陳德權(quán)

(中國(guó)水利水電第六工程局有限公司，沈陽(yáng)，110013)

1 工程概況

烏東德水電站位于云南省祿勸縣和四川省會(huì)東縣交界的金沙江干流上，右岸隸屬云南省昆明市祿勸縣，左岸隸屬四川省涼山州會(huì)東縣，是金沙江下游河段四座水電站中最上游的梯級(jí)電站，電站上距攀枝花市214km，下距白鶴灘水電站182.5km，烏東德水電站裝機(jī)容量10200MW，多年平均發(fā)電量401.1億kW·h，正常蓄水位975m，相應(yīng)庫(kù)容58.63億m3。

烏東德水電站右岸地下電站洞室多、洞室斷面尺寸大，施工支洞數(shù)量多、長(zhǎng)度長(zhǎng)、進(jìn)口少、多數(shù)為分岔洞，開(kāi)挖工作面交叉作業(yè)，與大氣相通的通道少。通風(fēng)條件不好，開(kāi)挖強(qiáng)度高，通風(fēng)散煙非常困難。施工中不僅有大量的爆破煙塵、施工機(jī)械設(shè)備排放的尾氣，還有放射性有害氣體，施工期通風(fēng)問(wèn)題顯得較為突出。因此，尋求合理、有效的通風(fēng)方案是保證工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全和員工身體健康的關(guān)鍵。

2 右岸地下電站通風(fēng)設(shè)計(jì)總體思路

針對(duì)烏東德右岸地下電站總體結(jié)構(gòu)布置，充分研究、詳細(xì)分析右岸地下電站各洞室之間的平面及空間的位置關(guān)系，研究增設(shè)通往外界的通風(fēng)排煙平洞。與新增設(shè)的排煙平洞相連的洞室直接通過(guò)通風(fēng)平洞實(shí)現(xiàn)通風(fēng)散煙；無(wú)法直接與通風(fēng)平洞相通的洞室，通過(guò)增設(shè)通風(fēng)豎井使之與通風(fēng)平洞聯(lián)通，或與通風(fēng)平洞相連的洞室相通。右岸地下電站引水系統(tǒng)、廠房系統(tǒng)及尾水系統(tǒng)共計(jì)新增4條通風(fēng)平洞，10條通風(fēng)豎井，增加反井鉆機(jī)鉆孔(φ1.4m)約500m，石方洞挖22550m3，各類(lèi)錨桿共計(jì)8180根，噴混凝土量約1100m3，創(chuàng)造了較為客觀的產(chǎn)值，同時(shí)達(dá)到了通風(fēng)散煙的目的。

在新增的通風(fēng)平洞及直接與外界相通的洞室洞口設(shè)置大功率軸流風(fēng)機(jī)配鋼骨架阻燃風(fēng)筒通過(guò)平洞、豎井向洞室內(nèi)壓入式通風(fēng)，并極力爭(zhēng)取將國(guó)產(chǎn)的部分大功率軸流更換為性能優(yōu)良的AVH系列進(jìn)口軸流風(fēng)機(jī)，以改善右岸地下電站的通風(fēng)，同時(shí)整個(gè)開(kāi)挖可以節(jié)約電費(fèi)約265萬(wàn)元，該種進(jìn)口風(fēng)機(jī)目前已在我單位承建的烏東德水電站左岸轉(zhuǎn)輪加工廠工程中應(yīng)用，正努力爭(zhēng)取該種風(fēng)機(jī)在右岸地下電站工程中得到廣泛應(yīng)用。

3 通風(fēng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

3.1 引水系統(tǒng)通風(fēng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

引水系統(tǒng)通風(fēng)主要分兩個(gè)階段，豎井段貫通前上平段與下平段采取獨(dú)立的通風(fēng)設(shè)計(jì)；豎井段貫通后利用下平段的通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)引水系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)。

