東城水電站廠(chǎng)區(qū)建筑物布置設(shè)計(jì)特點(diǎn)淺析

徐 海 英， 張 旺 明

(成都鴻策工程咨詢(xún)有限公司，四川 成都 610072)

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東城水電站廠(chǎng)區(qū)建筑物布置設(shè)計(jì)特點(diǎn)淺析

徐 海 英， 張 旺 明

(成都鴻策工程咨詢(xún)有限公司，四川 成都 610072)

東城水電站為岸邊式地面廠(chǎng)房，廠(chǎng)址場(chǎng)地狹窄，后坡高陡，廠(chǎng)區(qū)建筑物布置過(guò)程中依據(jù)因地制宜的原則，采取一系列措施，合理布局，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，充分利用場(chǎng)地，緊湊布置，既滿(mǎn)足了電站的功能，又實(shí)現(xiàn)了方便運(yùn)行管理目的，對(duì)類(lèi)似狹窄場(chǎng)地的廠(chǎng)區(qū)布置提供了較好的參考價(jià)值。

東城水電站；地形地質(zhì)；建筑物布置；設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1 工程概述

東城水電站位于甘孜州丹巴縣境內(nèi)，為東谷河流域水電開(kāi)發(fā)中干流規(guī)劃“兩級(jí)開(kāi)發(fā)”中的第二級(jí)電站。東城水電站為引水式電站，上游與東谷河一級(jí)水電站(日調(diào)節(jié)水庫(kù))銜接。廠(chǎng)址位于東谷河河口上游約930 m左岸臺(tái)地上。電站采用引水式開(kāi)發(fā)，電站裝機(jī)容量81 MW(3×27 MW)，開(kāi)發(fā)任務(wù)為發(fā)電，兼顧下游減水河段生態(tài)環(huán)境用水要求。工程區(qū)距康定直線(xiàn)距離約100 km，距成都直線(xiàn)距離約240 km。廠(chǎng)區(qū)有S303省道通過(guò)，對(duì)外交通方便。

2 廠(chǎng)址區(qū)域地形地質(zhì)特點(diǎn)

東城水電站廠(chǎng)址位于東谷河河口上游約930 m左岸臺(tái)地上，緊鄰303省道，河道枯水水位

1 864～1 870 m，該段河道較為狹窄，谷底寬約80～120 m，水面寬約20～35 m，左岸臺(tái)地寬30～50 m，順河長(zhǎng)約130 m，臺(tái)面高程起伏，公路自上部通過(guò)，拔河高10～16 m。

廠(chǎng)區(qū)覆蓋層深厚，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，由鉆探揭示(2)漂(塊)卵礫石層厚度大于62 m，結(jié)構(gòu)松散―中密狀，鉆探未揭穿該層；(2)-1、中、細(xì)砂層，鉆孔揭示厚度1～4.25 m(ZK7)，第一層頂板埋深8.1 m，第二層頂板埋深15.0 m，頂、底板高程分別為1 864.7 m、1 853.55 m。廠(chǎng)區(qū)出露巖層為志留系第四巖組(Smx4)銀灰色石榴二云片巖為主，夾灰色薄―中厚層狀變粒巖及灰白色大理巖條帶，巖質(zhì)軟硬相間，風(fēng)化不均，節(jié)理裂隙發(fā)育。

廠(chǎng)房后坡低高程為一崩塌、沖積混合堆積體，順河長(zhǎng)約300 m，橫河寬50～160 m，堆積體以崩塌堆積物為主，混合河流沖積物，呈帶狀堆積，弱膠結(jié)狀，稍密―密實(shí)結(jié)構(gòu)，堆積體整體穩(wěn)定性好，但應(yīng)注意前緣臨空面松動(dòng)塊體崩落對(duì)廠(chǎng)房的影響；廠(chǎng)房后坡高高程為陡峻巖質(zhì)邊坡，基巖裸露，谷坡陡峻，自然坡度一般45°～75°。廠(chǎng)址位于廠(chǎng)區(qū)河段向斜構(gòu)造核部一帶，向斜南西翼巖層總體產(chǎn)狀為N10～40°W/NE∠50～80°，北東翼巖層總體產(chǎn)狀為N20～60°W/NE∠50～75°，受褶皺構(gòu)造影響，后坡巖體較破碎，沿坡面方向發(fā)育有一組順坡向高陡傾裂隙，易發(fā)生垮塌，表層剝蝕現(xiàn)象明顯。廠(chǎng)房后坡整體基本穩(wěn)定，但基巖不利結(jié)構(gòu)面組合易形成對(duì)廠(chǎng)房及后坡不利的因素，應(yīng)注意坡面松動(dòng)巖塊失穩(wěn)問(wèn)題。

