一、工程概況
日本某海水抽水蓄能電站位于日本沖繩島北部,該工程由日本電源開發(fā)公司(EPDC)建設(shè)。上水庫與海平面(下水庫)的水位差為136m,流量為26m3/s,最大出力3萬kW,為首次采用海水的抽水蓄能電站,在上水庫防滲設(shè)計(jì)中使用了較多新技術(shù)。上水庫有效庫容56萬m3,工作水深20m,斜坡面防滲面積41700m2,底面防滲面積9400m。為防止海水滲漏造成水量損失并影響上水庫周邊的自然生態(tài)環(huán)境,因此,上水庫防滲要求嚴(yán)格。
二、防滲結(jié)構(gòu)
在上水庫底面及斜坡面防滲工程中,主要考慮海水中的鹽分浸透對(duì)防滲體防滲性能的影響,另外考慮當(dāng)?shù)貋啛釒夂?,溫差大,臺(tái)風(fēng)天氣比較頻繁等因素。在土工膜的選擇時(shí)分別對(duì)PVC膜和EPDM膜進(jìn)行了比較,經(jīng)暴露試驗(yàn)及耐久性能、抗海水腐蝕性能、海生生物附著性能、耐熱性能測(cè)試,并經(jīng)水壓反復(fù)、伸縮反復(fù)試驗(yàn)等檢測(cè),EPDM膜的耐熱性能和粘貼性能優(yōu)于PVC膜,因此選擇較柔軟和較強(qiáng)耐久性的EPDM(Ethylene Propyl-ene Dien Monomer,.乙烯-丙烯-二烯三聚物)作為上水庫防滲層的材料,膜厚2mm。
50cm厚的墊層采用透水性較強(qiáng)的礫石層,并在其中埋入塑料管,一方面是排放蓄水過程中的防滲層下的氣體,還可以避免土工膜背面受地下水的水壓力;另一方面是在防滲層破壞的情況下,滲漏海水可以通過管子快速進(jìn)行檢測(cè)廊道,不至于滲漏地下對(duì)周邊環(huán)境造成影響。在檢測(cè)廊道中設(shè)置1臺(tái)抽水泵,將滲入檢測(cè)廊道的地下水泵入上水庫。
斜坡面的坡比由施工要求確定為1:2.5,由于當(dāng)?shù)嘏_(tái)風(fēng)天氣較頻繁,通過計(jì)算確定垂直坡向的EPDM膜的錨固寬度為8.5m,底面錨固寬度為17.0m×17.5m。采用預(yù)制混凝土構(gòu)件,中間留槽,錨入防滲層后再以混凝土回填的方式進(jìn)行錨固,錨固結(jié)構(gòu),防滲層下墊層材料要求嚴(yán)格,施工工藝精細(xì),對(duì)預(yù)制混凝土構(gòu)件附近的墊層全部采用人工振搗,中間部位采用機(jī)械碾壓,經(jīng)平整度檢驗(yàn)后鋪設(shè)土工織物和EPDM膜,并在鋪設(shè)完成后在表面鋪設(shè)塑料薄膜進(jìn)行保護(hù)。在錨固槽上方再粘貼長條狀的EPDM膜以封閉整個(gè)防滲系統(tǒng)。
在施工過程中,嚴(yán)禁重物上防滲面,施工人員上防滲面施工和檢查時(shí)不穿硬底鞋。在EPDM膜接縫完成后進(jìn)行全部接縫的質(zhì)量檢查,先進(jìn)行肉眼的外觀檢查,再在接縫處涂肥皂水,罩上透明的方形塑料盒,用抽水泵將盒內(nèi)的空氣抽出,看有無氣泡產(chǎn)生。在發(fā)現(xiàn)施工缺陷的地方再進(jìn)行修補(bǔ)。
三、水庫運(yùn)行情況
工程完成后,經(jīng)歷了瞬間最大風(fēng)速約60m/s的臺(tái)風(fēng),沒有發(fā)現(xiàn)破損和漏水。上水庫在土工膜與基礎(chǔ)墻連接處曾發(fā)生漏水而進(jìn)行工程修補(bǔ)。