挡灰坝的高度应按可贮存一次设计洪水总量确定。设计洪水标准取重现期为30年。坝顶预留不小于0.5m的安全超高。并且其高度不小于3.0m。,9.1 山谷干灰场的设计9.1.1挡灰坝的设计原则,（4） 挡灰坝

36、坝顶以上的坝体由干灰渣碾压填筑，其外坡坡度一般为1:31:4，并用干砌块石、混凝土板、覆土植草皮等护坡。（5）山谷干灰场一般采用排水管与排水井（或斜槽）相结合的排水系统，并在排水管顶部设置有反滤层的进水孔眼。挡灰坝前排渗体与排水管相连，以排除坝前及灰场底部的渗透水。（6）山谷干灰场设置了排水及排渗设施，其堆灰作业可在下游初期挡灰坝上采用自下而上的运行方式，尽快形成满足防洪标准的蓄洪容积。灰场内灰渣堆灰作业面应坡向排水井，坡度一般为1:101:30。,9.1 山谷干灰场的设计9.1.2 截洪沟的设计原则,（1） 地形宽阔、坡度平缓的山谷干灰场宜设置截洪沟。其目的是拦截灰场一定标高以上流域面积的洪

37、水，将其排到灰场之外。（2） 山谷干灰场截洪沟的标高宜定在贮灰年限10年的初期征地标高处。其排洪设计标准宜按重现期10年的洪水设计。（3）截洪沟断面及结构型式可结合地形、地质条件及洪水流量，结合当地建筑材料情况分段确定。一般采用浆砌石结构。,9.1 山谷干灰场的设计9.1.2 截洪沟的设计原则,（4）采用截洪沟排洪的山谷干灰场，总体堆灰作业顺序可采用自上而下的运行方式，对达到贮灰标高的灰面可及时覆土，植被绿化。此灰面应有一定坡度坡向后部山坡，使雨水进入截洪沟或通过交界处形成的自然排水沟排走。（5） 应对截洪沟定期巡视检查，特别汛期前后发现故障时应及时排除整修。应在每年枯水季节对淤堵、塌坍等状况

38、进行清理修补。（6） 截洪沟施工应先于挡灰坝完成，以便将雨季灰场上游来水排走，不影响挡灰坝的施工。当下游挡灰坝工程竣工后，灰场即可投入运行使用,9.1 山谷干灰场的设计9.1.3 拦洪坝的设计原则,（1）当山谷干灰场沟谷狭长、汇水面积及洪水流量大，全部进入灰场时将影响灰场正常运行，且当采用其它截洪、排洪型式也无法满足要求时，可采用上游建截洪坝的方式。（2） 拦洪坝设计标准可按干灰场的级别参照表湿灰场灰坝设计标准。（3）拦洪坝设计应通过调洪演算，确定调蓄库容、坝高和排洪设施。（4）拦洪坝坝型设计可参照有关水工建筑物的设计规范，并结合地形、地质条件等确定。,9.1 山谷干灰场的设计9.1.3 拦洪

39、坝的设计原则,（5）拦洪坝的筑坝材料一般使用当地材料，当电厂运行条件许可时，亦可使用灰渣填筑。 （6） 与拦洪坝配套的排洪设施的设计应根据地形、地质条件，经过技术经济比较确定。一般采用排水管将洪水引至灰场下游，亦可采用溢洪道或泄洪洞将洪水排至邻近山沟。（7） 拦洪坝应在枯水期完成施工，以使灰场上游洪水不致进入灰场，不影响下游挡灰坝及其它设施的施工。,9.2 滩涂干灰场的设计9.2.1 滩涂干灰场的特点,滩涂（江、河、湖、海滩）干灰场多在沿海、沿江地区采用。其设计特点是干灰场围堤的堤顶标高和迎水面护坡应满足防洪（潮）及防浪要求，而围堤内堆灰顶标高由贮灰容积要求、运行要求及周围环境要求确定。,9.2 滩涂干灰场的设计9.2