故廠(chǎng)址處地形地質(zhì)條件特點(diǎn)為：場(chǎng)地狹窄，覆蓋層建廠(chǎng)，后坡高陡。

3 廠(chǎng)區(qū)建筑物布置設(shè)計(jì)

3.1 水電站廠(chǎng)區(qū)布置的原則

廠(chǎng)區(qū)布置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、環(huán)境條件，結(jié)合整個(gè)樞紐的工程布置，按下列原則進(jìn)行：

(1)合理確定主廠(chǎng)房、副廠(chǎng)房、開(kāi)關(guān)站、進(jìn)廠(chǎng)交通及尾水渠等建筑物相對(duì)位置，使電站運(yùn)行安全、管理和維護(hù)方便。

(2)妥善協(xié)調(diào)廠(chǎng)房和泄洪、排沙等其他建筑物無(wú)得布置，避免干擾，保證電站安全和正常運(yùn)行。

(3)綜合考慮廠(chǎng)區(qū)防洪、排水、消防等安全措施，并具備檢修的必要條件。

(4)少占或不占用農(nóng)田，保護(hù)天然植被，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)文物。

(5)做好總體規(guī)劃及主要建筑物的建筑藝術(shù)處理，美化廠(chǎng)區(qū)環(huán)境。

(6)綜合考慮施工程序，施工導(dǎo)流及首批機(jī)組發(fā)電的工期要求，優(yōu)化各建筑物的布置。

3.2 東城水電站廠(chǎng)區(qū)布置

廠(chǎng)區(qū)樞紐建筑物主要由主廠(chǎng)房、副廠(chǎng)房、GIS樓、尾水渠及進(jìn)廠(chǎng)公路組成。主機(jī)間、安裝間呈“一”字形排列，安裝間布置在主機(jī)間左側(cè)，副廠(chǎng)房布置在主機(jī)間和安裝間上游側(cè)，GIS樓布置在副廠(chǎng)房的右側(cè)。尾水采用側(cè)向出水與東谷河順接。廠(chǎng)房后邊坡底高程為覆蓋層，覆蓋層較厚；后坡高高程為陡峻巖質(zhì)邊坡，基巖裸露，谷坡陡峻。廠(chǎng)址現(xiàn)有省道303，廠(chǎng)房建成后需將原有省道公路進(jìn)行部分改道至廠(chǎng)區(qū)后邊坡。進(jìn)廠(chǎng)交通從下游進(jìn)入安裝間，并由廠(chǎng)內(nèi)交通進(jìn)入GIS樓。運(yùn)行人員及所有大件設(shè)備運(yùn)輸均由此進(jìn)出。

4 廠(chǎng)區(qū)建筑物布置設(shè)計(jì)特點(diǎn)

4.1 因地制宜，尾水渠側(cè)向出流

水電站設(shè)計(jì)中，大多數(shù)尾水渠布置均采用正向出流，從尾水管出來(lái)的水流一般通過(guò)很小角度的轉(zhuǎn)彎與河道順接。這樣的水流出水順暢，水流流態(tài)好。而東城水電站由于場(chǎng)地狹窄，后坡高陡，閘室以接近河床，尾水出口位于河道左岸凸岸的末端，如采用正向出流，將正對(duì)對(duì)岸形成沖刷而且需要的尾水渠長(zhǎng)度將侵占大部分河床，勢(shì)必對(duì)對(duì)岸河道沖刷嚴(yán)重，并且極大影響河道行洪能力。為了盡可能減少對(duì)對(duì)岸的沖刷，減少侵占河道，最終考慮尾水渠采用側(cè)向出流。尾水渠出口處寬度約為21.6 m，全長(zhǎng)約35 m，過(guò)水?dāng)嗝鏋榫匦?，尾水渠底?.0 m，出口與原河床平順相接。

