宿 輝，張 宏，耿新春，唐 陽，汪 健

（1.河北工程大學(xué)水電學(xué)院，河北邯鄲 056038；2.新華喀什齊熱哈塔爾水電開發(fā)有限公司，新疆喀什 844000；3.新疆新華水電投資股份有限公司，新疆喀什 830000）

齊熱哈嗒爾高地溫引水發(fā)電隧洞施工影響分析及降溫措施研究

宿 輝1，張 宏2，耿新春3，唐 陽1，汪 健1

（1.河北工程大學(xué)水電學(xué)院，河北邯鄲 056038；2.新華喀什齊熱哈塔爾水電開發(fā)有限公司，新疆喀什 844000；3.新疆新華水電投資股份有限公司，新疆喀什 830000）

齊熱哈塔爾水電站工程發(fā)電引水隧洞實(shí)測(cè)掌子面溫度達(dá)到110℃，對(duì)工程的建設(shè)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。為保證工程施工的順利進(jìn)行，對(duì)隧洞高地溫的成因及對(duì)隧洞施工的影響進(jìn)行分析，研究高溫環(huán)境的降溫措施。研究結(jié)果表明：1）本區(qū)域具有高熱流值，高地溫是熱流密度沿?cái)鄬拥鹊刭|(zhì)構(gòu)造傳導(dǎo)至地表的結(jié)果；2）通過采用隧洞通風(fēng)與局部通風(fēng)相結(jié)合，低溫冷水與人工制冰相結(jié)合的降溫技術(shù)，較好地解決了隧洞的高溫施工問題。

高地溫；引水發(fā)電隧洞；通風(fēng)；降溫措施；齊熱哈塔爾水電站

0 引言

隨著我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，西部基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日新月異。由于水利和交通建設(shè)的需要，經(jīng)常需要進(jìn)行深埋隧洞的施工。西部許多地區(qū)蘊(yùn)藏豐富的地?zé)豳Y源，在深埋隧洞的施工中可能會(huì)遇到高地溫問題，如云南的黑白水水電站引水隧洞內(nèi)局部溫度達(dá)到60℃［1］；新疆布侖口—公格爾水電站引水發(fā)電洞3＃支洞內(nèi)巖壁最高溫度達(dá)到105℃，空氣溫度達(dá)到72℃［2］；西藏的拉薩—日喀則鐵路隧洞鉆孔最高溫度達(dá)到76.3℃［3］。這些在深埋隧洞中遇到的高地溫問題，給正常施工帶來了諸多不便。對(duì)于高地溫問題，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者已經(jīng)展開了大量的研究。郤保平等［4］通過對(duì)高溫狀態(tài)下的花崗巖冷卻試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，花崗巖巖體的力學(xué)性能出現(xiàn)劣化；陳尚橋等［5］針對(duì)地下工程出現(xiàn)的高地溫現(xiàn)象，分析歸納出4種地溫評(píng)價(jià)方法，即鉆孔實(shí)測(cè)法、類比法、水文地球化學(xué)法及地溫梯度預(yù)測(cè)法；Oda.M［6］考察了巖石的一些基本力學(xué)性能和微破裂過程，得到了巖體力學(xué)特性在高溫條件下的變化規(guī)律和破壞機(jī)制。雖然目前國(guó)內(nèi)外的學(xué)者在高溫環(huán)境下對(duì)巖石的特性機(jī)制和理論研究方面做出了新的探索，但是對(duì)于高地溫深埋隧洞的施工技術(shù)研究現(xiàn)階段仍頗為少見，尤其是在高地溫隧洞的關(guān)鍵施工技術(shù)方面鮮有研究。本文結(jié)合齊熱哈塔爾水電站Ⅱ標(biāo)段出現(xiàn)的高地溫問題，對(duì)高地溫深埋隧洞的關(guān)鍵施工降溫技術(shù)進(jìn)行探討。

