道孚抽水蓄能电站施工总布置规划

摘要：

四川省道孚抽水蓄能电站上水库海拔约4 300 m，为当前全球海拔最高的大型抽水蓄能电站，工程规模宏大，上、下水库高差大，下水库施工场地狭窄，施工布置难度大。为科学确定施工总布置规划方案，在分析工程施工特性、确定施工总布置规划原则的基础上，通过计算分析和方案比较，系统研究得到施工总布置分区、料场选择与规划、场内交通规划、主要施工工厂设施和施工营地、堆（存、转）场规划方面的主要设计成果。结果表明：推荐的施工总布置规划方案合理可行，符合工程实际特点，满足相关规程规范和政策的要求。研究成果可为类似高海拔工程提供借鉴。

关键词：

施工总布置； 料场选择； 场内交通规划； 堆（存、转）场规划； 道孚抽水蓄能电站

中图法分类号：TV512

文献标志码：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2025.01.012

文章编号：1006-0081（2025）01-0068-07

0 引 言

施工总布置规划设计的科学合理性对于有效保障工期、质量、安全、效益、环保、水保、移民等有重要意义。随着水电工程建设的不断深入和发展，工程师和学者们结合各水电工程的独特性开展了施工总布置规划的系统研究。在水利水电工程方面，吴俊等［1］、潘少华等［2］、杨波等［3］、薛守宁［4］、喻文振等［5］、张超等［6］分别对滇中引水工程、巴基斯坦卡洛特水电站、西藏拉洛水利枢纽、大渡河沙坪二级水电站、金沙江上游旭龙水电站、雅砻江牙根二级水电站的施工总布置规划进行了相关研究。在抽水蓄能电站方面，庄洪志等［7］、叶爱群等［8］分别对山东文登抽水蓄能电站、江西洪屏抽水蓄能电站施工总布置规划进行了相关研究。

四川省道孚抽水蓄能电站位于高寒高海拔地区，是当前全球海拔最高的大型抽水蓄能电站，该工程具有施工环境恶劣，上、下水库之间高差大，下水库可利用施工场地匮乏等特点，给施工总布置规划带来诸多挑战。为此，本文结合工程枢纽布置特点和施工特性，通过计算分析和方案比选，得到道孚抽水蓄能电站科学、合理的施工总布置规划方案，可为后续类似高海拔工程提供参考。

1 工程概况

四川省道孚抽水蓄能电站［9］位于道孚县色卡乡，下库距道孚县城直线距离约55 km；距离成都直线距离约262 km。道孚抽水蓄能电站总装机容量2 100 MW（6×350 MW），建成后主要工程任务为调峰、填谷、储能、调频、调相、紧急事故备用和促进新能源开发利用等。道孚抽水蓄能电站作为“十四五”重点实施项目，电站上水库海拔约4 300 m，是当前全球海拔最高的大型抽水蓄能电站及中国运行水头第二高（最大水头760.7 m）的抽水蓄能电站。

该工程等别为Ⅰ等，工程规模为大（1）型。枢纽工程主要建筑物由上水库、下水库、输水系统、地下厂房和开关站等组成。上水库大坝采用混凝土面板堆石坝，坝顶高程4 281.0 m，最大坝高86.4 m，坝顶长度796.76 m，环库路总长2 435.22 m。下水库大坝采用混凝土面板堆石坝，坝顶高程3 547.0 m，最大坝高96 m，坝顶长度260 m。输水系统总长2 623.31 m（沿6号机），其中引水系统全长1 758.66 m，尾水系统全长864.65 m，电站距高比为2.92。地下厂房拟采用中部布置方案，主副厂房洞开挖尺寸为216 m×26.6 m×59.7 m（长×宽×高）。