4.2 合理利用場(chǎng)地，采用GIS開(kāi)關(guān)站

水電站開(kāi)關(guān)站可分戶(hù)外式和戶(hù)內(nèi)式，戶(hù)外式開(kāi)關(guān)站大多選擇在近廠(chǎng)房處且又寬曠的地方。東城水電站由于場(chǎng)地狹窄限制條件，開(kāi)關(guān)站布置上采用了戶(hù)內(nèi)式GIS開(kāi)關(guān)站，它的優(yōu)點(diǎn)是占地面積和空間小，運(yùn)行安全可靠。GIS樓位于主廠(chǎng)房的右側(cè)面，GIS樓平面尺寸為長(zhǎng)38 m，寬13 m，分三層布置，第一層為主變層，第二層為GIS層，第三層為屋頂出線(xiàn)場(chǎng)，布置有出線(xiàn)構(gòu)架，避雷器、電壓互感器等設(shè)備。

4.3 統(tǒng)籌布置主要建筑物及輔助建筑物

東城水電站依據(jù)廠(chǎng)區(qū)地形地質(zhì)條件及功能需要，主機(jī)間、安裝間呈“一”字形排列，安裝間布置在主機(jī)間左側(cè)，副廠(chǎng)房布置在主機(jī)間和安裝間上游側(cè)，將廠(chǎng)區(qū)值班室及倉(cāng)庫(kù)布置在進(jìn)廠(chǎng)公路外側(cè)，這樣有利于廠(chǎng)區(qū)的管理及物件的運(yùn)輸；事故油池、水處理室等輔助建筑物均布置在廠(chǎng)區(qū)下游側(cè)，功能分區(qū)明確，維護(hù)及管理較方便。廠(chǎng)區(qū)樞紐建筑物布置情況見(jiàn)圖1。

圖1 廠(chǎng)房建筑物布置圖

5 結(jié) 語(yǔ)

東城水電站為岸邊式地面廠(chǎng)房，廠(chǎng)房處順河寬度30～50 m，廠(chǎng)房后坡坡度較陡，故需根據(jù)實(shí)際地形地質(zhì)情況研究出合理的廠(chǎng)區(qū)建筑物布置方案。通過(guò)對(duì)本電站尾水渠、開(kāi)關(guān)站的比較，選擇占地面積較小的側(cè)向出水尾水渠和GIS開(kāi)關(guān)站；另統(tǒng)籌布置主要建筑物及輔助建筑物：安裝間布置在主機(jī)間左側(cè)，副廠(chǎng)房布置在主機(jī)間和安裝間上游側(cè)，將廠(chǎng)區(qū)值班室及倉(cāng)庫(kù)布置在進(jìn)廠(chǎng)公路外側(cè)，事故油池、水處理室等輔助建筑物均布置在廠(chǎng)區(qū)下游側(cè)。該布置有利于廠(chǎng)區(qū)的管理及物件的運(yùn)輸，功能分區(qū)明確，維護(hù)及管理方便。對(duì)于水電站建設(shè)，合理的廠(chǎng)房布置型式將節(jié)約工程投資，并使后期維護(hù)管理更方便，可為類(lèi)似工程提供一定參考。

[1] 水電站廠(chǎng)房設(shè)計(jì)規(guī)范，SL266-2014

[2] 顧鵬飛，喻遠(yuǎn)光主編. 水電站廠(chǎng)房設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：水利電力出版社，1987

[3] 水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院主編.水工設(shè)計(jì)手冊(cè)第8卷. 北京：中國(guó)水利電力出版社，2013

(責(zé)任編輯：卓政昌)

2017-06-02

[TM622]；TF081；TG802

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1001-2184(2017)03-0135-03

徐海英(1982-)，女，四川成都人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作；

張旺明(1982-)，男，四川成都人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作.