第九章 地下储库规划与设计

地下储库的规划设计

1概述2食物贮存设计

3地下石油贮存

4地下冷库设计2023/3/221一、概述人类自古就有利用地下空间贮存物资的传统，例如我国古代在地下贮粮，欧洲在地下贮酒等。地下贮库在近几十年里才有了大规模的发展。瑞典、挪威、芬兰等北欧国家，在近代最先发展了地下贮库，利用有利的地质条件，大量建造大容量的地下石油库、天然气库、食品库、车库等，近年又在发展地下贮热库和地下深层核废料库。北欧的斯堪的纳维亚国家（瑞典、挪威）已拥有大型地下油气库200余座，其中不少单库容量超过100万m3。用于战略储备。法国（90天的战略储备系统）、美国（1.5亿m3的石油储备计划）、日本（10个石油储备基地）。2023/3/222一、概述我国地域辽阔，地质条件多样，客观上具备发展地下贮库的有利条件。不论是为了战略储备，还是为平时的物资贮存和周转，都有必要发展各种类型的地下贮库。从20世纪60年代末期开始，在地下贮库的建设中已取得很大的成绩，已建成相当数量的地下粮库、冷库、物资库、燃油库。1973年，我国开始规划设计第一座岩洞水封燃油库，1977年建成投产，效果良好，是当时世界上少数几个掌握地下水封贮油技术的国家之一。我国黄土高原地区的大容量土圆仓直接贮粮技术，以其造价低、贮量大、施工简单、节省土地等特点，在世界上引起了广泛的兴趣和关注。2023/3/223一、概述在20世纪60年代以前，地下贮库一般用于军用物资与装备的贮存和石油及石油制品的贮存，且类型不多。在近二三十年中，新类型不断增加，使用范围迅速扩大，涉及人类生产和生活的许多重要方面。到目前为止，大体上概括为五大类型。2023/3/224一、概述2023/3/225地下贮库分类:1)按其与地面建筑物的关系：附建式、单建式2)按建筑的空间形态：卧式（平卧、斜卧）、立式（直立、倾斜）3)按主断面形态：面型（矩形、圆形、多边形、不规则断面）、线形4)按储存物的物质属性、用途及功能特性：物资型、资源型、能源型、环境型、特殊用途型其中：物资型：地下粮仓、地下食油库、地下冷冻库、地下冷藏库、油气、干冰，以及综合仓库资源型：地下饮用水库、工业水库及其它1、贮库的基本类型2023/3/2261、贮库的基本类型贮库可按储藏品的不同进行分类，也可按用途和专业分类：

国家储备库、城市民用库、运输转运库等。1、国家储备库国家统筹安排，不为地方服务，交通便利2、转运储库短期存放，与对外交通紧密结合3、城市民用储库城市的企业和居民服务，集中在市区一般性综合储库（日用百货）食品储库（普通、低温、冷藏、蔬菜）粮食及食油储库（粮食、食油）危险品储库（易燃、易爆、有毒）其他类型储库（石油、燃气、水库）2023/3/2272、地下储库空间的地质条件从宏观上看，存在条件不外岩层和土层两大类，一般的地下贮库都是通过在岩层中挖掘洞室或在土层中建造地下容器等构筑物来实现。随着贮库使用功能的增多，地下贮库的存在条件也在发生变化，一方面充分利用多种自然条件，另一方面通过发展某些新技术，人工地创造一些存在条件，以适应各种特殊类型的要求。2023/3/228目前为止，在岩石与土壤两大介质中地下贮库的各种存在条件。2023/3/2292、地下储库空间的地质条件已经废弃的矿井、矿坑对于贮库来说，是一个现成的地下空间，只要位置、地形和空间尺寸合适，就可以适当加以改造和利用，具有规模大、造价低的特点，对许多物资的地下贮存是一个比较理想的条件。美国堪萨斯城（KansasCity）用地下开采石灰石后遗留下的废矿坑，大规模改建成地下贮库，面积达数十万平方米。库内温度全年稳定在14℃，对贮存粮食和食品十分有利，仅冷冻食品的贮存能力，就占全美总贮量的1/10，是利用废矿坑做地下贮库的典型实例.据瑞典资料，这种地下油库的造价仅为人工岩洞油库的1/4～2/3；德国和芬兰则正在研究利用废弃铁矿坑改建为核废料库的可能性。