工程区包括桑其柯、盘龙沟（桑其柯支流）及两岸山体和桑其柯左岸山顶缓坡台地；工程区地貌最低部位为桑其柯，沟底高程3 440～3 480 m，两岸山体雄厚，山顶高程4 100～4 300 m，地貌基本形态是具夷平面（或山麓剥夷面）的大起伏高山；工程区未发现深大活动断裂通过，较大规模泥石流、滑坡、崩塌等不良地质现象不发育，局部陡崖不稳定岩体主要分布于桑其柯两岸陡崖处；工程场地地震基本烈度为Ⅷ度，区域构造稳定性较差；工程场地周边无矿产资源和地下水开采，未发现地面沉降、地裂缝等地质灾害。

2 施工特性

2.1 施工布置特点

（1） 上、下水库之间距离长、高差大（约730 m）、地形陡峭，上、下水库连接路修建难度较大。

（2） 工程区周边自然环境良好，环保要求较高，场内道路及临时设施等布置需尽量减少对自然环境的影响。

（3） 上水库施工区场地开阔，沿线有缓坡地，施工场地布置条件较好；下水库施工区施工场地有限，施工布置条件较差。

（4） 上水库区支沟径流量较小，施工期用水需从下水库分级抽取。

（5） 下水库区石方洞挖、石方明挖料储量丰富，可作为工程混凝土粗骨料及堆石料料源。

（6） 下水库土石方开挖工程量大，河道沿线泥石流沟道能够满足堆渣容量的要求，沟道陡峭狭窄，施工期需确保泥石流治理及沟水处理工程的安全、可靠。

2.2 施工条件

道孚抽水蓄能电站工程区有一条乡村道路经色卡乡与G350线相连接，沿G350线向东至道孚县八美镇后，有两条公路与外界联系：① 继续沿G350线经丹巴、小金、映秀，再转G4217都汶高速经都江堰至成都，距离约400 km；② 沿G248线至新都桥接G318线，继续沿G318线至康定，再转G4218雅叶高速、G5京昆高速经雅安至成都，距离约430 km。

道孚抽水蓄能电站外来大宗建设物资运输量较大。水泥计划在雅安、乐山、都江堰采购；钢材、木材计划在成都采购；粉煤灰计划在西南地区的火电厂采购；油料不需要专门开展采购与运输，可直接利用道孚八美镇现有加油站供应油料。

下水库具有规模开采的天然砂砾料，但储量较少。可采用石料人工轧制混凝土粗、细骨料，人工混凝土骨料主要采用地下厂房洞室、输水系统以及交通隧道等开挖的微风化—新鲜岩体进行轧制，不足部分在扩库开挖或料场开采。上、下水库大坝填筑料源优先采用工程开挖石料，不足部分在扩库开挖或料场开采。

工程施工用电高峰负荷估算为14 000 kW，上水库为5 000 kW，下水库为9 000 kW。结合附近电网分布情况以及前期建设条件，在下水库大坝左岸设一座35 kV施工中心变电站，从八美镇接线，新建35 kV线路约25 km。

2.3 施工导流规划

2.3.1 上水库施工导流

上水库位于桑其柯左岸缓坡沟道，利用山顶宽缓地形开挖筑坝成库，大坝坝顶高程4 281.0 m，最大坝高86.4 m，汇流面积和洪量均较小，本阶段上水库推荐采用机械抽排的导流方式。

上水库大坝初期导流标准为全年20 a一遇洪水，相应24 h洪量为2.836万m3。坝体施工期临时度汛标准拟采用全年50 a一遇洪水，相应24 h洪量3.207万m3。为确保地下厂房正常施工及机电设备安装，进/出水口的施工期度汛标准采用全年100 a一遇洪水，相应的设计流量为7.13 m3/s。

2.3.2 下水库施工导流

下水库拦河坝为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高96.0 m。工程采用围堰一次拦断河床、隧洞泄流的导流方式，采用永久泄洪放空洞在施工期兼做导流洞使用。