1 工程概況

齊熱哈塔爾水電站位于新疆維吾爾自治區(qū)喀什市塔什庫爾干塔吉克自治縣境內(nèi)的塔什庫爾干河上，電站總裝機(jī)容量為210 MW，設(shè)計(jì)最大水頭為373.68 m，引水發(fā)電隧洞長(zhǎng)15.64 km，洞徑為4.7 m，引水流量為78.6 m3/s。水電站工程地處西昆侖褶皺系中部的公格爾—桑株塔格隆起西南部，昆侖古生代變質(zhì)巖區(qū)的西昆侖華力西中期變質(zhì)帶內(nèi)，主要分布在康西瓦斷裂和卡拉克斷裂之間，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入巖發(fā)育，屬高寒地區(qū)?？諝庀”。瑲夂蚝?，多年平均氣溫為3.4℃，極端最高氣溫為32.5℃，最低氣溫為－39.1℃，多年平均降水量為68.9 mm，多年平均蒸發(fā)量為2 272 mm。

引水發(fā)電隧洞在樁號(hào)Y7＋010～Y10＋355存在高地溫現(xiàn)象，高地溫洞段總長(zhǎng)3 345 m，最大埋深為1 025 m，位于3＃和4＃2個(gè)支洞之間。圍巖巖性為片麻狀花崗巖，巖石堅(jiān)硬，主要結(jié)構(gòu)面與洞線交角大，巖體主要呈次塊狀結(jié)構(gòu)，完整性較好，部分區(qū)域巖體呈鑲嵌、層狀結(jié)構(gòu)，完整性差。在塔什庫爾干河岸，距洞線垂直距離約2 km處，有溫泉沿一組裂隙出露，高程為2 587 m，水溫為62℃。

2 高地溫現(xiàn)象及成因分析

2.1 隧洞高溫表現(xiàn)

3＃支洞下游作業(yè)面Y7＋010為高溫起始段，4＃支洞上游Y10＋355為高溫終止段。隨著開挖的深入，爆破后掌子面巖石表面實(shí)測(cè)溫度最高達(dá)到110℃，空氣溫度已超過60℃，并伴隨著高壓噴出147℃氣體。由于主洞內(nèi)的高溫，在冬季施工時(shí)支洞口形成了水蒸汽外涌的壯觀景象。3＃支洞口的水蒸汽見圖1。

圖1 3＃支洞口的水蒸汽Fig.1 Steam coming out of the portal of No.3 adit

2.2 高地溫成因分析

齊熱哈塔爾水電站引水隧洞高地溫洞段屬于淺部地殼地溫場(chǎng)，高地溫主要受地球內(nèi)熱的熱流影響。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)研究所的研究結(jié)果，地殼淺部地溫場(chǎng)主要受區(qū)域熱流值、地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)條件以及局部附加熱源的影響。

齊熱哈塔爾水電站所處區(qū)域位于帕米爾高原東南部，在西天山構(gòu)造帶、塔里木盆地和西昆侖構(gòu)造帶的結(jié)合部，地殼板塊運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)期受印度板塊推擠。帕米爾高原屬于年輕區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造單元，活動(dòng)性強(qiáng)，區(qū)域熱流值很高，達(dá)到150～350 mW/m2，我國(guó)只有臺(tái)灣地區(qū)和西藏南部的區(qū)域大地?zé)崃鞅尘芭c之相當(dāng)，非常有利于地?zé)嵯到y(tǒng)的形成。