2023/3/22102、地下储储库空间间的地质质条件地下岩盐盐开采后后留下的的地下空空间，不必经过过挖掘，，就可在在其中贮贮存石油油制品或或液化气气体，具具有容量量大、造造价低、、密封性性能好、、施工简简便等特特点，只只要存在在足够厚厚度的岩岩盐矿层层或岩盐盐丘（高高出地面面的山体体），就就可充分加以利利用。在美国、法法国、德德国、前前苏联等等国家，由于具备备这样的的自然条条件，大大规模发发展地下下岩盐库库，用以以大量贮贮存石油油、液化化气或压压缩空气气。美国国打算在在岩盐中中用常规规方法开开挖人工工洞室，，在其中中贮存核核废料，，一部分分挖出的的盐则用用于回填填。土层中的的含水层层和岩层层中的断断层、破破碎带，，具有天天然的贮贮水条件件，只要要加以组组织和控控制，就就可以成成为人工工的地下下贮水库库，比起起人工开开挖的岩岩洞和地地面上的的蓄水库库，具有有容量大大、造价价低、蒸蒸发损失失小等特特点，对对于处于于干旱地地区的发发展中国国家来说说，建造造这类地地下贮水水库是很很有现实实意义的的。2023/3/1611贮库的规规模一般般受以下下因素影影响：1、城市市的规模模与性质质2、城市市的地理理位置3、城市市储藏品品特点和和性质3、地下贮贮库的规规模2023/3/16124、地下贮库库的布局一、贮库布布置与交通通的关系二、各类贮贮库的分布布与居住区区、工业区区的关系三、地下贮贮库的技术术要求主要内容2023/3/1613小城市：取取决于对外外运输设备备；大城市除了了考虑对外外交通，还还要考虑市市内供应线线的长短问问题；百万人口特特大城市，，至少两处处；大库区及批批发燃料总总库，必须须考虑铁路路运输；贮库不应直直接沿铁路路干线两侧侧布置。一、贮库布布置与交通通的关系2023/3/1614二、各类贮库分分布与居住住区、工业业区的关系系1、危险品品贮库应布布置在离城城10公里里以外的地地上或地下下；2、一般贮贮库都布置置在城市外外围；3、一般食食品库布置置的要求（1）应布布置在城市市交通干道道上，不要要在居住区区内设置；；（2）地下下贮库洞口口（或出入入口）的周周围，不能能设置对环环境有污染染的各种贮贮库；（3）性质质类似的食食品贮库，，尽量集中中布置在一一起；（4）冷库库的设备多多，容积大大，需要铁铁路运输，，一般多设设于郊区或或码头附近近。2023/3/1615三、地下贮库的的技术要求求2023/3/1616地下储存规规划设计1概述2食物贮存设设计3地下石油贮贮存4地下冷库设设计2023/3/16172食物贮存设设计食物包括粮食食和各类食品品，淡水主要要指供饮用的的水，两者都都是保障城市市生活所必需需的物资。按照城市人口口在一定时间间内的消费量量贮存起来，，对于在战争争和灾害情况况下维持居民民最低生活需需求十分必要要。优点：投资省、贮贮量大、占地少、储存费用低低、贮存质量高、库存存损失小、运运行费用省、、战略效益高高等。2023/3/16182食物贮存设计计地下粮库可以以浅埋在土层层中，城市地下空空间以中、小型周转转库为主，兼兼做城市一定定范围内战备备粮库。从粮食的贮存存方式看，有有袋装贮存和和散装贮存两两种。2023/3/16192食物贮存设计为了加大粮仓的面面积和充分利用空空间，粮仓的顶部部一般采用跨折板结构。地下粮库的设计，，首先应根据储粮粮的总量计算出所所需粮仓的总面积积。然后根据结构构跨度和码垛、运运输的方式来确定定粮仓的宽度。袋装粮码成的垛称称为桩，有实桩和和通风桩两种。桩桩和桩之间一定要要留出0.6m的空隙，桩与墙之之间要有0.5m的距离，以方便人人员的通行，粮仓仓的长度一般不会会受到限制，可按按贮存品种、密闭闭要求、管理要求求等适当确定。2023/3/1620折板结构是由若干干狭长的薄板以一一定角度相交连成成折线形的空间薄薄壁体系。跨度不不宜超过30米，适宜于长条形形平面的屋盖，两两端应有通长的墙墙或圈梁作为折板的支点。。常用有V形、梯形等型式。。我国常用为预应力混凝土V形折板，具有制作作简单、安装方便便与节省材料等忧忧点，最大跨度可可达27米。结构跨度：通常为为轴线距离，净跨跨为柱内侧边缘距距离码垛：把货物有规规则的叠在一起。。