浅谈某水电站地下厂房设计
水电站地下厂房防渗排水设计
水电站地下厂房防渗排水设计水电站地下厂房是水电站的重要组成部分，其设计和施工的质量直接影响到水电站的安全运行和发电效率。
在水电站地下厂房的设计中，防渗排水是一个非常重要的环节，需要进行合理的设计和施工，保证地下厂房的防渗和排水效果。
1. 防渗设计地下厂房的防渗设计主要是针对地下水渗透问题而言的。
水电站往往都建在水源丰富的地区，地下水位比较高，设计地下厂房时需要考虑地下水的入侵问题。
防渗设计的主要目的是避免地下水进入地下厂房，随着时间的推移，地下厂房会因为长期受潮而出现各种问题，比如渗漏、龟裂、腐蚀等等，给水电站的运行带来困扰。
防渗设计主要采用以下几个方法：（1）选择合适的地下厂房建造地点。
选址要考虑周围地形地貌、水文地质条件等因素。
（2）地下厂房采用深基础结构。
深基础对于地下厂房的防渗效果有非常好的保障作用。
比如采用钢混凝土桩基础，会起到一定的隔水作用。
（3）防渗层的加固。
地下厂房防渗层的选用和加固，是防水措施的主要目标。
这里的防渗材料一般采用高强度防水材料，如聚氯乙烯防水膜、复合防水材料等。
在选择防渗层材料时，需要严格按照规范进行选择，避免出现材料不耐候、老化等问题。
2. 排水设计地下厂房的排水设计主要是针对瞬时雨量大、滞涝严重的问题。
排水设计是为了避免地下室出现积水现象，破坏地下厂房的正常运作。
地下厂房需要安装排水系统，及时把地下厂房内的水排出去，保证地下厂房的安全和运行稳定。
排水设计主要采用以下几个方法：（1）设计合理的排水系统。
设计排水系统时，需要考虑到排水泵、水管道、渗水井等设施的设置，合理安排排水管道的斜度和大小，以便顺利排出地下厂房内的积水。
（2）选择高效的排水设施。
比如，安装沟槽式雨水滞留和渗透设施，对积水问题解决更为彻底。
沟槽式雨水滞留设施，可以有效缓解降雨时流量的峰值，渗透设施则可以提高排水设备的效率。
（3）加强巡检和维护保养。
排水系统的清理、检查和维护保养需要定期进行，以保证设施的有效性和运行稳定。
某水电站地下厂房设施设计规范
目录第一章综合说明 ............................... 错误!未定义书签。
第1节工程概述 ............................ 错误!未定义书签。
第2节合同项目和工作范围................... 错误!未定义书签。
第3节主要工程量 .......................... 错误!未定义书签。
第4节合同控制性工期要求................... 错误!未定义书签。
第5节本投标书编制依据和原则............... 错误!未定义书签。
第二章施工总体规划 ........................... 错误!未定义书签。
第1节工程概述 ............................ 错误!未定义书签。
第2节施工重点、难点....................... 错误!未定义书签。
第3节施工技术规划......................... 错误!未定义书签。
第4节施工队伍及设备的组织................. 错误!未定义书签。
第5节施工准备及临建设施................... 错误!未定义书签。
第6节施工总体程序安排..................... 错误!未定义书签。
第7节本工程施工目标....................... 错误!未定义书签。
第8节施工指导思想......................... 错误!未定义书签。
第三章施工总布置及辅助企业.................... 错误!未定义书签。
第1节编制原则及依据....................... 错误!未定义书签。
第2节业主提供的条件....................... 错误!未定义书签。
第3节施工临建设施的布置规划............... 错误!未定义书签。
正文青海省门源县石头峡水电站厂房设计
1绪论近年来，门源回族自治县以优势资源为主导，逐步形成了资源特色突出，集约化优势比较明显，具有一定规模的工业经济发展新格局。
目前，该县境内水电站已建成装机容量11.15万千瓦的14座，正在建设装机容量为4.89万千瓦的8座，其中装机容量9万千瓦的石头峡电站即将开工建设，装机容量8.7万千瓦的纳子峡等电站也已列入计划，大通河"水电走廊"初具规模。
石头峡水电站的建成，将重装构筑门源大通河"水电走廊"，进一步满足"引大济湟"工程的调水，并在增强大通河中下游调蓄防洪能力、补充电网电力、缓解供水矛盾等方面发挥至关重要的作用。
门源主要有农牧、矿产、水能、旅游、动植物五大资源。
境内仅流域面积50平方公里以上的河流有31条，水能理论蕴藏量为56万千瓦。
以大通河为主可建32座装机容量33万千瓦的水电站；境内有众多的野生动物和食用药用野生植物资源。
中国最大的油菜花海、中国最美的祁连山草原、青海最大的仙米林区等壮美的自然景观和多姿多彩的人文景观，构成了高原回族之独特的旅游风景线。
新中国成立以来，在国家的大力支持和全县人民的团结奋斗下，门源的经济得到快速恢复发展，社会全面进步。
特别是改革开放以来，门源的经济逐步步入了持续、快捷、协调发展的良性轨道。
石头峡水电站是Ⅱ等大型工程，而厂房及压力管道是石头峡水利枢纽中极为重要的水工建筑物，它们设计的好坏，直接影响到整个工程建设的质量。
压力管道是从水库或引水道末端的前池或调压井，将水在有压状态下引入水轮机的输水管。
