西藏扎拉水电站工程关键技术综述

胡向阳 胡中平

收稿日期：2023-11-23

作者简介：

胡向阳，男，正高级工程师，硕士，主要从事长江流域综合规划研究与管理工作。E-mail：huxiangyang@cjwsjy.com.cn

引用格式：

胡向阳，胡中平.

西藏扎拉水电站工程关键技术综述

［J］.水利水电快报，2024，45（6）：1-7.

摘要：

为提升西藏地区水电开发水平，以扎拉水电站为研究对象，结合该工程特点，总结了扎拉水电站工程勘察设计中遇到的关键技术问题，并通过方案比较、试验研究等手段提出了解决思路和具体方案。扎拉水电站采用引水式开发，工程无法避让区域性闹中活动断裂，具有“高水头、冲击式、深竖井、多断裂带”等特点，同时将装备世界最大的单机容量（500 MW）冲击式机组，工程建设面临较大挑战。对此，扎拉水电站引水开发选择采用“裁弯取直”方式，可较好适应藏东南高山峡谷地区大拐弯段的河流条件。在设计引水隧洞时，采取减小过闹中断裂引水隧洞规模，设置排水洞，混凝土衬砌采用铰接设计以及加强安全监测等综合措施。针对500 MW冲击式水轮转轮，推荐采用锻焊加工制造方式，水斗分瓣考虑避让根部高应力区，转轮轮毂外径约4 900 mm，焊接接头的冲击功可达到70 J（0 ℃）左右，可基本满足转轮设计制造的要求。

关键词：

枢纽布置； 活动断裂； 深竖井； 冲击式水轮发电机组； 扎拉水电站

中图法分类号：TV653

文献标志码：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2024.06.001

文章编号：1006-0081（2024）06-0001-07

0  引  言

近年来，在双碳目标和国家能源战略转型要求前提下，中国西南地区极为丰富的水能资源禀赋与区域高质量发展需求相互契合，成为水电开发的重要增长点。在以往引水式水电开发过程中，针对引水隧洞穿越活断层［1-2］、高寒高海拔地区深埋隧洞施工［3］等共性问题的处理，为西藏地区的水电开发提供了参考。但是，西藏东南地区具有地质构造条件复杂、生态环境脆弱等特点，目前仍缺乏成熟的水电开发系统方案。为了更好地挖掘西藏东南地区丰富的水电潜力，还需要统筹处理好水电开发与生态环境保护之间的关系，以及解决好复杂地质条件下深埋大直径引水隧洞设计、超高水头大容量水轮发电机组研发等重大课题［4］。

扎拉水电站是西藏首座装机容量超过百万千瓦的大型水电站，装备世界首台套500 MW冲击式水轮发电机组，具有“高水头、冲击式、深竖井、多断裂带”等技术特点和难点，工程建设面临的主要挑战包括以下几个方面：

（1） 工程区跨越多种地质构造，地质条件复杂。枢纽工程位于新构造活动较强烈地区，岩性构成复杂，岩体性状差，断裂构造发育；引水线路工程穿越闹中活动断裂带，规模大，性状差，给引水隧洞设计、施工带来极大挑战。

（2） 工程地处高海拔低气温地区，自然气候恶劣，施工条件差。特别是两级竖井总高度约570 m，竖井单级高度和总高度均居国内水电工程前列。竖井地质条件差，存在围岩稳定、有害气体和地热等问题，施工难度大。

（3） 500 MW冲击式水轮发电机组研发、设计与制造难度大。扎拉水电站安装两台高水头500 MW冲击式机组，单机容量居世界首位，在高效率冲击式水轮机水力设计、大型转轮锻件研制、转轮加工工艺、泥沙磨损防护等方面研制难度极大，需业主、设计、制造厂家、科研等单位联合技术攻关。

本文在总结西藏扎拉水电站关键技术难题的基础上，通过方案比较、试验研究等手段提出了解决上述难题的研究思路和具体方案，可为同类工程提供参考。

1  工程概况

扎拉水电站主要开发任务为发电。坝址位于昌

都市左贡县碧土乡扎郎村，厂址位于林芝市察隅县察瓦龙乡珠拉村，距左贡县城约136 km，距昌都市约290 km，距河口约83 km。坝址控制流域面积8 546 km2，多年平均流量110 m3/s，多年平均径流量34.8亿m3。水库正常蓄水位2 815 m，总库容914万m3。电站总装机容量1 015 MW（主电站2×500 MW、生态电站3×5 MW），为Ⅱ等大（2）型工程。电站多年平均发电量为39.46亿kW·h，总工期54个月。

