东朗水电站引水建筑物及厂房设计 赵亮亮

1、东朗水电站引水建筑物及厂房设计赵亮亮摘要：中国水电顾问集团成都勘测设计研究院规划报告推荐水洛河干流额斯捷 可河段采用一库十一级梯级开发方案。东朗水电站为水洛河干流额斯捷可河 段梯级开发的第二级，为混合式开发电站，本文通过对东朗水电站的实地考察， 根据国家标准，确立了其引水建筑物和厂房及开关站的规划设计方案。关键词：水电站；引水建筑物；厂房；设计引言中国水电顾问集团成都勘测设计研究院于2005年提出了四川省水洛河干流 （额斯捷可）水电规划报告，2007年1月18日提出了四川省水洛河干流 （额斯捷可）水电规划报告（补充报告），2007年4月，四川省发改委、四 川省水利厅以“川发改能源2007154

2、号文对规划报告进行了批复。规划报告 推荐水洛河干流额斯捷可河段采用一库十一级梯级开发方案，电站自上而下 分别为亚宗、东朗、向丁、麦日、钻根、固滴、新藏、博瓦、宁朗、撒多、捷可 电站，梯级电站总共利用落差1568m，总装机容量1293MW，多年平均年发电量 58.2/62.5亿kW.h （单独运行/联合运行），枯水年枯期平均出力168/245MW （单 独运行/联合运行），枯期电量10.0/12.8亿kW.h （单独运行/联合运行）。东朗 水电站为水洛河干流额斯捷可河段梯级开发的第二级，为混合式开发电站，规 划水库正常蓄水位2878.0m，装机容量60MW，工程开发任务以发电为主，兼顾 环境生态

3、用水。1引水建筑物1.1进水口拟采用岸塔式进水口。由于下坝址进水口断面50年泥沙淤积高程仅为 2791.80m，故不考虑布置排沙设施，采用侧向取水的布置型式，根据进水口安 全运行淹没深度的要求，初拟底板高程2828.50m，塔顶高程与坝顶高程一致。进水口长22.8m，前缘宽21.8m，顺水流方向分为拦污栅段、收缩段和闸门 段。拦污栅段以中墩分隔为2孔，单孔孔口尺寸8.0mx9.0m （宽x高），每孔设置 一扇拦污栅，为定期清除拦污栅前的污物，进水口配置一个固定式卷扬机，通过 将拦污栅整体吊出的方式进行清污。收缩段长度11.1m，底宽由17.8m渐缩为 6.0m。闸门段内设一扇检修闸门，孔口尺寸

4、6.0mx6.0m （宽x高），闸门通过塔 顶上的固定卷扬式启闭机操作。1.2引水隧洞有压引水隧洞布置于右岸山体中，全线采用有压隧洞形式，平面上设置两个 转弯，转弯半径均为35m，进口至调压井中心全长1559.71m，隧洞进口底板高程 2828.50m，调压室处底板高程2822.10m，断面为马蹄形，洞径在经济流速 2.5m/s4.5m/s范围内初选，由于本工程调压井距厂房相对较远，洞径选取时应 充分结合调保计算成果进行，确保引水隧洞断面面积不小于压力管道断面面积， 由于压力管道受调保计算制约管径最终确定为5.60m，所以本阶段引水隧洞选取 上半圆直径为5.60m的简易马蹄形断面，平均纵坡4.

5、30%。，流速3.08m/s。1.3调压室根据地形、地质条件，采用简单阻抗式调压室，按DL/T 5058-1996水电站 调压室设计规范中推荐的托马公式计算，调压室稳定断面面积为188.692m2。 圆形竖井内径15.5m，调压井底部高程2827.700m，顶部高程2907.700m，竖井 高79.00m，竖井顶部通过平洞与外界相通。调压井最高涌波水位为2891.640m， 最低涌波水位为2832.724 m。由于调压井位于变形岩体中，围岩破碎夹泥，覆盖 层及强风化岩体分布较厚，围岩稳定性差，且竖井内水位波动频繁，变幅较大， 故全井采用钢筋混凝土衬砌，衬砌壁厚100cm，并进行周边固结灌浆，以

6、防止内 水外渗。1.4压力管道压力管道主管总长635.2m，调压井出口段30m采用钢筋混凝土衬砌，其余 为压力钢管，断面内径5.6m，在电站设计引用流量Q=81.3m3/s时，压力管道内 流速为3.30m/s。上平段直接与调压室相接，压力管道中心高程为2824.900m， 长102m，竖井段及上下弯段总长75.75 m，上下弯段转弯半径18.0m，下平段主 管段长457.45m，均为地下埋管，洞内钢衬段外部回填素混凝土，厚度60cm。压 力管道顶拱进行回填灌浆，围岩周围进行固结灌浆，钢管段底部与回填混凝土接 触部位进行接触灌浆。压力管道三条支管长分别为30.3m，27.0m，30.3m （计算

