水电站第12章其他类型厂房

1、第十二章第十二章 其他类型厂房其他类型厂房 前面所述水电站厂房的布置设计主要是引水式地面厂房为例，其布置基本原理对其它型式的厂房也适用，本节主要说明其它类型厂房布置上的一些特点。 一、坝后式厂房 布置在非溢流坝后、与坝体衔接的厂房。 坝址河谷较宽，河谷中布置溢流坝外还需布置非溢流坝时，通常采用这种厂房。 厂坝连接方式 （1）厂坝连接处设纵向沉降伸缩缝将厂坝结构分开。厂坝各自独立承受荷载和保持稳定，结构受力比较明确。压力钢管穿过纵缝处应设置伸缩节。 （2）厂坝连接处不设纵向沉降伸缩缝，厂房下部结构通常与坝体连接成整体，厂坝共同保持整体稳定。坝体的变位会影响厂房，坝体承受的荷载一部分要传给厂房承担

2、，连接处需要传递较大的推力和剪力，因而厂坝连接段的结构强度应足够。布置特点v厂房上部与坝体之间的空间较大，主变压器场与副厂房往往可布置于此，开关站有时也以高架型式布置在坝的下游面上。 三峡水电站三峡水电站v 又称三峡工程、三峡大坝。位于湖北宜昌市的三斗坪镇，俯瞰三峡水电站并和下游的葛洲坝水电站构成梯级电站。大坝高程185米，蓄水高程175米，水库长600多公里，总投资954.6亿元人民币，安装安装32台单机容台单机容量为量为70万千瓦的水电万千瓦的水电机组机组 .坝 后坝 后厂 房厂 房坝 后坝 后厂 房厂 房泄洪泄洪坝段坝段万家寨坝后式水电站万家寨坝后式水电站v万家寨水利枢纽位于黄万家寨水利

3、枢纽位于黄河北干流托克托至龙口河北干流托克托至龙口峡谷河段峡谷河段 。电站厂房。电站厂房进水口高程进水口高程932932米，钢米，钢管直径管直径7.57.5米。主厂房米。主厂房长长196.5196.5米，宽米，宽2727米米（上部）、（上部）、43.7543.75米米（下部），高（下部），高56.356.3米。米。为坝后厂房。为坝后厂房。装装6 6台单台单机容量机容量1818万千瓦水轮发万千瓦水轮发电机组，电机组，额定水头额定水头6868米，米，最大水头最大水头81.581.5米，最小米，最小水头水头51.351.3米。米。 坝后厂坝后厂房房向家坝水电站向家坝水电站 向家坝水电站位于云南水富与

4、四川省交界的金沙江金沙江下游河段上，是金沙江水电基地最后一级水电站 。电站装机容量775万kW（8台80万千瓦巨型水轮机和3台45万千瓦大型水轮机），保证出电200.9万kW，多年平均发电量307.47亿kW.H。 二、溢流式厂房 v厂房布置在溢流坝后，洪水通过厂房顶下泄。v溢流式厂房适用于中、高水头的水电站，坝址河谷狭窄、洪水流量大，河谷只够布置溢流坝，采用坝后式厂房会引起大量土石方开挖，这时可以采用溢流式厂房。v溢流式厂房布置紧凑，由于厂房通常布置在河床中央，泄洪时下游水流条件较好。 (一) 溢流式厂房布置特点v 厂房顶泄洪，溢流式厂房通常是全封闭的，一般不设窗户。上游被大坝所挡，因此需要

5、人工照明、通风和防潮等措施。中央控制室、发电机层和各主要通道的照明最为重要，必须全天照明，以便运行人员监视和巡回检查以及处理紧急事故；通风机室一般布置在厂房的两端，便于进风和排风。 v 溢流式厂房的厂坝之间往往留有较大的空间，常将副厂房布置在厂坝之间，可节省投资。但由于厂坝之间阴暗潮湿，空气不好，设计时要进行必要的装饰，使副厂房具有较好的通风、照明和防潮功能，为运行人员和机电设备提供良好的工作条件。 v尾水平台在泄洪时受到较大的吸力，而且在泄洪开始和终了时受到水舌的冲击，所以尾水平台上不宜设副厂房。v溢流式厂房的安装间结合进厂交通条件，一般设于主厂房的一端或两端，很少设于中间。安装间大门设计要

