抽水蓄能电站地下厂房典型布置培训课件

2.3 洞室间距
国内已建蓄能电站主体洞室间距统计
序号
1 2
电站名称白山一期 天荒坪主厂 Nhomakorabea洞宽度(m)
25.0 21.0
主变洞宽度(m)
15.0 17.0
净距（m)
16.5 34.0
L/B（平均宽度）
0.8 1.8
3
4 5 6 7
十三陵
广蓄 西龙池 黑麋峰 桐柏
23.0
22.0 22.3 25.5 24.5
16.5
17.2 16.4 20.0 18.0
34.1
34.5 44.5 35.0 37.3
1.7
1.8 2.3 1.54 1.75
8
9 10 11 12 13 14
张河湾
宝泉 宜兴 泰安 蒲石河 白莲河 响水涧
23.8
22.0 22.0 24.5 22.7 21.85 25.0
17.8
18.0 17.5 17.5 20.4 19.7 18.0
1.1 地下厂房开发方式
●中部式地下厂房
蒲石河抽水蓄能电站输水系统纵剖面
1.1 地下厂房开发方式 地下厂房的开发方式选择，要根据工程总体布置 情况，结合当地的地形、地质、交通运输、出线条 件、施工和运行条件，经过技术、经济、环境、社 会等综合比较确定。
1.2 地下厂房平面位置
1.2 地下厂房平面位置
1 厂址的选择
2 洞室群布置
3 附属洞室布置 4 厂房内部布置 5 开关站布置
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1 厂址的选择
厂 址 的 选 择
1.1 地下厂房开发方式
1.2 地下厂房平面位置
1.3 厂房轴线选择
1.1 地下厂房开发方式
1.1 地下厂房开发方式
对于引水式布置的抽水蓄能电站，按厂房在输水发电系统中的位置可 以分为首部、中部和尾部三种开发方式。 ●首部式地下厂房 厂房位于电站引水系统的首部。这种布置方式的特点是高压引水隧洞 较短，造价相对较省。但地下厂房靠近上水库，需注意水库渗水对厂房的 影响。水头较高时，采用首部式会使地下厂房埋深较大，从而增加了交通、 出线及通风等洞井的费用，也给施工和运行带来困难。采用首部开发方式 较少，泰安、琅琊山等。
2.3 洞室间距
地下厂房三大主体洞室（主厂房洞、主变洞、尾闸洞） 之间的净距，应根据布置要求、地质条件、洞室规模、施工 方法及支护措施等因素综合分析确定。不宜小于相邻洞室平 均开挖宽度的1.0倍，对于高应力或地质条件较差地区，不 宜小于1.5倍。 高地应力一般是指最大主应力量级为20Mpa~40Mpa，或 岩石强度与地应力之比为2~4。 国内蓄能电站主厂房洞与主变洞间大多处于1.5~2.0倍。 间距过小，虽然可以缩短母线洞长度，但对于围岩稳定不利； 间距过大，会增加母线洞和母线的长度，增加工程投资。 《囯网通用设计-地下厂房分册》中提出：主厂房洞与 主变洞间岩体厚度不宜小于40m，主变洞与尾闸洞间岩体厚 度不宜小于30m。
附属洞室
通风兼安全洞
母线洞
出线洞、电缆洞 排水洞 排风洞 交通出渣、联络洞等
2.1 洞室群构成
母线洞，连接 主厂房与主变 洞，一般采用 一机一变。
通风兼安全洞， 从主副厂房顶 层端部入厂， 一般分叉洞至 主变洞。
出线洞，连接 主变与地面开 关站，一般采 用竖井、斜井、 平洞，或组合 出线方式。
排水洞，一般 环绕主体洞室 布置，常设置 三层排水洞， 通过集中抽排 或自流排水。
主厂房洞室 主变洞室
尾闸洞室 母线洞室
3 附属洞室布置
母线洞结构分双层布置、单层布置。 与单层结构相比，双层结构的主要优点是：运行维护方便、交通 顺畅，每个机变单元可由主机间发电机层直通主变洞；每层的层高较 低，便于母线和设备检修；母线和设备运输、安装方便，可缩短安装 工期。 双层结构的主要缺点是：土建和电气设计繁琐、工作量大；厂房 侧交叉口较大，对岩壁吊车梁结构有一定的不利影响。
力方向近乎平行。
蒲石河地下厂 房平切图
蒲石河地下厂房在通过开发方式比选确定中部厂址后，进行了厂房 平面位置和厂轴比选选择。 ①受F3、F4及F9三条比较大的断层影响带控制，厂址选择在三条影 响带间地质条件较优的部位； ②兼顾输水系统布置，特别是高压引水岔管为钢筋混凝土岔管，其 地质条件要求较高，优先将其布置在地质条件较好处； ③实测厂房区深部最大初始主应力σ 1=9.3～12.2 Mpa，方位为 N76°～81°W，最大初始主应力与岩石单轴抗压强度之比在0.06～ 0.10，处于一个相对较低的水平，地应力方向对洞室工程稳定性影响不 大。因此，从地质条件上影响厂房轴线方向的主要因素为地质构造； ④地质构造以N15°～45°E为主，呈较大夹角为宜； 综合考虑，确定蒲石河地下厂房纵轴线方位角为NW279°50’19”。 与主要地质构造夹角＞60°，与最大主应力方向近乎平行。
3 附属洞室布置
3 附属洞室布置