初期导流标准选用全年20 a一遇洪水，相应设计流量为103 m3/s；施工期临时度汛标准选用全年50 a一遇洪水，设计流量为127 m3/s；进/出水口的施工期度汛标准采用全年100 a一遇洪水，相应的设计流量为145 m3/s。

2.3.3 下水库拦沙坝施工导流

桑其柯、盘龙沟拦沙坝均为混凝土重力坝，最大坝高分别为40.0，38.5 m，均采用枯水期围堰一次拦断河床、隧洞泄流的导流方式，施工导流标准均为枯水期10 a一遇洪水，相应设计流量分别为25.8，18.4 m3/s。

2.4 施工控制性进度

主体工程施工项目包括：上水库混凝土面板堆石坝、输水发电系统工程、下水库混凝土面板堆石坝、下水库扩库开挖、溢洪道、泄洪放空洞、桑其柯拦沙坝与盘龙沟拦沙坝。

工程施工筹建期12个月，施工准备期6个月，主体工程施工期60个月，工程完建期10个月，总工期为76个月。

2.5 对外交通运输

2.5.1 对外交通运输方案

大宗物资运输采用公路运输方式，公路运输推荐线路为：成都—G318—G248—G350—电站工程区，或成都—G4217—G350—电站工程区。

对电站重大件设备采用公路运输或水路公路联合运输方式，运输路线：从成都（或乐山）起，沿G5京昆高速143 km至雅安，再沿G4218雅叶高速135 km至康定，接G318线71 km至新都桥，转G248线60 km至八美镇，再转G350线8 km至色卡乡，转格拉基电站复建道路22 km至电站工程区。路线全长439 km。

2.5.2 上水库对外连接线

上库对外交通考虑沿着G350往上库方向，利用现状上山公路到达上库对外交通道路起点。上库对外交通采用对外交通Ⅳ级路标准，设计速度为20 km/h，路基宽7.5 m，起于上山公路现状道路交叉口，止于上下库连接线，路线长约7.72 km。利用现状道路改扩建4.65 km，新建段长3.07 km。

2.5.3 下水库对外连接线

下水库对外连接线新建段沿庆大河而上，经色卡乡，在色卡乡北侧与G350平交相接。该段为格拉基电站复建道路，长约20 km，路基宽度4～5 m，泥结石碎石路面。在道孚抽水蓄能电站施工期间对该段道路路面硬化（局部改造）后可以利用。

3 施工总布置规划

3.1 施工总布置规划原则

根据该工程枢纽布置及施工特点，考虑影响施工总布置的各种主要因素，在进行施工总布置规划时遵循以下主要原则。

（1） 工程形成上、下水库两大施工区域，施工工作面较多；下水库可供利用的施工场地少，施工总布置采取因地制宜、充分利用现有场地、集中与分散相结合的方式进行。

（2） 料源选择优先利用工程开挖料，尽量不专设料场。

（3） 施工场地的规划应遵循有利生产、方便生活、环境友好、节省资源、经济合理的原则。

（4） 施工总布置力求协调紧凑，节约用地，尽量利用荒地、滩地、坡地，不占或少占耕地和经济林地。

（5） 满足施工场地及渣场布置要求的前提下，充分考虑环境保护、水土保持要求。

（6） 施工布置场地应满足场地防洪标准，避开泥石流、滑坡等地质灾害隐患区域。

（7） 施工场地及渣场应避开主要水源、宗教古迹等地区，并满足防洪及场地排水要求。

（8） 工程枢纽地处高海拔地区，缺氧严重，施工营地布置应尽量选用海拔较低的区域。

3.2 施工分区规划布置

根据该工程枢纽布置特点、施工场地条件、料场位置、施工总布置及场地规划原则，并结合场外、场内交通布置，将施工场地布置划分为上水库施工区和下水库施工区，施工分区规划如图1所示。