6、考虑泄洪时防止溅水或地面水进入厂房发电机层，防止水渗入安装间下面的房间，必要时设置临时防洪设施。v为了减小溢流顶板的跨度，主厂房内除布置主机及必要的附属设备并留有主通道外，尽量不布置辅助设备和电气设备，后者宜布置在厂坝之间。v由于溢流厂房顶承受巨大的水重、顶板自重及水平推力(来自大坝及溢流时)，厂房排架通常由整片很厚的钢筋混凝土箱形结构组成，而不另设柱子。 (二) 溢流式厂房厂坝之间的下部连接型式(1) 厂坝分开。在厂坝之间设永久性沉降伸缩缝。钢管通过厂坝之间必须设伸缩节，以适应地基不均匀沉陷。(2) 厂坝整体连接。厂坝之间不设永久缝，施工缝进行回填灌浆，并有骑缝钢筋相连，使厂房底板与坝体连成

7、整体，厂坝之间不设伸缩节。(3) 厂坝缝面接触式连接。这种连接方式介于厂坝分开和整体连接之间。在厂坝之间留施工缝，待混凝土达到稳定温度后再进行接触灌浆，缝面不放插筋，不做键槽。这种缝面能传递水平推力，不能传递很大弯矩和剪力。厂坝之间的连接方式主要取决于地质条件，地基条件好可采用整体连接方式，地基条件差的宜采取分开布置。新安江水电站 新安江水电站建于1957年4月，是建国后中国自行设计、自制设备、自主建设的第一座大型水力发电站。其位于杭州建德市新安江镇以西6公里的桐官峡谷中 。电站总装机容量66.25万千瓦，保证出力17.8万千瓦，年发电量 18.6亿度. 三、坝内式厂房v布置在坝体空腔内的厂房

8、称为坝内式厂房 v坝内式厂房布置在溢流坝内，泄洪以及洪水期的高尾水位不直接作用于厂房。但坝内空腔削弱了坝体，使坝体应力复杂化。v坝内式厂房坝体空腔的大小和形状对坝体的应力影响很大。空腔的大小和形状应结合坝型、坝高、厂房布置的要求，选择优化断面。坝内厂房的布置设计应与大坝剖面形状的拟定密切配合进行区别？v坝内式厂房机组容量的确定、机电设备的选择和布置必须与坝内空腔的大小相适应。应采取一定的措施尽量减小主厂房的高度或宽度。v坝内式厂房副厂房的布置要视坝体空腔的大小而定。当厂房空腔宽度较大，副厂房可平行布置在同一空腔内主厂房的上、下游侧。当厂房空腔宽度较小时，可将大部分副厂房布置在坝外。v坝内厂房布

9、置需特别注意防渗、防潮、通风、照明问题。坝内空腔周围需设有隔墙，空腔壁与隔墙间布置排水沟管，主厂房顶部设有顶棚，上铺防水层。坝内厂房应有完善的通风、照明系统。四、河床式厂房大化水电站横剖面大化水电站横剖面v厂房与挡水建筑物一起座落在河床上，成为挡水前沿的一部分，厂、坝在结构上合为一体。v河床式厂房布置和结构计算的特点： 1厂房即是挡水建筑物，厂房上游侧设置挡水墙来承受上游水压力，因此必须进行厂房总体稳定分析和计算，包括抗滑稳定、基础防渗、地基应力等一系列问题。2河床式水电站的进水口是与厂房的主机室连接成为一个整体结构, 进口段的设计即为厂房设计的一部分。一、装置立轴轴流式水轮机的河床厂房一、装