水電站所在區(qū)域內(nèi)存在喀喇昆侖斷裂帶，形成于新生代，目前仍活動(dòng)強(qiáng)烈，極大地改變了地殼淺部的熱傳導(dǎo)條件，使來自地殼深部的均勻熱流密度在地殼淺部重新分配［7］，并沿?cái)嗔褞Хe聚，使地溫場(chǎng)發(fā)生復(fù)雜的變化。如區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)的溫泉出露點(diǎn)附近發(fā)育有F3斷裂及f17次一級(jí)斷層，其中F3斷裂延伸長(zhǎng)度達(dá)12 km，破碎帶寬5～20 m，影響帶寬30～50 m，破碎帶巖體破碎，夾有黑云母片巖及糜棱巖。龐忠和等［8］通過對(duì)位于同一區(qū)域內(nèi)、地質(zhì)條件相似的塔合曼溫泉（泉口溫度61℃）進(jìn)行勘查和分析，認(rèn)為塔合曼溫泉沿?cái)鄬又苯映雎叮瑳]有與淺部地下水發(fā)生溫和，采用SiO2－焓混合模型估算的熱儲(chǔ)溫度為119℃，這與隧洞開挖后揭示的掌子面巖石溫度110℃基本一致。

引水隧洞所處工程區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，圍巖主要為較完整的片麻狀花崗巖，地下水貧乏，易于熱量積聚而不利于散失，隧洞通過地段鐳、釷、鉀元素放射性活度平均值分別為44.93，77.89，1 106.13 Bq/m3，鈾含量平均值為5.78×10－6。綜合考慮隧洞通過地段平均2.27%極低的鈾浸出率指標(biāo)，可以判定評(píng)價(jià)區(qū)鈾元素不會(huì)對(duì)人體造成損害，也不會(huì)對(duì)輸水工程的水質(zhì)造成影響。其衰變過程中產(chǎn)生的熱量還不足以引起高地溫現(xiàn)象，因此對(duì)于放射性元素生熱以及地下水活動(dòng)熱效應(yīng)可能性可以排除。

通過以上分析，可以初步確定齊熱哈塔爾水電站引水隧洞的高地溫主要是帕米爾高原的高熱流值背景，由于受到F3斷裂的影響，使巖層的導(dǎo)熱條件發(fā)生變化，從而使熱流密度沿?zé)嶙栊〉腇3斷裂上升引起。

3 高地溫危害及對(duì)施工影響分析

引水隧洞高地溫洞段的施工采取3＃施工支洞和4＃施工支洞對(duì)進(jìn)的開挖方式，隨著開挖的深入，洞內(nèi)巖壁溫度和氣溫不斷升高，在樁號(hào)8＋440～＋780間巖壁溫度達(dá)到最高，基本在96～110℃。洞室挖掘完成部分，洞內(nèi)溫度會(huì)隨時(shí)間的增加逐漸降低，但巖壁溫度的平均值仍保持在65℃以上。在隧洞開挖過程中，多次遇到圍巖破碎區(qū)高溫高壓氣體噴射情況，氣體溫度高達(dá)160～170℃，噴射距離可達(dá)1～5 m，噴射時(shí)間可達(dá)數(shù)天。

3.1 高地溫對(duì)施工人員的影響

為保護(hù)施工作業(yè)人員的身體健康，我國(guó)不同行業(yè)均對(duì)地下洞室作業(yè)區(qū)的溫度進(jìn)行了嚴(yán)格要求?！吨腥A人民共和國(guó)礦山安全法實(shí)施條例》規(guī)定井下作業(yè)地點(diǎn)的空氣溫度不得超過28℃；《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定洞室內(nèi)平均溫度不應(yīng)超過28℃；《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定坑道內(nèi)氣溫不宜高于30℃。

國(guó)內(nèi)外的大量研究表明地下工作面的空氣溫度對(duì)人體健康和安全有重要影響，當(dāng)隧洞或礦井內(nèi)的溫度超過28℃時(shí)，就會(huì)危及施工人員的健康、安全，超過30℃就可能導(dǎo)致人員出現(xiàn)熱痙攣、熱虛脫和熱射癥等中暑癥狀。