在明钢管管线选择上应尽可能短而直，以降低造价，减少水头损失，降低水锤压力和改善机组运行条件；选择良好的地质条件，使钢管支承在坚固的地基上；尽量减少管道线路的起伏波折。
因为它是集中了水电站全部或大部分水头输水管，它的特点是坡度较陡，承受电站的最大水头，且受水锤动水压力；靠近厂房。
它的安全性和经济性应受到特别的重视，对材料，设计方法和工艺等有不同于一般水工建筑物的特殊要求。
水电站厂房设计
水电站厂房设计水电站是一种利用水能转化为电能的设施，是清洁、可再生能源的重要组成部分。
在水电站的建设中，厂房设计是非常重要的一环，它涉及到水电站的运行效率、安全性以及环境友好性。
本文将对水电站厂房设计进行详细的阐述。
水电站厂房设计的首要目标是确保水电设备的正常运行。
水电站厂房通常包括水轮机厂房、发电机厂房、变电所以及其他附属设施。
其中，水轮机厂房是水电站的核心部分，负责将水能转化为机械能，通过轴承和发电机连接，最终产生电能。
因此，水轮机厂房的设计应充分考虑水流的流动情况、水轮机的安装和运行情况以及维护和检修的便利性。
在水轮机厂房的设计中，关键是确定水轮机的布置方案。
一般会根据水流情况和岩层状况选择合适的水轮机型号和布置方式。
水轮机厂房的建筑结构应能承受河水的压力，同时提供足够的操作空间和必要的安全设施，如应急照明、防火设施等。
此外，还要考虑充分利用水轮机厂房周围的空间布置其他辅助设施，如卸渣装置、水泵、喷淋装置等。
另一方面，发电机厂房是水电站的另一个重要组成部分。
其主要功能是将水轮机转化的机械能进一步转化为电能。
发电机厂房的设计应充分考虑固定发电机的基础、安装、线路连接和辅助设施的布置。
发电机厂房的建筑结构应具有较好的抗震性能，能够防止震动对发电机造成破坏。
此外，还要考虑发电机运行过程中的散热和消声问题。
厂房设计中的安全性是一个至关重要的考量因素。
水电站厂房设计应满足国家相关安全规范和标准。
例如，应考虑使用阻燃材料，设置净化火灾自动报警装置和消防设备等。
此外，还应考虑水电站的紧急排水设施和安全疏散通道，以方便疏散人员和降低事故风险。
水电站厂房设计中的环境友好性也是一个重要考量因素。
一方面，应充分考虑水电站建设对周围环境的影响，采取适当的措施保护水体生态系统，如建设鱼类上下游通道，避免堵塞水流和影响生物迁徙。
此外，还应合理利用水电站建设产生的废弃物和废水，减少对环境的污染。
综上所述，水电站厂房设计是水电站建设的重要一环。
瓮安县清水电站地下式厂房设计
瓮安县清水电站地下式厂房设计秦 宇,程梦觉(贵州省黔南州水利水电勘测设计院,贵州 都匀 558000)摘 要:建成于1992年的清水电站是贵州省水利系统试办的首座地下式水电站,设计中充分研究岩体工程地质特性,合理布置前池以下至尾水的洞室群,地下厂房设计中采用了先进的锚喷支护、岩壁吊车梁等新技术,并在防潮、排水、隔音、通风的设计中力求作到简易可行且具互补性。
工程布置紧凑,设计合理,造价低。
关键词:清水电站;地下厂房;洞室群;岩壁吊车梁;防潮;排水;隔音;通风中图分类号:T V73116 文献标识码:B 文章编号:1007-0133(2001)S0-0020-041 工程概况清水电站是乌江支流瓮安河水电梯级开发的第七级电站,流域面积833km 2,设计水头68m,设计发电引用流量915m 3/s,装机容量2@215MW,保证出力116MW,年发电量2600万kW #h,年利用小时5230h,安装2台HL -200-WJ -71配SFW2500-8/1730水轮发电机组。
电站位于瓮安县龙塘乡,距乌江江界河大桥10km,是贵州省水利系统试办的首座地下式水电站。
工程于1986年冬动工,1992年秋建成发电。
工程所在区域属亚热带高原岩溶峰丛)))沟谷地貌,河谷深切,河道狭窄。
主要构造为天文复式倒转向斜及花帚状构造。
厂区处在天文复式向斜北西翼次一级清水)))焦园向斜北西翼,地层为二叠系下统栖霞灰黑色微晶硅质灰岩,厚度大于200m,图1 清水电站地下式厂区平面布置(高程单位:m;其他为:mm)与上覆茅口组灰岩及下覆梁山组砂页岩均为整合接触,岩层走向N35b E,倾向SE,倾角40b 。
厂区范围无断层破坏,软弱结构面裂隙均为硅、钙质胶结。
经取样物理力学试验表明,硅质灰岩结构致收稿日期:2001-01-09作者简介:秦 宇(1965-),男,四川省万源市人,工程师,从事水工建筑设计工作;程梦觉(1940-),男,江西省广丰县人,高级工程师,从事水工建筑设计工作。
浅谈水电站厂房设计
浅谈水电站厂房设计水电站厂房是水电站中安装水轮机、水轮发电机与各种辅助设备的建筑物。
一般是由水电站主厂房与水电站副厂房两部分组成，是水工建筑物、水力机械与电气设备的统一体，是运行人员进行生产活动的主要场所。
本文介绍了水电站设计的阶段与厂房建筑设计的组成，阐述了引水式电站厂房处于软土地基的处理办法。
标签：水电站;厂房;设计引言：水电站厂房是水工建筑物、水力机械及电气设备的统一体，是水能转化为电能的生产场所，也是运行人员进行生产与活动的场所。
水电站厂房设计的发展随着生产力的发展而不断发展，而且随着人们生活水平的提高有新的发展趋向。
近年向以人为本的方向发展，厂房设计的方法也随着计算机系统更新有很大的发展和改善。
一、水电站设计的阶段水电站的设计的四个阶段，分别如下：1、可行性研究在河流规划与地区电力负荷发展预测的基础上，对拟建电站的建设条件进行研究，该水电站在近期兴建的必要性、技术上的可行性与经济上的合理性。
这个阶段对厂房不进行具体设计，只选定电站的规模，初选枢纽布置与厂房型式，绘出厂房在枢纽中的位置。