10、置立轴轴流式水轮机的河床厂房3厂房的上游侧一般不设吊车梁，将吊车轨道直接铺设在由上游挡水墙伸出的带形牛腿上。另外由于机组容量大，水轮发电机组的尺寸较大，发电机的重量大，厂房桥吊、立柱、吊车梁的负荷也较大。4由于水电站的水头低，单机引用流量大，通常采用钢筋混凝土蜗壳。为了缩短机组段长度，蜗壳包角为为了缩短机组段长度，蜗壳包角为135225，常用，常用180；由于引用流量大，尾水管尺寸大，尾水平台加宽，平台由于引用流量大，尾水管尺寸大，尾水平台加宽，平台下面空间较大，可以布置很多辅助设备。下面空间较大，可以布置很多辅助设备。5低水头大容量的水轮机（即轴流转浆式机组）气蚀性能较差，要求安装高程较低，

11、因此基础开挖很深，水下混凝土方量很大。为了减少方量，尾水管扩散段底板常常上翘。6河床式电站的水库容量不大，水库中流速较大，泥沙、漂浮物均会被带到厂房前面，要考虑排沙、防淤及排污措施。泥沙问题处理不当，可能淤死进水通道，加快水轮机磨损。防污措施不当，也能压垮拦污栅，造成停电事故。7河床式电站落差不大，洪水期落差更小。尾水位高，除出力受阻外，对电站厂房设计也会造成不利的影响。一是进厂道路高，发电机层低，因此安装间与发电机层不在一个高程上。二是下游墙受到的水压力也大，几乎使厂房两面受压。二、二、装装置置贯贯流流机机组组的的河河床床厂厂房房虎跳岩电站厂房虎跳岩电站厂房( (轴伸式机组轴伸式机组) )v

12、水头低于水头低于20m的大中型河床厂房常采用贯流式机组的大中型河床厂房常采用贯流式机组。v机组转轮部分装置于转轮室内，发电机部分位于水机组转轮部分装置于转轮室内，发电机部分位于水轮机上游的灯泡体内。轮机上游的灯泡体内。v灯泡体固定于混凝土墩上，有的水电站厂房中灯泡灯泡体固定于混凝土墩上，有的水电站厂房中灯泡体用辐射布置的混凝土支承结构固定于流道中，以体用辐射布置的混凝土支承结构固定于流道中，以改善流道中的流态。改善流道中的流态。v灯泡体外壳可以拆开以便装卸发电机，电机转子直灯泡体外壳可以拆开以便装卸发电机，电机转子直径不大时可从转轮室吊出灯泡体，否则需在灯泡体径不大时可从转轮室吊出灯泡体，否则

13、需在灯泡体流道上方设专用吊孔吊运发电机。流道上方设专用吊孔吊运发电机。v灯泡的首尾部设有通道供运行人员进出和引出母线。灯泡的首尾部设有通道供运行人员进出和引出母线。通道也可设在灯泡体支撑结构的空腔内。通道也可设在灯泡体支撑结构的空腔内。v通往厂房上部和下部的水轮机固定支柱，其空腔用以引出通往厂房上部和下部的水轮机固定支柱，其空腔用以引出各种辅助管道和电缆，尺寸适宜时也可兼作通道。各种辅助管道和电缆，尺寸适宜时也可兼作通道。v灯泡式贯流机组：发电机装置在灯泡体内，发电机定子是灯泡式贯流机组：发电机装置在灯泡体内，发电机定子是灯泡体的组成部分，灯泡体的直径由发电机确定。灯泡体的组成部分，灯泡体的直

14、径由发电机确定。v轴伸式贯流机组：发电机装置在外部。轴伸式贯流机组：发电机装置在外部。v水头较小时，与采用立轴轴流机组比较，贯流机组厂房的水头较小时，与采用立轴轴流机组比较，贯流机组厂房的机组段长度和安装场尺寸减小，结构简单，厂基面可以提机组段长度和安装场尺寸减小，结构简单，厂基面可以提高，厂房钢筋混凝土和开挖土石方可减少，施工安装方便。高，厂房钢筋混凝土和开挖土石方可减少，施工安装方便。v在水轮机方面，贯流机组的效率高于竖轴轴流机组。在水轮机方面，贯流机组的效率高于竖轴轴流机组。v由于允许将机组装得低些也不致引起深开挖，水轮机的气由于允许将机组装得低些也不致引起深开挖，水轮机的气蚀问题可得以