3.2.1 上水库施工区

上水库施工区主要布置有上水库砂石加工系统、混凝土生产系统、上水库进/出水口工作面、引水隧洞上游工作面、3号临时生产设施、上水库综合加工厂、机械及汽车修理厂、施工机械及汽车停放场、上水库综合仓库、金属结构拼装厂、上水库油库、供水站、供风站等施工设施。此外，上水库转存料场A、上水库转存料场B、上水库渣场、上水库场平等也位于该施工区。上水库施工平面布置如图2所示。

3.2.2 下水库施工区

下水库施工区主要布置有下水库砂石加工系统、混凝土生产系统、业主建设及运行管理前方营地、1号临时生产设施、下水库机械修配厂、下水库汽车保养站、机电物资设备库、下水库金属结构拼装厂、综合加工厂、汽车停放场、机械修配厂、供风站、供水站、变电站等施工设施。此外，下水库1号支沟渣场、下水库1号转存料场、下水库场平等也位于该施工区。下水库施工平面布置如图3所示。

4 料场选择与规划

根据该工程施工场地条件和上、下水库之间高差大、距离远的特点，料源分上、下水库施工区分别进行规划。

4.1 上水库施工区

根据地质资料及分析，该工程填筑料料源有工程明挖料、洞挖料，优先利用工程石方开挖可利用料作为料源，见表1。

该工程上水库施工区开挖可利用料合计约732.49万m3，设计需要量总量约724.43万m3，工程石方可利用量/设计需要量为1.01，基本满足土石方挖填平衡，工程开挖可利用料满足该工程料源需求。因此，通过系统规划和计算分析，上水库施工区不需要专门开设石料场。

4.2 下水库施工区

下水库施工区利用工程石方开挖可利用料作为料源，见表2。

工程下水库施工区石方洞挖可利用料约109.84万m3，石方明挖可利用料约113.28万m3，开挖可利用料合计约223.12万m3。工程石方可利用料合计约214.08万m3，工程石方可利用量/设计需要量为1.04，开挖可利用料满足本工程料源需求。因此，通过系统规划和计算分析，下水库施工区不需要专门开设石料场。

5 场内交通规划

5.1 场内主要交通规划

该工程上、下水库之间距离较长、高差大、地形陡峭，上、下水库连接公路修建难度较大，故场内交通规

划以色卡乡至上、下水库道路作为主要进场道路。下水库以格拉基电站为场内交通起点，将下水库工区内1号路作为场内交通主干道，在适当位置接线至各下水库施工工作面。上水库以现有道路接线进场，通过新建的上、下水库连接路（上水库明线段）作为上水库场内交通干道至各施工工作面。上、下水库连接路（下水库明线段、上水库隧洞段）作为次要场内交通衔接上、下水库工区，承担部分电站施工运输及后期运行管理的功能。

场内永久交通如图4所示，主要包括1号路、101号路（至进厂交通洞及开关站工作平台道路）、2号路（上、下水库连接路）、3号路（下水库环库道路）等永久交通设施。

场内临时交通主要包括大坝坝肩各设计高程的开挖及坝体填筑道路，至各工区营地、各施工支洞口、渣场、料场、工厂设施的临时专用线路及施工期过坝交通设施。

5.2 上、下水库连接线（2号路）布置方案比选

工程上、下水库之间距离长、高差大（约730 m）、地形陡峭，为实现上、下库之间连通，保证电站正常运营，在上、下库之间修建通道。结合地形地质条件，拟定两种路线方案（图5）：路基+隧道方案和路基+桥梁方案。

（1） 方案一（红色线）：路基+隧道方案。路线起于桑其柯拦砂坝，止于上水库环库路。路线长约13 699 m，其中隧道1座，长约3 140 m，隧道占比23%。K0+000～K4+530段为场内非主要交通，路线顺着地形进行展线，路面宽度为3.5 m，设计速度为15 km/h；K4+630～K7+770为隧道段，道路等级为场内非主要交通，K4+630～K4+900路面宽度为4.0 m，K4+900～K7+770路面宽度为3.5 m，设计速度为15 km/h；K7+770～K13+699为场内二级道路，路线顺着地形进行展线，路面宽度为7.0 m，设计速度为30 km/h；采用水泥混凝土路面结构。