3.2 高地溫對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響

隧洞的高地溫使環(huán)境溫度升高，會(huì)對(duì)工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電路和輪胎等造成直接影響［9］。在齊熱哈塔爾引水隧洞的施工中，洞內(nèi)掌子面附近的空氣溫度達(dá)到60℃，使施工機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)散熱溫差減小，散熱能力差，發(fā)動(dòng)機(jī)容易過熱等情況頻發(fā)，受隧洞所處高海拔的影響，隧洞內(nèi)的空氣密度降低，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際進(jìn)氣量減少、工作循環(huán)溫度提高、散熱效率降低，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于過熱狀態(tài)，致使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降。由于隧洞內(nèi)的空氣溫度較高，造成施工機(jī)械的機(jī)油溫度增高、黏度下降、潤(rùn)滑效果降低，致使機(jī)械零部件的磨損加重；高溫容易造成爆管、接頭漏油、電磁閥線圈燒毀，加速密封件老化，使冷卻系統(tǒng)效率下降，嚴(yán)重影響機(jī)械的使用壽命，使故障率大大增加。

隧洞內(nèi)的高氣溫對(duì)測(cè)量?jī)x器的測(cè)量誤差增大，在地下水豐富地段產(chǎn)生水霧使紅外線無法正常穿透。當(dāng)環(huán)境溫度高于60℃時(shí)，全站儀工作幾分鐘就會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，對(duì)測(cè)量放線作業(yè)產(chǎn)生極大的影響。

3.3 高地溫對(duì)爆破施工的影響

齊熱哈塔爾引水隧洞在挖掘中采用了2＃巖石乳化炸藥，根據(jù)陳蕾等［10］的研究結(jié)果，在120℃的高溫環(huán)境下，2＃巖石乳化炸藥不會(huì)發(fā)生自燃或自爆等現(xiàn)象，使用相對(duì)安全。但在施工中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)巖體溫度超過55℃時(shí)，乳化炸藥會(huì)產(chǎn)生變質(zhì)及硫化現(xiàn)象，從而出現(xiàn)炸藥失效的情況。在高溫作用下導(dǎo)爆管容易軟化失去彈性，擠壓后無法恢復(fù)原狀，容易形成啞炮，造成施工成本大幅提高、開挖進(jìn)度減慢，帶來很大的安全隱患。高溫對(duì)爆破器材的影響見圖2。

圖2 高溫對(duì)爆破器材的影響Fig.2 Influence of high ground temperature on blasting agents

3.4 高地溫對(duì)混凝土支護(hù)的影響

隧洞內(nèi)的高溫環(huán)境會(huì)對(duì)混凝土襯砌、支護(hù)的施工及運(yùn)用產(chǎn)生嚴(yán)重影響。較高的環(huán)境溫度會(huì)使混凝土內(nèi)水灰比改變，影響水泥的水化，使混凝土強(qiáng)度降低；較高的環(huán)境溫度會(huì)影響混凝土水化熱的散失，使混凝土的溫度大幅升高，從而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生更大的溫度應(yīng)力；巖壁的高溫直接使接觸面處的混凝土水分蒸發(fā)，在混凝土內(nèi)部形成大量氣泡，容易在混凝土初凝前硬化，影響混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度，使支護(hù)結(jié)構(gòu)容易成塊脫落。

隧洞高地溫段的巖壁溫度經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的通風(fēng)降溫后最高仍可達(dá)到70℃，而河水主要是雪山融水，水溫最低接近0℃。當(dāng)隧洞竣工后引水發(fā)電時(shí)，低溫水流會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)引起混凝土支護(hù)的溫度驟降，在混凝土內(nèi)形成極大的溫度梯度產(chǎn)生溫度應(yīng)力，極可能在混凝土結(jié)構(gòu)中形成溫度裂縫，極大地影響隧洞的安全運(yùn)用。

4 高地溫引水隧洞施工措施

要保證高地溫引水隧洞的順利施工，就必須做到保護(hù)人員的身心健康，改善施工的工作環(huán)境，提高工作效率，保障機(jī)械設(shè)備的正常作業(yè)。