15、减轻。蚀问题可得以减轻。富春江河床式电站富春江河床式电站 富春江水电站位于浙江桐庐富春江上，电站总装机容量29.72万kW，年发电量9.23亿kWh；厂房为挡水建筑物的一部分，最大高度57.4米，安装4台单机容量6.00万千瓦及一台容量5.72万千瓦的转叶式水轮发电机组，以110千伏、220千伏输电线路并入华东电网。 五、泄流式河床厂房 v泄流式河床式厂房简称泄流式厂房，也称混合式泄流式河床式厂房简称泄流式厂房，也称混合式厂房。其典型的布置有：厂房。其典型的布置有：n泄水道可布置在蜗壳与尾水管之间，以泄水道可布置在蜗壳与尾水管之间，以底孔形式底孔形式泄水泄水；n布置在蜗壳顶板上布置在蜗壳顶板上

16、(发电机置于井内发电机置于井内)，发电机层上，发电机层上部或主机房顶上，以部或主机房顶上，以堰流方式泄水堰流方式泄水；n在尾水管之间布置泄水廊道，或将机组段与泄水在尾水管之间布置泄水廊道，或将机组段与泄水道间隔布置，称道间隔布置，称闸墩式厂房闸墩式厂房。泄水式河床厂房的特点泄水式河床厂房的特点v 利用厂房机组段布置泄水道，可以减少泄水闸的长度，利用厂房机组段布置泄水道，可以减少泄水闸的长度，有的工程甚至可以完全不建单独的泄水建筑物。有的工程甚至可以完全不建单独的泄水建筑物。v 在多沙河流上利用厂房的泄水底孔排沙效果显著。我在多沙河流上利用厂房的泄水底孔排沙效果显著。我国某电站进行的现场侧验表明

17、，厂房泄水底孔的单位国某电站进行的现场侧验表明，厂房泄水底孔的单位流量排沙能力为水轮机进水口的流量排沙能力为水轮机进水口的78倍，排沙量则为倍，排沙量则为89倍，底孔排沙时期进入水轮机的泥沙颗粒级配较入倍，底孔排沙时期进入水轮机的泥沙颗粒级配较入库泥沙细得多，底孔排沙对厂房起到库泥沙细得多，底孔排沙对厂房起到“门前清门前清”的作用，的作用，为专门的冲沙闸所不及。为专门的冲沙闸所不及。v 河流漂污问题严重和有排冰要求时，利用厂房的溢流河流漂污问题严重和有排冰要求时，利用厂房的溢流堰泄水可顺畅地排除厂房前的漂污和浮冰，防止或减堰泄水可顺畅地排除厂房前的漂污和浮冰，防止或减轻污物，冰块堆积在进水口前

18、封堵拦污栅。轻污物，冰块堆积在进水口前封堵拦污栅。泄水式河床厂房的特点泄水式河床厂房的特点v 河床狭窄时采用闸墩式厂房可减少开挖和占用河岸的河床狭窄时采用闸墩式厂房可减少开挖和占用河岸的场地。场地。v 从流态来看，采用闸墩式厂房的枢纽，不论在洪水期从流态来看，采用闸墩式厂房的枢纽，不论在洪水期还是在平枯水期，枢纽上下游河流的水流状态几乎与还是在平枯水期，枢纽上下游河流的水流状态几乎与未建枢纽前相同，排沙、排污和排冰的效果较好。未建枢纽前相同，排沙、排污和排冰的效果较好。v 闸墩式厂房的缺点是机组分散，施工和运行不便。闸墩式厂房的缺点是机组分散，施工和运行不便。v 泄流式厂房利用泄水道泄水时产生