枢纽主要建筑物由挡泄水建筑物、生态电站、鱼道和引水发电建筑物等组成。挡水建筑物为混凝土重力坝，坝顶高程2 820 m，最大坝高70 m。坝身设1个表孔、2个泄洪冲沙底孔，采用底流消能。生态电站紧靠河床布置在右岸非溢流坝段坝后，安装3台5 MW混流式机组。引水发电建筑物布置于右岸，采用长引水式开发方式，主要建筑物包括进水口、引水隧洞、调压室、压力管道及地面厂房。引水线路长约5.4 km，首末总高差673.15 m。引水隧洞在上平段采用两机一洞，调压室后采用一机一洞。电站厂房为地面式，总尺寸118 m×75 m×69.1 m（长×宽×高），安装2台500 MW冲击式机组。鱼道采用竖缝式，布置在大坝右岸，全长约3 031.10 m。

2  关键技术问题

2.1  开发方式及枢纽布置

扎拉水电站所在河道呈“S”形走势；两岸河谷切割强烈，呈“V”字形，属横断山脉高山峡谷地貌。河道总体上从南至北并流而行，其间的地形分水岭分别为右岸永隆里南山和左岸他念他翁山，分水岭高程一般在4 000 m以上。该河段具有河势回转、峡谷深切、两岸山体雄厚的特点，具备较好的引水式开发条件。综合考虑河道落差、河流走势和河谷形态，枢纽布置的总体思路是采用“裁弯取直”的引水式开发，充分利用碧土乡扎郎村至轰东村之间“几”字形河段的落差（图1），厂房布置在“几”字形顶部的珠拉村附近，坝址、厂址选择的原则是在充分利用河段水能的情况下，尽量缩短引水线路，减少工程投资。

引水线路工程地质区内的闹中断裂（F1-6）展布于扎郎、闹中、扎古村东一带，北部在扎郎村北与断裂带相交，南部被河段“几”字形河谷中发育的东西向断裂截断，引水线路不可避免地要穿过闹中断裂带。根据引水隧洞穿越闹中断裂的部位和影响带宽度拟定了南线和北线两条线路进行比选，如图2所

示。综合地形地质条件、引水线路长度、洞室围岩稳定、水头损失、施工条件、工程投资等方面进行比较，选定穿越闹中断裂带相对更短、无影响带、线路总长更短的南线方案。该方案引水线路主洞长约3 720.6 m，其中闹中断裂带线路长305 m（无影响带）。

扎拉水电站首部枢纽面临非对称狭窄河谷，地质条件复杂（左岸为卵漂石土阶地、右岸为极强倾倒变形岩体），建筑物布置局促，泄洪消能和泥沙问题突出且兼顾生态的多重挑战。在多个阶段工作中，对首部枢纽进行了多方案比较，综合考虑地形地质条件、建筑物型式、施工条件、运行管理、环保生态要求及工程投资，扎拉水电站最终采用在河床布置混凝土重力坝、坝身布置表孔和底孔、下游设消力池、左岸布置导流洞、右岸布置生态电站和鱼道的枢纽布置方案（图3）。

扎拉水电站“裁弯取直”的开发方式较好地适应了藏东南高山峡谷地区大拐弯段的河流条件，充分利用了河道落差所蕴藏的丰富水能。工程通过线路、坝址和厂址比选尽可能规避或降低活动断裂、倾倒变形岩体等地质条件不利影响。通过水工模型、泥沙模型试验和数值分析研究，采用水库沉沙、设置排沙底孔、汛期限制水位排沙等综合措施，解决了水库泥沙淤积和机组过机泥沙问题。通过采取消力池和生态电站尾水组合布置的方案，克服了泄洪消能对生态电站、边坡等建筑物的不利影响。在生态方面采用鱼道满足河流生境溯流需求，利用生态电站和坝身设生态孔的相互调节，有效提高了生态流量泄放保证水平。该工程“充分利用水能、因地制宜布置、兼顾生态需求”的水电开发理念和工程布置思路，可为藏东南能源基地、雅鲁藏布江下游等地区的水电开发提供参考。

2.2  闹中断裂特性及工程措施

扎拉水电站地处青藏高原东部，构造发育，区域性闹中活动断裂（F1-6）展布其中。断裂横穿工程区，坝址和厂址分别位于断裂东、西两侧，引水隧洞无法避让。闹中断裂带规模大，物质组成复杂，岩性软弱，结构破碎，需要重点查明断裂活动方式、活动强度及物理力学性质，在此基础上采取合理可靠的设计方案，以避免引水隧洞在施工和运行中面临的诸多地质风险。

