巖灘水電站擴(kuò)建工程排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

伍曉芳

（廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西 南寧 530023）

巖灘水電站擴(kuò)建工程布置于一期工程廠房右側(cè)，為地下廠房，裝2臺(tái)混流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量300 MW，裝機(jī)容量600 MW。

1 地下洞室布置及排水

1.1 地下洞室布置

安裝間地面高程164.0 m，長(zhǎng)52.5 m，凈寬26.6 m；主廠房包括主機(jī)間、副廠房及安裝間，主廠房總長(zhǎng)度為66 m，廠房經(jīng)裝飾后凈寬為26.6 m，尾水管底面高程為117.16 m，廠房拱頂高程為188.0 m；副廠房布置于主廠房左側(cè)，長(zhǎng)度為14.9 m，與主廠房同高、寬，副廠房設(shè)有樓梯電梯間，最底層（即133.30 m高程）的滲漏泵房地面下設(shè)有全廠滲漏集水井。

主變室布置于主廠房下游側(cè)。主變室的寬度為16.0 m，長(zhǎng)度為57.3 m；地面高程164.0 m與安裝間相同。

主廠房至主變室的母線洞每機(jī)一洞，寬8.0 m，高約9.2 m。

機(jī)組檢修排水泵房單獨(dú)設(shè)置在高程為133.5 m的泵房小洞室內(nèi)，洞長(zhǎng)19 m，寬8.5 m。

交通運(yùn)輸洞從洞入口高程204.0 m到安裝間下游側(cè)，高差為38.69 m，坡比約為8.6%左右。運(yùn)輸洞從主變至安裝間之間的為水平段。

1.2 灌漿廊道、排水廊道

水庫(kù)正常蓄水位為223 m，地下廠房至水庫(kù)正常蓄水位水面邊線距離約85 m，正常蓄水位比廠房底高約109 m，位于F48斷層的下盤。地下廠房及主變洞洞室為密致輝綠巖，圍巖透水性弱。為防止洞室圍巖在地下水的長(zhǎng)期作用下穩(wěn)定性惡化，減少?gòu)S房和主變洞室內(nèi)的滲漏水，防止廠內(nèi)電氣備受潮不能正常運(yùn)行，在地下廠房上游邊墻的上游約33 m處布置防滲灌漿帷幕，帷幕灌漿深度至地下廠房最低開挖建基面，因防滲帷幕較深，帷幕灌漿廊道設(shè)計(jì)為分三層布置，高程分別為233 m、184 m、135 m，左端與一期工程大壩右壩肩灌漿帷幕相連接，繞地下廠房成半環(huán)形布置。在灌漿帷幕下游約29 m處布置三層排水廊道，高程分別為185 m、165 m、133.5 m(后改為兩層,165 m 層取消)，排水廊道寬3.0 m，洞高3.65 m；頂層排水洞與副廠房左端排風(fēng)洞連接，下層連至滲漏排水泵房及樓梯電梯間。

185 m高程頂層排水廊道在廠房與主變室間，設(shè)置人字形交叉的排水孔,以引排兩者上方的滲水。同時(shí),除在與引水洞立體交叉部位和一二期交通洞部位，由于有建筑物存在外,廊道內(nèi)均鉆有近乎豎直方向的排水孔，以形成廠房、主變區(qū)的環(huán)向排水幕，將滲水引至133.5 m高程廊道里設(shè)置的排水溝，并匯集到133.30 m高程滲漏泵房底下的滲漏集水井。

1.3 廠房洞室?guī)r壁滲漏水

廠房自巖錨梁以下至水輪機(jī)層及副廠房與巖面交接部位，均設(shè)置防潮隔墻，防潮隔墻與巖石開挖面之間設(shè)置有排水溝，主、副房開挖面的滲漏水,分別通過(guò)隔墻內(nèi)的排水溝匯集到155.31 m或133.30 m高程排水溝，再通過(guò)排水管道或排水溝最終匯集到滲漏集水井。

1.4 交通運(yùn)輸洞與主變室?guī)r壁滲漏水

為了防止廠交通運(yùn)輸洞的巖壁滲漏水或洞外意外事故下的雨水進(jìn)入廠房安裝間，采取攔截、排泄設(shè)計(jì)。在安裝間之前主變運(yùn)輸洞附近設(shè)有往第三層排水廊道的垂直排水孔，并在交通運(yùn)輸洞的相應(yīng)路面上設(shè)有兩道截水溝。廠交通運(yùn)輸洞沿線的滲漏水和意外事故雨水，通過(guò)兩側(cè)設(shè)置的排水溝和截水溝引導(dǎo)，流向垂直排水孔，進(jìn)入第三層排水廊道。