19、的增差作用，可以泄流式厂房利用泄水道泄水时产生的增差作用，可以部分地恢复水头，减少受阻出力，增加发电量。但要部分地恢复水头，减少受阻出力，增加发电量。但要注意，根据经验，厂房泄水底孔和水轮机的流量比不注意，根据经验，厂房泄水底孔和水轮机的流量比不宜大于宜大于1。葛洲坝水电站葛洲坝水电站 它位于湖北宜昌市境内的长江三峡末端河段上。电站装机容量271.5万千瓦，单独运行时保证出力76.8万千瓦，年发电量157亿千瓦时（三峡工程建成以后保证出力可提高到158万194万千瓦，年发电量可提高到161亿千瓦时）。 河 床河 床厂 房厂 房河 床河 床厂 房厂 房开开关关站站船船闸闸泄洪泄洪闸闸v抽水蓄能电

20、站的工作原理抽水蓄能电站的工作原理六、抽水蓄能电站厂房 抽水蓄能电站的类型抽水蓄能电站的类型v按与常规电站的结合情按与常规电站的结合情况分：纯抽水蓄能、混合式抽况分：纯抽水蓄能、混合式抽水蓄能水蓄能v按调节性能分：日调节、周调节、季调节按调节性能分：日调节、周调节、季调节v按水头分：按水头分：600m多级或三机式多级或三机式v按布置特点分：地面式、地下式按布置特点分：地面式、地下式v按机组类型分：四机式、三机式、两机式按机组类型分：四机式、三机式、两机式1、装置可逆式机组抽水蓄能电站厂房、装置可逆式机组抽水蓄能电站厂房图 装置可逆式机组的抽水蓄能电站厂房 v 两机式抽水蓄能机组由可逆式水泵水轮

21、机和电动两机式抽水蓄能机组由可逆式水泵水轮机和电动发电机组成。发电机组成。v该厂房内装置两台可逆式机组。采用圆形断面，该厂房内装置两台可逆式机组。采用圆形断面，并且将厂房半埋于地下，成为半地下厂房。在更并且将厂房半埋于地下，成为半地下厂房。在更多的情况下，抽水蓄能电站以采用地下厂房较为多的情况下，抽水蓄能电站以采用地下厂房较为有利。有利。v可逆式机组的水轮机尾水管与抽水机的吸水管合可逆式机组的水轮机尾水管与抽水机的吸水管合而为一，尾水管出口即吸水管的进口，需要装置而为一，尾水管出口即吸水管的进口，需要装置拦污栅，在布置上应更加注意进出水的水流条件。拦污栅，在布置上应更加注意进出水的水流条件。由

22、于装机高程低，尾水管在出厂房后需以一定的由于装机高程低，尾水管在出厂房后需以一定的仰角与下水库连接。仰角与下水库连接。 2、装置三机式机组的抽水蓄能电站厂房、装置三机式机组的抽水蓄能电站厂房图 横轴三机式抽水蓄能机组的装置方式 横轴三机式机组的装置方式如下：水轮机-固定式（或离合式）联轴器-发电电动机-离合式联轴器-水泵 图 立轴三机式抽水蓄能机组的装置方式 立轴三机式机组的装置方式如下：发电电动机（在上端）-固定式联轴器-水轮机-离合式联轴器-水泵（在下端）。水泵的允许吸出高度低，所以装在最下端。 天荒坪抽水蓄能电站天荒坪抽水蓄能电站v 天荒坪抽水蓄能电站位于浙江省安吉县境内，距上海175k

23、m、南京180km、杭州57km，接近华东电网负荷中心。电站装机容量180万kW，上水库蓄能能力1046万kWh，其中日循环蓄能量866万kWh，年发电量316亿kWh，年抽水用电量（填谷电量）4286亿kWh，承担系统峰谷差360万kW任务。 黑麋峰抽水蓄能电站黑麋峰抽水蓄能电站v黑麋峰抽水蓄能电站位于湖南省望城县桥驿镇境内，工程枢纽主要由上水库、输水发电系统和下水库三大建筑物组成，装4台单机容量为300MW的可逆式水轮水泵机组，总装机1200MW，为一等大(1)型工程。 下水库下水库上水库上水库发电发电系统系统v潮汐电站利用潮差发电，水头小，流量大，为了潮汐电站利用潮差发电，水头小，流量大

