1、第十一章 抽水蓄能電站及地下廠房11.1 抽水蓄能電站廠房一、類型純抽水蓄能電站：發電引水無天然徑流。混合式抽水蓄能電站：發電援用流量中有部分天然徑流 。二、廠房方式中低水頭常采用地面廠房；高水頭大容量，多采用地下或半地下式廠房。三、廠房機組類型三機式：每臺機組包括發電機、水輪機和水泵三種機器。其中發電機兼做電動機。二機式可逆機組：每臺機組包括發電機和水輪機。其中發電機兼做電動機，水輪機兼做水泵。每種又可分為豎軸和橫軸兩類。11.2 地下水電站一、地下式廠房適用條件受地形、地質條件限制，在地面上找不到適宜位置建造地面式廠房，而地下具有良好的地質條件或是國防上需求，可將廠房布置在地下山巖中，稱為

2、地下式廠房。二、地下廠房的優越性(1)在深峽谷、大泄量的河道內，采用地下廠房有利于水工樞紐的總體布置。 (2)在山巖不穩定地域，廠房和壓力管道可防止山坡崩坍的危害，并且具有良好的人防條件。(3)有能夠降低建筑物的工程造價。(4)在嚴寒、炎熱或多雨地域，廠房的施工和運轉可不受氣候的影響。(5)有利于堅持地面景觀。三、地下廠房的缺陷(1)地下巖石開挖量很大，添加了工程的開挖費用。(2)通風、防潮、照明條件較差，要有專門措施，否那么對設備和管理人員都不利。(3)地質條件較差時，用于支護方面的費用將要添加。四、地下廠房的總體布置1 、地下廠房的布置型式 首部式尾部式中部式根據地下廠房在引水發電系統中的

3、位置，地下水電站可分為：首部式中部式尾部式(1)首部式地下廠房 廠房位于電站引水系統的首部。其特點為：有壓引水隧洞較短，尾水隧洞較長。不設上游調壓室。可采用單元供水，不設下端閥門。 因此可以降低造價。 首部式(2)尾部式地下廠房:廠房位于引水系統的尾部。 具有較長的引水隧洞和較短的尾水隧洞， 普通均設有上游調壓室。尾部廠房接近地表，廠房的交通、出線及通風等輔助洞室的布置及施工運轉比較方便。適用水頭范圍較大，最高水頭達1000m以上，目前高水頭電站多采用尾部布置方式，我國已建成的地下水電站尾部式占70%以上。 尾部式(3)中部式地下廠房廠房位于引水系統的中部。上游引水道和下游尾水道均較長。中部式

4、2、地下廠房的洞室組成主廠房洞室+附屬洞室洞室群。1主廠房縱軸線防止與大斷裂系統方向一致；盡能夠垂直于巖層走向；最好與巖體中最大主應力方向一致，否那么30。2副廠房為防止添加主洞室的跨度，地下副廠房往往設于主廠房的一端；機組尺寸不大、圍巖穩定性好時，也可布置在主廠房一側，主副廠房集中布置在同一主洞室內。 副廠房可部分布置在地下，部分布置在地面。如：必需接近主機的附屬設備集中布置在緊靠主機房的地下副廠房內，其他可以利用已有洞室分分布置或放在地面副廠房內。3主變壓器及開關站的布置主變壓器布置：普通傾向于布置于地下，以縮短發電機母線長度。需設專門的通風、排煙、防火防爆措施，洞內設防爆門和防爆隔墻。布

5、置一：主變壓器洞與主廠房平行，較常用。布置二：主變壓器布置在主廠房一端。開關站布置：布置在地面時，經過豎井或斜井與主變相連。假設因地形限制將其布置在地下洞室內，地下開關站盡量利用廢棄的洞室(如施工支洞、導流洞)或與其它洞室(排風洞)合用。(4)安裝間可布置在主廠房一端或廠房中間機組段之間。(5)交通運輸洞：為平洞、豎井。其位置與安裝間位置直接關連，兩者應一同思索確定。(6)主閥門洞室：可布置在主廠房內，或布置接近廠房上游側的單獨閥門室內。(7)尾水洞、尾水閘門洞尾水隧洞較長時，可采用幾臺機組結合出水或分組出水；較短時可采用單獨出水。尾水洞上設尾水閘門井，上設尾水閘門洞室。(8)通風洞：進風洞、

