望江楼水电站厂房设计

赵鹏强，唐振华，李 帅，姜 军（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

望江楼水电站厂房设计

赵鹏强，唐振华，李 帅，姜 军
（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林 长春 130021）

望江楼水电站位于吉林省集安市境内，为鸭绿江梯级电站的其中一级电站。文中介绍了望江楼水电站厂房的设计思路，对厂房主要尺寸、布置和基础处理等进行了较为详尽的描述。

望江楼水电站；厂房布置；主体设计

1　厂区建筑物布置

发电厂房布置于主河床右侧，厂区建筑物由河床式发电厂房、引水渠、尾水渠和变电站等四部分组成。

1）发电厂房左侧紧邻枢纽工程泄洪闸，右侧与右岸重力坝段相接。发电厂房总长84.3 m，共分3个坝段，从左向右依次为主机间1号、2号机组坝段、主机间3号、4号机组坝段和安装间坝，其中1，2号机组坝段长27.2 m，3号、4号机组坝段长31.1 m，安装间坝段长26 m。主厂房下游布置尾水副厂房，进厂大门布置在安装间下游侧。

2）引水渠宽58.30 m，反坡段最大水平长度约30 m，渠底高程为190.50 m，以1∶4的反坡与上游河床平顺相接，引水渠上游设一道拦沙坎，以防沙石沿斜坡进入进水口，磨损水轮机，根据水库50年坝前泥沙淤积高程196.30 m，确定拦沙坎坎顶高程为197.00 m。

3）尾水渠宽55.30 m，水平长度27.04 m，渠底高程为188.04 m，以1∶4的反坡与下游河床平顺相接。

4）66 kV变电站布置在厂前区过坝公路挡墙与尾水挡土墙之间的回填空地上，地面高程为208.80 m，变电站采用GIS户内式布置，占地面积为22.6×18.95 m（长×宽）。

2　主厂房主要确定

2.1平面尺寸

1）厂房机组段长度是根据机组进水及尾水流道平面尺寸确定，水轮机尾水流道宽度8.20 m，中墩结构厚度5.00 m，确定机组间距13.20 m；同时考虑边墩结构厚度、吊钩限制线及设备布置，确定主机间长度58.30 m；安装间长度按满足一台机组扩大性检修摆放大件尺寸控制，按满足发电机转子、定子和主轴，水轮机转轮和导水机构组装以及内配水环的安装检修的要求，同时考虑吊钩限制线要求，确定安装间长度为26.00 m，主厂房总长为84.30 m。

2）厂房宽度是由发电机尺寸及水轮机辅助设备尺寸，同时考虑吊钩限制线确定，厂房静宽度为13.00 m，其中转轮中心线上游侧9.60 m，转轮中心线下游侧3.40 m，考虑吊车柱高度1.5 m，厂房总跨度16.00 m。安装间与主机间同宽度。

2.1厂房各层高程确定

厂房各层高程以机组安装高程为基准，根据各层机电设备布置尺寸以及土建结构要求等因素确定。

1）水轮机吸出高度H=-7.50 m，根据单机发电额定流量Q=138.76 m3/s，相应下游尾水位为198.08 m，4台机发电额定引用流量Q=555.04 m3/ s，相应下游尾水位为198.74 m，并且考虑水轮机转轮需要有足够的淹没深度，确定水轮机安装高程为191.24 m。

2）厂房建基高程由机组安装高程、机组进水流道高度和进水流道底板厚度确定。机组进水流道高度为9.02 m，底板混凝土厚2.20 m，由此确定厂房建基高程为184.53 m。根据该设计阶段贯流灯泡式水轮发电机组部件尺寸及设备布置要求，确定运行层地面高程为201.44 m。

3）根据厂房下游校核尾水位高程208.28 m，确定尾水平台及厂区地面高程为208.80 m，为防止厂区积水流入场内，确定安装间层地面高程为208.90 m。

4）发电厂房安装间层地面高程与运行层地面不同高，安装间层地面高程比运行层高7.46 m，轨顶高程由起吊最大件高度及吊钩最小的垂线长度加上距地面最小安全距离来确定，根据安装起吊水轮机外配水环、水轮机转轮等要求最终确定轨顶高程为221.98 m。

