龍溪口航電樞紐工程發(fā)電廠房設(shè)備進(jìn)廠方式研究

張高 陳海坤 寧華晚 向賢鏡 楊曼

摘 要：龍溪口航電樞紐工程主要由通航建筑物、擋水建筑物、泄水建筑物、引水發(fā)電建筑物及魚(yú)道建筑物組成。河床式發(fā)電廠房布置于河道左岸，其左側(cè)為魚(yú)道壩段，右側(cè)為泄洪閘壩段。發(fā)電廠房主要建筑物包括主機(jī)間、安裝間、裝卸場(chǎng)、副廠房、主變及GIS室內(nèi)開(kāi)關(guān)站等。裝卸場(chǎng)緊鄰左岸魚(yú)道布置，機(jī)電設(shè)備運(yùn)輸通過(guò)樂(lè)宜高速公路新民鎮(zhèn)匝道下高速，經(jīng)左岸進(jìn)廠公路到達(dá)左岸回車(chē)場(chǎng)，通過(guò)跨魚(yú)道進(jìn)場(chǎng)交通橋進(jìn)入裝卸場(chǎng)。由于進(jìn)廠公路與發(fā)電機(jī)層高差較大，同時(shí)考慮左岸仿生魚(yú)道的布置影響，采用公路運(yùn)輸直接進(jìn)廠無(wú)法實(shí)現(xiàn)。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析，最終選擇了（水平+垂直）進(jìn)廠方式。

關(guān)鍵詞：龍溪口航電工程;發(fā)電廠房設(shè)備;進(jìn)廠方式研究

中圖分類號(hào)：U655? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2020）11-0093-02

1 工程概況

龍溪口航電樞紐工程位于樂(lè)山市犍為縣新民鎮(zhèn)境內(nèi)，為岷江樂(lè)山至宜賓段四個(gè)梯級(jí)樞紐中的最后一級(jí)，上游為犍為梯級(jí)。工程開(kāi)發(fā)任務(wù)為航運(yùn)為主，航電結(jié)合，兼顧防洪、供水、環(huán)保等綜合利用。工程建成后可渠化庫(kù)區(qū)31.8km河段達(dá)到Ⅲ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)，常年通行1000t級(jí)船舶。

龍溪口樞紐工程正常蓄水位317m，死水位316m，總庫(kù)容3.24億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容2450萬(wàn)m3。電站裝機(jī)容量48萬(wàn)kw，裝置9臺(tái)貫流式機(jī)組，單機(jī)容量5.334萬(wàn)kw，發(fā)電最大引用流量4768.2m3/s，多年平均發(fā)電量20.2億kw×h，年平均裝機(jī)利用小時(shí)4208 h。工程等別為二等大（2）型，樞紐工程主要由通航、擋泄水、引水發(fā)電及魚(yú)道等建筑物組成，樞紐建筑物采用 “一”字型布置，從左至右依次為：左岸非溢流壩段+魚(yú)道壩段+廠房壩段+泄洪閘壩段（24孔）+船閘壩段+右岸非溢流壩段。

工程涉及水庫(kù)區(qū)的下渡鄉(xiāng)、黃旗壩、虎吼壩、機(jī)場(chǎng)壩及河口地區(qū)、丁家壩、康家壩、孝姑鎮(zhèn)、鐵爐鄉(xiāng)、五一壩、龍孔鎮(zhèn)等10個(gè)片區(qū)防洪排澇工程，防洪堤總長(zhǎng)47.41公里。龍溪口樞紐工程施工采用3期導(dǎo)流方式，總工期65個(gè)月。

2 發(fā)電廠房區(qū)基本資料

2.1水文、泥沙條件

龍溪口閘址以上集水面積131980km2，多年平均流量2680m3/s，年平均徑流量845億m3，壩址設(shè)計(jì)（p=1%）洪峰流量為49500m3/s，校核（p=0.1%）洪峰流量為68800 m3/s，下游消能防沖工程為50年一遇洪水設(shè)計(jì)，洪峰流量為43700m3/s。本工程額定水頭11.3m，機(jī)組運(yùn)行水頭范圍為6.42～17.17m。多年平均天然懸移質(zhì)輸沙量2466萬(wàn)t，多年平均含沙量292g/m3，多年平均推移質(zhì)8.82萬(wàn)t。

2.2工程地形地質(zhì)條件

閘址區(qū)內(nèi)河谷兩岸坡屬中低山～丘陵寬谷侵蝕地貌，河谷呈不對(duì)稱的“U”形寬谷，兩岸山體呈不對(duì)稱狀，左岸坡以丘陵地貌為主，山勢(shì)低矮，且較平緩，坡頂高程358m，與河床高差約55m;右岸坡體則以中低山地貌為主，山勢(shì)較為陡峻、雄厚，頂坡高程395m，與河床高差約92m。

