TCEC-抽水蓄能电站枢纽布置格局比选专题报告编制规程

引用标准名录《防洪标准》GB50201《水力发电工程地质勘察规范》GB50287《抽水蓄能电站工程地质勘察规程》NB/T10073《水电站厂房设计规范》NB35011《水电站调压室设计规范》NB/T35021《水电工程水工建筑物抗震设计规范》NB35047《水电工程抗震设计规范》NB35057《水电站压力钢管设计规范》NB/T35056《水电站地下厂房设计规范》NB/T35090《水电工程区域构造稳定性勘察规程》NB/T35098《水电工程等级划分及洪水标准》NB/T11012《水电工程可行性研究报告编制规程》NB/T11013PAGE24中国电力企业联合会标准抽水蓄能电站枢纽布置格局比选专题编制规程T/CEC20231068—2024条文说明

制定说明《抽水蓄能电站枢纽布置格局比选专题报告编制规程》T/CEC20231068—2024，经中国电力企业联合会202×年××月××日以第××号文件发布。本规程制定过程中，编制组进行了广泛、深入的调查研究，总结了我国抽水蓄能电站枢纽布置格局比选专题报告的编制经验，并征求了有关设计单位和建设单位的意见。为便于广大建设、设计、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《抽水蓄能电站枢纽布置格局比选专题报告编制规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与导则正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握导则规定的参考。目次1总则 282基本规定 293工程概述 304工程等别及设计依据 315设计基本资料 326工程地质 336.1概述 336.2区域地质与构造稳定性 336.3工程区基本地质条件 336.4库（坝）址工程地质条件比选 336.5输水发电系统工程地质条件比选 336.6推荐枢纽布置方案工程地质条件 337枢纽布置格局比选 357.1库（坝）址复核 357.2水库建筑物比选 357.3输水线路比选 367.4输水建筑物布置方案比选 367.5厂房位置比选 367.6厂房轴线及开关站比选 368推荐枢纽布置方案建筑物设计 378.1库盆设计 378.2水库建筑物 378.3输水建筑物 378.4发电厂房及开关站 378.6边坡工程 371总则1.0.1本规程对现有各专业标准中有关可行性研究阶段设计和抽水蓄能电站设计部分的内容，在总体上针对枢纽布置格局比选专题报告编制的要求，加以集中和补充。1.0.2本规程的编制，是根据抽水蓄能电站与常规水电站的差异，以突出抽水蓄能电站的工程特点为基本的编写原则。混合式抽水蓄能电站，为结合常规水电站新建、改建或扩建，加装抽水蓄能机组的抽水蓄能电站，相应报告编制过程中可根据工程所涉及具体建筑物，参照本规程相关章节执行。PAGE252基本规定2.0.1条件复杂的抽水蓄能电站工程,条件既可指外部条件,也可指工程开发的技术条件，复杂是指按现行规程论述不足以满足本阶段的技术要求，可能影响工程成立、工程规模或可能造成重大失误的情况。适当加深是指在本标准规定的工作内容和深度的基础上，增加一定的工作量，采用专题报告等形式,回答有关的复杂问题，基本解决可能影响工程成立或造成重大失误的潜在危险。2.0.2本规程进一步明确了枢纽布置格局比选专题报告编制的前置条件，应对预可行性研究报告成果和审查提出的意见和问题进行补充、复核、完善、深化，重点是影响项目成立的重大问题、工程的总体规模、重要的外部条件和基础资料。本阶段应在预可研阶段成果的基础上，开展工程敏感因素复核排查工作，进一步取得政府主管部门出具的调整批复文件或项目区域不存在限制开发建设制约因素的证明文件。2.0.3枢纽布置格局比选专题报告编制工作的难点是对深度要求的理解和掌握，主要内容和深度要求，概况归纳，是重在研究对地表建筑物的布置，及影响地表建筑物布置的地下系统布置，为确定工程正常蓄水位和工程占地范围提供依据。不要求对一般性技术问题和技术参数进行多方案比选优选。厂房型式包括地面厂房、竖井厂房和地下厂房，厂房型式和位置选择应考虑工程总布置、水文、气象、地形、地质条件和机组型式、运行要求及环境保护等因素，厂房位置选择应通过技术经济综合比较确定。