码垛要注意垛与垛垛之间的距离,垛的顶距,高度限制。粮仓的顶部一般采采用跨折板结构2023/3/1621地下粮库的规划划与设计(1)粮库建筑的布置置方式库体多为明挖浅浅埋2023/3/1622(2)粮食的储存方式式(a)我国黄土地区地地下马蹄形仓(又称土圆仓、喇喇叭仓)散装粮库示意；；(b)地下球形钢筋混混凝土散装粮库库。地下粮库的规划划与设计2023/3/1623(3)提高粮仓仓建筑利利用系数数运粮通道道是必须须的提高单位长度度通道所所服务的的粮仓面面积，换言之，，加大单单位长度度通道所所服务的的粮仓面面积，就就可提高高建筑的的利用系系数。地下粮库库的规划划与设计计2023/3/1624(4)粮库湿度度与通风风粮仓应尽尽可能密密闭，在在通道中中则加强强通风，使仓内相相对湿度度保持在在合理范范围内。。库内相对对湿度应应低于75%，温度应应保持在在15度以下，，越低越越好。右图，利利用自然然通风。(5)粮食的运运输方式式山体岩层层中的地地下粮库库一般能能做到库库内外水水平出入入。土中浅埋埋粮库：：设置地地面进粮粮口滑道道，利用用重力入入库；出出粮时，，则采用用皮带运运输机。。地下粮库库的规划划与设计计2023/3/1625地下粮库的影响因因素1）国家、区域、城城市发展规划，包括土地利用规划划，如：铁路、公公路、街道、厂房房及水利水电、医医院、学校等重要要公共设施的规划划，直接影响地下下粮库的选址。2）储备等级：确定规模、层级、、布局3）市场情况：包括市场供应量、、时间、地点及产产销布局与经营管管理等有利条件4）地域特征：地域不同，气候条条件差异很大，影影响储粮环境5）地形地貌：影响施工、排水、、通风6）地层结构及岩性性：地下粮库的规划与与设计2023/3/1626规划设计的的基本内容容1）粮库建设设的近期和和中长期建建设的指导导思想、方方针、政策策和原则；；应确定不不同储级的的规划设计计范围，做做好宏观、、微观规划划。2）对粮库的的使用性质质、经营和和储存情况况，交通条条件、地理理、气候条条件及上级级部门的有有关要求等等现状情况况的调查和和分析。3）对粮食生生产发展和和流通渠道道变化的预预测分析。。4）粮库建设设的目标，，包括改造造计划和新新建规模、、选点布局局、仓型、、投资和管管理等的要要求，并制制定近期和和中远期规规划。5）规划的实实施步骤和和措施。2023/3/1627地下粮库的的规划与设设计规划设计步步骤：1）确定规划划设计内容容及目标2）选址：交交通、地形形地貌、地地层地质结结构、最高高洪水位、、及建筑施施工方法。。3）确定粮库库类型：储储备库、供供应库、周周转库、收收集库；国国家级、地地方？4）粮库容量量及更新时时间5）粮库布置置形式6）粮库的建建筑布置：：降低造价价和储粮成成本，提高高储粮质量量，使用、、管理方便便2023/3/1628第九章地地下储存存规划设计计1概述2食物贮存设设计3地下石油贮贮存4地下冷库设设计2023/3/16293地下石油贮存3.1地下石油贮存的的必要性地下石油贮存可可以有效地预防防火灾、爆炸，，受地震等自然然灾害影响小，，同时又少占地地表和保护周围围环境，而且大大规模开发时还还可以有效地降降低成本。在安全保护的条条件下对石油等等液体燃料进行行战略贮存，对对于在未来战争争中取胜，保存存战争潜力和保保持高昂士气，，加快战后恢复复都是绝对需要要的。损耗小、污染轻轻。液体燃料作为战战备物资，应当当完全排除在地地面贮存的可能能性，而代之以以100%地下贮存，再根根据不同条件采采取必要的防护护和伪装措施，，这样，贮存的的安全才是有保保障的。2023/3/16303.2地下石油贮存的的地质条件3.2.1欧美等国地下石石油贮存基地的的岩体地质条件件欧美等储油国家家主要有瑞典、、挪威、芬兰、、德国、加拿大大以及美国等国国家。这些国家家的地质条件比比较稳定，如瑞瑞典、挪威、芬芬兰等国家大多多数岩层为早寒寒武纪的花岗岩岩层。