徐 海 英， 張 旺 明

(成都鴻策工程咨詢有限公司，四川 成都 610072)

?

東城水電站廠區(qū)建筑物布置設(shè)計特點淺析

徐 海 英， 張 旺 明

(成都鴻策工程咨詢有限公司，四川 成都 610072)

東城水電站為岸邊式地面廠房，廠址場地狹窄，后坡高陡，廠區(qū)建筑物布置過程中依據(jù)因地制宜的原則，采取一系列措施，合理布局，統(tǒng)籌設(shè)計，充分利用場地，緊湊布置，既滿足了電站的功能，又實現(xiàn)了方便運行管理目的，對類似狹窄場地的廠區(qū)布置提供了較好的參考價值。

東城水電站；地形地質(zhì)；建筑物布置；設(shè)計特點

1 工程概述

東城水電站位于甘孜州丹巴縣境內(nèi)，為東谷河流域水電開發(fā)中干流規(guī)劃“兩級開發(fā)”中的第二級電站。東城水電站為引水式電站，上游與東谷河一級水電站(日調(diào)節(jié)水庫)銜接。廠址位于東谷河河口上游約930 m左岸臺地上。電站采用引水式開發(fā)，電站裝機容量81 MW(3×27 MW)，開發(fā)任務(wù)為發(fā)電，兼顧下游減水河段生態(tài)環(huán)境用水要求。工程區(qū)距康定直線距離約100 km，距成都直線距離約240 km。廠區(qū)有S303省道通過，對外交通方便。

2 廠址區(qū)域地形地質(zhì)特點

東城水電站廠址位于東谷河河口上游約930 m左岸臺地上，緊鄰303省道，河道枯水水位

1 864～1 870 m，該段河道較為狹窄，谷底寬約80～120 m，水面寬約20～35 m，左岸臺地寬30～50 m，順河長約130 m，臺面高程起伏，公路自上部通過，拔河高10～16 m。

廠區(qū)覆蓋層深厚，結(jié)構(gòu)較復雜，由鉆探揭示(2)漂(塊)卵礫石層厚度大于62 m，結(jié)構(gòu)松散―中密狀，鉆探未揭穿該層；(2)-1、中、細砂層，鉆孔揭示厚度1～4.25 m(ZK7)，第一層頂板埋深8.1 m，第二層頂板埋深15.0 m，頂、底板高程分別為1 864.7 m、1 853.55 m。廠區(qū)出露巖層為志留系第四巖組(Smx4)銀灰色石榴二云片巖為主，夾灰色薄―中厚層狀變粒巖及灰白色大理巖條帶，巖質(zhì)軟硬相間，風化不均，節(jié)理裂隙發(fā)育。

廠房后坡低高程為一崩塌、沖積混合堆積體，順河長約300 m，橫河寬50～160 m，堆積體以崩塌堆積物為主，混合河流沖積物，呈帶狀堆積，弱膠結(jié)狀，稍密―密實結(jié)構(gòu)，堆積體整體穩(wěn)定性好，但應(yīng)注意前緣臨空面松動塊體崩落對廠房的影響；廠房后坡高高程為陡峻巖質(zhì)邊坡，基巖裸露，谷坡陡峻，自然坡度一般45°～75°。廠址位于廠區(qū)河段向斜構(gòu)造核部一帶，向斜南西翼巖層總體產(chǎn)狀為N10～40°W/NE∠50～80°，北東翼巖層總體產(chǎn)狀為N20～60°W/NE∠50～75°，受褶皺構(gòu)造影響，后坡巖體較破碎，沿坡面方向發(fā)育有一組順坡向高陡傾裂隙，易發(fā)生垮塌，表層剝蝕現(xiàn)象明顯。廠房后坡整體基本穩(wěn)定，但基巖不利結(jié)構(gòu)面組合易形成對廠房及后坡不利的因素，應(yīng)注意坡面松動巖塊失穩(wěn)問題。

故廠址處地形地質(zhì)條件特點為：場地狹窄，覆蓋層建廠，后坡高陡。

3 廠區(qū)建筑物布置設(shè)計

3.1 水電站廠區(qū)布置的原則

廠區(qū)布置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、環(huán)境條件，結(jié)合整個樞紐的工程布置，按下列原則進行：