（2） 方案二（绿色线）：路基+桥梁方案，全部为明线。起于桑其柯拦砂坝，经2号支洞、上库环库路，止于上库对外道路终点，道路全长19.53 km，其中桥梁4座，共计长约400 m，桥梁占比2%。起点至上水库环库路段为场内非主要交通，路线顺着地形进行展线，路面宽度为3.5 m，设计速度为15 km/h；上水库环库路至终点为场内二级道路，路线顺着地形进行展线，路面宽度为7.0 m，设计速度为30 km/h；采用水泥混凝土路面结构。

对两种路线进行方案综合比较分析，如表3所示。

综上，通过对工程投资、弃渣利用、工期及环境影响等方面的综合比较分析得出，方案1比方案2较优，即推荐方案1（路基+隧道方案）作为上、下水库连接线布置方案。

6 主要工厂设施和施工营地布置

6.1 砂石加工系统规划布置

上水库砂石加工系统布置在上水库库盆附近。主要供应上水库大坝、输水系统、部分交通工程等（共约21.17万m3混凝土），以及大坝工程（约33.28万m3垫层料）所需的成品骨料，供应成品砂石骨料总量约123.12万t。混凝土砂石骨料及垫层料的毛料设计需要量约136.54万t，折合自然堆积体积约50.01万m3，料源为工程石方洞挖可利用料及石方明挖可利用料。

下水库砂石加工系统布置于桑其柯河道右岸，1号沟出口附近平台上。主要供应下水库大坝、输水系统、泄洪放空洞、地下发电厂房、溢洪道、主变洞、厂房、部分交通工程等（共约35.87万m3混凝土），以及大坝工程（约5.93万m3垫层料）所需的成品骨料，供应成品砂石骨料总量约92.56万t。混凝土砂石骨料及垫层料所需毛料设计需要量约115.7万t，折合自然堆积体积约52.6万m3，料源为工程石方洞挖可利用料。

6.2 混凝土生产系统规划布置

上水库混凝土生产系统布置在上水库库盆2号路旁，主要负责上水库的混凝土供应。系统成品骨料需要量共约42.04万t，采用自卸汽车从上水库砂石加工系统运输骨料供应。

下水库混凝土生产系统布置在进场交通附近的空地内，主要负责下水库的混凝土供应。系统成品骨料需要量共约67.23万t，采用自卸汽车从下水库砂石加工系统运输骨料供应。

6.3 施工营地规划布置

（1） 业主营地。业主建设营地拟布置在八美镇，为满足现场人员的生产办公及生活需求，营地建筑面积16 410 m2，占地面积23 000 m2。

（2） 业主建设及运行管理前方营地。为满足施工期建设管理以及电站运行管理的需要，在下水库工区设置业主建设及运行管理前方营地。于下水库大坝下游进场交通洞口附近缓坡地建设永久营地，规划该营地的建筑面积8 000 m2，占地面积18 000 m2。

（3） 承包商营地。考虑到工程海拔过高，缺氧严重，为改善高原地区生活条件，拟将承包商营地布置在八美镇，与八美业主营地相邻，规模高峰年平均1 100人，规划营地建筑面积8 000 m2，占地面积12 000 m2。

7 堆（存、转）场规划

根据工程各主要枢纽布置和土石方开挖渣料分布特点，结合渣场布置、施工交通、施工工期，以及环保和水保等要求，按照安全、可靠、就近、经济的原则，考虑前期临建工程尽量挖填动态平衡，主要对各施工区主体工程和交通工程进行土石方平衡及堆（存、转）场规划分析。