24、，为了在涨潮落潮时均能发电，还要求机组能双向运行，在涨潮落潮时均能发电，还要求机组能双向运行，所以潮汐电站采用贯流式机组最为适宜，潮汐电所以潮汐电站采用贯流式机组最为适宜，潮汐电站的厂房与装置贯流式机组的河床式厂房十分接站的厂房与装置贯流式机组的河床式厂房十分接近。近。七、潮汐电站厂房 法国朗斯潮汐电站法国朗斯潮汐电站 该电站要求双向发电和双向抽水，厂内装置24台10MW灯泡式贯流机组，厂房总长386m,厂顶为公路。厂房位于泄水闸和船闸之间，机组设备运到电站后，通过竖井吊人地下，经隧洞穿过船闸基础送到厂房装配场。该电站于1967年完建。 江夏潮汐电站江夏潮汐电站v 中国第一座双向潮汐电站。位于

25、浙江省温岭市乐清湾北端江厦港。1980年5月第一台机组投产发电。电站设计安装6台500千瓦双向灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量3000千瓦，可昼夜发电1415小时，每年可向电网提供1000多万千瓦时电能。乐清湾最大潮差8.39米，平均潮差5.08米。江厦港为封闭式海港，港口筑高15.5（米的粘土心墙堆石坝 ，形成一座港湾水库，总库容490万立方米，发电有效库容270万立方米。 八、 地下式厂房 v把水电站厂房等主要建筑物布置在山岩洞室之中就是地下厂房 v目前国外建成的地下水电站约有350座，总装机容量达40000MW。我国已建成的地下水电站有40余座，总装机容量约5000MW。v由于开挖机械

26、的不断改进和施工技术的不断提高，地下开挖的进度越来越快，造价越来越低，因此近年来国内外地下水电站建设速度加快。溪洛渡水电站v位于四川和云南交界四川和云南交界的金沙江上，坝顶高程610米，最大坝高285.5米， 坝顶中心线弧长698.09米；左右两岸布置地下厂房，各安装9台单机容量70万千瓦的水轮发电机组，年发电量为571640亿千瓦时。 溪洛渡水电站地下厂房一、地下厂房的优缺点v厂房位置可以选择地质条件较好的区域，厂房布置较灵活。v河道比较狭窄、洪水流量较大的情况下，采用地下厂房可减少与泄洪建筑物的矛盾，并便于施工导流。v可以全年施工，不受雨、雪、酷暑、严寒的影响。v与其它建筑物的施工干扰少，

27、有利于快速施工。v雪崩、山坡塌方造成的危害小些，人防(人民防空工程)条件也好。v可以降低安装高程，改善水轮机运行条件。在下游尾水位变幅很大时，对厂房也无大影响。v有可能缩短高压管道，并可能取消调压室。采用地下钢管比露天钢管要安全些，并可节省钢材。地下厂房的缺点：v 地下岩石开挖量很大，增加了工程的开挖费用。v 通风、防潮、照明条件较差，要有专门措施，否则对设备和管理人员都不利。v 地质条件较差时，用于支护方面的费用将要增加。二、引水式地下厂房的布置型式 尾部式地下厂房尾部式地下厂房中部式地下厂房中部式地下厂房首部式地下厂房首部式地下厂房1首部式地下厂房首部式地下厂房 厂房位于电站引水系统的首部

28、。 特点：（1）有压引水隧洞较短，尾水隧洞较长，有可能需要设置尾水调压室。不设上游调压室，单元供水，可不设下端阀门。因而可以降低造价。 （2）靠近水库，需注意处理水库渗水对厂房的影响。（3）水电站水头过大时，竖井过深，增加交通、出线、及通风等洞井的费用，给施工运行带来困难。2尾部式地下厂房特点：v具有较长的引水隧洞和较短的尾水隧洞，一般均设有上游调压室。v厂房靠近地表，尾水洞短，厂房的交通、出线及通风等辅助洞室的布置及施工和运行管理比较方便，因而采用较多。v尾部式地下水电站适用水头范围较大，最高水头达1000m以上，目前高水头电站多采用尾部布置方式，我国已建成的地下水电站尾部式占70%以上。