2、初步设计通过方案比较选定枢纽的总体布置及参数，决定建筑物的型式与控制尺寸，选择施工方案、进度与总布置，并且编制工程投资预算，阐明工程的效益等。
这个阶段中，对厂房设计要求是根据选定机组机型、电气主接线图及主要机电设备，初步决定厂房的型式、布置及轮廓尺寸，绘出厂区及厂房布置图，进行厂房稳定计算及必要的结构分析，提出厂房工程地质处理的措施。
3、招标设计对可行性研究及初步设计中遗留的问题进行必要的修改与补充，落实选定方案工程建设的技术、施工措施，提出较详细的工程图纸与分项工程的工程量，提出施工、制造与安装的工艺技术要求以及永久设备购置清单，编制招标文件。
4、施工图设计厂区平面布置及开挖图、电站尾水渠反坡段结构图、发电机层梁板结构钢筋图、副厂房电缆沟布置及盖板详图、副厂房基础图、副厂房平面布置、屋面结构图、机墩风罩图、尾水管钢筋图、蜗壳配筋图、排架柱及构造柱结构配筋图，尾水防洪墙结构图等。
杨家湾水电站地面与地下厂房方案比选
杨家湾水电站地面与地下厂房方案比选四川省阿坝州小金县抚边河杨家湾水电站厂房在设计过程中厂房布置方案有两种方案，一种是地面厂房、另一种是地下厂房，本文通过从地形地质条件、水工建筑物布置、施工组织设计、工程占地、水土保持、工程运行安全及工程投资等方面对两种方案进行综合比较，给出两个方案的优缺点以及建议，选定最优方案，其分析结果可供同类工程设计参考。
标签：水电站；地下厂房；设计方案1、工程概况及地质条件1.1 工程概况杨家湾水电站位于四川省阿坝州小金县，为小金川支流抚边河水电梯级规划中第四级电站，上游为木坡电站，下游为猛固桥电站。
电站为Ⅲ等中型工程，采用闸坝引水式开发，引水隧洞长11366.4m，额定引用流量53.4m3/s，装机3×20MW，年发电量25752万kW.h，年利用小时数4292h。
1.2 厂址地质条件在可行性研究阶段，主要考虑地下厂房和地面厂房两种方案，两个方案布置位置均处于抚边河左岸耿大地沟下游约800m处，具体部位的地质条件分别如下：（1）地下厂房方案地质条件主厂房一带地面高程2420～2580m，地形坡度35～45°。
表层覆盖约1m厚的崩坡积的块碎石土，主要分布于周边小的冲沟一带，下伏基岩为侏倭组（T3zh）的变质砂岩与砂质板岩不等厚互层岩体，含炭质板岩。
厂房顶拱上伏岩体厚度110～140m，微新岩体厚度为厂房最大跨度的7～9倍。
侧向水平埋深130～155m。
厂房顶拱和四周厂壁均位于新鲜的侏倭组（T3zh）变质砂岩与砂质板岩夹炭质板岩不等厚互层岩体中，厂壁岩体主要为薄～互厚层状结构。
根据围岩分类评判标准，顶拱、长轴边墙主要为Ⅲ类，短轴边墙为Ⅳ类，具备地下厂房的开挖条件。
（2）地面厂房方案地质条件厂房外侧紧靠主河道，傍山侧为一凹槽地形，溝口宽度8～10m，切割深度3～5m，冲沟沟口覆盖层厚度2～3m，组成物质为坡洪积堆积之块碎石土，下伏基岩为三叠系侏倭组（T3zh）之变质砂岩与砂质板岩不等厚互层岩体，且以砂质板岩为主，岩层产状为N45°W/NE∠85°。
水电站地下厂房轮廓尺寸与体积形状设计
水电站地下厂房轮廓尺寸与体积形状设计摘要:近年来,随着经济的发展,水力发电建设发展也十分迅速,再加上工期与经济成本的降低,技术的提高,地下水电站的建设发展很快,出现了许多装机容量大的大型地下水电站,这些大型的地下水电站对厂房轮廓尺寸及其体形的设计都提出了更高的要求。
关键词:水电站;厂房轮廓与体形;设计地下厂房轮廓尺寸及体形设计的方案主要根据地质条件,厂内置以及围岩的应力状态,及施工方法来确定。
而由于地下电站地质条件以及机电设备和其布置方式变化较大,既便是机组型式和容量一致的地下水电站,在厂房轮廓尺寸和体形的选择和设计上也是各有特点,所以难以找到统一实用的设计方法。
不过一般在设计时可以首先考虑厂房内部布置,然后再结合其地质条件,如厂房纵横工程地质剖面团资料、岩层产状及地质构造出露的部位等,对地下厂房轮廓尺寸及方案进行初步的拟定,然后通过有限元的方法分析各方案应力状况,最后再根据布置综合来选择确定。
具体来说,地下厂房轮廓尺寸及体形设计主要是注意厂房横断面的尺寸和形状;厂房内部主要机电设备布置的紧凑性;厂房的空间的多用性、多用功能性;厂房围岩稳定性和应力状态,以及支护结构型式对轮廓尺寸体积的影响;本施工单位的施工技术所能实现设计的体形规格等几个方面。
1轮廓尺寸选定了水轮发电机组型式、容量和台数以后即可进行厂房内部布置,确定厂房的轮廓尺寸。
①确定厂房的横断面尺寸,厂房横断面尺寸无论是在施工安全、运行,或是从地下建筑物的受力状态以及工程量上都比其纵向的尺寸长度显得更为重要。
横断面尺寸包括主厂房的高度(H)和宽度(B)。
厂房的高度尺寸的确定要考虑以下几个因素:首先,尾水管的尺寸h1。
其次,水轮机机身高度h2和水轮机层高度h3。
再次,发电机层地板以上的高度h4。
安装或者检修水轮发电机转于的起吊方式所需要的高度决定了h4,其中应包括起吊设备与已固定的设备或土建结构物之间的安全距离。
根据我国水电安装检修经验,此安全高度一般应不小于0.3 m(水平方向不小于0.4 m)。
水电站厂房设计方案
水电站厂房设计方案水电站厂房设计方案一、设计背景水电站是一种利用水能转化为电能的能源设施，其厂房是水电站最核心的部分，承载了水轮机和发电机组等重要设备，为水电站的正常运行提供了必要的条件。
良好的厂房设计方案将能够提高水电站的发电效率，保证水电站的安全运行。
二、设计目标1. 提高发电效率：通过合理的布局和设备配置，减少能源损耗，提高水电站的发电效率。
2. 确保安全运行：采取科学的工艺流程，加强设备维护保养，预防事故发生，确保水电站的安全运行。