閘址處河床寬度相對(duì)較窄，正常蓄水位317.00m時(shí)，庫(kù)面寬710m，主河道位于右岸，寬約360m，河水面高程約302m，水深5～9m。該河段河谷左岸為堆積岸，河流階地較為發(fā)育，沿河臨岸主要由河漫灘階地構(gòu)成，階地之上沖積層（Qal）厚8～19m;河谷右岸為沖刷岸，河流較為順直，岸坡基巖多裸露。

廠址區(qū)內(nèi)巖層總體傾向下游偏右岸，巖性以泥巖為主。區(qū)內(nèi)無(wú)斷層切割，廠房主機(jī)間基礎(chǔ)置于新鮮巖體內(nèi)，安裝間、裝卸場(chǎng)等基礎(chǔ)置于弱風(fēng)化和微風(fēng)化巖體之上，地基承載力和抗變形能力均滿足設(shè)計(jì)要求。

3 設(shè)備進(jìn)廠方式選擇

本工程發(fā)電廠房布置于河道左岸，為河床式廠房，屬擋水建筑物，左側(cè)為魚(yú)道壩段，右側(cè)為泄洪閘壩段。發(fā)電廠房主要建筑物包括主機(jī)間、安裝間、裝卸場(chǎng)、副廠房、引水渠、尾水渠、主變及GIS 室內(nèi)開(kāi)關(guān)站等。廠房總長(zhǎng)287.20m，其中主機(jī)間段203.20m、安裝間段60m，裝卸場(chǎng)段24m。除9#機(jī)組外，每?jī)膳_(tái)機(jī)組之間設(shè)一永久沉降縫，共分5個(gè)機(jī)組壩段。安裝間布置在主機(jī)間左側(cè)，裝卸場(chǎng)設(shè)在安裝間的左側(cè)。

機(jī)電設(shè)備運(yùn)輸通過(guò)樂(lè)宜高速公路新民鎮(zhèn)匝道下高速，經(jīng)左岸進(jìn)廠公路到達(dá)左岸回車(chē)場(chǎng)，通過(guò)跨魚(yú)道進(jìn)場(chǎng)交通橋進(jìn)入裝卸場(chǎng)?？紤]防洪要求，進(jìn)廠公路高程同壩頂高程為324.50m，廠房發(fā)電機(jī)層高程為305.00m，兩者高差19.5m;加之左岸布置有儲(chǔ)料場(chǎng)，與左岸非溢流壩距離約75m，同時(shí)考慮左岸仿生魚(yú)道的布置影響，機(jī)電設(shè)備采用公路直接進(jìn)廠無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

3.1 設(shè)備進(jìn)廠方式比選

根據(jù)上述分析，由于進(jìn)廠公路與發(fā)電機(jī)層高差較大，同時(shí)左岸布置有仿生魚(yú)道，設(shè)備運(yùn)輸采用公路直接進(jìn)廠無(wú)法實(shí)現(xiàn)，需重點(diǎn)從空間上進(jìn)行進(jìn)廠方式研究，擬定（水平+垂直）進(jìn)廠和（垂直+水平）進(jìn)廠兩種方案進(jìn)行比選：

（1）（水平+垂直）進(jìn)廠：安裝間采用臺(tái)階式布置，分主安裝間和裝卸場(chǎng)，裝卸場(chǎng)位于主安裝間左側(cè)，接左岸進(jìn)廠交通;裝卸場(chǎng)高程與進(jìn)廠公路同高，為324.5m，裝卸場(chǎng)內(nèi)設(shè)一臺(tái)160t/50t橋式起重機(jī)，機(jī)電設(shè)備運(yùn)輸車(chē)輛直接進(jìn)入裝卸場(chǎng)，利用160t/50t橋式起重機(jī)進(jìn)行卸車(chē)，從裝卸場(chǎng)吊至主安裝間305m高程進(jìn)行機(jī)電設(shè)備組裝，組裝完成后利用主廠房?jī)膳_(tái)250/50t橋式起重機(jī)吊至安裝部位。主安裝間尺寸為：60m×22.5m×42m（長(zhǎng)×寬×高），裝卸場(chǎng)尺寸為：15m×24.3m×22.4m（長(zhǎng)×寬×高）。