引水上平段通風(fēng)采取在右壩7#施工支洞臨江側(cè)新增7-1#、7-2#通風(fēng)平洞，在新增7-1#通風(fēng)平洞洞口安裝1臺(tái)2×110kW軸流風(fēng)機(jī)接φ1.5m鋼骨架阻燃風(fēng)筒向引水上平段正壓通風(fēng)，通過(guò)7-2#通風(fēng)平洞向洞外排風(fēng)。

下平段施工通風(fēng)采取在進(jìn)廠交通洞洞口設(shè)置1臺(tái)2×110kW軸流風(fēng)機(jī)接φ1.5m鋼骨架阻燃風(fēng)筒向引水隧洞下平段壓入式通風(fēng)，并且在右廠4#施工支洞與進(jìn)廠交通洞交叉口處布置1臺(tái)2×110kW軸流風(fēng)機(jī)接力。

引水系統(tǒng)通風(fēng)優(yōu)化布置方案如圖1所示。

圖1 引水系統(tǒng)通風(fēng)布置示意

3.2 廠房系統(tǒng)通風(fēng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

在主變室臨江側(cè)新增2-1#通風(fēng)平洞，通過(guò)右廠1-2#施工支洞、右廠2#施工支洞分別與主廠房、主變室連通，通風(fēng)平洞設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)斷面尺寸為8.5m×6.5m，洞長(zhǎng)83.5m。

在新增2-1#通風(fēng)平洞洞口布置3臺(tái)2×110kW軸流風(fēng)機(jī)，其中2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)接φ1.5m鋼骨架阻燃風(fēng)筒沿右廠1-1#施工支洞及廠房上、下游邊墻向主廠房?jī)?nèi)壓入式通風(fēng)，另1臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)接φ1.5m鋼骨架阻燃風(fēng)筒沿右廠2#施工支洞向主變室內(nèi)壓入式通風(fēng)。污濁空氣通過(guò)主廠房另一端的右廠1-2#施工支洞與右廠3#施工支洞交叉口附近布置的1臺(tái)2×110kW軸流風(fēng)機(jī)接向φ1.5m鋼骨架阻燃風(fēng)筒沿右廠1-2#施工支洞、右廠8#施工支洞及尾調(diào)室通氣洞向外排風(fēng)。

廠房系統(tǒng)通風(fēng)優(yōu)化布置方案如圖2所示。

圖2 廠房系統(tǒng)通風(fēng)布置示意

3.3 尾水系統(tǒng)通風(fēng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

3.3.1 尾水系統(tǒng)新增通風(fēng)豎井、平洞、旁洞設(shè)計(jì)

尾水系統(tǒng)共計(jì)新增10條通風(fēng)豎井、6個(gè)側(cè)旁洞及1條通風(fēng)平洞。

(1)新增通風(fēng)平洞設(shè)計(jì)參數(shù)

在尾調(diào)交通洞0+212m樁號(hào)位置向尾水主洞方向新增通風(fēng)平洞共1條，通風(fēng)平洞靠江側(cè)與江邊貫通，設(shè)計(jì)凈斷面尺寸為8m×7m(寬×高)，總長(zhǎng)度約為265m。

(2)新增通風(fēng)豎井設(shè)計(jì)參數(shù)

新增通風(fēng)豎井共10條，其中1#通風(fēng)豎井布置于進(jìn)廠交通洞與右廠5#施工支洞立面交叉處的側(cè)旁洞內(nèi)，2#、3#通風(fēng)豎井布置于WT1#施工支洞與右廠6#施工支洞立面交叉處，4#通風(fēng)豎井布置于進(jìn)廠交通洞與右廠6-1#施工支洞立面交叉處，5#-7#通風(fēng)豎井布置于中層排水廊道與4#-6#尾水主洞立面交叉處，8#-10#通風(fēng)豎井布置于新增通風(fēng)平洞與4#-6#尾水主洞立面交叉處。