3. 考虑环境保护：在厂房设计中充分考虑环境保护要求，减少对周围环境的影响。
三、厂房布局设计1. 厂房结构：采用钢结构厂房，具有强大的承载能力和抗震性能，可降低生产成本，加快厂房施工速度。
2. 厂房布局：厂房主体分为发电设备区域、控制室区域、办公区域和维修区域等。
发电设备区域设置水轮机和发电机组，控制室区域设置自动控制设备和操作台，办公区域提供人员办公场所，维修区域用于设备维护和修理。
3. 通道设计：设置一条主通道连接各个区域，便于人员和设备的进出。
并且在设备区域中设置合适的通道，方便维修和检修工作。
四、设备配置设计1. 水轮机：选择高效的水轮机，以最大限度地转化水能为电能。
2. 发电机组：根据设计负荷选型，并考虑备用发电机组，以保证水电站在主机组发生故障时需要备多台发电机组进行切换。
3. 辅助设备：如冷却系统、供水系统、排水系统等，应根据实际需要进行合理配置，以保证设备的正常运行。
五、安全防护设计1. 防火设施：在厂房内设置适当的灭火器和灭火系统，以应对火灾的发生。
2. 应急疏散通道：设置合适的疏散通道和应急出口，保证人员在紧急情况下能够安全疏散。
3. 排水系统：设置合理的排水系统，防止厂房内积水对设备造成损害。
六、环境保护设计1. 噪音控制：采用隔音设计和降噪设备，降低发电设备的噪音。
2. 废水处理：设置合适的废水处理设备，将废水进行处理后排放，以减少对周围水源的污染。
四川某水电站地下厂房
某水电站地下厂房施工方案目录第一章总说明 (2)第二章施工规划 (5)第三章施工总布置 (6)第四章施工期水流控制 (29)第五章施工通道及支洞设置 (33)第六章排风洞、交通洞工程 (38)第七章地下厂房工程施工 (48)第八章调压室和压力管道工程 (58)第九章出线洞及辅助洞室工程 (65)第十章尾水系统工程 (74)第十一章主变室及GIS楼、场内公路工程 (82)第十二章钻孔、灌浆工程 (87)第十三章压力钢管的制造和安装 (94)第十四章闸门及启闭机的安装 (106)第十五章原型观测 (113)第十六章施工总进度计划 (116)第十七章施工组织机构 (119)第十八章质量保证措施 (120)第十九章环境保护及文明施工 (130)第二十章施工期内外关系协调 (136)第一章总说明1.1 工程概述1.1.1 工程概况XXX水电站为引水式电站，位于XXX省甘孜藏族自治州境内，系瓦斯河干流梯级开发的第二级水电站。
闸首位于柳杨沟口上游约700m 处，厂房位于熊家沟口下游约700m 处，闸首上行约9km 至康定，厂房下行约33km 至泸定。
本工程以发电为主，无灌溉等综合利用要求。
电站共装机3 台，单机容量80MW，总装机容量为240MW。
本工程由首部枢纽、引水系统及地下厂房系统组成，工程等级为中型III 等工程，永久性主要水工建筑物为3 级，永久性次要水工建筑物为4 级，临时建筑物为5 级。
本标是本工程的第三标，主要包括调压室、压力管道和地下厂房系统。
调压室为气垫式调压室，由气垫室、水幕室及水幕室交通洞组成，气垫室和水幕室均为L 型布置，长边长72.5m，短边长3.0m，气垫室尺寸为12.0×14.74m（宽×高），水幕室尺寸为4.5×5.0m （宽×高）。
压力管道为地下埋管，主管内径4.0m，为钢板衬砌，回填混凝土厚0.6m，压力管道长483.831m，斜管的坡度为i=0.0564。
某水电站地下厂房位置及轴线选择
以Ⅳ、Ⅴ级为主，岩体呈极破碎—破碎。原方案地下厂房及主变洞均位于该构造带内，不具备大型地下洞室的成洞条件。
因此，必须重新选择合理的厂房位置，避开 F1 断层对洞室的影响。文章根据 F1 断层与厂房和主变洞的位置关系及目前
已开挖洞段所揭露的地形条件、岩性条件、构造条件以及水文地质条件，综合判断新的厂房位置及轴线。
3 厂址区工程地质条件
（1）地形地貌。①厂址区近地表总体埋深为 200 ～ 400m，厂房最大高程达 500m（尾水方向），山坡地形坡度 约为 50°～ 60°。进厂交通洞沿线地形以平缓坡为主，一 般坡度为 25°～ 35°，其中进口段坡度约为 15°，沿线最 大高程达 600m，进口段最低高程只有 325m，最大高差约为 275m。②沿线植被茂盛。③拟开挖厂房区山体雄厚，垂直 埋深约为 375 ～ 425m，具有较好的厂房布置条件。
（5）为避开厂区揭露的Ⅰ级构造、节理密集带对厂 房洞室群的影响，将厂房上移 85m，上移后拟建厂址区为 PR1tp 地层灰白—白色变粒岩夹灰黑色角闪石片麻岩，岩体 坚硬，呈新鲜状，岩体完整性为较好—好，强度高，围岩 类别以Ⅱ类为主，占 92% 以上，Ⅰ类及Ⅲ类围岩次之，局 部断层破碎带处为Ⅳ围岩，说明厂房区围岩的工程地质条 件良好，仅局部有潜在的不稳定体，具备大型地下洞室的 成洞条件。
2021 年第 3 期
工程设计
203
N15°～ 30° WSW ∠ 38°～ 52°的两组节理，容易在顶拱 形成共轭节理。④在拟建厂址区出露一条节理密集带，产 状为 N25° WSW ∠ 54°，总宽度约为 2 ～ 3m，间距为 5 ～ 10cm，该节理带内岩体破碎。（4）水文地质条件。目前揭 露洞段地下水不甚发育，只有局部构造发育处两侧潮湿或 少量渗滴水，预测厂址区以干燥为主，地下水总体不发育。 （5）围岩分类。通过对已揭露洞段围岩分类统计显示，Ⅱ 类围岩超过 92%，洞段岩体完整性为较好—好，强度高，裂 隙为不发育—中等发育，围岩稳定，仅局部断层带发育部 位或不利结构面组合洞段围岩稳定性差及围岩不稳定段需 要加强支护。
水电站厂房布置的安全设计