从地质学角度来来分析，其贮存存石油的岩层主主要有：①地盾区岩体；②②（地下）岩盐盐地层；③其他他（早期的沉积积岩地层、碳酸酸盐地层等）。。2023/3/16312023/3/1632欧美等国地下石油油贮存基地的岩体体地质条件地盾区岩体地盾是早期寒武纪形成成的，常用表示古古老地层和稳定地地层区域的地质术术语。瑞典、挪威威的岩体和芬兰的的东部地区属于波波罗的海地区的地地盾区域。地盾区域的岩石主主要有花岗岩、花岗闪绿绿岩、片麻岩、辉辉绿岩等，是由早早期寒武纪时期的的深成岩变化而来来，由非常坚硬和和致密的岩石组成成。这类岩石的抗抗压强度一般在2000kg/cm2以上，弹性波速度度为4.5～5.5km/s。这类岩体中的贮存存方式大部分为水水平布置，隧道的的断面宽一般为20m，高为30m左右。在北欧的瑞瑞典、挪威、丹麦麦和冰岛地区，大大部分地下石油贮贮存主要在这部分分岩体中。3.2地下石油贮存的地地质条件2023/3/1633欧美等国地下石油油贮存基地的岩体体地质条件岩盐地层由于岩盐地层中的的硬石膏与砂岩和和泥岩层之间的堆堆积，导致其自身身具有较大的塑性性。由于该类岩体体中的盐遇水溶解解，因此岩盐地层内含有大大量的空洞便于石石油地下贮存。美国大多数地下石石油贮存基地均在在该地层中布置。。美国中南部油田地地区的古生代岩盐盐地层比较发育。。在美国利用这种种方法贮存石油的的就有300多所以上，其中有有100所以上贮存规模在在2000万kL以上。此外，原联邦德国国和法国也有许多多像这种方法贮存存石油的基地。3.2地下石油贮存的地地质条件2023/3/1634欧美等国地地下石油贮贮存基地的的岩体地质质条件其他其他岩层主主要是沉积积岩较多。。沉积岩层层主要是砂砂岩类碎屑屑沉积物、、石灰岩类类的碳酸岩岩盐。在碎屑沉积积物中使用用的主要有有美国、法法国、加拿拿大和南非非等国家，，这些几乎乎都是在古古代的页岩岩、砂岩岩岩层中使用用。在碳酸盐岩岩层中，法法国和美国国主要在古古生代中的的石灰岩中中。美国和和欧洲是古古生代碳酸酸盐岩层丰丰富的地区区。欧美等等国家一般般均为厚而而稳定的地地层，十分分有利于地地下石油贮贮存。3.2地下石油贮贮存的地质质条件2023/3/1635日本地下石石油储备基基地的岩体体地质条件件日本是一个个完全依赖赖石油进口口的国家，在1975年就制定了了石油安全全储备法，，要求能够够满足70～90天的石油消消耗量作为为保有储备备量，即计计划3000万kL的储备量。。该计划在在1982年已达到1000万kL，1989年3月达到3000万kL的储备规模模，实现了了石油储备备计划。为为此，日本本共安排10个石油储备备基地：4个地上基地地、2个海上基地地、1个半地下基基地、3个地下基地地。日本地下石石油储备基基地概况日本地下石石油储备基基地的建设设采用政府府和民间集集资的形式式，其中政政府占70%，民间占30%，并在1986年就成立了了资本为100亿日元的日日本地下石石油储备株株式会社，，负责上述述地下3个基地的设设计和施工工，并到1993年全部正式式完成。3.2地下石油贮贮存的地质质条件2023/3/16363.2地下石油油贮存的的地质条条件2023/3/1637石油地下下贮存的的形式A为列式储油油罐布置置形式，处在地地下水位位线以上上岩层；；B为水平式储储油罐布布置形式式，一般在地地下岩层层中开挖挖隧道，，内支护护为钢板板和钢筋筋混凝土土；C也为地下水水平式储储油罐形形式，但但其采用用水封原原理措施施；D与A型一样采采用圆形形断面开开掘，采采用钢筋筋混凝土土和钢板板支护，，列式布布置的形形式。A一般可布布置在第第四纪松松软的地地层中。。A和D相同的就就是全部或或部分位位于潜水水位以上上及半地地下式布布置形式式。3.2地下石油油贮存的的地质条条件2023/3/1638除了其他3种形式之外，，D型贮存可以考考虑列式和水水平布置，该该型贮存如果果布置在软弱弱岩层中，还还要考虑地基基承载力的验验算问题。如如果遇到冲积积层，应考虑虑地面平坦的的地区布置。。