從廠交通運(yùn)輸洞從安裝間到主變運(yùn)輸洞段的兩側(cè)設(shè)有排水溝，排水溝從安裝間坡向主變洞坡,使一側(cè)排水溝的水流入上述的垂直排水孔,最后進(jìn)入第三層排水廊道；另一側(cè)排水溝中的水流向主變室周邊設(shè)置的環(huán)向排水溝,最后匯總到綜合考慮了滲漏水、消防噴霧水及主變排油等綜合容積的主變事故油池內(nèi)，通過(guò)池內(nèi)設(shè)置的潛水泵，將滲漏水排入133.30 m高程以下的全廠滲漏集水井。

2 設(shè)備漏水

2.1 水輪機(jī)漏水

水輪機(jī)結(jié)構(gòu)上分轉(zhuǎn)輪與主軸等轉(zhuǎn)動(dòng)部分與頂蓋、座環(huán)等非轉(zhuǎn)動(dòng)部分，由于轉(zhuǎn)動(dòng)部分與非轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間必須保持有一定得間隙，水流可能會(huì)通過(guò)此類間隙，從流道上溢到水輪機(jī)坑內(nèi)，為了減少這種泄露，在這些間隙處，均設(shè)計(jì)有專門的密封裝置。盡管如此，由于流道與水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪上冠以上部位之間的壓差作用，依然存在水流從轉(zhuǎn)輪流道通過(guò)上述間隙滲漏到頂蓋里面，為了防止頂蓋中的水位上升，水輪機(jī)結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)有座環(huán)上固定導(dǎo)葉自流排水孔、水輪機(jī)坑自流排水管路，以及頂蓋排水泵。頂蓋中的水通過(guò)自流排水管路和泵最終均匯集到滲漏集水井。

2.2 輔助設(shè)備和管路漏水

全廠可能漏水的輔助設(shè)備和管路分別包括布置在133.50 m高程的檢修排水泵房、142.41 m高程的污水泵房、147.41 m高程的消防泵房、155.31 m每個(gè)可能有設(shè)備或管路有漏水的房間地面上，均設(shè)置有排水溝，排水溝里設(shè)置地漏，將相應(yīng)的漏水匯集到全廠滲漏排水管網(wǎng)，并最終匯集到滲漏集水井。

3 應(yīng)急排水

為了防止水淹廠房，全廠與上下游水相連的管路上除工作閥門外，均設(shè)置有應(yīng)急檢修閥門。全廠設(shè)有2條DN500的應(yīng)急排水總管，總管與廠房縱向軸向平行，并分別布置在縱軸線的上下游兩側(cè)，總管在廠房左端與應(yīng)急排水井相連。為了防止或減小水輪機(jī)頂蓋由于結(jié)構(gòu)故障而出現(xiàn)的緊急漏水事故帶來(lái)的危害，在每臺(tái)機(jī)組水輪機(jī)坑的上、下游側(cè)各均設(shè)置有3條應(yīng)急排水管，分別連到與上下游側(cè)的應(yīng)急排水總管上。

全廠滲漏、應(yīng)急排水管網(wǎng)匯集到滲漏集水井中的水，通過(guò)滲漏排水泵和應(yīng)急排水泵，直接排到電站下游。

4 機(jī)組檢修排水

全廠布置有一條平行于廠房縱軸線的檢修排水廊道，廊道底部高程從左端113.20 m到按照一定坡比，到右端后高程約為112.0 m，廊道右端與檢修集水井連接，排水廊道洞寬2.0 m，洞高2.5 m。每臺(tái)水輪機(jī)設(shè)置有1個(gè)蝸殼排水閥和4個(gè)尾水管盤型排水閥，在機(jī)組檢修時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水口檢修閘門，開啟蝸殼排水閥，將流道中高于下游尾水的引水洞中的水自流排入尾水管，再關(guān)閉下游尾水閘門，打開尾水盤型閥，將流道中的水通過(guò)DN800的排水管，排到入檢修排水廊道，然后通過(guò)檢修排水泵直接排到電站下游。

5 結(jié)語(yǔ)

全廠排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)系到電站的運(yùn)行安全，是整個(gè)電站設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)。通過(guò)分解然后匯總的設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目排水系統(tǒng)可以將來(lái)自全廠土建、設(shè)備的滲漏水以及緊急情況下的涌水和機(jī)組檢修時(shí)的流道水，合理分流，匯合到滲漏、檢修集水井，并最終通過(guò)滲漏排水設(shè)備排往廠外，保證了項(xiàng)目排水的需要。項(xiàng)目設(shè)計(jì)既滿足該電站的地下廠房結(jié)構(gòu)的排水特殊要求，也合乎規(guī)范要求。