東城水電站廠區建筑物布置設計特點淺析

徐 海 英， 張 旺 明

(成都鴻策工程咨詢有限公司，四川 成都 610072)

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東城水電站廠區建筑物布置設計特點淺析

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，廠區建筑物布置過程中依據因地制宜的原則，采取一系列措施，合理布局，統籌設計，充分利用場地，緊湊布置，既滿足了電站的功能，又實現了方便運行管理目的，對類似狹窄場地的廠區布置提供了較好的參考價值。

東城水電站；地形地質；建筑物布置；設計特點

1 工程概述

東城水電站位于甘孜州丹巴縣境內，為東谷河流域水電開發中干流規劃“兩級開發”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(日調節水庫)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，電站裝機容量81 MW(3×27 MW)，開發任務為發電，兼顧下游減水河段生態環境用水要求。工程區距康定直線距離約100 km，距成都直線距離約240 km。廠區有S303省道通過，對外交通方便。

2 廠址區域地形地質特點

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。

廠區覆蓋層深厚，結構較復雜，由鉆探揭示(2)漂(塊)卵礫石層厚度大于62 m，結構松散―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，巖質軟硬相間，風化不均，節理裂隙發育。

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，弱膠結狀，稍密―密實結構，堆積體整體穩定性好，但應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邊坡，基巖裸露，谷坡陡峻，自然坡度一般45°～75°。廠址位于廠區河段向斜構造核部一帶，向斜南西翼巖層總體產狀為N10～40°W/NE∠50～80°，北東翼巖層總體產狀為N20～60°W/NE∠50～75°，受褶皺構造影響，后坡巖體較破碎，沿坡面方向發育有一組順坡向高陡傾裂隙，易發生垮塌，表層剝蝕現象明顯。廠房后坡整體基本穩定，但基巖不利結構面組合易形成對廠房及后坡不利的因素，應注意坡面松動巖塊失穩問題。

故廠址處地形地質條件特點為：場地狹窄，覆蓋層建廠，后坡高陡。

3 廠區建筑物布置設計

3.1 水電站廠區布置的原則

廠區布置應根據地形、地質、環境條件，結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)妥善協調廠房和泄洪、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)少占或不占用農田，保護天然植被，保護環境，保護文物。

(5)做好總體規劃及主要建筑物的建筑藝術處理，美化廠區環境。

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

3.2 東城水電站廠區布置

廠區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，副廠房布置在主機間和安裝間上游側，GIS樓布置在副廠房的右側。尾水采用側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邊坡，基巖裸露，谷坡陡峻。廠址現有省道303，廠房建成后需將原有省道公路進行部分改道至廠區后邊坡。進廠交通從下游進入安裝間，并由廠內交通進入GIS樓。運行人員及所有大件設備運輸均由此進出。

4 廠區建筑物布置設計特點

4.1 因地制宜，尾水渠側向出流

水電站設計中，大多數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彎與河道順接。這樣的水流出水順暢，水流流態好。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開關站

水電站開關站可分戶外式和戶內式，戶外式開關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，開關站布置上采用了戶內式GIS開關站，它的優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，布置有出線構架，避雷器、電壓互感器等設備。

4.3 統籌布置主要建筑物及輔助建筑物

東城水電站依據廠區地形地質條件及功能需要，主機間、安裝間呈“一”字形排列，安裝間布置在主機間左側，副廠房布置在主機間和安裝間上游側，將廠區值班室及倉庫布置在進廠公路外側，這樣有利于廠區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下游側，功能分區明確，維護及管理較方便。廠區樞紐建筑物布置情況見圖1。

圖1 廠房建筑物布置圖

5 結 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，故需根據實際地形地質情況研究出合理的廠區建筑物布置方案。通過對本電站尾水渠、開關站的比較，選擇占地面積較小的側向出水尾水渠和GIS開關站；另統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，副廠房布置在主機間和安裝間上游側，將廠區值班室及倉庫布置在進廠公路外側，事故油池、水處理室等輔助建筑物均布置在廠區下游側。該布置有利于廠區的管理及物件的運輸，功能分區明確，維護及管理方便。對于水電站建設，合理的廠房布置型式將節約工程投資，并使后期維護管理更方便，可為類似工程提供一定參考。

[1] 水電站廠房設計規范，SL266-2014

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

[3] 水利水電規劃設計總院主編.水工設計手冊第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計工作.