（2）（垂直+水平）進(jìn)廠：在安裝間上游擋水墻（墻頂高程與壩頂同高，為324.5m）內(nèi)布置機(jī)電設(shè)備吊物孔，吊物孔尺寸為12.0m×11.0m×19.5m（長(zhǎng)×寬×高），機(jī)電設(shè)備進(jìn)廠通過(guò)吊物孔進(jìn)行垂直運(yùn)輸，起吊設(shè)備為進(jìn)水口檢修門(mén)機(jī)，機(jī)電設(shè)備起吊至305.00m高程后，再通過(guò)平板車(chē)運(yùn)至安裝間內(nèi)進(jìn)行組裝，組裝完成后利用主廠房?jī)膳_(tái)250/50t橋式起重機(jī)吊運(yùn)至安裝部位。進(jìn)水口檢修門(mén)機(jī)兼顧廠房機(jī)電設(shè)備、進(jìn)水口攔污柵、閘門(mén)起吊，門(mén)機(jī)跨度需20m。安裝間尺寸為：60.0m×22.5m×31.6m（長(zhǎng)×寬×高）。

（3）（水平+垂直）進(jìn)廠與（垂直+水平）進(jìn)廠方案綜合比較：①設(shè)備運(yùn)輸便利性：（水平+垂直）進(jìn)廠設(shè)備運(yùn)輸較方便，可以一次運(yùn)至安裝間;（垂直+水平）進(jìn)廠需先通過(guò)門(mén)機(jī)垂直調(diào)運(yùn)，再通過(guò)平板車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)后，才能運(yùn)輸至安裝間;

②運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)出場(chǎng)：（水平+垂直）進(jìn)廠車(chē)輛可以直接進(jìn)入裝卸場(chǎng)，回車(chē)方便;（垂直+水平）進(jìn)廠需在壩頂卸車(chē)，由于壩頂寬度限制，回車(chē)?yán)щy;

③運(yùn)行管理：（水平+垂直）進(jìn)廠裝卸場(chǎng)為封閉空間，長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程不需要增加額外工作;（垂直+水平）進(jìn)廠由于吊物孔為露天式，為確保雨水不進(jìn)入安裝間，需增加吊物孔蓋板，吊物孔蓋板長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，需進(jìn)行維護(hù)、維修;

④起吊設(shè)備：（水平+垂直）進(jìn)廠為單獨(dú)的橋式起重機(jī)，專供機(jī)電設(shè)備裝卸用;（垂直+水平）進(jìn)廠機(jī)電設(shè)備起吊門(mén)機(jī)為進(jìn)水口閘門(mén)、攔污柵合用，起吊門(mén)機(jī)跨度較大，施工期存在一定的施工干擾;在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行管理方面，（水平+垂直）進(jìn)廠更優(yōu);

⑤投資方面：（水平+垂直）進(jìn)廠增加裝卸場(chǎng)，安裝間高度加高;（垂直+水平）進(jìn)廠為保證廠房上游擋水墻能滿足設(shè)備起吊及壩頂交通要求，上游擋水墻需增加寬度;總體土建投資上，綜合土建和起吊設(shè)備總體投資，（水平+垂直）進(jìn)廠投資相比（垂直+水平）進(jìn)廠方案減少約290萬(wàn)元（不含運(yùn)行維護(hù)費(fèi)）。

綜合以上分析，（水平+垂直）進(jìn)廠在多方面較（垂直+水平）進(jìn)廠優(yōu)，本工程進(jìn)廠方式選?。ㄋ?垂直）進(jìn)廠。

4 結(jié)語(yǔ)

龍溪口航電樞紐工程河床式發(fā)電廠房布置于河道左岸，屬擋水建筑物，發(fā)電廠房主要建筑物包括主機(jī)間段、安裝間段、裝卸場(chǎng)段、副廠房等。裝卸場(chǎng)布置于安裝間左側(cè)，緊鄰左岸魚(yú)道布置，機(jī)電設(shè)備運(yùn)輸通過(guò)樂(lè)宜高速公路新民鎮(zhèn)匝道下高速，經(jīng)左岸進(jìn)廠公路到達(dá)左岸回車(chē)場(chǎng)，通過(guò)跨魚(yú)道進(jìn)場(chǎng)交通橋進(jìn)入裝卸場(chǎng)。由于進(jìn)廠公路與發(fā)電機(jī)層高差較大，同時(shí)左岸布置有仿生魚(yú)道，設(shè)備運(yùn)輸采用公路直接進(jìn)廠無(wú)法實(shí)現(xiàn)。結(jié)合樞紐整體與廠房綜合布置，通過(guò)充分挖掘空間布置潛力，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比選，最終選擇了（水平+垂直）進(jìn)廠方式，較好地解決了本工程發(fā)電廠房設(shè)備進(jìn)廠問(wèn)題。