4.1 加強(qiáng)人員健康管理

縮短施工人員在高溫隧洞內(nèi)的停留時(shí)間，增加施工人員數(shù)量，增加施工班次，每班作業(yè)時(shí)間控制在2 h以內(nèi)，同時(shí)改裝專用人員運(yùn)輸車輛，進(jìn)一步減少人員的有效作業(yè)時(shí)間，提升作業(yè)效率。加強(qiáng)施工人員的勞動(dòng)保護(hù)，準(zhǔn)備防暑降溫飲品，增加勞保用品的發(fā)放，增加高溫施工補(bǔ)貼，充分調(diào)動(dòng)工人的勞動(dòng)積極性。同時(shí)建立地?zé)岜O(jiān)控、風(fēng)力檢測(cè)組織系統(tǒng)，測(cè)定地溫、風(fēng)速、風(fēng)量等參數(shù)，配置有害氣體檢測(cè)儀和有害氣體自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警裝置，最大程度保障施工人員的身體健康。

4.2 通風(fēng)降溫

按照齊熱哈塔爾水電站正常情況的通風(fēng)布置，采用2×75 kW的風(fēng)機(jī)，隨著隧洞不斷地深入，地溫不斷升高，高溫現(xiàn)象越來越明顯，原有配置的通風(fēng)機(jī)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)正常生產(chǎn)的條件。經(jīng)計(jì)算對(duì)比分析：用2×37/110 kW通風(fēng)機(jī)代替原來的通風(fēng)機(jī)，采用送排混合通風(fēng)方式，充分利用本地區(qū)較低環(huán)境氣溫，全天不間斷地向洞內(nèi)送入新鮮空氣，改善洞內(nèi)空氣質(zhì)量，同時(shí)在洞內(nèi)增設(shè)1臺(tái)抽風(fēng)機(jī)置于工作面100 m處，將廢塵、廢氣等有害物質(zhì)吸出并排到洞外，加快氣體的流動(dòng)速度，盡可能降低作業(yè)區(qū)溫度。隧洞通風(fēng)平面布置見圖3。

圖3 隧洞通風(fēng)平面布置圖Fig.3 Plan layout of ventilation of the tunnel

4.3 炮孔冷卻系統(tǒng)

炮孔冷卻循環(huán)系統(tǒng)主要由抽水輸送系統(tǒng)、分散制冷系統(tǒng)及抽水輸出系統(tǒng)組成。抽水輸送系統(tǒng)由抽水裝置和輸送管道組成，在河道旁建造一個(gè)泵房，通過φ150 mm的鋼管輸送冷水至掌子面30 m，然后在輸水管道上解出4個(gè)分水閘閥，通過橡膠軟管分別連接到鉆爆臺(tái)車上。分散制冷系統(tǒng)主要是通過分流，將冷水分成多股，直接插入到炮孔中，直至冷卻至合理的爆破溫度。抽水輸出系統(tǒng)是為了避免冷卻水到處亂流影響洞內(nèi)的施工環(huán)境，在距離掌子面40 m處設(shè)置集水坑，通過污水泵將集水坑中的循環(huán)水經(jīng)排水管排出洞外。

4.4 制冰降溫系統(tǒng)

采用BD/BC－1288BA型冰柜生產(chǎn)制備冰塊，將冰塊放置于隧洞通風(fēng)口，利用冰塊液化吸熱的原理使產(chǎn)生的冷空氣循環(huán)流動(dòng)，使隧洞內(nèi)部的溫度有效地降低，最終達(dá)到降溫效果。