2.2.1  闹中断裂特性及其对引水隧洞的影响

通过对水电站附近槽谷内冰碛物等的测龄，建立了晚第四纪地层与地貌面时间标尺。结合多级阶地错断、山脊水系同步右旋错断等迹象分析，闹中断裂为以右旋走滑为主的全新世（Q4）活动断裂。在工程区附近碧土乡东北侧垭口附近冲沟部位，调查发现闹中断裂单次地震错断量约为1.7 m。基于 2017～2021年GNSS速度场结果、区内GPS观察的监测数据、地震地质调查获得的活动速率，并参考4个新建GNSS连续测站的初步观测数据，结合国内外对断层蠕滑速率的相关研究成果，分析闹中断裂蠕滑速率约为0.12～0.43 mm/a，可作为引水隧洞抗断设计参考依据［5-6］。

闹中断裂与引水隧洞交叉部位的走向为北北东—北东，倾角近直立，破碎带宽度达305 m。破碎带由碎裂片状岩和碎裂岩组成，其中碎裂片状岩原岩为板岩，位于断裂破碎带东段，宽约260 m；碎裂岩原岩为大理岩，位于断裂破碎带西段，宽约45 m。断裂破碎带完整性差，岩性软弱，属Ⅴ类围岩，极不稳定。引水隧洞存在围岩稳定、衬砌结构变形甚至错断等问题。

2.2.2  引水隧洞布置及结构型式

闹中断裂为全新世（Q4）活动断裂，规模大，破碎带性状差，对引水隧洞设计带来极大挑战。为降低引水隧洞施工和结构安全风险，在引水隧洞布置和结构设计方面采取了以下措施：

（1） 减小引水隧洞穿越闹中断裂长度，引水隧洞采用折线布置，接近垂直穿过闹中断裂。

（2） 减小隧洞规模，引水隧洞过闹中断裂洞段内径由7.5 m调整为6.0 m。

（3） 降低引水隧洞地下水位，在闹中断裂带引水隧洞上方15 m处布置排水洞和排水孔，减小隧洞施工风险，排水洞同时兼作闹中断裂地质勘探洞和监测洞。

（4） 混凝土衬砌采取铰接设计适应活断层蠕滑和黏滑变形，过闹中断裂段衬砌混凝土每6 m设置结构缝，缝宽4 cm，柔性材料填充，衬砌结构缝设置两层加厚紫铜止水。

（5） 在引水隧洞衬砌中预埋应力应变监测设施，与进水口闸门联动，一旦监测到引水隧洞衬砌有较大变形，进水口闸门立即关闭。

通过以上措施可保证引水隧洞穿过闹中断裂的施工和结构安全。

2.3  深竖井布置及施工方案

2.3.1  深竖井地质条件

引水隧洞竖井位于厂房后边坡山体内，基岩自下而上由三叠系上统瓦浦组第三段（T3wp3）钙质板岩、第四段（T3wp4）结晶灰岩、大理岩以及三叠系中统忙怀组第四段（T2m4）变质流纹斑岩组成。其中钙质板岩为软岩，结晶灰岩、大理岩为硬岩；岩体呈单斜构造，板理（层理）倾向北东—南东东，倾角一般为24°～50°，变化较大。山体内发育区域性断裂坡郎断裂（F1-2），展布于边坡坡顶附近，断裂总体走向北西，断面倾北东，倾角近直立，断裂带出露宽度 3～10 m，由碎裂岩组成，石英细脉充填，胶结较密实。地下水类型主要为基岩裂隙水，坡表未见地下水出露。

根据地应力测试成果，最大水平主应力σH=（1.3～1.4）σz，约为21.4 MPa，属中等地应力水平，位于隧洞竖井底部。竖井下部T3wp3钙质板岩属软岩—较软岩，存在软质岩塑性变形问题。

现场勘探平洞在竖井下部钙质板岩、碳质板岩地层内实测氡气（222Rn）最大浓度4 120.8 Bq/m3，存在放射性元素危害问题。

2.3.2  竖井布置方案

引水隧洞由上平段、竖井段、下平段组成，首末总高差673.15 m。可研阶段，引水隧洞竖井采用二级竖井方案；招标设计阶段，考虑竖井尽量布置在围岩地质条件相对较好的T3wp4结晶灰岩、大理岩中，因此研究了一级竖井布置方案，并对二级竖井布置方案进行了优化：缩短中平段的长度，适当加大下平段纵坡，减小竖井总高度。