5）厂区地面高程主要由下游校核尾水位控制，根据（SL252-2000）《水利水电工程等级划分及洪水标准》中3.2.5条的规定，发电厂房的进厂交通按3级建筑物进行设计，非常运用洪水重现期200年，相应校核洪水尾水位208.28 m（P=0.5%），由此确定厂区地面高程为208.80 m。

6）根据桥机的尺寸及相关资料，确定主厂房屋面彩板结构底高程为226.30 m，厂房屋顶高程为227.88 m。

3　厂房布置

发电厂房由主机间、安装间、安装间上游副厂房以及下游尾水副厂房组成。

1）主机间内布置4台贯流灯泡式水轮发电机组，水轮机型号为GZA899-WP-410型，单机容量为10 MW，共分二层布置，即流道层及运行层。流道层地面高程为186.73 m，运行层地面高程为201.44 m。运行层以下均为大体积混凝土结构，在185.21 m高程布置检修廊道，在检修廊道内布置两个检修排水泵室，以满足机组检修排水。运行层布置有油压装置及调速器，该工程油、气、水管路及电缆等布置，未采用以往在运行层地面布置管道沟、电缆沟的型式，均采用在运行层地面以下布置廊道的型式，使主机间运行层层面布置较整洁、合理。主机间中央布置水轮发电机组，机旁盘布置在下游尾水副厂房内，以减小主厂房的宽度。根据吊运设备需要，主厂房内布置一台型号为100 kN/ 32 kN的桥式起重机，桥跨13.0 m。

2）安装间地面高程为208.90 m，其下部布置三层副厂房，第一层地面高程为185.21 m，布置渗漏排水泵室，其下部为渗漏集水井。第二层地面高程为195.44 m，布置透平油罐室、油处理室、以及通风机房等。第三层地面高程为201.44 m，布置中压空压机室、低压空压机室以及通风机房等，并兼做电缆夹层使用。

3）安装间上游副厂房分两层布置。第一层地面高程201.44 m，与运行层同层，布置通信机房、蓄电池室、通信值班室、计算机室等，第二层地面高程为208.90 m，与安装间同层，布置中央控制室。

4）下游尾水副厂房分三层布置，第一层地面高程为197.44 m，布置技术供水泵室、消防水泵室、机修间以及工具间。第二层地面高程为201.44 m，与主机间运行层同高，布置厂用变及低压配电室、高压开关柜室、励磁变及电压互感器室等，因主机间运行层较狭窄，机旁盘相应移到该层房间。第三层地面高程为208.90 m，布置自动化试验班、继电保护实验室、高压实验室、自动化观测站、值班室、厕所等。

5）为满足厂房内部交通需要，在安装间布置一部楼梯，可通到安装间及其下部各层及渗漏排水泵室；在安装间上游副厂房布置一部楼梯，可通到安装间及安装间上游副厂房下部各层；在下游尾水副厂房内左右两侧各布置一部楼梯，用以满足下游副厂房各层的垂直交通，其中下游副厂房左侧楼梯向下可到185.21 m检修廊道。

4　厂房基础处理

发电厂房所在的主河床覆盖层较薄，大部分基岩裸露，为弱风化安山岩，穿插有花岗斑岩脉，岩石坚硬，但节理裂隙发育，须进行固结灌浆处理。固结灌浆孔间、排距均为3 m，呈梅花形布置，深入基岩5 m。

根据（SL319-2005）《混凝土重力坝设计规范》规定，坝高在50 m以下，岩体相对隔水层的透水率为0.05 L/（min.m.m），防渗帷幕应深入到该岩层内3～5 m。根据规范要求和坝基渗透情况，右岸坝基帷幕灌浆深度为岩下5～10 m。发电厂房坝段的建基高程低于上述深度，且基础已作了固结灌浆，因此不再进行帷幕灌浆。

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1002－0624（2016）08－0010－02望江楼水电站位于吉林省集安市境内，为鸭绿江梯级电站的其中一级电站，电站厂房为河床式发电厂房，厂房内安装四台贯流灯泡式水轮发电机组，单机容量10 MW，总装机容量为40 MW。

2016-01-01