青龍水電站廠區(qū)建筑物布置特點

何建華，何朝洗

(1.中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院，四川成都 610072;2.四川準(zhǔn)達(dá)巖土工程有限責(zé)任公司，四川成都 610072)

1 概述

青龍水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州九寨溝縣境內(nèi)，是白水江干流(九寨溝縣段)水電規(guī)劃“一庫七級”開發(fā)方案中的第七級電站。電站廠區(qū)距九寨溝縣縣城約28km，廠區(qū)對岸有甘肅文縣～九寨溝縣公路從河流右岸通過，在湯珠河口與九環(huán)線旅游公路相連，對外交通方便。電站采用引水式開發(fā)，開發(fā)任務(wù)主要為發(fā)電，兼顧九寨溝縣城市建設(shè)、景觀用水和下游環(huán)境生態(tài)用水，無防洪、航運(yùn)、供水等綜合利用要求。

2 廠址區(qū)地形地質(zhì)條件特點

青龍水電站廠址位于青龍橋上游約60m白水江左岸的Ⅰ級階地上，階地順河長110m，寬僅30～50m，場地較狹窄，對建筑物布置不利。該河段呈弧形凸向右岸，流向由S60°E轉(zhuǎn)為N70°E，河谷呈不對稱“U”型谷，枯水期河水面高程1166.7 m，水面寬18～28m。階地地面高于汛期河水面僅約2m，尾水建筑物布置較困難。

階地覆蓋層厚度為40～60m，由沖積的含漂砂卵礫石層、崩坡積堆積的含孤塊碎石土組成，層內(nèi)無連續(xù)的軟弱下臥層分布。

廠房后邊坡為基巖陡崖，坡度65°～80°，坡高195～300m。邊坡中上部巖體卸荷強(qiáng)烈，多沿層面、第②組裂隙面張開5～10cm，局部可達(dá)20～50cm。

故廠址處地形地質(zhì)條件特點為:場地狹窄，后坡高陡，覆蓋層建廠。

3 廠區(qū)建筑物布置設(shè)計

3.1 水電站廠區(qū)布置的一般原則

廠區(qū)布置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、環(huán)境條件，結(jié)合樞紐布置格局，主要依據(jù)各建筑物的功能，合理布置主副廠房、變壓器場地、開關(guān)站、進(jìn)廠交通、尾水建筑物等，使電站運(yùn)行安全、維護(hù)管理方便;統(tǒng)籌布置主要建筑物及輔助建筑物，做到運(yùn)行安全，功能適用，經(jīng)濟(jì)合理;廠區(qū)排水順暢，環(huán)境美化;具備檢修的必要條件，同時盡量減少對周邊動植物、環(huán)境的干擾。

3.2 青龍水電站廠區(qū)布置

青龍水電站廠區(qū)建筑物主要由主廠房、第一副廠房、GIS樓及第二副廠房、尾水建筑物、進(jìn)廠公路及輔助建筑物等組成。主廠房縱軸線方向為N85°E。安裝間、主機(jī)間及GIS樓呈“一”字形排列。安裝間布置在主機(jī)間左側(cè)，GIS樓布置在主機(jī)間右側(cè)，第一副廠房布置在主機(jī)間后側(cè)，第二副廠房布置在GIS樓后側(cè)，尾水渠布置在主機(jī)間下游，采用側(cè)向出水與白水江順接。

4 廠區(qū)建筑物的布置特點

4.1 因地制宜，尾水渠側(cè)向出流

水電站設(shè)計中，絕大多數(shù)尾水渠均采用正向出流，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。這樣的水流出水通暢、順利、水流流態(tài)好。而青龍水電站由于場地狹窄，閘室已接近河床，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且需要的尾水渠長度將會占據(jù)大部分河床，勢必對對岸河道沖刷嚴(yán)重，并極大地影響河道的行洪能力。為了盡可能減少對對岸的沖刷，以及盡量少侵占河道，最終決定尾水渠采用側(cè)向出流。為了減少渠末端的泥沙淤積，對渠道末端下游河道進(jìn)行了整治。招標(biāo)階段對尾水渠布置進(jìn)行了水力學(xué)模型試驗。根據(jù)模型試驗成果，尾水渠采用側(cè)向出流，尾水渠全長78.9m出口寬度15.4m。

4.2 合理利用尾水閘墩兼檢修通道

水電站廠區(qū)必須具備設(shè)備檢修的條件，因此檢修通道在每個水電站中都不可缺少。一般而言，水電站的檢修通道均設(shè)置在廠房后側(cè)，但因該電站廠房外側(cè)跨尾水渠部分需設(shè)跨渠橋，工程投資相對較大。故青龍水電站進(jìn)廠公路及安裝間位于主機(jī)間左側(cè)，其檢修通道的設(shè)置控制因素為變壓器的尺寸。由于變壓器位于主機(jī)間右側(cè)，其檢修場地設(shè)在安裝間，故需設(shè)置滿足變壓器運(yùn)輸?shù)臋z修通道。然而本電站由于廠房后側(cè)靠近高陡邊坡，場地狹窄，無設(shè)置變壓器檢修通道的條件，只能選擇在廠房外側(cè)布置檢修通道。為了節(jié)省投資，充分利用建筑物布置空間，最終確定利用尾水閘墩兼檢修通道。尾水閘墩平臺高程與發(fā)電機(jī)層高程一致，平臺寬度為5.45m。閘門的啟閉設(shè)備采用電動葫蘆，距離平臺頂還有一定的高度，不占據(jù)平臺的空間，且尾水閘墩為大體積混凝土，承載力強(qiáng)，不需經(jīng)過其他改造而只需在閘墩上預(yù)埋變壓器運(yùn)輸軌道、在閘門孔設(shè)置軌道梁就能滿足變壓器檢修通道的要求。

4.3 統(tǒng)籌布局主要建筑物及輔助建筑物

青龍水電站依據(jù)廠區(qū)地形場地條件以及功能需要，安裝間、主機(jī)間及副廠房“一”字布置，將廠區(qū)值班室及倉庫布置在青龍橋橋頭、進(jìn)廠公路外側(cè)，這樣布置有利于廠區(qū)的管理以及物件的運(yùn)輸;事故油池、水處理室、減壓閥井、柴油機(jī)房等輔助建筑物均布置于廠區(qū)上游側(cè)，功能分區(qū)較明確，維護(hù)及管理十分方便。廠區(qū)樞紐建筑物布置情況見圖1。

圖1 廠區(qū)樞紐布置平面示意圖

5 結(jié)語

青龍水電站為岸邊式廠房，廠址場地狹窄，后坡高陡，設(shè)計過程中因地制宜，通過采取一系列工程措施，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設(shè)計，又為方便電站的運(yùn)行管理提供了有利條件，對狹窄場地的廠房布置具有一定的借鑒意義。

［1］馬善定，等，主編.水電站建筑物［M］.北京:中國水利水電出版社，1996.

［2］水電站廠房設(shè)計規(guī)范，SL266－2001［S］.

［3］顧鵬飛，等.水電站廠房設(shè)計［M］.北京:水利電力出版社，1987.

［4］華東水利學(xué)院，主編.水工設(shè)計手冊［M］.北京:水利電力出版社，1989.