关于水电站工程建筑物布置讨论

1、关于水电站工程建筑物布置讨论摘要：水电站是利用水能资源发电的场所，是水、机、 电的综合体。其中为了实现水力发电，用来控制水流的建 筑物称为水电站建筑物，文章主要结合板桥河水电站的地 质条件对水电站建筑物布置的选择进行了以下讨论，可为 类似工程提供参考和借鉴关键词：水电站：建筑物;布置中图分类号:tv673文献标识码:e1、工程概况：板桥河水电站为引水式电站，主要由首 部取水枢纽、发电引水系统和厂区枢纽三部分组成。设计 引水流量/s,设计水头，电站装机容量5m w,力，多年平 均发电量24 20万kw - ho工程等别为v等，工程规模为小 型。2、地形地质条件。坝址河谷为不对称“v”型横向谷,

2、两岸山体地形雄厚完整。河流走向约n 88° e,河面高程约。 河床宽。河床及左岸坡脚被冲洪积砂卵石和崩塌堆积层 覆盖，厚度51 0m,右岸正常高蓄水位附近基岩基本裸露, 两岸强风化厚度约3m,河床强风化厚度约lmo3、坝址.厂址的选择坝址的选择本电站为引水式电站，为了有效利用水量，将租咪扎 河的水流纳入发电引用流量。坝址位置的选择集中在左侧 支流租咪扎河汇入处板桥河上、下游200ni范围内。经实地 踏勘及仔细分析研究：板桥河在汇口上、下游附近均有适 合建坝位置，若坝址布置在两河汇口上游较远的位置，则 相对较缓的河床不会随距离增加而为电站增加相应的落差, 反而使电站引水线路增长，而从汇

3、口上游130m最窄处越往 上游，河床越宽，坝体工程量增大显著，并且越往上游两 河相距愈远，为了将租咪扎河的水流量纳入发电水流中， 必须增加较长的引水线路。相反，若把坝址选择在汇口以 下较远，则将丢弃较多的发电水头。根据山区河流引水式 电站的特点，除了尽量利用有效流量之外，必须保证所利 用发电水流的自然落差优势。结合地形地质条件和工程特 点，为满足工程首部取水枢纽及发电引水线路的合理布 置，本电站坝址宜布置在板桥河与租咪扎河汇口附近，这 样既能有效将两河的流量合并利用，又能获得更多的发电 水头，能达到充分利用水能资源的目的。引水线路选择板桥河与其左侧支流租咪扎河交汇口以下在长的河道 范围内河床较

4、为陡峭，集中了约390m的自然落差。河道行 至板桥河与右侧支流攀枝花簣交汇口处时河床又趋于平 缓。经我院专业技术人员现场踏勘分析，坝址下游约处河 道流基本上属于单面倾斜地形，因此，受限于地形条件因 素，为充分利用有利的河谷地形，缩短引水线路长，所以 电站发电引水线路只能考虑布置于河流右岸，河道右岸山 体雄厚完成，自然边坡稳定，沿线无区域性构造破坏，地 质条件较好，渠系沿线多为切顺向坡，植被覆盖好，地 形坡度205 0。，是发电引水线路的最佳选择。厂址的选择根据工程总体布置要求，结合坝址、渠线布置成果， 为保证本电站能充分利用河道自然落差进行发电，提高投 资效益，电站厂址宜选在板桥河与攀枝花簣汇

5、口上游300m 与下游300m之间的适宜河段。为了使引水线路布置相对简单，厂房的位置也宜布置 在河流右岸。从水能与投资效益分析，工程总体布置力求 引水线路最短，以不跨过攀枝花簣为宜。从地形上看，汇 口上游的右岸山脊附近是布置压力钢管的最佳位置，因此 厂址位置也宜尽量靠近汇口以使引水管线最短，该汇口对 岸即有双柏县鄂嘉镇至西舍路乡四级公路通过，施工交通 方便，无需修建太多的公路交通，可有效节约工程投 资。根据工程总体布置要求、交通条件等情况，本次设计 选定厂址位于西舍路乡西南侧、板桥河与右侧支流攀枝花 簣的汇口附近50 0m范围的右岸河段，该交汇地带板桥河河 床较为平直，且平缓而宽阔，河床高程约