1#-4#通風(fēng)豎井高度分別約為48m、37.7m、36.7m、43m，5#-7#通風(fēng)豎井高度約為32m，8#-10#通風(fēng)豎井高度約為52.5m，1#-7#為排風(fēng)井，設(shè)計(jì)斷面為φ1.4m，采用反井鉆機(jī)鉆設(shè)直接成型；8#-10#為送風(fēng)井，設(shè)計(jì)凈斷面為φ 4m，采用反井鉆機(jī)鉆φ 1.4m導(dǎo)井后再人工擴(kuò)挖成φ 4m豎井。

(3)側(cè)旁洞設(shè)計(jì)參數(shù)

新增側(cè)旁洞共6個(gè)，分別布置于1#-3#、5#-7#通風(fēng)豎井上井口位置，新增旁洞凈斷面尺寸為6m×6m×5m(長(zhǎng)×寬×高)，邊頂拱系統(tǒng)素噴10cm厚C20混凝土，根據(jù)圍巖情況增加隨機(jī)錨桿，規(guī)格為φ 22，L=3m。

3.3.2 尾水主洞、支洞通風(fēng)設(shè)計(jì)

尾水通風(fēng)平洞及8#-10#通風(fēng)豎井形成后，在通風(fēng)平洞與尾調(diào)交通洞交叉口附近布置3臺(tái)2×110kW型軸流風(fēng)機(jī)接φ1.5m風(fēng)筒沿通風(fēng)平洞、8#-10#通風(fēng)豎井分別向4#-6#尾水洞內(nèi)壓入式通風(fēng)，在通風(fēng)豎井與尾水洞交叉處上、下游設(shè)置φ1.2m岔管分別向尾水洞上下游通風(fēng)，在通風(fēng)平洞與尾調(diào)交通洞交叉處靠山側(cè)的洞口設(shè)置擋風(fēng)墻，墻內(nèi)布置1臺(tái)2×110kW型軸流風(fēng)機(jī)接φ1.5m風(fēng)筒沿通風(fēng)平洞向洞外排風(fēng)，并且通過(guò)1#-7#豎井自然排風(fēng)。

3.3.3 尾水調(diào)壓室通風(fēng)設(shè)計(jì)

在新增尾水通風(fēng)平洞與尾調(diào)交通洞交叉口的尾調(diào)交通洞側(cè)布置1臺(tái)2×110kW型軸流風(fēng)機(jī)接φ1.5m風(fēng)筒經(jīng)尾調(diào)交通洞尾、尾調(diào)室閘門(mén)廊道向尾調(diào)室正壓通風(fēng)，并在右廠8#施工支洞末端、8-1#施工支洞、8-2#施工支洞洞口附近各布置1臺(tái)2×55kW型軸流風(fēng)機(jī)接φ1.2m風(fēng)筒沿右廠8#施工支洞、尾調(diào)通氣洞向洞外排風(fēng)，并在尾調(diào)室通氣洞洞口砌筑擋風(fēng)墻，墻內(nèi)反向安裝1臺(tái)2×110kW型軸流風(fēng)機(jī)輔助排風(fēng)。

尾水系統(tǒng)通風(fēng)優(yōu)化布置方案如圖3所示。

圖3 尾水系統(tǒng)通風(fēng)布置示意

4 結(jié)語(yǔ)

右岸地下電站通風(fēng)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化以保證工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全和員工的身體健康為目標(biāo)，大膽提出優(yōu)化方案，并進(jìn)行充分的可行性研究及論證，征得參建各方的認(rèn)同后落實(shí)，達(dá)到預(yù)期目的的同時(shí)也為項(xiàng)目增加了可觀的產(chǎn)值。

通過(guò)在右岸地下電站引水系統(tǒng)、廠房系統(tǒng)、尾水系統(tǒng)增加通風(fēng)平洞及通風(fēng)豎井，并投入大功率的軸流風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)及輔助排風(fēng)，大大改善了右岸地下電站的通風(fēng)條件，在后續(xù)施工中極力爭(zhēng)取將AVH系列進(jìn)口軸流風(fēng)機(jī)應(yīng)用于右岸地下電站中。為右岸地下電站施工創(chuàng)造更好的通風(fēng)條件，同時(shí)可大大節(jié)約通風(fēng)成本，為工程創(chuàng)造效益。