3.2地下石油贮存存的地质条件件2023/3/16393.2地下石油贮存存的地质条件件2023/3/1640硬质岩层与与其地质条条件硬质岩层是是指岩体中中的弹性波波传播速度度3.0km/s以上，岩石石的单轴抗抗压强度为为400kg/cm2以上。地质条件主主要考虑以以下几个方方面：地层的不连连续面（断断层、破碎碎带等）；；地质构造和和岩体规模模；岩石的种类类；地质年代；；岩层的物理理性质。地理条件主主要考虑具具有大型油油船停泊的的港湾，地地形不要太太陡峭等。。3.2地下石油贮贮存的地质质条件2023/3/1641地下贮油方方式：（一）岩盐盐层洞室（二）无衬衬砌地下水水封石油库库1、变动水位位式2、固定水位位式（三）衬砌砌式贮油库库（四）矿山山废旧巷道道贮藏3.3地下石油贮贮存方式2023/3/16421、岩盐层洞洞室储油库库首先在岩盐盐层中钻进进几百米深深的大孔，，在孔内插插入双层管管，然后往往管内注水水，溶解岩岩盐，通过过外管抽到到地表，最最后在盐岩岩层中形成成空洞。特点：开挖费用用低、运行成本本低原理：利用盐溶于水的的性质，油不溶溶于岩盐，所以以不会流失。3.3地下石油贮存方方式2023/3/16432、无衬砌地下水水封石油库要求：石油的类别比水水轻；地下水位必须稳稳定；洞室的位置距地地下水位线不能能太远；岩石强度高、裂裂隙少，岩层加加固量尽可能少少。设计基本要求1.由于水必须要渗渗入洞室，所以以不能衬砌，要要求选择地址条条件良好。2.地下水位必须稳稳定3.3地下石油贮存方方式2023/3/1644水封式贮存的基基本原理岩洞水封油库的的地下贮油区由由在岩层中开挖挖出的洞罐、操操作通道、操作作间、竖井、泵泵坑，以及施工工通道等组成，，必要时还有人人工注水廊道。。各部分的名称称、位置和相互互关系示意如图图所示。3.3地下石油贮存方方式2023/3/1645水封式贮存的基本本原理地下水封石洞油库库的洞室一旦形成成之后，围岩中的的水便流向洞室，，在洞室周围形成成降水漏斗，当向向洞室注入油品后后，降水曲线就会会随着油面上升逐逐渐恢复，如图a所示。此时，在在洞罐壁石上存在在着压力差，且在在任一高度上，水水压力均大于压力力，如图b所示。3.3地下石油贮存方式式2023/3/1646根据洞罐内水垫层的厚厚度是否固定可分为两类贮油方方法。3.3地下石油贮存方式式2023/3/16473.3地下石油贮存方式式2023/3/1648水封式贮存的适用用条件如果采用下图中的列式布置，，由于岩层坚硬，，大部分内壁一般般裸露不需支护。。一般应具备的条条件如下：由于贮存的石油比比水轻，不易溶解解于水；因为要在地下水位位下布置水平隧道道，必须要有稳定定的地下水位；应考虑开凿的隧道道尽量少支护，经经济上合理。尽量量选择在断层、节节理、层理面少和和均质的岩层中。。3.3地下石油贮存方式式2023/3/1649水封式贮存的适用用条件北欧国家采用水封封式贮存形式的岩岩层，主要是早期期寒武纪时期的非非常坚硬致密的花花岗岩类岩层。如如瑞典、芬兰的大大部分和挪威的部部分储油基地都是是10~20亿年前的早期寒武武纪的岩层。一般情况下，建造造水封式地下石油油贮存库，应具备备几个条件：岩石完整、坚硬，，岩性均一，地质质构造简单；在适当深度有稳定定的地下水位存在在，而水量又不很很大；所贮存的油品密度度小于1，不溶于水，并且且不与岩石或水发发生化学作用。3.3地下石油贮存方式式2023/3/1650水封式贮存的适用用条件对于计划进行石油油贮存的地区需要要作以下几方面的的地质调查：地下地层的地质构构造；岩体的一般物理指指标（强度、弹性性波传播速度和变变形系数）及不同同岩层分布；断层分布情况（包包含活断层）;周边以往的地震史史和地应力；地下水位分布情况况。3.3地下石油贮存方式式2023/3/1651要求：使得地下水位的压压力始终大于油压压H总=h+H水H总—油位至地面的距距离，m；h—地下水位至地面面的距离，m；H水—水压，即从地下下水位到油位的高高度。H水≥p+a，，p是油压，，a是水位富富余量。。