我國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)起步于20世紀(jì)80年代初，當(dāng)時(shí)無(wú)論土建還是機(jī)電設(shè)備制造方面，重大關(guān)鍵技術(shù)接近空白。天荒坪抽水蓄能電站位于華東電網(wǎng)負(fù)荷中心，總裝機(jī)容量1800MW，是我國(guó)首批開(kāi)工建設(shè)的三大抽水蓄能電站之一。在工程勘測(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)及建設(shè)方積極吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)及建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，取得了大量的科研、設(shè)計(jì)成果。天荒坪工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)營(yíng)充滿創(chuàng)新精神，電站安全運(yùn)行至今，發(fā)揮了巨大的效益。天荒坪抽水蓄能電站于1992年開(kāi)工建設(shè)，2000年6臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)。它在國(guó)內(nèi)同類電站中單個(gè)地下廠房裝機(jī)規(guī)模最大；水道系統(tǒng)承受的最大靜水頭680.2m、最大動(dòng)水頭887m，在國(guó)內(nèi)已投運(yùn)同類電站中水頭最高；電站水道系統(tǒng)距高比1.8，為國(guó)內(nèi)、外已投運(yùn)同類電站中比值最??；上水庫(kù)水位日變幅42.2m、下水庫(kù)水位日變幅49.5m，為國(guó)內(nèi)、外已投運(yùn)同類電站中變幅最大，天荒坪抽水蓄能電站為復(fù)雜水道系統(tǒng)、復(fù)雜運(yùn)行工況電站的過(guò)渡過(guò)程計(jì)算研究提供了大量的驗(yàn)證資料。即使從目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)說(shuō)，有很多方面仍然處于技術(shù)領(lǐng)先水平，為其后的抽水蓄能電站勘測(cè)設(shè)計(jì)和建設(shè)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

截至2017年底，我國(guó)已經(jīng)建成20座大型抽水蓄能電站、裝機(jī)規(guī)模超過(guò)28000MW，在建28座、裝機(jī)規(guī)模38510MW，抽水蓄能電站的建設(shè)技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展。

目前我國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）總體樞紐設(shè)計(jì)充分利用地形地質(zhì)條件，布置緊湊合理。充分利用工程開(kāi)挖料筑壩，料場(chǎng)盡可能選擇庫(kù)內(nèi)，節(jié)約資源、降低造價(jià)；下水庫(kù)調(diào)洪考慮洪水與發(fā)電流量疊加，下泄流量不大于天然洪水流量。水庫(kù)水位變幅根據(jù)電站水頭與機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定要求提出相應(yīng)的控制要求。

（2）提出了以變形模量為庫(kù)底軟基處理的控制指標(biāo)，在利用高含水量、深厚全風(fēng)化巖（土）成庫(kù)技術(shù)上取得了突破。在堆石壩設(shè)計(jì)中壩后部采用土料，建成多座堆石與土料混合壩，在庫(kù)底軟基處理和筑壩技術(shù)上取得突破。

（3）水庫(kù)防滲方式多樣化。瀝青混凝土面板、鋼筋混凝土面板、土工膜、黏土鋪蓋等防滲技術(shù)已在多個(gè)工程中使用；瀝青混凝土面板以應(yīng)變量為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)、采用10cm厚板單層一次性攤鋪和施工冷縫的后處理、低溫抗裂等技術(shù)有了較大發(fā)展。

（4）高壓隧道系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。以圍巖為高壓隧洞承載和防滲的主體，明確了混凝土襯砌的作用主要是保護(hù)圍巖、平順?biāo)?、為高壓灌漿提供表面封閉條件的設(shè)計(jì)理念。圍巖承載水壓力提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，最小地應(yīng)力、圍巖覆蓋厚度、滲透穩(wěn)定性等指標(biāo)建立了相應(yīng)的理論體系。

（5）在廠房結(jié)構(gòu)振動(dòng)評(píng)估中首次引入人體保健要求，經(jīng)理論研究和動(dòng)、靜力分析，采用增加結(jié)構(gòu)剛度和整體性、加強(qiáng)與圍巖結(jié)合等減振措施，將水泵水輪機(jī)激振頻率預(yù)測(cè)應(yīng)用于廠房結(jié)構(gòu)振動(dòng)設(shè)計(jì)，有效地解決了高水頭、大容量蓄能電站的減振問(wèn)題及剛強(qiáng)度設(shè)計(jì)難題。正在實(shí)施同一廠房中同時(shí)布置500r/min和600r/min兩種機(jī)組的方案設(shè)計(jì)。

（6）成功實(shí)現(xiàn)了“大型抽水蓄能電站機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”及“400MW級(jí)大型抽水蓄能機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”。正在進(jìn)行更大容量、更高水頭、更高轉(zhuǎn)速的抽水蓄能機(jī)組及變速機(jī)組的工程研究。

（7）開(kāi)展三維數(shù)字化設(shè)計(jì)及數(shù)字化抽水蓄能電站建設(shè)，積極探索全壽命周期管理。

（8）出版了《抽水蓄能電站工程通用設(shè)計(jì)叢書(shū)（地下廠房布置、開(kāi)關(guān)站、輸水系統(tǒng)進(jìn)/出水口、工藝設(shè)計(jì)及細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)等）》，進(jìn)一步提升抽水蓄能電站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)水平，提高工程建設(shè)質(zhì)量和管理效益。

天荒坪抽水蓄能電站的建設(shè)，就其規(guī)模、技術(shù)難度，在當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)都是前無(wú)先例的。從設(shè)計(jì)者的角度，還有值得認(rèn)真總結(jié)、不斷探索，繼續(xù)提高認(rèn)識(shí)的技術(shù)問(wèn)題。本期文章以天荒坪抽水蓄能電站的設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn)，全面總結(jié)庫(kù)盆防滲、水庫(kù)開(kāi)敞式溢洪道、地下廠房布置及結(jié)構(gòu)、電氣一次及電氣二次設(shè)計(jì)等方面特點(diǎn)及經(jīng)驗(yàn)，分析近年來(lái)抽水蓄能工程相關(guān)設(shè)計(jì)的進(jìn)步及技術(shù)發(fā)展，結(jié)合當(dāng)今規(guī)程要求，對(duì)當(dāng)初設(shè)計(jì)及技改方案進(jìn)行審視，為后續(xù)抽水蓄能電站設(shè)計(jì)提供一定的借鑒和參考。