29、3中部式地下厂房 厂房位于引水系统的中部 同时具有较长的上游引水道和下游尾水道，当引水道和尾水道均为有压时需要同时建引水调压室及尾水调压室。 地下厂房的布置型式的选择，要结合水电站水能规划、当地的地形、地质、交通运输、出线条件、施工和运行条件，经过技术经济比较确定。三、坝式地下厂房的布置型式 四、地下厂房的洞室组成 主厂房洞室+附属洞室洞室群。 附属洞室主要布置：机电设备、交通运输、出线、通风道。 1交通运输洞和安装间 交通运输洞是地下厂房的主要对外通道。 形式：平洞、竖井。 位置：与安装间位置直接关连，两者应一起考虑确定。安装间：主厂房一端、厂房中间机组段之间。 2地下副厂房地下副厂房v靠近

30、主机的附属设备集中布置在紧靠主机房的地下副厂房内。v其他可以利用己有洞室分散布置或放在地面副厂房内。v为避免增加主洞室的跨度，地下副厂房往往设于主厂房的一端。v机组尺寸不大，围岩稳定性好时，也可将地下副厂房放在主厂房一侧，主副厂房集中布置在同一主洞室内。 3主阀门洞室主阀门洞室v水轮机前设有快速阀门时，主阀室可布置在主厂房内，利用厂房桥吊吊运，以免另开阀门洞和增设专用桥吊。v主阀室可布置靠近厂房上游侧的单独阀门室内。 这种布置有利于减小主厂房洞的跨度，阀门爆破后不致危及主厂房。4尾水洞、尾水闸门洞、尾水调压室尾水洞、尾水闸门洞、尾水调压室v尾水隧洞比较长时，可采用联合出水或分组出水方式；尾水隧

31、洞不长时，采用单独出水，即一机一洞出水。v每台机组一般均应设置尾水闸门井，上部设有尾水闸门洞室，用以吊运和操纵启闭尾水闸门。v尾水隧洞为有压而长度又较长时，尾水隧洞首部还需建尾水调压井。5主变洞、开关洞和出线洞主变洞、开关洞和出线洞v 大中型地下水电站，主变一般放在地下主变洞内，以缩短发电机母线长度。需设专门的通风、排烟、防火和防爆措施，洞内设防爆门和防爆隔墙。v 主变洞应靠近主厂房以便于变压器的运输、安装和维修，减小母线长度。v 当地面地形陡峻而不宜布置开关站时，开关站也可布置在地下洞室内。地下开关站尽量利用废弃的洞室(如施工支洞、导流洞)或与其它洞室(排风洞)合用，以减少开挖，节省土建投资

32、。v 地下厂房输电线由出线洞引出，引出线为母线时即称母线洞。出线洞可以采用平洞、斜井或竖井。地下厂房内为了敷设电缆和引出母线至主变洞，需要设置相应的电缆和母线支洞。 6通风洞v地下厂房通风系统：进风洞、出风洞以及通风机室。v通风机噪声大，通风机室应远离主、副厂房，一般可放在洞口或单独的洞室内。v通风洞一般应充分利用交通运输洞、出线洞以及无压尾水洞，例如利用交通运输洞或无压尾水洞进风，利用出线洞出风。 五、地下厂房的洞室布置 1地下厂房的位置选择v 岩体完整坚硬、地应力较小，地下水微弱山体内。v 地下洞室的上覆岩体应有一定的厚度。应尽量避开较大断层带、节理裂隙发育区和破碎带。v 地表岸坡应该稳定