6、出風洞以及通風機室。通風機噪聲大，通風機室應遠離主、副廠房，普通可放在洞口或單獨的洞室內。另通風洞可與其它洞室結合，如利用交通運輸洞或無壓尾水洞進風，利用出線洞出風。(9)其他輔助洞室：包括出線洞、排水洞、平安人行洞、施工洞等。 地下廠房輸電線由出線洞引出，引出線為母線時即稱母線洞。出線洞可以采用平洞、斜井或豎井。地下廠房內為了敷設電纜和引出母線至主變洞，需求設置相應的電纜和母線支洞。 3、廠房洞型和洞室間距選擇(1)廠房洞型選擇地下廠房頂拱：做成曲線型，目前傾向采用無拱座的噴錨支護頂拱。假設巖體比較完好鞏固，也可以不作支護或只作部分的噴錨支護措施。地下廠房的邊墻：普通直立。巖性較差而程度構造

7、應力又比較大的情況那么采用曲線型邊墻或傾斜邊墻。(2)洞室布置的普通要求洞頂最小埋深可取洞室開挖寬度的1.52.0倍。 洞室的最小允許間距，普通不小于相鄰洞室中最大開挖寬度的1.01.5倍。洞室相交應盡量堅持正交。上下層洞室之間的巖石厚度，不小于洞室開挖寬度的l2倍。 洞室布置應盡能夠相互結合。尾水管程度段之間以及尾水管與母線洞之間的巖壁應設法加寬加厚，可采用窄而高的尾水管。五、地下廠房的開挖大斷面洞室多自上而下分層開挖。過程為：開挖頂部中間導洞橫向開挖出廠房頂拱后立刻做好支護用臺階法開挖下一層并做好支護。施工方法多為鉆孔爆破法，必要時可采取預裂爆破或打防震孔。地下廠房分層開挖表示圖分層起/止

8、高程 (m)高度(m)開挖方法簡述支護方法452.9/447.08.2中導洞先行開挖，兩側擴挖錯距跟進的方式，噴錨支護視巖石情況隨后跟進。臺車造錨桿孔，優先采用先注漿后插桿的施工方式，注漿機注漿，平臺車配合人工安插錨桿，鋼筋網片安裝利用平臺車或自制臺架，采用噴混凝土臺車以濕噴方式進行混凝土和鋼纖維混凝土噴護，潛孔鉆機鉆設錨索孔。錨索的安裝施壓采用自制臺架或打設施工平臺，錨索的編制在后方綜合加工廠進行。444.7/436.38.4先中部進行預裂梯段拉槽爆破，兩邊預留巖壁梁保護層，巖壁梁開挖采用垂直鉆孔和水平鉆孔相結合周邊光爆的方式。436.3/430.26.1在層巖壁梁澆筑前先進行邊墻的預裂爆破

9、，待巖壁梁混凝土達到強度后，采用潛孔鉆進行梯段爆破430.2/423.66.6開挖方式同層，本層穿插進行母線洞的鎖口支護及開挖，母線洞的開挖采用小導洞、短進尺的開挖方式。423.6/417.66.0先中部梯段拉槽爆破，兩邊進行光面爆破的施工方式417.6/412.65.0412.6/403.758.85本層基礎保護層開挖采用鉆孔直接至建基面，孔底設置柔性墊層一次爆破的開挖方式。第層：思索頂拱的穩定成型，便于頂拱支護施工和觀測儀器的埋設、頂拱拱角網架支撐砼的施工及施工設備的任務性能，第層高度定為8.2m。第層：該層為巖壁吊車梁的施工部位。為便于巖壁吊車梁的施工，第層開挖至巖壁吊車梁下部2m高程處，開挖高度為8.4m。第層：該層開挖的施工通道為進廠交通洞，開挖條件較好；主變運輸洞、油罐室、低壓電纜洞在本層，母線洞的洞頂在此層出露，為了便于主變運輸洞、低壓電纜洞、母線洞的開挖，做好油罐室、低壓電纜洞的鎖口支護和母線洞的洞頂鎖口支護；此層開挖高度定為6.1m。第層：該層施工通道仍為進廠交通洞，且此層母線洞出露，為便于此層開挖與母線洞開挖平行作業，此層開挖高度定為6.6m。第層：該層開挖的施工通道為高壓支管、壓力管道施工支洞，其開挖高度取6.0m。第層：該層與高壓支管在同一層，施工通道仍為為高壓支管、壓力管道施工支洞，故此層開挖高度取5.0m。第層：該層開挖