(1)合理確定主廠房、副廠房、開關(guān)站、進廠交通及尾水渠等建筑物相對位置，使電站運行安全、管理和維護方便。

(2)妥善協(xié)調(diào)廠房和泄洪、排沙等其他建筑物無得布置，避免干擾，保證電站安全和正常運行。

(3)綜合考慮廠區(qū)防洪、排水、消防等安全措施，并具備檢修的必要條件。

(4)少占或不占用農(nóng)田，保護天然植被，保護環(huán)境，保護文物。

(5)做好總體規(guī)劃及主要建筑物的建筑藝術(shù)處理，美化廠區(qū)環(huán)境。

(6)綜合考慮施工程序，施工導流及首批機組發(fā)電的工期要求，優(yōu)化各建筑物的布置。

3.2 東城水電站廠區(qū)布置

廠區(qū)樞紐建筑物主要由主廠房、副廠房、GIS樓、尾水渠及進廠公路組成。主機間、安裝間呈“一”字形排列，安裝間布置在主機間左側(cè)，副廠房布置在主機間和安裝間上游側(cè)，GIS樓布置在副廠房的右側(cè)。尾水采用側(cè)向出水與東谷河順接。廠房后邊坡底高程為覆蓋層，覆蓋層較厚；后坡高高程為陡峻巖質(zhì)邊坡，基巖裸露，谷坡陡峻。廠址現(xiàn)有省道303，廠房建成后需將原有省道公路進行部分改道至廠區(qū)后邊坡。進廠交通從下游進入安裝間，并由廠內(nèi)交通進入GIS樓。運行人員及所有大件設(shè)備運輸均由此進出。

4 廠區(qū)建筑物布置設(shè)計特點

4.1 因地制宜，尾水渠側(cè)向出流

水電站設(shè)計中，大多數(shù)尾水渠布置均采用正向出流，從尾水管出來的水流一般通過很小角度的轉(zhuǎn)彎與河道順接。這樣的水流出水順暢，水流流態(tài)好。而東城水電站由于場地狹窄，后坡高陡，閘室以接近河床，尾水出口位于河道左岸凸岸的末端，如采用正向出流，將正對對岸形成沖刷而且需要的尾水渠長度將侵占大部分河床，勢必對對岸河道沖刷嚴重，并且極大影響河道行洪能力。為了盡可能減少對對岸的沖刷，減少侵占河道，最終考慮尾水渠采用側(cè)向出流。尾水渠出口處寬度約為21.6 m，全長約35 m，過水斷面為矩形，尾水渠底寬8.0 m，出口與原河床平順相接。

4.2 合理利用場地，采用GIS開關(guān)站

水電站開關(guān)站可分戶外式和戶內(nèi)式，戶外式開關(guān)站大多選擇在近廠房處且又寬曠的地方。東城水電站由于場地狹窄限制條件，開關(guān)站布置上采用了戶內(nèi)式GIS開關(guān)站，它的優(yōu)點是占地面積和空間小，運行安全可靠。GIS樓位于主廠房的右側(cè)面，GIS樓平面尺寸為長38 m，寬13 m，分三層布置，第一層為主變層，第二層為GIS層，第三層為屋頂出線場，布置有出線構(gòu)架，避雷器、電壓互感器等設(shè)備。

4.3 統(tǒng)籌布置主要建筑物及輔助建筑物

東城水電站依據(jù)廠區(qū)地形地質(zhì)條件及功能需要，主機間、安裝間呈“一”字形排列，安裝間布置在主機間左側(cè)，副廠房布置在主機間和安裝間上游側(cè)，將廠區(qū)值班室及倉庫布置在進廠公路外側(cè)，這樣有利于廠區(qū)的管理及物件的運輸；事故油池、水處理室等輔助建筑物均布置在廠區(qū)下游側(cè)，功能分區(qū)明確，維護及管理較方便。廠區(qū)樞紐建筑物布置情況見圖1。

圖1 廠房建筑物布置圖

5 結(jié) 語

東城水電站為岸邊式地面廠房，廠房處順河寬度30～50 m，廠房后坡坡度較陡，故需根據(jù)實際地形地質(zhì)情況研究出合理的廠區(qū)建筑物布置方案。通過對本電站尾水渠、開關(guān)站的比較，選擇占地面積較小的側(cè)向出水尾水渠和GIS開關(guān)站；另統(tǒng)籌布置主要建筑物及輔助建筑物：安裝間布置在主機間左側(cè)，副廠房布置在主機間和安裝間上游側(cè)，將廠區(qū)值班室及倉庫布置在進廠公路外側(cè)，事故油池、水處理室等輔助建筑物均布置在廠區(qū)下游側(cè)。該布置有利于廠區(qū)的管理及物件的運輸，功能分區(qū)明確，維護及管理方便。對于水電站建設(shè)，合理的廠房布置型式將節(jié)約工程投資，并使后期維護管理更方便，可為類似工程提供一定參考。

[1] 水電站廠房設(shè)計規(guī)范，SL266-2014

[2] 顧鵬飛，喻遠光主編. 水電站廠房設(shè)計手冊. 北京：水利電力出版社，1987

[3] 水利水電規(guī)劃設(shè)計總院主編.水工設(shè)計手冊第8卷. 北京：中國水利電力出版社，2013

(責任編輯：卓政昌)

2017-06-02

[TM622]；TF081；TG802

B

1001-2184(2017)03-0135-03

徐海英(1982-)，女，四川成都人，工程師，學士，從事水利水電工程設(shè)計工作；

張旺明(1982-)，男，四川成都人，工程師，學士，從事水利水電工程設(shè)計工作.