趙鵬強，唐振華，李 帥，姜 軍（中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林 長春 130021）

望江樓水電站廠房設(shè)計

趙鵬強，唐振華，李 帥，姜 軍
（中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林 長春 130021）

望江樓水電站位于吉林省集安市境內(nèi)，為鴨綠江梯級電站的其中一級電站。文中介紹了望江樓水電站廠房的設(shè)計思路，對廠房主要尺寸、布置和基礎(chǔ)處理等進行了較為詳盡的描述。

望江樓水電站；廠房布置；主體設(shè)計

1　廠區(qū)建筑物布置

發(fā)電廠房布置于主河床右側(cè)，廠區(qū)建筑物由河床式發(fā)電廠房、引水渠、尾水渠和變電站等四部分組成。

1）發(fā)電廠房左側(cè)緊鄰樞紐工程泄洪閘，右側(cè)與右岸重力壩段相接。發(fā)電廠房總長84.3 m，共分3個壩段，從左向右依次為主機間1號、2號機組壩段、主機間3號、4號機組壩段和安裝間壩，其中1，2號機組壩段長27.2 m，3號、4號機組壩段長31.1 m，安裝間壩段長26 m。主廠房下游布置尾水副廠房，進廠大門布置在安裝間下游側(cè)。

2）引水渠寬58.30 m，反坡段最大水平長度約30 m，渠底高程為190.50 m，以1∶4的反坡與上游河床平順相接，引水渠上游設(shè)一道攔沙坎，以防沙石沿斜坡進入進水口，磨損水輪機，根據(jù)水庫50年壩前泥沙淤積高程196.30 m，確定攔沙坎坎頂高程為197.00 m。

3）尾水渠寬55.30 m，水平長度27.04 m，渠底高程為188.04 m，以1∶4的反坡與下游河床平順相接。

4）66 kV變電站布置在廠前區(qū)過壩公路擋墻與尾水擋土墻之間的回填空地上，地面高程為208.80 m，變電站采用GIS戶內(nèi)式布置，占地面積為22.6×18.95 m（長×寬）。

2　主廠房主要確定

2.1平面尺寸

1）廠房機組段長度是根據(jù)機組進水及尾水流道平面尺寸確定，水輪機尾水流道寬度8.20 m，中墩結(jié)構(gòu)厚度5.00 m，確定機組間距13.20 m；同時考慮邊墩結(jié)構(gòu)厚度、吊鉤限制線及設(shè)備布置，確定主機間長度58.30 m；安裝間長度按滿足一臺機組擴大性檢修擺放大件尺寸控制，按滿足發(fā)電機轉(zhuǎn)子、定子和主軸，水輪機轉(zhuǎn)輪和導(dǎo)水機構(gòu)組裝以及內(nèi)配水環(huán)的安裝檢修的要求，同時考慮吊鉤限制線要求，確定安裝間長度為26.00 m，主廠房總長為84.30 m。

2）廠房寬度是由發(fā)電機尺寸及水輪機輔助設(shè)備尺寸，同時考慮吊鉤限制線確定，廠房靜寬度為13.00 m，其中轉(zhuǎn)輪中心線上游側(cè)9.60 m，轉(zhuǎn)輪中心線下游側(cè)3.40 m，考慮吊車柱高度1.5 m，廠房總跨度16.00 m。安裝間與主機間同寬度。

2.1廠房各層高程確定

廠房各層高程以機組安裝高程為基準，根據(jù)各層機電設(shè)備布置尺寸以及土建結(jié)構(gòu)要求等因素確定。

1）水輪機吸出高度H=-7.50 m，根據(jù)單機發(fā)電額定流量Q=138.76 m3/s，相應(yīng)下游尾水位為198.08 m，4臺機發(fā)電額定引用流量Q=555.04 m3/ s，相應(yīng)下游尾水位為198.74 m，并且考慮水輪機轉(zhuǎn)輪需要有足夠的淹沒深度，確定水輪機安裝高程為191.24 m。

2）廠房建基高程由機組安裝高程、機組進水流道高度和進水流道底板厚度確定。機組進水流道高度為9.02 m，底板混凝土厚2.20 m，由此確定廠房建基高程為184.53 m。根據(jù)該設(shè)計階段貫流燈泡式水輪發(fā)電機組部件尺寸及設(shè)備布置要求，確定運行層地面高程為201.44 m。

3）根據(jù)廠房下游校核尾水位高程208.28 m，確定尾水平臺及廠區(qū)地面高程為208.80 m，為防止廠區(qū)積水流入場內(nèi)，確定安裝間層地面高程為208.90 m。

4）發(fā)電廠房安裝間層地面高程與運行層地面不同高，安裝間層地面高程比運行層高7.46 m，軌頂高程由起吊最大件高度及吊鉤最小的垂線長度加上距地面最小安全距離來確定，根據(jù)安裝起吊水輪機外配水環(huán)、水輪機轉(zhuǎn)輪等要求最終確定軌頂高程為221.98 m。

