1、第十一章 抽水蓄能電站及地下廠房11.1 抽水蓄能電站廠房一、類型純抽水蓄能電站：發(fā)電引水無天然徑流。混合式抽水蓄能電站：發(fā)電援用流量中有部分天然徑流 。二、廠房方式中低水頭常采用地面廠房；高水頭大容量，多采用地下或半地下式廠房。三、廠房機(jī)組類型三機(jī)式：每臺(tái)機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、水輪機(jī)和水泵三種機(jī)器。其中發(fā)電機(jī)兼做電動(dòng)機(jī)。二機(jī)式可逆機(jī)組：每臺(tái)機(jī)組包括發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)。其中發(fā)電機(jī)兼做電動(dòng)機(jī)，水輪機(jī)兼做水泵。每種又可分為豎軸和橫軸兩類。11.2 地下水電站一、地下式廠房適用條件受地形、地質(zhì)條件限制，在地面上找不到適宜位置建造地面式廠房，而地下具有良好的地質(zhì)條件或是國(guó)防上需求，可將廠房布置在地下山巖中，稱為

2、地下式廠房。二、地下廠房的優(yōu)越性(1)在深峽谷、大泄量的河道內(nèi)，采用地下廠房有利于水工樞紐的總體布置。 (2)在山巖不穩(wěn)定地域，廠房和壓力管道可防止山坡崩坍的危害，并且具有良好的人防條件。(3)有能夠降低建筑物的工程造價(jià)。(4)在嚴(yán)寒、炎熱或多雨地域，廠房的施工和運(yùn)轉(zhuǎn)可不受氣候的影響。(5)有利于堅(jiān)持地面景觀。三、地下廠房的缺陷(1)地下巖石開挖量很大，添加了工程的開挖費(fèi)用。(2)通風(fēng)、防潮、照明條件較差，要有專門措施，否那么對(duì)設(shè)備和管理人員都不利。(3)地質(zhì)條件較差時(shí)，用于支護(hù)方面的費(fèi)用將要添加。四、地下廠房的總體布置1 、地下廠房的布置型式 首部式尾部式中部式根據(jù)地下廠房在引水發(fā)電系統(tǒng)中的

3、位置，地下水電站可分為：首部式中部式尾部式(1)首部式地下廠房 廠房位于電站引水系統(tǒng)的首部。其特點(diǎn)為：有壓引水隧洞較短，尾水隧洞較長(zhǎng)。不設(shè)上游調(diào)壓室。可采用單元供水，不設(shè)下端閥門。 因此可以降低造價(jià)。 首部式(2)尾部式地下廠房:廠房位于引水系統(tǒng)的尾部。 具有較長(zhǎng)的引水隧洞和較短的尾水隧洞， 普通均設(shè)有上游調(diào)壓室。尾部廠房接近地表，廠房的交通、出線及通風(fēng)等輔助洞室的布置及施工運(yùn)轉(zhuǎn)比較方便。適用水頭范圍較大，最高水頭達(dá)1000m以上，目前高水頭電站多采用尾部布置方式，我國(guó)已建成的地下水電站尾部式占70%以上。 尾部式(3)中部式地下廠房廠房位于引水系統(tǒng)的中部。上游引水道和下游尾水道均較長(zhǎng)。中部式

4、2、地下廠房的洞室組成主廠房洞室+附屬洞室洞室群。1主廠房縱軸線防止與大斷裂系統(tǒng)方向一致；盡能夠垂直于巖層走向；最好與巖體中最大主應(yīng)力方向一致，否那么30。2副廠房為防止添加主洞室的跨度，地下副廠房往往設(shè)于主廠房的一端；機(jī)組尺寸不大、圍巖穩(wěn)定性好時(shí)，也可布置在主廠房一側(cè)，主副廠房集中布置在同一主洞室內(nèi)。 副廠房可部分布置在地下，部分布置在地面。如：必需接近主機(jī)的附屬設(shè)備集中布置在緊靠主機(jī)房的地下副廠房?jī)?nèi)，其他可以利用已有洞室分分布置或放在地面副廠房?jī)?nèi)。3主變壓器及開關(guān)站的布置主變壓器布置：普通傾向于布置于地下，以縮短發(fā)電機(jī)母線長(zhǎng)度。需設(shè)專門的通風(fēng)、排煙、防火防爆措施，洞內(nèi)設(shè)防爆門和防爆隔墻。布

5、置一：主變壓器洞與主廠房平行，較常用。布置二：主變壓器布置在主廠房一端。開關(guān)站布置：布置在地面時(shí)，經(jīng)過豎井或斜井與主變相連。假設(shè)因地形限制將其布置在地下洞室內(nèi)，地下開關(guān)站盡量利用廢棄的洞室(如施工支洞、導(dǎo)流洞)或與其它洞室(排風(fēng)洞)合用。(4)安裝間可布置在主廠房一端或廠房中間機(jī)組段之間。(5)交通運(yùn)輸洞：為平洞、豎井。其位置與安裝間位置直接關(guān)連，兩者應(yīng)一同思索確定。(6)主閥門洞室：可布置在主廠房?jī)?nèi)，或布置接近廠房上游側(cè)的單獨(dú)閥門室內(nèi)。(7)尾水洞、尾水閘門洞尾水隧洞較長(zhǎng)時(shí)，可采用幾臺(tái)機(jī)組結(jié)合出水或分組出水；較短時(shí)可采用單獨(dú)出水。尾水洞上設(shè)尾水閘門井，上設(shè)尾水閘門洞室。(8)通風(fēng)洞：進(jìn)風(fēng)洞、