3工程概述3.0.2利用已有水库作为工程上、下水库时，应在本节介绍已有水库的工程等别、建筑物级别、开发任务、功能、取得原水库管理主题单位的认可情况、原水库管理者主体的变化情况等。4工程等别及设计依据4.0.1~3工程等别、建筑物级别、洪水设计标准和抗震设计标准等主要设计依据需在预可研阶段基础上，进行复核。根据《建设工程质量管理条例（2019修正）》，本阶段需要确定工程和建筑的使用年限。4.0.4利用已建水库作为上、下水库时，水库等别及运行条件将发生变化，特别是库容较小的水库，按蓄能电站运行会引起库水位大幅频繁升降，因此需要对大坝、库岸、边坡、泄洪等相关建筑物安全进行复核，对加固改建的可行性进行论证。5设计基本资料6.0.1~4设计基本资料主要是对确定枢纽布置相关的基础资料，其中特征水位应与《正常蓄水位选择专题报告》相对应。6.0.5本条强调，利用已有水库的抽水蓄能电站，除考虑运行条件变化对蓄能电站的影响外，也应考虑施工期对原水库运行的影响。6工程地质6.1概述6.1.1～6.1.2本节规定了概述应包括的主要内容，重点是说明上阶段主要勘察成果及阶段审查意见，以及本阶段据此完成的工作内容和主要成果。本阶段地质勘察工作深度的具体要求为：1在预可行性研究阶段已有的明确结论基础上，按有关规范和规定对区域构造稳定性评价作必要的补充；2查明水库和坝（闸、站）址的工程地质条件，对各水工建筑物相应的工程地质条件和工程地质问题做出评价；3对可行性阶段各水工建筑物所需天然建筑材料进行详查。6.2区域地质与构造稳定性6.2.1～6.2.2区域构造稳定性方面的工作需在预可行性阶段完成，本阶段仅需对区域构造稳定性、地震活动性方面新增资料，以及新的场地地震安全性评价成果作进一步的补充论述。6.3工程区基本地质条件6.3.1～6.3.2本节规定了工程区基本地质条件的评价范围及包括的主要内容。6.4库（坝）址工程地质条件比选6.4.2~6.4.3在预可行性阶段推荐代表性库（坝）址的基础上，本阶段需对预可行性阶段拟定的库（坝）址开展进一步的地质勘察工作，并最终选定库（坝）址。因此条文规定，应说明各比较库（坝）址工程地质条件及存在的主要工程地质问题，并提出库（坝）址比较的工程地质评价意见。6.5输水发电系统工程地质条件比选6.5.1~6.5.3本阶段在选定库（坝）址的基础上，进行输水发电系统的比选。因此条文规定，应说明各比较输水系统线路、厂房开发方式及开关站等建筑物布置方案工程地质条件及存在的主要工程地质问题，并提出工程地质评价意见。6.6推荐枢纽布置方案工程地质条件6.6.2～6.6.4这几条规定了枢纽布置格局比选报告编写中水库区工程地质条件一章的主要工程地质问题的评价内容及深度要求。报告中可以根据工程实际存在问题分节叙述。当存在影响水库成立的重大工程地质问题时，如管道型的岩溶渗漏、近坝库岸大型滑坡体、大型～特大型泥石流等，进行了专题研究，并有专题报告时，枢纽布置格局比选报告中，可以引用专题报告的主要内容及其结论。7枢纽布置格局比选7.1库（坝）址复核7.1.1库（坝）址复核工作重点关注在预可研阶段比选工作的基础上，对地质勘探有无揭示重大不利地质条件，有无新增的其他制约性限制条件。同时，枢纽格局比选专题阶段，正常蓄水位还未最终确定，因此，库（坝）址复核过程中，应结合库容需求动态调整水位，要与正常蓄水位比选工作协调开展。7.2水库建筑物比选7.2.1防渗型式的确定，是抽水蓄能电站上、下水库主要工作特点，是与常规水电站设计存在的最明显的差别，本条要求，枢纽格局比选专题阶段应确定防渗型式，防渗型式对工程枢纽布置，确定正常蓄水位和工程占地范围起到至关重要的作用。7.2.3当库盆开挖量较大时，应优先考虑当地材料坝。对于全库防渗的防渗方案，应因地制宜选用沥青混凝土、钢筋混凝土、土工膜、黏土铺盖、垂直防渗帷幕等方式，或采取综合性防渗方式。当下水库设置拦沙坝时，拦沙坝坝型应考虑双向挡水条件，因地制宜选择坝型。对于全库防渗的坝址比选，和坝线库线比较往往难以区分，此时应结合分水岭情况，布置副坝的情况，以及副坝的坝基防渗和坝后挡水、导排问题综合确定。坝轴线布置应结合地形、地质和成库条件，可选直线、折线或曲线围坝成库。