4.5 綜合降溫措施方案

綜合以上幾種施工降溫措施，通過實(shí)踐分析，在洞段Y7＋800處，開挖后的掌子面巖壁表面的溫度高達(dá)72℃，測(cè)得空氣溫度為65℃，取以通風(fēng)技術(shù)為主，輔助低溫冷水技術(shù)，將河流中的冷水采用管道直接輸送掘進(jìn)工作面的冷卻器中。隧道下游降溫系統(tǒng)示意見圖4。這種方法可以降低風(fēng)流溫度，使隧洞環(huán)境溫度下降，取得了明顯效果。同時(shí)將人工制備的冰塊放于通風(fēng)口處，將產(chǎn)生的低溫冷空氣通過通風(fēng)管道壓入到掌子面，最終使掌子面空氣溫度下降并維持在45℃左右，降溫效果較明顯。在相關(guān)作業(yè)區(qū)增設(shè)專用排風(fēng)扇，在作業(yè)臺(tái)上固定裝設(shè)排風(fēng)扇，在周邊增設(shè)小風(fēng)機(jī)，以加快周圍空氣的流動(dòng)速度，以帶動(dòng)作業(yè)人員體表溫度的循環(huán)，達(dá)到改善空氣及降溫的作用，取得了預(yù)期的效果，有效改善了施工的作業(yè)條件。同時(shí)嚴(yán)格控制作業(yè)人員的洞內(nèi)工作時(shí)間不超過2 h，作業(yè)面準(zhǔn)備充足飲品保證維生素、鹽分、水分的補(bǔ)給，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人員的健康狀況，做好人員的作業(yè)輪換工作。對(duì)隧洞內(nèi)的施工設(shè)備，采取加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，增加備用設(shè)備，縮短設(shè)備輪換時(shí)間等，保證了施工設(shè)備能夠正常發(fā)揮效用。齊熱哈塔爾引水隧洞高地溫段施工從2010年3月開始，于2013年10月15日成功貫通，目前正在開展混凝土試驗(yàn)段工作。

圖4 隧道下游降溫系統(tǒng)示意圖Fig.4 Cooling system for the lower reach of the tunnel

5 結(jié)論與建議

隨著我國(guó)西部基礎(chǔ)建設(shè)的加快，將會(huì)遇到更多的深埋隧洞的高地溫問題，有必要對(duì)此開展深入的研究。本文對(duì)齊熱哈塔爾水電站高地溫引水隧洞的高地溫段的成因、高溫對(duì)隧洞施工的影響及降溫施工措施進(jìn)行了分析和總結(jié)，主要結(jié)論與建議如下。

1）齊熱哈塔爾水電站引水隧洞的高地溫主要是帕米爾高原的高熱流值背景，由于受到F3斷裂的影響，使巖層的導(dǎo)熱條件發(fā)生變化，從而使熱流密度沿?zé)嶙栊〉腇3斷裂上升引起。

2）在高溫長(zhǎng)隧洞的施工中，必須要加強(qiáng)對(duì)施工人員的防護(hù)，合理安排作業(yè)時(shí)間，確定勞動(dòng)工時(shí)，最大限度保證人員的安全健康。

3）采取以通風(fēng)為主要手段的降溫措施，充分利用天然河道的低溫冷水作為輔助降溫手段，同時(shí)采用人工制冰通風(fēng)降溫，能夠起到較好的降溫效果，有力保障了高溫隧洞的施工。

4）高溫隧洞的施工是世界性的難題，本工程進(jìn)行了有益的探索，但仍需進(jìn)一步加強(qiáng)高溫環(huán)境下人員防護(hù)設(shè)備、測(cè)量及監(jiān)測(cè)儀器、混凝土性能及施工方法等方面的研究。

（References）：

［1］ 和學(xué)偉.高溫高壓熱水條件下的引水隧洞施工［J］.云南水力發(fā)電，2003（S1）：59－61.（HE Xuewei.Construction of power tunnels under high temperature，high pressure and heat water conditions［J］.Yunnan Water Power，2003（S1）：59－61.（in Chinese））

［2］ 侯代平，劉乃飛，余春海，等.新疆布侖口高溫引水隧洞幾個(gè)設(shè)計(jì)與施工問題探討［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2013，32（S2）：3396－3404.（HOU Daiping，LIU Naifei，YU Chunhai，et al.Discussion on design and construction measures for a rock tunnel in high-temperature conditions ［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2013，32（S2）：3396－3404.（in Chinese））

［3］ 焦國(guó)鋒.拉薩—日喀則鐵路高地溫分布特征研究［J］.鐵道建筑，2013（8）：101－104.