6、出風(fēng)洞以及通風(fēng)機(jī)室。通風(fēng)機(jī)噪聲大，通風(fēng)機(jī)室應(yīng)遠(yuǎn)離主、副廠房，普通可放在洞口或單獨(dú)的洞室內(nèi)。另通風(fēng)洞可與其它洞室結(jié)合，如利用交通運(yùn)輸洞或無壓尾水洞進(jìn)風(fēng)，利用出線洞出風(fēng)。(9)其他輔助洞室：包括出線洞、排水洞、平安人行洞、施工洞等。 地下廠房輸電線由出線洞引出，引出線為母線時(shí)即稱母線洞。出線洞可以采用平洞、斜井或豎井。地下廠房?jī)?nèi)為了敷設(shè)電纜和引出母線至主變洞，需求設(shè)置相應(yīng)的電纜和母線支洞。 3、廠房洞型和洞室間距選擇(1)廠房洞型選擇地下廠房頂拱：做成曲線型，目前傾向采用無拱座的噴錨支護(hù)頂拱。假設(shè)巖體比較完好鞏固，也可以不作支護(hù)或只作部分的噴錨支護(hù)措施。地下廠房的邊墻：普通直立。巖性較差而程度構(gòu)造

7、應(yīng)力又比較大的情況那么采用曲線型邊墻或傾斜邊墻。(2)洞室布置的普通要求洞頂最小埋深可取洞室開挖寬度的1.52.0倍。 洞室的最小允許間距，普通不小于相鄰洞室中最大開挖寬度的1.01.5倍。洞室相交應(yīng)盡量堅(jiān)持正交。上下層洞室之間的巖石厚度，不小于洞室開挖寬度的l2倍。 洞室布置應(yīng)盡能夠相互結(jié)合。尾水管程度段之間以及尾水管與母線洞之間的巖壁應(yīng)設(shè)法加寬加厚，可采用窄而高的尾水管。五、地下廠房的開挖大斷面洞室多自上而下分層開挖。過程為：開挖頂部中間導(dǎo)洞橫向開挖出廠房頂拱后立刻做好支護(hù)用臺(tái)階法開挖下一層并做好支護(hù)。施工方法多為鉆孔爆破法，必要時(shí)可采取預(yù)裂爆破或打防震孔。地下廠房分層開挖表示圖分層起/止

8、高程 (m)高度(m)開挖方法簡(jiǎn)述支護(hù)方法452.9/447.08.2中導(dǎo)洞先行開挖，兩側(cè)擴(kuò)挖錯(cuò)距跟進(jìn)的方式，噴錨支護(hù)視巖石情況隨后跟進(jìn)。臺(tái)車造錨桿孔，優(yōu)先采用先注漿后插桿的施工方式，注漿機(jī)注漿，平臺(tái)車配合人工安插錨桿，鋼筋網(wǎng)片安裝利用平臺(tái)車或自制臺(tái)架，采用噴混凝土臺(tái)車以濕噴方式進(jìn)行混凝土和鋼纖維混凝土噴護(hù)，潛孔鉆機(jī)鉆設(shè)錨索孔。錨索的安裝施壓采用自制臺(tái)架或打設(shè)施工平臺(tái)，錨索的編制在后方綜合加工廠進(jìn)行。444.7/436.38.4先中部進(jìn)行預(yù)裂梯段拉槽爆破，兩邊預(yù)留巖壁梁保護(hù)層，巖壁梁開挖采用垂直鉆孔和水平鉆孔相結(jié)合周邊光爆的方式。436.3/430.26.1在層巖壁梁澆筑前先進(jìn)行邊墻的預(yù)裂爆破

9、，待巖壁梁混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，采用潛孔鉆進(jìn)行梯段爆破430.2/423.66.6開挖方式同層，本層穿插進(jìn)行母線洞的鎖口支護(hù)及開挖，母線洞的開挖采用小導(dǎo)洞、短進(jìn)尺的開挖方式。423.6/417.66.0先中部梯段拉槽爆破，兩邊進(jìn)行光面爆破的施工方式417.6/412.65.0412.6/403.758.85本層基礎(chǔ)保護(hù)層開挖采用鉆孔直接至建基面，孔底設(shè)置柔性墊層一次爆破的開挖方式。第層：思索頂拱的穩(wěn)定成型，便于頂拱支護(hù)施工和觀測(cè)儀器的埋設(shè)、頂拱拱角網(wǎng)架支撐砼的施工及施工設(shè)備的任務(wù)性能，第層高度定為8.2m。第層：該層為巖壁吊車梁的施工部位。為便于巖壁吊車梁的施工，第層開挖至巖壁吊車梁下部2m高程處，開挖高度為8.4m。第層：該層開挖的施工通道為進(jìn)廠交通洞，開挖條件較好；主變運(yùn)輸洞、油罐室、低壓電纜洞在本層，母線洞的洞頂在此層出露，為了便于主變運(yùn)輸洞、低壓電纜洞、母線洞的開挖，做好油罐室、低壓電纜洞的鎖口支護(hù)和母線洞的洞頂鎖口支護(hù)；此層開挖高度定為6.1m。第層：該層施工通道仍為進(jìn)廠交通洞，且此層母線洞出露，為便于此層開挖與母線洞開挖平行作業(yè)，此層開挖高度定為6.6m。第層：該層開挖的施工通道為高壓支管、壓力管道施工支洞，其開挖高度取6.0m。第層：該層與高壓支管在同一層，施工通道仍為為高壓支管、壓力管道施工支洞，故此層開挖高度取5.0m。第層：該層開挖