厂房布置的安全设计一、厂房及功能水电站厂房是水电站中安装水轮机、水轮发电机和各种辅助设备的建筑物。
水电站厂房一般由水电站主厂房和水电站副厂房两部分组成。
1、水电站厂房：由水工建筑物、机械、电气设备等组成的将水能转化为电能并将电能输出的综合体,是运行人员进行生产活动的场所。
水电站厂房任务是通过一系列工程措施，将水流平顺地引入水轮机，使水能转换成为可供用户使用的电能，并将各种必需的机电设备安置在恰当的位置，创造良好的安装、检修及运行条件，为运行人员提供良好的工作环境。
水电站厂房是水工建筑物、机械及电气设备的综合体，在厂房的设计、施工、安装和运行中需要各专业人员通力协作。
2、厂房的组成2.1、水流系统：指把水能转化为机械能的水能机及其进出水设备系统，一般包括进水钢管、进水阀门，蜗壳，水能机转轮，尾水管，尾水渠等。
2.2、电流系统：指发电厂向电网输送电能的一次回路设备系统，包括发电机及其主引出线，发电机母线，发电机电压配电装置，主变压器，高压配电装置及其开关设备。
2.3、电气控制设备系统，指操作、控制电站运行的一整套二次回路设备系统。
包括：机旁盘，励磁设备，中央控制的各种表记，自动远动装置，各种互感器，继电保护，通讯及调度设备及各种控制电缆，母线。
2.4、机械控制设备系统：指控制厂房内水利机械的一系列设备，包括水轮机调速设备，进水阀和减压阀的操作控制设备，各种闸门及进口拦污栅的操作控制设备。
2.5、辅助设备系统：指为水电站安装、检修、维护、运行所必须具有的机电辅助设备系统，包括：2.5.1、油、气、水系统：是保证厂房主要机电设备正常运行的辅助设备。
油系统：透平油和绝缘油的存放、处理、流通设备；气系统：高低压空气压缩机、储气筒、输气管及阀门；水系统：供水及排水系统；供水系统：技术供水，生活供水，消防供水；排水系统：渗漏排水，检修排水。
2.5.2、厂用电系统：为厂房运行服务的辅助机电设备的动力及厂内照明用电设备系统，包括厂用变压器，厂用配电装置，直流电系统。
水电站厂房的设计
目录绪论 (1)第一章水电站厂房的位置及形式选定 (3)第一节水电站厂房的选择 (3)第二节厂房布置方岸的选定 (3)第二章下部结构的设计与布置 (4)第一节水轮机的计算 (4)第二节水轮发电机的型式选择 (9)第三节蜗壳断面形式及尺寸计算 (12)第四节尾水管形式及其主要尺寸确定 (13)第五节主厂房主要尺寸的确定 (14)第三章主厂房构架计算 (17)第一节立柱的截面形式选择 (17)第二节厂房屋面板荷载计算及型号选择 (18)第三节吊车梁的结构设计 (18)第四节立柱牛腿的设计 (28)第五节排架设计 (31)第六节排架结构设计 (35)总结 (43)致谢 (44)主要参考文献 (45)1983年11月 (45)绪论水电站厂房是水电站主要建筑物之一，是将水能转换为电能的综合工程设施。
厂房中安装水轮机、发电机和各种辅助设备。
通过能量转换，水轮发电机发出的电能，经变压器、开关站等输入电网送往用户。
所以说水电站厂房是水、机、电的综合体，又是运行人员进行生产活动的场所。
其任务是满足主、辅设备及其联络的线、缆和管道布置的要求与安装、运行、维修的需要；为运行人员创造良好的工作条件；以美观的建筑造型协调与美化自然环境。
水电站厂区包括：（1）主厂房。
布置着水电站的主要动力设备（水轮发电机组）和各种辅助设备的主机室（主机间），及组装、检修设备的装配场（安装间），是水电站厂房的主要组成部分。
（2）副厂房。
布置着控制设备、电气设备和辅助设备，是水电站的运行、控制、监视、通讯、试验、管理和运行人员工作的房间。
（3）主变压器场。
装设主变压器的地方。
电能经过主变压器升高到规定的电压后引到开关站。
（4）开关站（户外高压配电装置）。
装设高压开关、高压母线和保护措施等高压电气设备的场所，高压输电线由此将电能输往用户，要求占地面积较大。
由于水电站的开发方式、枢纽布置、水头、流量、装机容量、水轮发电机组形式等因素，及水文、地质、地形等条件的不同，加上政治、经济、生态及国防等因素的影响，厂房的布置方式也各不相同，所以厂房的类型有各种不同的划分，例如按机组工作特点可分为立式机组厂房、卧式机组厂房。
水电站厂房设计及问题分析与解决措施一
水电站厂房设计及问题分析与解决措施摘要：随着科学技术的快速发展，我国的水电站建设越来越多，伴随着的水力发电被广泛应用起来。
然而水电站厂房建设是水电站的基础建设，只有合理地对水电站厂房进行设计，在施工中解决问题，才能根本的解决水电站厂房的建设问题。
本文主要分析了水电站厂房设计，并对水电站厂房建设存在的问题和解决措施进行了探讨。
关键词：水电站厂房；设计；问题；解决措施一、水电站厂房设计1.1 方案确定在水电站厂房的方案确定过程中，应对厂址的地质、地形、水文条件以及施工单位具体要求等方面做实地考察与研究，并确定最佳的建设方案。
例如在考察过程中，可确定河床式或者引水式以及长尾水渠式等形式，以确保使其发挥最大的效果。
1.2 布置特点在厂房的布置方面，对于地形特点的依赖性更大。
包括各个建筑的排布形式、溢洪坝位置、厂房布置位置等方面。
核心方面就是发电厂房，特别要考虑河床弯道水流的影响, 应使水流进出厂房顺畅, 泥砂不易淤积, 确保安全运行, 管理方便。
以某水电站建设为例，在建设过程中，发现河床较宽，因此可采用“一”字形排布；同时与闸坝结构合为一体，便于利用水力条件。
在这一过程中，还需要保证施工的安全可靠。
1.3 参数标准在厂房本身的设计过程中，需要充分考虑水源的蓄水深度、总水含量、装机容量等方面，同时也需要考虑附近农田的面积。
以确保水电站在发电的过程中，也具有灌溉、泄洪及蓄水等综合作用。
