由于自同期法后给待并机励磁，在并列瞬间，会使运行母线上的电压降低。图1-81自同期并车接线图并车过程：待并发电机运行至额定转速后，按下合闸按钮SB2，接触器KM2得电吸合并自锁，其主触点闭合，接通发电机的励磁回路。KM1常闭辅助触点断开，切断差周率继电器KF的残压回路，并车过程结束。图1-82自同期并车二次接线图图中，电压继电器KA和中间继电器KA1为残压回路的电压闭锁装置。......
2025-09-29
洞库区地下水位动态变化过程解析
【摘要】：水封油库洞库区的地下水位变化对洞库的运行有着至关重要的影响。图13.5给出了不注水条件下洞库开挖后不同时期的地下水位变化过程图。对比图13.5和图13.6可发现，洞库一次开挖和分步开挖最终形成的地下水位基本一致，但其中间变化过程却不相同。图13.8还表明在维持0.2MPa储油压力作用下洞库运行50年，洞库上方地下水位将经历一个较为缓慢的下降过程，并逐步稳定在距离洞顶25m位置处。
水封油库洞库区的地下水位变化对洞库的运行有着至关重要的影响。关于洞库区洞库上方地下水在施工及运行工程中的变化情况，目前观点还不统一。从现有文献来看，大部分文献中均采用了洞库上方水体在施工及运行期将被疏干而形成一个降落漏斗的假定。如果这个假定成立，洞库排水形成的降落漏斗必然影响到洞库储油功能的正常发挥。由于洞库在储油运行过程中会在拱顶位置积聚大量的油气；油气的积聚会导致洞罐顶部的压力增加，如果洞罐上方岩体中的水头不足，油气很可能通过岩体中的裂隙进入到大气中，污染大气，危害人体健康，甚至会产生安全事故。计算结果表明，岩体渗透性越小，形成的漏斗范围越小。为了解洞库排水对地下水位的不利影响，以下采用渗透系数为K=1.15×10-7m/s时的计算成果来分析洞库区地下水位的动态变化过程。
图13.3为施工期水幕孔不注水条件下，洞库一次性开挖3年后的地下水位和孔隙水压力分布等值线图。由图可知，当岩体渗透系数在10-7m/s量级时，中间6个洞库上方岩体均进入到非饱和状态，山体中原地下水位下降幅度明显，洞库区形成了明显的水位降落漏斗。同时左边2个洞库和右边1个洞库的围岩因排水作用也出现了一定范围的非饱和区，洞顶非饱和区明显大于洞库边墙附近岩体的非饱和区，洞库上方出现不连续的地下水位线。
图13.3 洞库一次性开挖3年后的岩体孔隙水压力等值线图（不注水，单位：kPa）
图13.4 洞库施工完成时的岩体孔隙水压力等值线图（注水，单位：k Pa）
图13.4为施工期水幕孔注水情况下的洞库一次性开挖3年后的地下水位和孔隙水压力分布等值线图。在开挖2年后对水幕孔进行注水时，洞库上方岩体中的地下水位也会产生较大幅度的下降；但由于水幕孔注水作用，地下水位的下降幅度远小于不注水工况。洞库上方岩体中的水位降落漏斗也不十分明显。同时，由于水幕系统的补水，使得储油洞库附近岩体的非饱和区范围十分有限。由此可见，施工期水幕系统注水与否对地下水位的影响至关重要。
图13.5给出了不注水条件下洞库开挖后不同时期的地下水位变化过程图。在洞库开挖之前，洞库上方岩体中的地下水位变化基本与地形一致。由于岩体渗透性较大，开挖180天后地下水位的最大降幅达到101m左右，第4和第5洞库之间拱顶上方岩体以及第7和第8洞库之间拱顶上方岩体中的水体也被大量排出而形成连通的地下水位线。开挖后180～360天之间，地下水位下降也比较迅速，360天后第4和第5洞库之间拱顶上方岩体非饱和区与地表大气连通。第2年至第3年之间的地下水位的下降速度明显放缓，岩体中的渗流状态逐步趋向于恒定渗流。
图13.5 洞库开挖后不同时期的地下水位变化过程（不注水，单位：d）
图13.6是洞库分3步开挖不同时期的地下水位变化过程。对比图13.5和图13.6可发现，洞库一次开挖和分步开挖最终形成的地下水位基本一致，但其中间变化过程却不相同。在分步开挖情况下开挖360天后，洞库上方还保留了相当厚度的地下水体。由此可见，施工方式的不同也是影响地下水位的变化的重要因素之一。
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图13.6 洞库分3步开挖不同时期的地下水位变化过程（不注水，单位：d）
图13.7给出了注水条件下洞库一次性开挖后不同时期的地下水位变化过程图。由于水幕孔的注水，一方面补给了因开挖而形成的洞库上方非饱和区裂隙岩体，同时水幕系统注水向上抬高水幕系统布置平面上方的地下水位，使得水幕系统布置平面上方和下方的非饱和岩体重新饱和，导致洞库上方岩体中地下水位在180天中快速升高近90m，而注水180天后的地下水位的变化缓慢。
图13.5～图13.7表明了设置水幕系统和不设置水幕系统情况下，洞库区地下水位变化过程和规律完全不同；同时指出洞库区饱和非饱和非恒定渗流分析过程可以清晰的反映洞库开挖引起的地下水位变化过程。对地下水位变化过程的充分认识是洞库区地下水合理管理的基本前提之一。
图13.8为不注水条件下运行期洞库地下水位变化过程图。在不设置水幕系统的条件下，施工开挖在洞库上方岩体中形成了大量与地表大气连通的非饱和区。在洞库区周围水体补给作用下，非饱和区在储油后将逐渐恢复到饱和状态，即洞库上方的岩体地下水位会逐渐恢复。图13.8还表明在维持0.2MPa储油压力作用下洞库运行50年，洞库上方地下水位将经历一个较为缓慢的下降过程，并逐步稳定在距离洞顶25m位置处。
图13.7 洞库开挖后不同时期的地下水位变化过程（注水，单位：d）
图13.8 运行期洞库地下水位变化过程（不注水，单位：d）
图13.9为注水条件下运行期洞库地下水位变化过程图。在施工完成1年后开始注水的条件下，洞库上方岩体中将保持较高的地下水位。运行期储油开始后（图中第0天），如果保持洞库0.2MPa储油压力，洞库上方地下水位将逐渐缓慢地降低。洞库运行50年后，地下水位也逐步稳定在距离洞顶49m位置处。注水情况下洞库上方保留的水体厚度远大于不注水情况下洞库上方保留的水体厚度。
图13.9 运行期洞库地下水位变化过程（注水，单位：d）
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