7、 至蝶阀处），内径为2.8m，每条支管末端均设置相同内径的蝶阀。2厂房及开关站2.1厂区布置挖尔厂址位于东朗乡政府下游2.1km处的水洛河一级阶地上，东朗稻城碎 石公路从厂区通过，交通方便。厂区宽60m80m，长200m220m，高于河床 10m12m，现状为一平行于水洛河的长条形农田，地面较为平坦且开阔。调压 井位于厂后山体边坡内，压力钢管采用洞内埋管方式布置。电站厂区由主厂房、 副厂房、主变场、开关站、回车场及进厂公路等组成。2.2主厂房布置发电厂房机组中心控制点坐标：X=3194080.0262，Y=661442.6812；机 组中心控制点坐标：X=3194080.9982，Y= 661

8、431.7250；机组中心控制点坐标: X=3194081.9700，Y=661420.7681。主厂房尺寸为 56.0mx18.5mx36.86m （长x宽x 高），其中主机间长37.5m，安装间长18.5m。主机间内安装三台单机容量为 22MW的立轴混流式水轮发电机组，机组间距11.0m，安装间与机组之间设永 久缝。主机间基础建于覆盖层上，安装间建于回填土石上，渗漏与检修集水井布 置在机组段右侧。2.3副厂房布置副厂房布置在主厂房上游侧，共分五层。底层高程2771.900m，与水轮机层 同高，主要用于布置技术供水室和压气机室。第二层楼面高程为2778.700m，与 发电机层同高，用来布置发

9、电机主引出线和发电机电压配电装置。第三层为电缆 夹层，楼面高程为2783.500m。继电保护室、中控室、通信室、仪器仪表室布置在 第四层，楼面高程为2786.300m。第五层楼面高程为2791.400m，主要用于布置 蓄电池室及办公室、会议室等。上游副厂房左右侧各布置一部楼梯与各层相通。2.4厂房防洪排水主厂房通过尾水闸墩及水下周围墙体挡水，尾水闸墩顶部高程为2778.700m， 高于校核洪水位（2776.763m） 1.637m。厂区排水采用自排和抽排两种措施，高 程2778.700m以下厂房内集水和渗水引至集水井，抽排至尾水渠；沿厂房后侧山 体开口线设置截水沟，将截水沟以上山体来水排至尾水

10、渠；主变场、开关站及厂 区地面积水沿周边排水沟排入尾水渠，最终排至水洛河。2.5尾水建筑物根据厂址处水位流量关系曲线，厂房校核尾水位为2776.763m，而厂房发电 机层高程为2778.700m，确定尾水闸墩顶部高程与发电机层同高，满足防洪要求。 闸墩顶部宽4.165m，尾水检修门采用1台250kN电动葫芦进行启闭。尾水渠底 宽35.0m，尾水渠由尾水反坡段和连接段两部分组成，总长195m，其中反坡段长 25.10m，尾水管出口高程2763.560m，反坡段以1 : 4的纵向反坡接连接段。2.6主变及开关站根据地形、对外交通、进出线以及今后运行检修的需要，主变场及开关站布 置为户内式，与上游副

11、厂房并排布置在靠安装场一侧，主变场位于GIS开关站下 层，与发电机层同高，布置一台型号为SFP10-80000/220主变。户内GIS开关站 楼面高程为2788.700m，平面尺寸为24.6mx12m （长x宽）。2.7厂房整体稳定及应力分析根据DL 5180-2003水电枢纽工程等级划分及设计安全标准规定，本工程 为二等大（2）型工程。发电厂房建筑物级别为2级，结构安全级别为H级。发 电厂房设计洪水重现期为200年，校核洪水重现期为500年，相应洪峰流量分别 为 838m3/s 和 921m3/s。根据SD 335-89水电站厂房设计规范，对厂房进行整体稳定及应力计算分 析。厂房整体稳定及应力计算成果见表13结束语初步确定本工程为二等大（2）型工程。枢纽建筑物中的挡水建筑物级别为1级，结构安 全级别为I级；泄水建筑物、引水建筑物及发电厂房等主要建筑物为2级建筑物，结构安全 级别为口级；次要建筑物为3级，结构安全级别为口级。挡水建筑物、泄水建筑物、放空隧洞、引水隧洞进水口正常运用洪水重现期为500年， 非常运用洪水重现期为5000年，消能防冲正常运用洪水重现期为50年；发电厂房正常运用 洪水重