6、119 4m,河流流 向在此由n3 9° w转向s85 ° e,汇口处为一较缓台地，适 宜厂区建筑物布置，汇口以上80m后坡为切向斜坡，坡度 1040o,自然边坡稳定。汇口下游为冲洪积小平原上，地 形坡度约81 0° ,自然边坡稳定。经地质勘探，基础开 挖至设计机组安装高程后地基岩体为多为强风化岩体，满 足承载力要求。4、坝型.坝轴线及发电引水线路的选择坝型选择根据地形、地质条件和工程区天然建材的分布状况， 基于河床覆盖深，河床宽高比大等特点，本电站拦河坝型 适宜坝型有重力坝、土石坝和面板堆石坝等。经过对比分析并结合坝址位置地形地质条件，重力坝 型是最佳的。坝体主

7、材考虑浆砌石或混凝土等均较合适， 从坝体工程投资角度看浆砌石坝稍优，但考虑到拦河坝体 工程量较大，坝体施工要求在一个枯期内完工，工期较紧, 而浆砌石坝施工机械化程度不高，施工质量难以控制，工 期慢，对工程总工期影响大。综合分析确定本阶段拦河坝 主体材料考虑釆用埋石混凝土，坝型即为浆砌石重力 坝。坝轴线选择结合适宜建坝河段地形、地质条件，本次设计于坝址 位置选择上、下两条坝线进行比较，分别位于板桥河汇口 上、下游的501 00m河段。根据分析，上、下坝线地质条件相似，但上坝线发电 电能指标稍优，地形条件比较利于取水枢纽建筑物的布置, 施工临时建筑物布置较简单，引水渠线上有利于沉沙池布 置的地形条

8、件，工程投资比下坝线省万元，因此推荐上坝 线进行本工程的取水枢纽建筑物布置，建坝位置在板桥河 与左侧支流租咪扎河交汇口上游100m处。发电引水方案的选择、引水渠系方案选择。结合引水线路区域内地形、地 质条件，坝线引水渠系选择，引水线路从板桥河取水口接 出，由3段渠道、沉沙池和1条隧洞组成，总长，其中渠道 长，占引水线路总长的27%；隧洞长，占引水线路总长的 71%0、压力管道方案选择根据压力前池和电站厂址的选定，压力管道走向也就 基本确定，其线路选择也仅限于在压力前池与发电厂房之 间的范围内进行。从压力前池和初拟厂房的布置位置以及 两者之间的地形条件来看，若厂房布置采用汇口以下的下 厂址，压力

9、管道必须跨过攀枝花簣和其左、右的田地。根据，地形、地质条件较好，尽量避开地表建筑，对 地表环境影响小，管线力求最短，水力条件较优，工程量 省。的布线原则，确定发电水流自压力前池进水口岀来， 明管顺山脊敷设而下，至板桥河与右侧支流攀枝花簣的汇 口以上110m左右的山脊底部，即攀枝花簣左岸的农田，经 冲沟和田地部位支墩采用桩基支撑，主管到达岔管后，最 终分流至两台发电机组发电。支墩基础釆用桩基的方案方 案有效的避免压力管道从汇口上、下游的农田经过对农业 生产造成的破坏，同时也解决了管线横跨攀枝花簣的问题。 按此布置方案，管线总长约。5、厂区布置方案的选择我院各专业人员经过现场踏勘，对该河段地形、地

10、 质、水文及水工布置等方面作了详细的分析和对比之后， 认为两河相交的汇口上、下游右岸的两个缓坡台地在选定 的5 00m范围内属最开阔地带，该位置与上、下游临近河段 相比均较缓较宽，均适合布置发电厂房。本次设计在进行厂区建筑物的布置时考虑了上厂址 主、副厂房“一”字型布置与下厂址前后并排布置两个方 案，主、副厂房“一”字型布置方案横向宽度，纵向长， 厂房后坡高度为；前后并排布置方案横向宽度，纵向长， 厂房后坡平均高度则降低到。由于厂址位置地形特征不同, 两种厂区布置方案结构工程量虽然变化不大，但土石方开 挖量差别则较大。经过分析，厂区布置应尽量降低开挖边坡，避免过多 开挖带来严重的边坡稳定问题和增大管理难度。相比较而 言，上厂址主、副厂房“一”字型布置工程量较下厂址大、 投资比较高，且地形狭窄，运行管理复杂性加大；而下厂 址地形开阔，利于厂区枢纽建筑物布置，且下厂址利用净 水头高，电站运行后增加的水头带来长远的利润增额回报 显著。因此，推荐厂区布置方案为下厂址主、副厂房沿河 岸呈前后并排布置方案。(6)光照水电站坝高200 5m,是目前世界上已建最高的 碾压混凝土重力坝，工程枢纽布置合理、施工方便、运行条 件好