一般来讲，根据当地近100 年来的气候特点，对水电站厂房的抗风、抗震能力需要论证，并给与相应的极限范围。
1.4 配套设施的布置设计(1)主变压器与开关站主变压器可安置两台，紧邻安装场，同时可利用钢轨道进行推进。
对于开关站来说，为保证其安全可靠，采取户内式结构。
同样紧邻安装场，距离约15 米。
实际执行过程中，有两回进线、四回出线的形式进行，提高了效率。
(2)交通安排厂房内部的交通较为便利，上下层之间有楼梯连接，各个工作室或者设施之间有通道连接。
水电站地下厂房设计要点及施工难点
施工技术2018年第17期177随着我国水利工程建设项目的增多，对于地处西部深山河谷区域丰富的水电资源建设，由于受到地形条件等方面的限制，不仅需要进行地下厂房建设，而且往往需要进行复杂的地下洞室发电机群组设置，这使其既要面对较为复杂的地质条件，还可能会遭遇无法预测的施工问题，因此需要综合考虑多种影响因素进行设计与施工，从而选定较为经济实用与技术水平又高的最佳措施。
1 水电站地下厂房的设计要点分析1.1 总体布局在进行水电站地下厂房的设计过程中，以引水系统位置为参考共分为三种方式：一是首部式地下厂房，是将厂房建于电站引水系统的首部，这一方式主要是引水隧洞较短，而且不需要进行造价较高的上游调压室的建设，在充分利用尾水隧洞承压力小的特点下，使其压力管道可以通过单元供水方式进行水轮机供水，在不设下端阀门的情况下降低了造价成本，但存在的缺陷是由于其接近水库，应尽力避免其产生渗水而损害厂房。
二是中部式地下厂房，不言而喻，其位于引水系统中部，由于其具有较长的上游引水道与下游尾水道，因此在同时产生压力时，需要通过各自调压室进行调节。
三是尾部式地下厂房，在引水隧洞较长，而尾水隧洞较短的情况下，需要进行上游调压室的设置，其具有的显著优势在于其施工运行，以及出入与通风等均具有一定的便利性。
这一建设方式更加适用于水头范围相对较大的区域，而目前这一方式也被广泛推广应用。
但无论哪种布设方式，都需要结合实际情况出发，采取因地制宜的措施满足其达到最佳的使用要求。
1.2 位置选择在进行地下厂房的位置选取过程中，不仅要侧重于考虑地质构造简单、地应力小，以及山坡平缓稳定、地下水较少的地段位置，还应以山体的完整性与高强度为主要考虑方向。
由于地下洞室建设对覆岩体厚度有一定要求，因此还应回避断裂带与破碎带等区域。
为了有效控制与防止洞室出现塌方与掉块等问题，还应充分考虑岩体层面与节理等结构面，防止边墙承受压力过大，造成洞室稳定性不足的问题。
狮子坪水电站地下厂房设计
狮 子 坪水 电站 厂区枢 纽包 括地 下和地 面 建筑 物 。地 下建 筑物 有主 副厂房 、 主变及 ＧＳ室 、 闸 Ｉ 尾 室 、 水 廊道 、 水 连 接 洞 、 排 尾 尾水 洞 及 交通 洞 等 其 它 附属 洞 室 ， 均布 置 于 杂 谷脑 河 右 岸 山体 内 。地
面建筑 物 有 出线 场 、 水 渠 、 防水 池 、 口风 机 尾 消 洞
烈度 Ⅶ度 。
建基 面 以下 １． １ｍ 下 卧第 ② 层 堰 塞 湖相 细 砂 ， ３ ３ 需作 地基 加 固处理 ； ④ 层堰 塞 湖 相 含 砾 粉 土位 第 于基 坑 中部 ， 坑壁 稳定 不利 ； 对 厂房 靠 山侧第⑥ 层
为块 碎石 土 ， 坡 后 形 成 约 ９ ｎ高 的 覆 盖 层 边 削 ８ｉ
Ｎ ０ 一 ０ Ｗ／ ＥＬ７ 。一８ 。 延 伸 长 度 一 般 为 １ ２。 ４。 Ｎ ０ ５，
狮 子坪水 电站 位 于 四川 省 阿坝藏 族羌族 自治
州理县境 内的杂 谷 脑 河上 ， 系杂 谷 脑 河 梯 级 开 发
“
一
库七 级 ” 的龙 头 水 库 。本 电站 采 用 混 合 式 开
发， 由首部 枢 纽 、 引水 系统 、 区枢纽 等 建 筑 物组 厂 成 。 电站 装 机 容 量 为 １５ＭＷ ， 年 平 均 发 电量 ９ 多 为 ８７ ．６亿 ｋ ・。水库 库容 １３７亿 ｍ ， 节库 Ｗ ｈ ．２ 调 容 １ １９亿 ｍ ， ．８ 具有 年 调节 性能 。本工 程 为二 等 大（ ） ２ 型工 程 ， 电厂 房 按 ３级 建 筑 物设 计 ， 防 发 设
２ 厂 址 、 房型 式和 厂房 轴线 的选择 厂
２１ 厂址、 ． 厂房 型 式的选择
水电站厂房设计之我见
水电站厂房设计之我见[摘要]水电站的主要建筑之一就是水电站厂房，它能够将水能转化为电能，其工作设备由水轮机、发电机和各种辅助设备组成。
本文主要就水电厂房的设计原则及具体设计进行了分析。
[关键词]水电站厂房；设计原则；厂房设计水电站厂房属于工业厂房，也存在建筑功用上的共同性，但是具有较高的生产工艺设计要求，且存在的技术要求也较高。
这与民用建筑就有很大差别。
该设计的不同会在很大程度上影响建筑平面的空间布局、建筑的相关构造、建筑结构及施工等。
一、水电站厂房的结构组成及作用1.1 上部结构（1）屋顶。
①屋面板：隔热、遮阳、避风雨；预制钢筋混凝土大型屋面板+隔热层+防水层+保护层。
②屋架或屋面大梁。
（2）排架柱（构架）。
承受屋架或屋面大梁、吊车梁、外墙传来的荷载和排架柱自重，并将它们传给厂房下部结构的大体积混凝土。
（3）吊车梁。
承受吊车荷载（包括起吊部件在厂房内部运行时的移动集中垂直荷载），以及吊车在起重部件时，启动或制动时产生的纵、横向水平荷载，并将它们传给排架柱。
（4）发电机层和安装间楼板。
发电机层楼板承受着自重、机电设备静荷载和人的活荷载，传给梁并部分传到厂房下部结构的发电机机座和水轮机层的排架柱。
安装间楼板承受自重、检修或安装时机组荷载和活荷载，传到基础。
（5）围护结构。
