红花水电站厂房结布置及特点.docVIP

红花水电站厂房设计 何力劲 （中水珠江规划勘测设计有限公司 广东 广州510610） 摘要：红花水电站厂房是典型的灯泡贯流式水电站厂房，由于其装机容量大，校核洪水位高及工期紧张等特点，使得厂房设计具有很强的代表性。该文主要介绍了电站厂区布置、 HYPERLINK \l _To厂房型式的选择、 HYPERLINK \l _To主要尺寸的确定、主副厂房布置等。 关键词：灯泡贯流式、厂房布置、红花水电站 1、工程概况 柳江红花水电站位于广西柳江县里雍镇红花村，是柳江干流最后一个梯级电站，是以发电、航运为主，兼顾灌溉、旅游、养殖的综合利用工程。红花水电站主体建筑物包括18孔泄水闸、船闸、厂房、门库连接坝、土坝等，枢纽布置采用“左船闸、右厂房”的布置型式。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）确定红花水电站为Ⅰ等工程。考虑到即使工程失事,对下游损失不大，经论证，枢纽主要建筑物闸坝、电站厂房按降低一级采用，为2级建筑物；厂房下游建筑物级别采用Ⅲ级建筑物，设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准：上游挡水部分为1000年一遇，下游部分为200年一遇。水电站厂房为河床径流式水电站，电站机组采用贯流灯泡式机组，机组台数为6台，转轮直径为5.9m，总装机容量228MW，年平均发电量8.8亿kw.h。电站最大水头为17m，最小净水头为10.42m，属于高尾水位贯流式电站厂房。厂房建筑物建基面高程较低，基础部分为坚硬的弱风化灰岩、炭质灰岩夹少量陡倾软弱夹层，灰岩力学强度高，夹层对基础稳定影响不大，基础稳定性较好。岩体透水性层中等～微弱透水。部分为寺门组全强风化层，全强风化层深厚。 红花水电站主厂房横剖面图见图1所示。 图1 红花水电站主厂房横剖面图 图1 红花水电站主厂房横剖面图 2、厂区布置 红花水电站厂房置于河床的右岸阶地，左侧与闸坝相接，右侧与连接坝段和右岸土坝相连，安装间位于主机间右侧。副厂房由尾水副厂房和安装间内副厂房组成。变电站为户内式，置于安装间下游侧。在右岸公路的右侧75.50m高程布置有辅助生产区，区内设有机修间、油库和回车场等。 电站厂房的上游右侧有220kV过江高压线塔，为避开铁塔，电站厂房引水渠右岸平面采用斜线布置，岸线与坝轴线呈70o交角。电站厂房流道进口设置拦砂坎、拦污栅、检修门各一道，拦砂坎轴线与坝轴线呈70o交角。 变电站分主变场和开关站，主变场与安装间同高程为62.50m，方便了主变的检修，三台主变间用混凝土防火墙隔离。开关站设在主变场上层，即安装间下游75.50m 坝顶公路是厂房与外界联系的交通干道，机电、电气等设备通过在安装间段坝顶公路下游侧的10.75m×5 3 HYPERLINK \l _To电站厂房型式的选择 HYPERLINK \l _To红花水电站厂房的型式研究选择了有代表性的三个方案进行综合比较，即比较了轴流立式机组、竖井贯流式和灯泡贯流式机组等河床式厂房方案。 轴流立式机组方案采用肘式尾水管，与灯泡贯流式机组方案相比，厂房的混凝土工程量增加约30%，基础开挖高程加深约6m，而竖井贯流式机组带增速齿轮装置，其发电机尺寸较灯泡式机组小、重量轻，竖井采用钢筋混凝土结构，机组安装检修均较灯泡贯流式方便。但是，带增速装置的大容量的贯流式机组，采用竖井式厂房在国内外尚无成熟的运行经验。这种型式虽可缩小发电机尺寸，但增速装置及飞轮使厂房跨度加大约6m，为满足防渗和强度的要求，钢筋混凝土竖井井壁厚度较大，占据流道尺寸，增大机组间距，同时水头损失增加；而灯泡贯流式厂房具有工程量省、厂房结构简单、基础开挖较浅，可缩短工期;机组适应水头变化的范围较大，效率高等优点。综合分析比较，选用灯泡贯流式机组河床式厂房。 HYPERLINK \l _To4 厂房主要尺寸的确定 4.1 水轮机安装高程 根据机组气蚀最不利工况及尾水管出口最小淹没深度，并考虑下游河床下切，经优化比较以转轮中心线为准的水轮机安装高程为49.60m。按此布置的尾水管出口内壁顶面高程为55.456m 4.2 建基高程 建基高程主要受流道和设备布置影响，考虑到本电站厂房的流道尺寸及淹没水头（影响地基应力）较大，故进口流道底板厚度约为4m，相应进口流道建基高程为38.50m；出口流道底板厚度约为3.50m，相应进口流道建基高程为41.60 4.3 交通廊道及运行层高程 本电站厂房不设专门的管道电缆层，而采用运行层和交通廊道层共二层布置方式。 交通廊道层是贯穿各机组的通道，主要功能为安装检修水轮机部分，同时也是尾水进人孔及渗漏、检修廊道的交通通道，故该层高程结合设备布置等要求定为39.80m 经流道中段初步结构计算，取得最小流道顶板