（1） 一级竖井布置方案。引水隧洞由上平段、调压室、竖井段、下平段组成，上平段为两机一洞布置，竖井段、下平段为单机单洞布置（图4）。主洞经上平段末端的调压室后分为两条内径4.9 m的竖井，高约542.83 m；下平段内径为4.9～4.5 m，纵坡为10%，厂房前渐变为3.2 m，分别引水至厂内两台冲击式水轮机发电机组。

（2） 二级竖井布置方案。两级竖井布置方案引水隧洞由上平段、调压室、第一级竖井段、中平段、第二级竖井段、下平段组成（图5）。上平段按两机一洞布置，第一级竖井段及以下按一机一洞布置。竖井段内径为4.9 m，下平段内径为4.9～4.5 m，厂房前渐变为3.2 m，分别引水至厂内两台冲击式机组发电。引水隧洞竖井段总高度达570.58 m，分两级布置，其中一级竖井高度299.8 m，二级竖井高度270.78 m。

一级竖井布置方案中，竖井基本全部位于结晶灰岩、大理岩中。二级竖井布置方案中，第二级竖井主要位于薄层状钙质板岩中。一级竖井布置方案竖井围岩条件相对较好，但一级竖井方案下平段高压段长度增加约100 m，且为Ⅳ2类钙质板岩。两个方案水力学计算水头损失基本相同，调保计算结果区别不大。一级竖井方案单级竖井高度较大，考虑在竖井中部预留20 m长岩塞，将竖井分为上下两段平行施工，上下两段竖井开挖支护完成后，拆除岩塞；二级竖井布置方案可以减小两级竖井上下施工相互干扰，施工安全风险较小。经地质条件、水头损失、调保计算和施工风险等多方面综合比较，工程招标实施最终推荐二级竖井方案。

2.3.3  深竖井施工方案

扎拉水电站工程位于西藏高原地区，氧气稀薄，易造成人体缺氧反应，油动机械设备效率低，通风难度加大。深竖井地质条件复杂，施工人员和施工机械数量多，上下平行作业，施工工艺程序复杂，对于开挖出渣、围岩密集支护、混凝土衬砌、压力管道钢管安装等复杂、连续、高强度的施工有一定挑战。

国内水利水电工程中，大直径深竖井常规施工工艺采用反井钻机自上而下开挖导洞，再自上而下进行分层钻爆扩挖形成最终开挖断面。随着装备制造技术的快速发展，超高竖井掘进越来越多地使用机械破岩方式钻进，替代人工井下钻爆破岩方式凿井，改善作业环境，保证施工安全。部分工程竖井采用反井钻机一次开挖成型。例如，白鹤滩水电站左岸4条尾水排风竖井以及地下工程竖井溜渣井施工中，采用BMC600型大型反井钻机一次成型直径3.0～3.5 m竖井新技术［7］。在厄瓜多尔施工的美纳斯水电站，压力竖井设计开挖直径5.5 m，高度451.88 m，通风电缆井设计开挖直径6.0 m，高度440.59 m，采用RD5-550全断面反井钻机全断面一次开挖成型［8］。部分断面竖井掘进机在云南以礼河四级电站复建工程中进行了应用，该工程出线竖井开挖直径10.5 m，初期支护后直径10 m，竖井高度282.5 m，采用地质钻机导孔施工，反井钻机进行1.4 m溜渣井施工，5.8 m竖井掘进机自上而下进行开挖及初期支护，竖井掘进机拆除后进行10 m井筒开挖支护。

扎拉水电站竖井最大开挖直径6.9 m，缺乏在西藏高寒高海拔地区的大直径深竖井工程应用实例。因此，结合竖井布置方案，经施工工艺、施工支洞布置、施工进度、施工风险和工程投资等多方面综合比选，招标实施阶段确定深竖井采用反井钻机“先导后扩”的施工工艺进行施工。

2.4  500 MW冲击式水轮发电机组

扎拉水电站装设2台500 MW冲击式水轮发电机组，超过国内外冲击式机组应用实例（国外单机容量最大的是瑞士毕奥德隆电站机组423.13 MW，国内单机容量最大是四川金窝水电站机组150 MW），位居世界第一。扎拉水电站水轮机额定水头671 m，转轮节圆直径约4.9 m，参数水平和要求较以往显著提高，在设计制造和材料应用方面存在较大困难。主要关键技术包括：① 高效率冲击式水轮机的水力设计和模型试验；② 大型马氏体不锈钢转轮制造。其中，大型马氏体不锈钢转轮制造是项目成败的核心因素。