库（坝）线比选工作一般应在确定库（坝）址和坝型的基础上开展，根据库（坝）区地形地质条件、库容需求、水库特征水位选择、土石方平衡等因素进行比较论证。对库（坝）址比较时代表性坝型优势明显的，经充分论证，可不再进行坝型比选。对库（坝）址比较时坝轴线可选范围有限，推荐坝轴线具有明显优势时，经充分论证，可不再进行坝轴线比选。7.2.4目前国内外已建成的抽水蓄能电站的机组缺乏在含沙水流中运行的先例。但由于水泵水轮机的相对流速大于常规机组，水泵水轮机对磨损的影响更为敏感，国内已建成的抽水蓄能电站泥沙处理的工程措施主要包括新建拦沙坝和排沙洞，或拦沙潜坝及排沙底孔的方式，岸边库也是比较常见的避沙措施。7.2.5在泄洪建筑物布置时，宜采取底孔与表孔相结合的布置方式。表孔通常采用表孔溢流坝或溢洪道，具有较强的超泄能力，满足较高水位时的泄洪需求；底孔宜采用泄洪底孔(重力坝)或泄洪(放空)洞，具有较好的控泄能力，可根据天然来水情况，灵活及时地泄放人库洪水。通过选择上述合适规模的泄洪建筑物组合，可以保证电站正常发电的调节库容，避免发电水量与天然洪水叠加形成人造洪水，同时有利于降低坝高，节省工程投资，提高电站运行的灵活性和安全性。7.2.6蓄能电站下水库在发电工况下，可能出现发电流量与天人洪水遭遇的情况，对于下水库独立成库的情况，如拦河坝上游设置拦沙坝，使得拦沙库与蓄能库完成分割，蓄能库独立成库，又如下水库本身修建临近主河道冲沟、阶地等，不在主河道上，此时天然洪水不入下水库库内，不存在发电水量与天然洪水相互叠加问题，下水库可不设专门的泄洪设施，仅布置放空设施，放掉多余的降雨即可。7.2.7国内已建工程中上水库流域面积通常较小，洪峰流量均较小，大多数电站不设泄洪设施，利用加大正常蓄水位以上坝体超高来蓄存洪量，通常当流域面积大于4.5km2，可考虑设置泄洪设施。。7.3输水线路比选7.3.1~7.3.2合理的输水线路布置可实现系统的最佳功能。输水线路在满足工程总布置要求的前提下，宜选在地质构造简单、岩体完整稳定，岩层覆盖厚度满足设计要求、水文地质条件有利地区。我国几个已建投运的抽水蓄能电站工程总布置，都比较好地协调了建筑物之间关系，达到总体优化布置。7.4输水建筑物布置方案比选7.4.1对于全库防渗型式水库，应结合库盆挖填分区因素，确定进出水口位置。高压管道(或高压隧洞)在立面的布置，采用斜井还是竖井，主要考虑岩层和断裂产状与输水系统轴线的夹角关系及工程总布置的要求选取方案。斜井和竖井布置的施工难易之争，往往与施工习惯和经验的积累有关。7.5厂房位置比选7.5.1厂房位置的选择是本阶段的工作重点之下，需结合预可行性研究阶段的审查意见和本阶段地质勘探工作成果，经比较选择厂址有代表性的枢纽布置方案，在此基础上，通过技术经济综合比较论证后确定厂房位置。7.6厂房轴线及开关站比选7.6.1抽水蓄能电站地下厂房埋深大，多数电站的主变压器布置在地下，开关站则视地形及出线情况而异，可布置在地下，也可布置在地面上。交通运输洞布置应考虑对外交通条件，宜布置在对外交通侧，避免施工期下库进/出水口施工与地下系统施工的干扰。8推荐枢纽布置方案建筑物设计8.1水库8.1.1对于全库防渗水库，防渗方式和坝型难以完成区分，因此当水库采用全库盆设计方案时，应在本节论述库盆设计部分内容，坝体与进出水口衔接部分、库底排水廊道布置等内容。8.1.2对挡水建筑物的材料要求需要有具体规定，并对各种筑坝材料的施工条件可行性进行论证。挡水建筑物地基如有特殊地质问题，如深厚覆盖层、强透水地层、高边坡以及有深层抗滑稳定或坝肩稳定问题，需进行专门论证，确保方案合理性。8.1.4当混凝土坝的坝身泄水孔和坝顶溢洪道等泄水建筑物与挡水建筑物结合，同时起挡水建筑物作用时，其方案选择和设计计算需和挡水建筑物统一考虑。8.2输水建筑物8.2.1~8.2.2本节强调，枢纽格局比选专题阶段应选定进/出水口的布置、结构型式。8.2.4近年来抽水蓄能电站向着高水头、大单机容量方问发展，要求高压管道(隧洞)的直径大。钢管的应力与内水压力及管道尺寸成正比，钢板厚度加大，特别是岔管体型复杂，尺寸大，要求很厚的钢板，钢板过厚给加工制造带来很多困难，运输和洞内安装十分不便，厚钢板的现场焊接质量难以保证。由于这些原因，在地质条件允许的情况下，采用钢筋混凝土衬砌高压隧洞(包括岔管)颇有重