出线洞/井 母线洞 交通电 缆洞
交通洞
排水洞
通风洞
3 附属洞室布置
附属洞室主要有进厂交通洞、通风兼安全洞、母线洞、出 线洞、交通电缆洞、排水洞等。 ①进厂交通洞 交通洞一般直达安装间，当安装间布置在端部时，分为垂 直进厂和平行进厂两种情况。坡度不宜大于8%。 平行进厂：下游需设置 主变运输洞（洞径相对 小），有利于岩壁吊车 梁结构。
3 附属洞室布置
②通风兼安全洞 通风兼安全洞具有进风、安全逃生及施工期厂房顶拱出渣 通道的功能，一般通至主副厂房顶拱，和交通洞分别位于厂房 两端。 通风兼安全洞
3 附属洞室布置
③母线洞 母线洞又称机压设备洞，主要布置离相封闭母线及其附属 设备，包括主母线、分支母线、开关设备及励磁变压器等，连 接主厂房洞和主变洞。
在选定开发方式后，地下厂房的平面位置选择应遵循以 下原则： ①与枢纽布置协调，满足功能要求； ②根据地形地质条件、施工条件和环境影响等因素，综 合选定； ③对外交通及厂内交通方便、顺畅； ④永临结合、一洞多用； ⑤地质条件较优，构造简单、岩体完整、地应力平稳， 尽可能的避开较大的断层和节理密集带，及地下水丰富的地 区，埋深不宜小于2倍洞宽； ⑥主体洞室一般以Ⅲ类及以上围岩为主，其比例应大于 60%。
桐柏抽水蓄能电站输水系统纵剖面
1.1 地下厂房开发方式
●尾部式地下厂房
天荒坪 抽水蓄 能电站 输水系 统纵剖 面
呼和浩特抽水蓄能电站输水系统纵剖面
1.1 地下厂房开发方式
●尾部式地下厂房
西龙池抽水蓄能电站输水系统纵剖面
1.1 地下厂房开发方式
●中部式地下厂房 厂房位于引水系统的中部，当水电站引水系统中部的地质地形条件 适宜，对外联系如运输、出线以及施工场地布置方便时，可采用中部式 地下厂房。 抽水蓄能电站机组吸出高度较大，厂房埋深也相对较大，交通洞、 通风洞等受坡度控制洞线较长，且一般来说山体中部地质条件要优于尾 部，因此蓄能电站选择中部式地下厂房也较为普遍，广蓄、十三陵、惠 蓄、张河湾、宝泉、蒲石河等。
3 附属洞室布置
主变压器从安装间运输至主 变室内，在交通洞与主变搬 运洞交叉处，一般有两个处 理方式：设置转盘或改变运 输方向（横向变竖向）。设 置主变运输转盘，势必影响 交通洞的运输功能，从而影 响施工进度；若改变主变运 输方向，则需要加大交通洞 断面适应主变压器尺寸。
以上两种进厂方式，需根据枢纽布置情况、地形地质情 况、交通洞洞线布置，结合经济技术比较，综合分析确定。 《厂房规范》表明，进厂宜采用正向（垂直）进厂，当特 殊条件限制而采用端进厂时，应设置安全警戒标示或阻进器。
泰安抽水蓄能电站 洞室群效果图
2.2 洞室群布置形式
●“三洞式”
蒲石河抽水蓄能电 站洞室群效果图
2.2 洞室群布置形式
●“三洞式” 广蓄抽水蓄能 电站洞室群
2.2 洞室群布置形式
●“三洞式”
清远抽水蓄能电站 洞室群效果图
2.2 洞室群布置形式
●“三洞式”
荒沟抽水蓄能电站 洞室群效果图
2.3 洞室间距
2.1 洞室群构成
还有一种“两洞式”，只有主厂房洞和主变洞，没有 尾闸洞。常用于尾部式电站或短尾水洞电站，一般是将事 故闸门布置在下水库进/出水口处，如张河湾、西龙池、桐 柏、呼和浩特等蓄能电站。
张河湾地下洞室群效果图
2.1 洞室群构成
2.2 洞室群布置形式
●“三洞式” “三洞式”一般是 主厂房洞、主变洞、尾 闸洞三大洞室平行布置。 此种布置国内最为常见， 目前国内蓄能电站大多 采用，如已建的广蓄、 十三陵、天荒坪、泰安、 宜兴、惠州、蒲石河、 宝泉、白莲河；在建的 清远、绩溪、丰宁、敦 化和荒沟等。
进厂交通洞， 端部进厂，垂 直或平行厂房 纵轴线进厂。
2.2 洞室群布置形式
洞室群布置动画演示: 1、输水发电系统洞室群全景 综合展示动画-输水发电全景.avi 2、地下厂房系统洞室群全景 综合展示动画-地下厂房系统全景.avi
2.2 洞室群布置形式
2.2 洞室群布置形式
抽水蓄能电站地下厂房主体洞室主要为主厂房洞、主变 洞、尾闸洞，国内常见的布置为“两洞式”和“三洞室”。 ●“两洞式” “两洞式”其中一种是将主厂房和主变压器合并于一个 洞室，此种布置在日本比较流行，如葛野川、神流川等，国 内不常见，目前仅琅琊山蓄能采用。 琅琊山抽水蓄能电站 洞室群 琅琊山 尾闸置 于尾闸 调压井 内。
泰安抽水蓄能电站输水系统纵剖面
1.1 地下厂房开发方式
●尾部式地下厂房 厂房位于引水系统的尾部，具有较长的引水隧洞和较短的尾水隧洞， 一般均设有上游调压室。尾部厂房靠近地表，厂房的交通、出线及通风 等辅助洞室的布置及施工运行比较方便，因而采用较多。 尾部式地下水电站适用水头范围较大，最高水头达1000m以上，目前 高水头电站多采用尾部布置方式，我国已建成的地下水电站尾部式占70% 以上（常规居多），天荒坪、桐柏、西龙池、白莲河、呼蓄等。