5）廠區(qū)地面高程主要由下游校核尾水位控制，根據(jù)（SL252-2000）《水利水電工程等級劃分及洪水標準》中3.2.5條的規(guī)定，發(fā)電廠房的進廠交通按3級建筑物進行設(shè)計，非常運用洪水重現(xiàn)期200年，相應(yīng)校核洪水尾水位208.28 m（P=0.5%），由此確定廠區(qū)地面高程為208.80 m。

6）根據(jù)橋機的尺寸及相關(guān)資料，確定主廠房屋面彩板結(jié)構(gòu)底高程為226.30 m，廠房屋頂高程為227.88 m。

3　廠房布置

發(fā)電廠房由主機間、安裝間、安裝間上游副廠房以及下游尾水副廠房組成。

1）主機間內(nèi)布置4臺貫流燈泡式水輪發(fā)電機組，水輪機型號為GZA899-WP-410型，單機容量為10 MW，共分二層布置，即流道層及運行層。流道層地面高程為186.73 m，運行層地面高程為201.44 m。運行層以下均為大體積混凝土結(jié)構(gòu)，在185.21 m高程布置檢修廊道，在檢修廊道內(nèi)布置兩個檢修排水泵室，以滿足機組檢修排水。運行層布置有油壓裝置及調(diào)速器，該工程油、氣、水管路及電纜等布置，未采用以往在運行層地面布置管道溝、電纜溝的型式，均采用在運行層地面以下布置廊道的型式，使主機間運行層層面布置較整潔、合理。主機間中央布置水輪發(fā)電機組，機旁盤布置在下游尾水副廠房內(nèi)，以減小主廠房的寬度。根據(jù)吊運設(shè)備需要，主廠房內(nèi)布置一臺型號為100 kN/ 32 kN的橋式起重機，橋跨13.0 m。

2）安裝間地面高程為208.90 m，其下部布置三層副廠房，第一層地面高程為185.21 m，布置滲漏排水泵室，其下部為滲漏集水井。第二層地面高程為195.44 m，布置透平油罐室、油處理室、以及通風(fēng)機房等。第三層地面高程為201.44 m，布置中壓空壓機室、低壓空壓機室以及通風(fēng)機房等，并兼做電纜夾層使用。

3）安裝間上游副廠房分兩層布置。第一層地面高程201.44 m，與運行層同層，布置通信機房、蓄電池室、通信值班室、計算機室等，第二層地面高程為208.90 m，與安裝間同層，布置中央控制室。

4）下游尾水副廠房分三層布置，第一層地面高程為197.44 m，布置技術(shù)供水泵室、消防水泵室、機修間以及工具間。第二層地面高程為201.44 m，與主機間運行層同高，布置廠用變及低壓配電室、高壓開關(guān)柜室、勵磁變及電壓互感器室等，因主機間運行層較狹窄，機旁盤相應(yīng)移到該層房間。第三層地面高程為208.90 m，布置自動化試驗班、繼電保護實驗室、高壓實驗室、自動化觀測站、值班室、廁所等。

5）為滿足廠房內(nèi)部交通需要，在安裝間布置一部樓梯，可通到安裝間及其下部各層及滲漏排水泵室；在安裝間上游副廠房布置一部樓梯，可通到安裝間及安裝間上游副廠房下部各層；在下游尾水副廠房內(nèi)左右兩側(cè)各布置一部樓梯，用以滿足下游副廠房各層的垂直交通，其中下游副廠房左側(cè)樓梯向下可到185.21 m檢修廊道。

4　廠房基礎(chǔ)處理

發(fā)電廠房所在的主河床覆蓋層較薄，大部分基巖裸露，為弱風(fēng)化安山巖，穿插有花崗斑巖脈，巖石堅硬，但節(jié)理裂隙發(fā)育，須進行固結(jié)灌漿處理。固結(jié)灌漿孔間、排距均為3 m，呈梅花形布置，深入基巖5 m。

根據(jù)（SL319-2005）《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，壩高在50 m以下，巖體相對隔水層的透水率為0.05 L/（min.m.m），防滲帷幕應(yīng)深入到該巖層內(nèi)3～5 m。根據(jù)規(guī)范要求和壩基滲透情況，右岸壩基帷幕灌漿深度為巖下5～10 m。發(fā)電廠房壩段的建基高程低于上述深度，且基礎(chǔ)已作了固結(jié)灌漿，因此不再進行帷幕灌漿。

TV731

B

1002－0624（2016）08－0010－02望江樓水電站位于吉林省集安市境內(nèi)，為鴨綠江梯級電站的其中一級電站，電站廠房為河床式發(fā)電廠房，廠房內(nèi)安裝四臺貫流燈泡式水輪發(fā)電機組，單機容量10 MW，總裝機容量為40 MW。

2016-01-01