根据施工场地条件和上、下水库之间高差大、距离远的特点，分上、下水库施工区分别考虑。上水库堆（存、转）渣场规划见表4，下水库堆（存、转）渣场规划见表5。

8 结 语

四川省道孚抽水蓄能电站处于高海拔地区，工程规模宏大，具有上、下水库之间高差大，下水库可利用施工场地匮乏等特点，通过对其施工总布置规划的系统研究，主要得到以下结论。

（1） 若上、下水库相对独立且具有较好的对外交通线路，施工总布置可按上、下水库两大分区规划。

（2） 对于上、下水库高差大和地形陡峭带来的上、下水库连接路规划难题，可考虑采用地下交通隧道方案，并通过投资、环保、工期等方面的综合比较，确定较优的道路布置规划方案。

（3） 针对高海拔地区缺氧等施工环境，施工营地布置上应以人为本，尽量选用海拔较低且进场条件较好的区域。

（4） 经过全面系统的研究，形成了推荐的施工总布置规划设计方案，满足了质量、进度、安全、环水保、移民等设计要求，满足了相关规程规范和政策的要求，通过了相关部门的审查。本文相关成果可为类似高海拔地区大型抽水蓄能电站施工总布置规划提供借鉴。

参考文献：

［1］ 吴俊，马红钧，王曙东，等.滇中引水工程弃渣场布置研究［J］.人民长江，2020，51（9）：142-145.

［2］ 潘少华，杨学红，罗立哲.巴基斯坦卡洛特水电站施工总布置规划［J］.水利水电快报，2020，41（3）：1-5.

［3］ 杨波，徐文林，牛运华.西藏拉洛水利枢纽工程施工总布置规划［J］.水利水电快报，2022，43（11）：28-33.

［4］ 薛守宁.沙坪二级水电站闸坝工程施工布置及质量评定［J］.人民长江，2022，53（增2）：95-98，103.

［5］ 喻文振，陈金龙，陈曦，等.旭龙水电站施工总布置规划设计及评价［J］.人民长江，2023，54（增2）：166-171.

［6］ 张超，曹驾云，王建平，等.牙根二级水电站施工总布置规划设计［J］.水利规划与设计，2023（11）：130-135.

［7］ 庄洪志，吴朝月.文登抽水蓄能电站施工总布置设计［J］.西北水电，2013（1）：29-32.

［8］ 叶爱群，熊金萍.洪屏抽水蓄能电站施工布置设计［J］.小水电，2014（5）：36-40，44.

［9］ 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司.四川省道孚抽水蓄能电站施工总布置规划专题报告［R］.成都：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，2023.

（编辑：高小雲）

General construction layout plan of Daofu Pumped Storage Power Station

ZHANG Chao，WANG Jianping，ZHANG Weifeng，CHEN Shiquan，HUANG Changlong

（POWERCHINA Chengdu Engineering Corporation Ltd.，Chengdu 610072，China）

Abstract：

The upper reservoir of Daofu Pumped Storage Power Station in Sichuan Province has an altitude of about 4 300 m，making it the largest pumped storage power station in the world with the highest altitude currently.The scale of the project is grand，the height difference between the upper and lower reservoirs is large，and the construction site for the lower reservoir is scarce，making the construction layout difficult.In order to scientifically determine the construction general layout planning scheme，based on the analysis of the construction characteristics and the principles of the construction general layout planning，the computational analysis and scheme comparison were adopted to systematic research.The main design results of the construction general layout zoning，material yard selection and planning，on-site traffic planning，the main construction factory facilities and construction camps，and storage （storage，transfer） yard planning were obtained.The results indicated that the recommended construction general layout planning scheme was reasonable and feasible，in line with the actual characteristics of the project，which met the requirements of relevant regulations，norms，and policies.The research results can provide a reference for similar high-altitude projects.

Key words：

general construction layout； material yard selection； on-site transportation planning； planning of storage and transfer sites； Daofu Pumped Storage Power Station