当H总确定下来来后，就就可定出出油库的的埋深。。3.3地下石油油贮存方方式2023/3/1652地下衬砌油库库在地质水文条件较差的地地区，修建地地下衬砌油库库。优点：安全性性、容量优于于地面油库。。缺点：耗费大量钢材材，造价很高高；3.3地下石油贮存存方式2023/3/16533.4地下贮气库特点：具有容量大、、经济价值。。地下气库一经出现就得到到了广泛的认认可，并迅速速推广。2023/3/1654(1)高压液化气库库（分为常压和变变压气库）条件第一是洞室不不衬砌，因此此库址应选在在地质条件好好的围岩之中中；第二是地下水水位必须稳定定，以保证能能形成对液化化气的封存压压力。埋深要求：保证地下水位位的高度能满满足气体的液液化临界压力力要求。地下岩洞贮气气库2023/3/1655恒压气库和变变压气库两种种类型2023/3/1656地下岩洞贮贮气库（2）、低温液液态气库常压下将温温度降至临临界温度以以下把气体体冷冻成液液态，储存存在岩洞中中。应注意的问问题（1）埋置深度度：稳定水水位以下，，还应考虑虑罐内饱和和蒸汽压力力、围岩冻冻结带厚度度。（2）水封条件件：低温库库罐体上方方应设置人人工注水隧隧道及注水水钻孔（3）贮存温度度：取决于于气体液化化临界温度度。（4）温度裂缝缝：防渗处处理（5）工程地质质及水文地地质条件2023/3/16573其它类型地地下气库(1)低温液化气气冻土库(2)含水岩层中中的天然气贮存存2023/3/1658一般设置在在稳定地下下水位以下下的软土层层中。冻土土库施工方方法冻结法泥浆法井点降水法法冲洗法地下低温液液态冻土库库2023/3/1659地下贮能库的的规划与设计计仅以地下水封封油库为例，，进行介绍。。(1)总体布置库址要求必须存在稳定定的地下水位位岩层性状要好好具备方便的交交通运输条件件2023/3/16602.库区的组成与与布置分为作业区、行政管理区和地下贮存区2023/3/16613．地下贮油区区的布置合理布置各部部分的位置，，考虑发展与扩建等等问题，综合安全、造造价几个方面面。关键：贮油洞室的数数量和埋深问问题。2023/3/1662(a)双洞方案；(b)四洞方案；(c)九洞方案；(d)双环形洞方案。优缺点有哪些？2023/3/1663前三种(a,b,c)方案都是采用平行行的长形洞库，而而最后一种方案(d)采用的是环形洞库库，这种库形布置置紧凑，容易适应应地质条件，虽只只有两个洞室，但但容量很大，而竖竖井和通道则相对对较少，且两个坚坚井直通地面，操操作间放在地上，，又省去了操作通通道，在相同容量量时，比之平行洞洞库方案要经济得得多。此外还要考虑以后后使用过程中的扩扩建问题。2023/3/16644.贮油洞室库库形及基本本参数卧式洞库：长度大于高高度，呈水水平方向延延伸的长条条形隧道。。缺陷：一是是洞库底面面积大，油品长期积积存的杂质质影响水垫层层的厚度；二是水中细菌、化学物的侵蚀可能能导致油品品失去润滑滑性等。2023/3/1665解决方案：：立式洞库库—减少底底部水与油油的接触面面2023/3/16665.单洞库容容量对工工程造价价的影响响单洞库容量越大大，相配套套的施工工通道等等辅助工工程在总总工程中中所占的的比例就就越小，，因而单单位工程程造价也就越低。所以，，在条件件具备的的前提下下，应该该将单库库容量规规划得尽尽量的大大。2023/3/1667第九章地地下下储存规规划设计计1概述2食物贮存存设计3地下石油油贮存4地下冷库库设计2023/3/1668食品在低温环环境下储存的的基本要求稳定的储存温温度、适宜的的湿度冷库的作用冷库用于在低低温条件下储储存食品，在在规定的储存存时间内保证证食品不发生生变质，并保保持一定的新新鲜度。地下冷库的规规划设计2023/3/1669地下冷库的基基本原理：冷却洞内空气气及周围岩体体，利用岩土土的热绝缘性性和地下无日日光直射的有有利条件，形形成低温稳定定圈，以维持持低温。地下冷库的优优点和缺点优点：岩石或土的蓄蓄热系数大，，热稳定性好好，维持库低低温所需制冷冷量少，有利利于节省设备备投资，节约约能源。