2.4.1  水轮机水力设计和模型试验

（1） 水力设计。水轮机水力设计采用理论分析和数值仿真相结合的方式进行，应用计算流体动力学CFD进行三维黏性流动计算分析。与反击式水轮机单相流不同，冲击式水轮机水力开发要考虑气液两相流的作用，采用两相流方法进行CFD流动分析计算。

转轮是能量转换的核心部件，其水力性能关系到整个机组性能的优劣。冲击式转轮设计的核心需要保证射流与水斗之间流量的合理匹配，水流的能量能够充分转换为水斗运动的机械能。冲击式转轮中的水流流动呈现典型的非定常两相流运动特点，其流动分析需要采用滑移网格技术进行两相流非定常分析。

应用CFD技术进行500 MW冲击式水轮机水力设计时，除了保证水流在水斗内运动流畅、能量转换充分，还应注意水斗出流不对相邻水斗的运动发生干涉，相邻射流在水斗内部不发生干涉，不出现漏流现象，并控制水斗背面腹壁效应。500 MW冲击式水轮机水力设计的气液两相分布见图6，射流与水斗干涉情况见图7。

（2） 模型试验。冲击式水轮机模型试验主要项目包括能量试验、飞逸转速试验、喷嘴流量试验、补气试验和变尾水位试验，其中最重要的是能量试验，对水轮机在不同特征水头和流量下的性能进行测试，其结果主要通过综合特性曲线来表征。

经过不断的创新研究和试验，国内两大机组厂家在500 MW冲击式水轮机水力设计和模型试验中均获得了最优效率约93%的优异结果，并在很宽的负荷范围内均有较高的效率。

2.4.2  大型马氏体不锈钢转轮制造

大型冲击式转轮制造主要采用整锻、锻焊（对焊和增材）两种制造工艺。为保证500 MW冲击式水轮机安全稳定运行，对转轮制造质量的要求极高。从材料性能考虑，整锻方式性能最佳，但材料利用率低（仅约30%），且锻件尺寸受锻造能力限制，表层和内部性能存在差异。锻焊方式采用转轮轮毂、水斗分别制造再焊接成整体的方式，合理的分瓣位置既保持水斗根部的几何完整性，也能满足转轮疲劳强度需求和制造的工艺性，但对焊接工艺要求很高。

（1） 转轮锻件材料制造。500 MW冲击式水轮机转轮最大外径约6.2 m，整锻结构转轮锻件直径约6.3 m（锻件毛坯重约500 t），锻焊结构转轮轮毂锻件直径约4.9 m（锻件毛坯重约300 t），材料选用马氏体不锈钢0Cr13Ni5Mo。国内锻件厂商针对04Cr13Ni5Mo锻件的业绩仅为2 m×0.6 m（直径×高）左右，无法满足500 MW冲击式水轮机转轮整锻和锻焊结构所需锻件的尺寸要求。因此，重点开展专项研究，对于大尺寸、大厚度的实心饼型锻件，针对锻造过程中锻件的碳化物析出、变形压实，晶相组织及其均匀性，层间力学性能控制、缺陷检查等关键技术进行研发。基于锻件厂的冶炼、锻压、热处理设备能力和多次锻件材料试验成果，经研究分析可知，300 t级04Cr13Ni5Mo锻件在材料冶炼、锻造、热处理、检测等方面不存在制约性因素。

（2） 焊接接头性能研究。转轮母材的冲击功可达到90 J（0 ℃）以上，但其焊接材料焊丝的冲击功一般为50 J，与母材性能差距较大。提升锻件焊接接头性能是锻焊结构冲击式转轮制造的关键技术。

为提升焊接接头的力学性能，从焊接材料、新型焊接设备和方法等方面进行研究，结果表明，焊接线能量对焊缝熔敷金属冲击韧性的影响较大，选择合适的线能量能降低焊丝含碳量和有害元素硫、磷含量，提高电弧稳定性。焊缝的0 ℃冲击功可达到70 J以上，焊缝接头的疲劳性能可以达到母材的80%。

根据上述关键技术的研究成果，500 MW冲击式水轮转轮推荐采用锻焊加工制造方式，水斗分瓣考虑避让根部高应力区，转轮轮毂外径约4 900 mm，焊接接头的冲击功可达到70 J（0 ℃）左右，基本满足转轮设计制造的要求。