33、，便于设置洞、井的出口。v 在地形上应考虑能缩短地下厂房对外连系的洞井线路长度。2主洞室纵轴线方位选择v洞室纵轴线的方位应考虑：地质构造面和地应力场。v纵轴线的走向应尽量与围岩中存在的主要构造弱面如断层、节理、裂隙和层面等保持较大的夹角。v洞室纵轴线应与水平大主应力方向保持较小的夹角。3洞室布置的一般要求v 洞顶的最小埋藏深度，根据岩体的完整和坚硬程度，可取洞室开挖宽度的1.53.0倍。v 洞室的最小允许间距，与地质条件、洞室规模和施工方法有关，一般不小于相邻洞室中最大开挖宽度的1.01.5倍。v 洞室相交应尽量保持正交。v 上下层洞室之间的岩石厚度，不小于洞室开挖宽度的l2倍。v 洞室布置应

34、考虑勘探和施工的需要，尽可能互相结合，减少地下开挖。 4、有限元分析在地下厂房洞室布置中的应用、有限元分析在地下厂房洞室布置中的应用 丘吉尔瀑布地下厂房围岩拉应力区分布图丘吉尔瀑布地下厂房围岩拉应力区分布图（弹性有限元计算结果）（弹性有限元计算结果） v地下厂房洞室布置对洞室围岩的稳定有很大影响，地下厂房洞室布置对洞室围岩的稳定有很大影响，为了安全合理地砷定洞室间距，除了工程地质评为了安全合理地砷定洞室间距，除了工程地质评价外，目前往往需用地下洞室围岩稳定分析有限价外，目前往往需用地下洞室围岩稳定分析有限元法进行分析研究。元法进行分析研究。 用线弹性有限元法分析计算应用方便，花机时用线弹性有限

35、元法分析计算应用方便，花机时少，目前在工程初步计算中仍有应用。用弹性有少，目前在工程初步计算中仍有应用。用弹性有限元法进行地下厂房洞室围岩稳定分析时，往往限元法进行地下厂房洞室围岩稳定分析时，往往用拉应力区的大小进行评估。用拉应力区的大小进行评估。 六、主厂房的洞形和吊车支承结构六、主厂房的洞形和吊车支承结构 v1、主厂房的洞形、主厂房的洞形 主厂房洞形的确定，除要适应机组设备布置的需要外，应着重考虑围岩的稳定性和地应力的大小。 主洞室最常采用的断面形状为直墙拱顶形，其边墙为垂直，洞顶为拱形，有的地下厂房为改善侧墙的稳定性，将下部直墙做成略向洞室倾斜。 另一类常见的洞形为椭圆形或马蹄形断面，左

36、图所示为这类洞形的一种情况。这种洞形主要用于软弱破碎的围岩，或水平地应力较大的中等质量围岩。 由于应力集中的存在，洞室轮廓有突变或锐角的部位最易失稳，在洞室轮廓的确定上应尽量避免。 2、吊车支承结构、吊车支承结构 地下厂房中的吊车支承结构除通常地面厂房中采用的吊地下厂房中的吊车支承结构除通常地面厂房中采用的吊车梁、柱这种结构型式外，还可有下面几种结构型式。车梁、柱这种结构型式外，还可有下面几种结构型式。 (1)悬挂式吊车梁悬挂式吊车梁吊车梁悬挂在厂房顶拱的吊车梁悬挂在厂房顶拱的拱座上。拱座上。 (2)锚着式吊车梁锚着式吊车梁吊车梁用锚杆、锚索锚吊车梁用锚杆、锚索锚固于岩壁上。固于岩壁上。(3)岩台式吊车梁岩台式吊车梁吊车梁敷设在岩台上。吊车梁敷设在岩台上。 (4)带形牛腿吊车梁带形牛腿吊车梁在整体式钢筋混凝土衬砌上伸出带形牛腿作为吊车梁。吊车在整体式钢筋混凝土衬砌上伸出带形牛腿作为吊车梁。吊车梁也可直接建于钢筋混凝土衬砌墙顶。梁也可直接建于钢筋混凝土衬砌墙顶。 v 悬挂式、锚着式和岩台式吊车梁结构的最大优点悬挂式、锚着