冷库库适应事故的的能力较强。。缺点：选址受地理、、地形、地质质条件限制地下冷库的规规划设计2023/3/1670影响地下冷库库建设的因素素(1)工程地质条件件1、岩层的性状状强度高的岩石石抗冻胀的能能力强，当受受到冻融变化化时，工程性性质相对稳定定而不易恶化化；但与低强强度的软质岩岩相比，其导导热系数较大大，冷量散失失较快，运营营费用会相对对高一些。2、地质构造地质构造变动动小、节理裂裂隙不发育、、整体性好，，但岩石强度度不宜太高。。2023/3/1671(2)水文地质条件件主要考虑地下下水的影响：1.冻胀作用破坏坏围岩冷库内温度波波动过大，产生冻融循环环，破坏围岩岩，这对于洞洞室自身的稳稳定是很不利利的。2.增加运行费用用，影响使用用效果地下水的危害害（1）降低冷库围围岩的稳定性性（2）冻胀作用（3）增加运行费费用，影响使使用效果（4）岩石中含水水量对热工作作性能影响大大2023/3/1672(3)地理位置的影响1、地下冷库的耗电电量与纬度有密切切关系；2、选择库址时，应应充分考虑的几个个方面：（1）山体状况；（2）岩层性状；（3）覆盖层及环境状状况；（4）满足上述要求后后，还要考虑交通通运输条件是否在在本单位管辖区等等。2023/3/1673地下冷库的规划与与设计(1)冷库设计基本原理理最关键的问题是要要能保持冷量，即以最小的表面积获获得最大的库容积积。保证运输存放的前前提下尽可能采用用正方形，拱顶设设计，增加库房层层数。2023/3/1674(2)冷库布置方式集中布置、多层布布置，利用空间形形态和地形，减少少能耗，提高效率率。不同形状的物体，，其外表面积不一一样，球形体最小小，正方体次之，，长方体较大。单单个长洞分散布置置方式，在散冷面面积上处于最不利利地位。采用方形形平面集中布置，，围护结构的散冷冷面积相对较小。。集中布置，缩小长长宽比，有利于提提高节能效果。2023/3/1675(2)冷库布置置方式大面积集集中布置置或多跨跨连续库库房的施施工难度度大，稳稳定性维维护困难难，洞与与洞之间间必须保保持一定定厚度的的岩石间间距，因因此，只只能在布布置方式式上尽可可能集中中，缩小小洞间间间距，减减少通道道长度。。常见方式式：非、、日、目目、田等等字形布布置，使使冷库占占地面积积减少。。圆形平面面的立式式岩洞，，周边为为圆形，，顶部为为半球形形，与水水平方向向的长洞洞比，表表面积要要小，因因此，有有条件将将岩洞冷冷库做成成多层立立式罐，，在散冷冷面积上上处于最最有利地地位。(a)为半“非非”字形形布置；；(b)为“口””字形布布置；(c)为“日””字形布布置。2023/3/1676地下冷库库设计4.1冷库设计计的要求求冷库是用用于在低低温条件件下贮存存食品，，在规定定的贮存存时间内内使食品品不变质质，并保保持一定定的新鲜鲜程度。。1、按照经营性质质，食品品冷库可可分为生生产性冷冷库、分分配性冷冷库和零零售性冷冷库；2、按所需要的的贮存温温度，有有高温冷冷库，又又称冷藏藏库，库库温在0℃左右，主主要用于于蔬菜、、水果等等的短期期保鲜；；还有低低温冷库库，又称称冷冻库库，库温温-2~-30℃℃，用于贮贮存各种种易腐食食品，如如肉类、、禽类和和水产品品等。3、从冷库规模模上看，，可以分分为小型型（贮量量500t以下）、、中型（（500~3000t）和大型型（3000~10000t和l万t以上）3类。2023/3/16774.1冷冷库设设计的要要求地下冷库库建在山山体岩层层中的比比较多，，从小型型到大型型的都有有，在城城市土层层中建造造小型地地下冷库库有一定定优点，，建大型的则则比较困困难，造造价也较较高，但但如果在在地面多多层冷库库附建地地下室，，在地下下室部分分布置温温度最低低的库房房，也是是比较有有利的。。中型岩洞洞冷库，，单个洞洞室跨度度5~8m，长30~40m，长宽比比在7以上；华华北地区区一座大大型岩洞洞冷库的的跨度为为8m，洞长达达138m，长宽比比达17，其散冷冷面积很很大，能能耗增加加。