3  结  论

（1） 扎拉水电站“裁弯取直”的引水开发方式较好地适应了藏东南高山峡谷地区大拐弯段的河流条件，充分利用了河道落差所蕴藏的丰富水能。电站首部枢纽采用水库沉沙、设置排沙底孔、汛期限制水位排沙等综合措施，解决了水库泥沙淤积和机组过机泥沙问题。通过采取消力池和生态电站尾水组合布置的创新方案，克服了泄洪消能对生态电站、边坡等建筑物的不利影响。在生态方面采用鱼道满足河流生境溯流需求，利用生态电站和坝身设生态孔的相互调节，有效提高了生态流量泄放保证水平。该工程“充分利用水能、因地制宜布置、兼顾生态需求”的水电开发理念和工程布置思路，可为藏东南能源基地、雅鲁藏布江下游等地区的水电开发提供参考。

（2） 扎拉水电站所在地区的闹中断裂为全新世（Q4）活动断裂，规模大，破碎带性状差，对引水隧洞设计带来极大挑战。在基本了解闹中断裂活动特性和查明其工程地质条件的基础上，采取减小过闹中断裂引水隧洞规模、设置排水洞、混凝土衬砌采用铰接设计以及加强安全监测等综合措施，解决了这一技术难题。

（3） 结合技术经济比较，扎拉水电站竖井方案仍选用施工相互干扰少、安全风险低的二级竖井方案；考虑西藏高寒高海拔地区缺乏大直径深竖井工程应用实例，结合竖井布置研究成果，经施工工艺、施工支洞布置、施工进度、施工风险和工程投资等多方面综合比选，工程实施阶段深竖井采用反井钻机“先导后扩”的施工工艺进行施工，研究成果可为高寒高海拔地区深竖井施工提供参考。

（4） 扎拉水电站装设世界首台套500 MW冲击式机组，尚无工程实例和成熟经验，远超国内现有技术水平，在机组设计制造、安装调试、运行等各个环节存在一系列关键技术问题。通过组织产业链上设计、制造、科研等多家优势企业进行联合攻关研发，充分利用国家首台（套）工程支持政策，目前已在水力设计、模型试验、转轮锻件制造等关健技术上取得突破，为下一步整机制造、安装奠定了坚实基础。

参考文献：

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［5］  胡朝忠，赵旻，沈鹏，等.扎拉水电站闹中断裂活动性、活动强度及其对工程的影响研究［R］.北京：中国地震局地震预测研究所，2022.

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［7］  彭爱华，吴世斌，唐鹏飞.白鹤滩水电站左岸尾水排风竖井大直径反井钻机一次成型施工技术的应用［J］.水利水电技术，2015，46（增2）：35-37.

［8］  李勇恩，才俭峰.大直径长竖井反井钻全断面施工工艺研究［J］.湖南水利水电，2018（5）：1-4.

（编辑：江  文）

Review of key technologies of Xizang Zhala Hydropower Station Project

HU Xiangyang，HU Zhongping

（CISPDR Corporation，Wuhan 430010，China）

Abstract：

In order to improve the hydropower development level in Xizang，taking Zhala Hydropower Station as the research object，we summarized the key technical problems in the survey and design of Zhala Hydropower Station，and put forward solutions and specific schemes through scheme comparison and test research. The project adopted a water diversion development method，which cannot avoid regional active faults. It had characteristics such as high water head，deep vertical shaft and multiple fault zones，which would be equipped with the world′s largest single unit capacity，500 MW Pelton turbine generator unit，facing significant challenges to the construction of the project. In this regard，the "River Cutoff and Straightening" method was adopted for the water diversion development of Zhala Hydropower Station，which can better adapt to the river conditions in the high mountain and canyon areas of southeastern Xizang. In the design of the water diversion tunnel，comprehensive measures such as reducing the scale of the water diversion tunnel due to overcrowding，setting up drainage tunnels，using hinged concrete lining design，and strengthening safety monitoring were taken. For the 500 MW Pelton water turbine runner，it was recommended using forging welding manufacturing method. The water bucket was divided into sections to avoid high stress areas at the root. The outer diameter of the runner hub was about 4 900 mm，and the impact energy of the welded joint can reach about 70 J（0℃），which can basically meet the requirements of runner design and manufacturing.

Key words：

hub arrangement； active fault； deep shaft； Pelton turbine generator unit； Zhala Hydropower Station