①外墙。
承受风荷载，并将它传给排架柱或壁柱。
②抗风柱。
承受厂房两端山墙传来的风荷载，并将它传给屋架或屋面大梁和基础或厂房下部结构的大体积混凝土块体。
③圈梁和连系梁。
承受梁上砖墙传下的荷载和自重，并传给排架柱或壁柱。
1.2 下部结构（1）发电机机墩。
承受从发电机层楼板传来的荷载和水轮发电机组等设备重量、水轮机轴向水压力和机墩自重，并将它们传给座环和蜗壳外围混凝土。
（2）蜗壳和水轮机座环（固定导叶）。
将机墩传下来的荷载通过座环传到尾水管上，另外水轮机层的设备重量和活荷载通过蜗壳顶板也传到尾水管。
（3）尾水管。
承受水轮机座环和蜗壳顶板传来的荷载，经尾水管框架（尾水管顶板、闸墩、边墩和底板构成的）结构再传到基础上。
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本页面为作品封面，下载文档后可自由编辑删除！（水利工程）工程设计单位：姓名：时间：浅谈某水电站地下厂房设计【摘要】某水电站地下厂房按2级建筑物设计,厂区地震基本烈度为6度,按规范规定,建筑物不进行地震设防。
【关键词】地下厂房;洞室群;喷锚支护;内部布置;结构设计某水电站地下厂房位于左岸山体内。
厂区岩层为燕山早期第三次侵入的黑云母花岗岩,厂房部位断裂不发育,上覆新鲜～微风化岩体,厚度40～140 m,通过厂房的主要断层有F7、F28、F29等,倾角较陡,规模小。
据勘探钻孔统计,岩心平均采取率95%,RQD(岩石质量指标)80%,岩体纵波速4 600～5 600m/s,湿抗压强度165MPa。
地下厂房按2级建筑物设计,厂区地震基本烈度为6度,按规范规定,建筑物不进行地震设防。
1. 地下厂房位置选择在选择地下厂房位置时,考虑了下面几个因素。
(1)厂房上游侧靠近水库处有F1断层,与厂房轴线基本平行。
厂房应尽量远离F1,以确保厂房围岩稳定和减少渗水量。
(2)厂房靠山体侧的F3断层沿冲沟发育,F3影响范围内的不透水层埋藏很深,透水量较大。
因此厂房应尽可能远离F3影响带。
(3)通过厂房的F7、F28、F29断层,与厂房轴线有较大的夹角,对厂房围岩稳定影响不大。
而F12、F2断层与厂房轴线基本平行,F2断层靠河床侧正与厂房顶拱相切,对厂房围岩稳定不利,厂房应尽可能地避开。
综合以上因素,同时考虑主变室、尾水调压室及输水系统的布置,确定了主厂房位置。
根据实际开挖揭露的地质情况来看,地下厂房位置选择是合理的。
2. 厂房纵轴线方向确定2.1 确定原则。
(1)厂房纵轴线应尽可能垂直于岩体主要节理裂隙的走向或与其成较大的夹角,避免上下游边墙承受较大的侧向压力,以利于围岩稳定。
(2)轴线尽可能平行于初始地应力的最大主应力方向或与其成较小夹角。
2.2 轴线方向确定。
根据厂区节理玫瑰图及实测的三维地应力成果,在满足洞室稳定和输水发电系统总布置要求的前提下,厂房轴线方向确定为N40°E。
理由如下。
(1)根据厂区节理玫瑰图分析,主要节理组方向为N15～30°W,次要节理组方向为N70～85°E。
厂房纵轴线与主要节理组方向夹角为55～70°,与次要节理组方向夹角为3 0～45°。
(2)从实测的三维地应力成果看,最大主应力方向为N68.9°E,与厂房纵轴线方向夹角为28.9°,虽然夹角稍偏大,但其应力值为6.80MPa,属中低应力区,对厂房纵轴线方向选择影响不大。
3. 地下洞室群布置除了开关站出线场和控制楼布置于地面外,主厂房、主变室、尾水调压室及其他洞室均布置于地下,形成了一个错综复杂的地下洞室群。
厂区枢纽布置采用主厂房、主变室、尾水调压室三大洞室平行布置的形式,因此,三大洞室的纵轴线方向与主要节理的夹角方向均较大,对顶拱和边墙稳定有利。
主厂房与主变室间净距22m(1倍大洞室跨度),主变室与尾水调压室间净距19.6m。
主变室靠近主厂房布置,母线长度较短,可降低造价,提高运行的可靠性。
主厂房与主变室间布置有4条母线洞,每台机组母线通过各自的母线洞至主变室。
主变室中布置有电缆电梯竖井,与高程180m的地面开关站和控制楼相连接,由于主变室与主厂房安装场高程相同,故布置了一条进厂交通洞,担负主厂房和主变室的交通运输。
在主厂房和主变室四周设上下两层排水廊道,排水廊道内设D76@3m排水孔形成排水帷幕,组成厂区排水系统,以减少主厂房和主变室的渗水量。
地下厂房安全通道除靠山体侧的进厂交通洞和电缆电梯竖井直接与地面相通外,靠河床侧还利用下层排水廊道经过2号排风竖井和调压室运输洞与左岸厂坝公路相接。
4. 厂房内部布置主厂房洞室开挖尺寸为129.50m×21.90m×52.08m(长×宽×高),布置有4台单机容量150MW的竖轴水轮发电机组,机组间距21m。
水轮机安装高程为65.60m。
廊道层、水轮机层、发电机层及厂房洞顶高程分别为59.00、69.80、76.60、100.58 m,尾水管底板高程50.00m。
廊道层布置有盘形阀、滤水设备等;水轮机层上游侧布置调速器、油压装置等水力机械设备及管路,下游侧布置母线出线、电缆等电器设备。
发电机层下游侧布置有励磁盘、机旁盘等设备。
每一个机组段设楼梯一部,作为连接发电机层和廊道层的垂直交通道。
安装场布置在靠山体一侧,长39m, 按1台机组大修时主要部件堆放的实际需要,同时考虑施工期的安装及卸车等要求确定。
检修集水井和渗漏集水井布置于主厂房靠河床侧,为避免机组检修时下游水位倒灌,检修集水井顶部高程为76.60m,与发电机层高程相同。
由于山体内渗透水量难以准确计算,为保证厂房安全运行,厂房内渗漏集水井仅考虑厂房围岩及机组渗漏水量;排水廊道内的山体渗水量流入排水廊道单独设置的集水井内。