［4］ 郤保平，趙陽升.600℃內(nèi)高溫狀態(tài)花崗巖遇水冷卻后力學(xué)特性試驗(yàn)研究［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010（5）：892－898.（XI Baoping，ZHAO Yangsheng.Experimental research on mechanical properties of water-cooled granite under high temperature within 600℃［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2010（5）：892－898.（in Chinese））

［5］ 陳尚橋，黃潤(rùn)秋.深埋隧洞地溫場(chǎng)的數(shù)值模擬研究［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，1995（2）：30－36.

［6］ Oda M.Modern developments in rock structure characterization ［J］.Comprehensive Rock Engineering，1993（1）：185－188.

［7］ 李湘權(quán)，代立新.發(fā)電引水隧洞高地溫洞段施工降溫技術(shù)［J］.水利水電技術(shù)，2011，42（2）：36－41.（LI Xiangquan，DAI Lixin.Cooling technology for construction of high earth temperature section of a diversion tunnel［J］.Water Resources and Hydropower Engineering，2011，42（2）：36－41.（in Chinese））

［8］ 龐忠和，楊峰田，袁利娟，等.新疆塔縣盆地地?zé)犸@示與熱儲(chǔ)溫度預(yù)測(cè)［J］.地質(zhì)評(píng)論，2011，57（1）：86－88.（PANG Zhonghe，YANG Fengtian，YUAN Lijuan，et al.Geothermal manifestation and reservior temperature estimation of the geothermal system in Tashkurgan Basin，Xinjiang［J］.Geological Review，2011，57（1）：86－88.（in Chinese））

［9］ 呂維周.高溫環(huán)境條件下機(jī)械設(shè)備的操作與維護(hù)［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（14）：248.

［10］ 陳蕾，袁媛.布侖口—公格爾水電站發(fā)電引水隧洞高地溫洞段爆破技術(shù)研究［J］.黑龍江水利科技，2012（9）：107－108.

Hydropower Tunnel in High Geothermal Condition：Influences of High Ground Temperature and Countermeasures

SU Hui1，ZHANG Hong2，GENG Xinchun3，TANG Yang1，WANG Jian1
（1.School of Water Resources and Hydropower Engineering，Hebei University of Engineering，Handan 056038，Hebei，China；2.Xinhua KashiKashgar Qireha tal Hydropower Development Co.，Ltd.，KashiKashgar 844000，Xinjiang，China；3 Xinjiang Xinhua Hydropower Investment Co.，Ltd.，KashiKashgar 830000，Xinjiang，China）

The highest temperature measured at the working face of Qireha tal hydropower tunnel reaches 110℃，which has serious influence on the tunnel construction.In the paper，the causes for the high ground temperature are analyzed，the influences of the high ground temperature on the tunnel construction are studied，and cooling measures are proposed，so as to guarantee the successful construction of the tunnel.The study result shows that：1）The region possesses very high heat flow value，and the heat flux transfers to the ground surface along the faults，thus forming the high ground temperature section；2）Technologies used，such as tunnel ventilation combined with local ventilation and cold water and artificial ice，can solve the high ground temperature problem.

high ground temperature；hydropower tunnel；ventilation；cooling measure；Qireha tal hydropower station

10.3973/j.issn.1672－741X.2014.04.010

U 45

A

1672－741X（2014）04－0351－05

2014－01－22；

2014－02－09

宿輝（1972—），男，河北保定人，1994年畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院，水工結(jié)構(gòu)專業(yè)，博士，教授，主要從事水工隧洞安全領(lǐng)域的研究工作。