因此此，应当在地地质条件件允许与与结构合合理的前前提下，，加大洞洞室跨度度，缩小小长度。。2023/3/16784.1冷库设计计的要求挪威一座岩洞冷库库，库容积11000m2，只有一个大洞室室和一条短通道；；洞室跨度为20m、长57m，长宽比仅为2.8。瑞典的一座分配性性冷库，贮存包装装好的冷食品，库库容积为16000m3，扩建后可增1倍；洞室跨度为20m、长l00m，长宽比为5。地下冷库可建在岩岩石或土中，有单单建或附建式冷库库两种类型。2023/3/16792023/3/16804.2地下冷库库平面布置和横断断面设计地下冷库的平面布布置形式除了要作作到因地制宜、生生产流程合理、缩缩短运输及供冷管管线之外，还必须须要把功能使用和和制冷工艺的要求求结合起来考虑，，使之既经济、可可靠，又安全、适适用。平面应尽量量设计方正正，以减少少库体在水水平方向上上的传冷量量，而且最最好布置成成“目”字字或“田””字形。同时，在保保证岩体稳稳定的条件件下，尽量量缩小两洞洞库的间壁壁厚度，使使贮库冷藏藏间集中，，以减少耗耗冷量。在在保证工艺艺使用要求求的前提下下，主库洞洞轴线要力力求与岩体体的结构面面垂直。特特别应注意意将主库的的轴线与大大的构造断断裂线的方方向重合。。2023/3/16814.2地地下冷库平平面布置和和横断面设设计对于洞库储储存间的大大小幅度，，根据生产产使用的实实践和热工工理论计算算的结果表表明，大间间库房的洞洞壁耗冷量量比同样库库温的小间间库房洞壁壁的耗冷量量要小。因因此，洞体体宽度在一一般情况下下以不小于于7m为宜。冷藏库房净净高的确定定，应考虑虑表中列出的因素素。冷藏库库房洞体的的高度以6~7m为宜。2023/3/16824.3地地下冷库的的结构设计计由于地下冷冷库大多为为深埋式，，从受力条条件出发，，断面形式式一般为直直墙拱顶结结构，拱轴轴线形状应应力求简单单，以便于于施工，同同一跨度的的拱轴线应应该相同，，并采用局局部加筋的的措施以适适应不同的的地质条件件。衬砌结构常常用形式有有锚喷结构构，砖、块块石贴壁衬衬砌结构，，离壁式现现浇混凝土土衬砌，厚厚拱薄墙现现浇混凝土土衬砌（半半衬砌），，贴壁直墙墙式现浇混混凝土衬砌砌和装配式式钢筋混凝凝土衬砌等等。现在已已普遍地采采用锚喷结结构，使造造价有所降降低。2023/3/16835其它用途的的地下贮库库5.1地下贮水库库(1)地下贮水库库的作用地下水库指指将水蓄积积于地下，，主要方式式是把水蓄蓄在土壤或或岩层的孔孔隙或溶洞洞中，需要要用水时，，再将水顺顺利地引出出来。优点：工程程简单，蒸蒸发量少，，投资较地地上水库小小。2023/3/1684(2)地下贮水库的基基本型式地下贮水的主要要方式是蓄水于于天然岩层中，，这需要有三个个条件：1.地层中存在着蓄蓄水层，且基岩岩具有作为贮槽槽的适宜形态，，这样地下水才才有可能被积蓄蓄起来；2.在蓄水层的下部部应为不透水岩岩层，以保证地地下水不会渗漏漏掉；3.从降雨和地表水水可获得充足的的地下水量，能能保证地下水库库的水源补给。。2023/3/1685土耳其伊斯坦布布尔地下宫殿（（公元527-565）最初建设的功功能主要是用于于贮水，后来在在战争时期也曾曾经用于贮藏弹弹药。长143m、宽65m、高9m。2023/3/1686地下水库示意图图2023/3/1687(2)地下贮热的原理理地下贮热就是把把用各种方法生生产或收集的热热能，通过一定定的介质(如水、空气、岩岩石等)进行热交换后贮贮存在地下空间间中，在需要时时再经管道系统统输送到用户直直接使用，或再再转化为其他能能源。2023/3/1688贮藏多余热能2023/3/1689供热2023/3/16905.2地下贮热库(1)开发地下贮热库库的目的将供电和供热系系统在低峰负荷荷时的剩余能源源贮存起来，在在需求高峰时再再启用，以弥补补高峰时的不足足；如利用工业生产产中的余热，太太阳能、风能等等。2023/3/1691(2)地下贮热系统的的分类1、从热能的来源看看，地下贮热可分为为