在主厂房两端各布置1个空调机室。
主厂房吊车梁采用岩壁吊车梁,省去了钢筋混凝土吊车柱,缩小了厂房跨度,同时厂房桥机可以提前安装运行,方便施工。
主厂房顶部采用轻钢屋架,上设轻质防水屋面,下设轻质吊顶,中间布置通风管道等。
为了改善地下厂房的运行条件,副厂房采用分散布置方式,将中控室和电气辅助生产用房及办公用房布置于主变室顶部高程180m的地面控制楼内,其余房间分别布置于主厂房和主变室内。
主变室开挖尺寸为97.35m×16.00m×14.80m(长×宽×高),内设两台220KV三相360 MV•A双卷主变压器,底高程76.60m,与发电机层相同,主变压器可经进厂交通洞入安装场进行检修。
主变室下部为高压电缆道和事故油池。
主变室靠近进厂交通洞布置,电缆电梯竖井通向高程180 m地面开关站和控制楼。
在主变室两端各布置1个空调机室。
��母线洞与主厂房纵轴线相垂直,开挖断面为8.00m×8.40m(宽×高),底板高程69. 80m,与主厂房水轮机层高程相同。
母线洞内布置有电压互感器柜、发电机断路器、励磁变压器、电气制动柜等设备。
地下厂房横剖面见图1。
5. 地下厂房支护设计5.1 支护设计原则。
(1)根据厂房部位的地质条件,主厂房、主变室、母线洞、尾水调压室和进厂交通洞等均采用喷锚支护作为永久支护形式,对尾水管、输水隧洞及局部洞室交岔口采用钢筋混凝土衬砌作为永久支护。
(2)喷锚支护设计按招标设计阶段地勘报告提供的岩体参数进行,即按维持Ⅱ类围岩稳定所需的支护强度设计。
(3)喷锚支护设计按照新奥法原理,采用“设计→施工→监测→修正设计”的方法,在施工中加强监测和观察,根据实际情况随时调整支护参数。
5.2 系统喷锚支护设计。
初期喷锚支护参数的选择主要采用围岩分类法、工程类比法、理论验算法,并辅以有限单元法计算成果进行验证。
围岩分类法采用N•Barton,Q系统分类法、Bieniawski 地质力学分类法(RMR)、《GBJ86-85锚杆喷射混凝土支护技术规范》和《SD335-89水电站厂房设计规范》等;工程类比法采用国内外已建地下厂房的实例进行类比;理论验算法采用喷、锚、网联合支护的设计方法验算支护效果;有限单元法采用平面有限元和三维有限元法对地下洞室群的围岩稳定性、初选支护参数的合理性、地质参数的敏感性等进行分析、论证,选择了较为合理的支护参数。
6. 主厂房结构设计主厂房主要结构有尾水管、蜗壳、机墩、风罩、发电机层楼板和岩壁吊车梁等。
6.1 尾水管。
尾水管为单孔钢筋混凝土结构,出口为8m×8m的方形断面,轴线与机组纵轴线垂直。
尾水管结构由锥管段、弯管段和扩散段三部分组成。
由于锥管段和弯管上段四周为大体积混凝土,并设有钢衬,所以设计中只对弯管下段和扩散段进行了结构计算,锥管段及弯管上段参照已建电站经验配置构造钢筋。
弯管下段结构计算中,在垂直水流方向切取一代表性剖面,按弹性地基上的箱形结构进行内力计算,由于尾水管杆件截面尺寸较大,跨高比小,故计算中考虑剪切变形和刚性节点影响。
扩散段结构计算中,在垂直水流方向切取两个代表性剖面,按钢筋混凝土衬砌结构采用边值法进行结构分析、配筋,按有限元法进行校核。
6.2 蜗壳。
蜗壳采用金属蜗壳,进口直径为5.40m,顶板最小厚度1.50m。
蜗壳上半部与外围钢筋混凝土之间铺设弹性垫层隔开,使蜗壳外围混凝土不承受内水压力作用。
弹性垫层材料采用聚苯乙烯泡沫板,厚度为3 cm。
蜗壳外围钢筋混凝土结构为一空间整体结构,计算中简化为平面问题考虑,即沿蜗壳中心线0°、90°、180°径向切取3个计算断面,形成一变截面Γ形框架,不考虑各Γ形框架之间的约束作用。
采用结构力学和平面有限元方法进行内力分析。
考虑到弹性垫层材料具有一定的弹模,正常运行时蜗壳内水压力有可能部分传至外围混凝土结构,为安全计,结构计算中对上述情况进行了校核。
6.3 机墩、风罩。
机墩是水轮发电机组的支承结构,承受着巨大的动荷载和静荷载。
本电站机墩形式为圆筒式,内径5.93m,下部最大壁厚4.035m,高3.145m,它具有刚度大、抗扭和抗振性能好的特点。
机墩结构计算包括动力计算和静力计算两部分。
动力计算中忽略机墩自重,用一个作用于圆筒顶的集中质量代替原有圆筒的质量,使在此集中质量作用下的单自由度体系的振动频率与原来的多自由度体系的最小频率接近;机墩的振动作为单自由度体系计算,在计算动力系数及自振频率中不计阻尼影响;机墩的振动为弹性限幅内的微幅振动,力和变位之间的关系服从虎克定律;结构振动时的弹性曲线与在静质量荷载作用下的弹性曲线形式相似,从而可用“动静法”进行动力计算。
在静力计算中假定荷载沿圆周均匀分布,正应力取单宽直条按矩形截面偏心受压构件计算;扭矩产生的剪应力假定按两端自由的圆筒受扭公式计算;有人孔部位的扭矩剪应力假定按开口圆筒受扭公式计算;孔边应力集中(正应力)按圆筒展开后的无限大平板开孔公式计算。
计算结果除进人孔部位因主拉应力超过混凝土允许拉应力需按计算配筋外,其余部位按构造配筋。
发电机风罩为一钢筋混凝土薄壁圆筒结构,内径13m,壁厚0.50m,高3.655m,其底部固结于机墩上,顶部与发电机层楼板整体连接。
风罩内力按薄壁圆筒公式进行计算,计算时考虑温度应力的影响,外壁温度取20℃(冬天)、30℃(夏天);内壁温度取40℃;混凝土浇筑温度根据当地的气温资料取12℃。
计算结果表明,混凝土浇筑温度对风罩内力影响很大,因此在施工中要求严格控制混凝土的浇筑温度。
6.4 楼板。
发电机层楼板采用薄板、次梁、主梁和柱组成的常规板、梁、柱结构系统。
设计活荷载发电机层为50KN/m2,安装场为160KN/m2。
6.5 岩壁吊车梁。