水电站厂房设计及问题分析与解决措施

摘要：随着科学技术的快速发展，我国的水电站建设越来越多，伴随着的水力发电被广泛应用起来。然而水电站厂房建设是水电站的基础建设，只有合理地对水电站厂房进行设计，在施工中解决问题，才能根本的解决水电站厂房的建设问题。本文主要分析了水电站厂房设计，并对水电站厂房建设存在的问题和解决措施进行了探讨。

关键词：水电站厂房；设计；问题；解决措施

中图分类号：TM622文献标识码：A文章编号：

一、水电站厂房设计

1.1方案确定

在水电站厂房的方案确定过程中，应对厂址的地质、地形、水文条件以及施工单位具体要求等方面做实地考察与研究，并确定最佳的建设方案。例如在考察过程中，可确定河床式或者引水式以及长尾水渠式等形式，以确保使其发挥最大的效果。

1.2布置特点

在厂房的布置方面，对于地形特点的依赖性更大。包括各个建筑的排布形式、溢洪坝位置、厂房布置位置等方面。核心方面就是发电厂房，特别要考虑河床弯道水流的影响,应使水流进出厂房顺畅,泥砂不易淤积,确保安全运行,管理方便。以某水电站建设为例，在建设过程中，发现河床较宽，因此可采用“一”字形排布；同时与闸坝结构合为一体，便于利用水力条件。在这一过程中，还需要保证施工的安全可靠。

1.3参数标准

在厂房本身的设计过程中，需要充分考虑水源的蓄水深度、总水含量、装机容量等方面，同时也需要考虑附近农田的面积。以确保水电站在发电的过程中，也具有灌溉、泄洪及蓄水等综合作用。一般来讲，根据当地近100年来的气候特点，对水电站厂房的抗风、抗震能力需要论证，并给与相应的极限范围。

1.4配套设施的布置设计

(1)主变压器与开关站

主变压器可安置两台，紧邻安装场，同时可利用钢轨道进行推进。对于开关站来说，为保证其安全可靠，采取户内式结构。同样紧邻安装场，距离约15米。实际执行过程中，有两回进线、四回出线的形式进行，提高了效率。

(2)交通安排

厂房内部的交通较为便利，上下层之间有楼梯连接，各个工作室或者设施之间有通道连接。在室外也有各类通道相连，便于人行和机动车辆行驶。

(3)排水系统

对于厂房的排水系统，主要由深水泵及集水井完成。并在厂房机组上游布置排水廊道。在实际应用过程中，与集水井相通。为了防洪需要和不至于发生洪水淹没厂房的事故，下游最高洪水位低于厂区地面高程，厂区排水均通过地面排水沟自动排至下游尾水渠内。

(4)尾水渠设计

一般来说，尾水渠出口断面较大，并与下游河床相接。其中，右岸厂闸导墙利用了部分冲沙作用；左岸导墙则设置重力式的土墙。如某工程，尾水平台高程为123.5m,由于交通需要,加长7m,在公路交通桥下游侧,尾水平台上设置有一台2×15.t单向尾水启闭门机。

(5)进水口

在进水口设置两道闸门，分别为上游的检修闸门和下游的事故闸门。其中事故闸门后还需设置中墩，以减少进水口的结构跨度。而在进水口前方，也同样设置倒沙坎，以保证流到连通的顺畅。

稳定性测试

在对水电站厂房进行稳定性测试过程中，主要对厂房各部分进行应力计算，并对结果进行分析，包括许用应力、实际应力等方面。其中，以抗浮稳定性为主要参数。

二、关键技术问题及解决措施

在水电站厂房建设过程中，会涉及到一系列的技术问题，通过这些技术应用，能够大大提高工作效率，同时还能够增加水电站厂房的稳定性。

2.1厂房布置问题

水电站厂房布置需要根据地形进行，并综合考虑到变电站及副厂房等方面。例如对于较大的且又无法避开的岩层断面，则要进行加固措施布置等。由于水电站厂房不仅仅解决了合理调度，提高工作效率等一系列问题，同时还具有维持厂房结构安全的作用，因此需要特别注意。

综合考虑水电厂所处地形后，布置如下：主厂房包括主机间和安装间。主机间位于厂房坝段坝后，长度为158.94m。安装间位于主机间左端，长度为68.00m。安装间受空间布置限制，一部分位于升船机渡槽段的下部，一部分位于冲沙孔坝段和非溢流坝段下游混凝土平台上。主厂房最大宽度39.50m，净跨35.50m。建基面顺水流向长度71.45m，厂房最大高度79.15m。

副厂房由上游副厂房和下游副厂房两部分组成。上游副厂房布置在主机间上游侧，与主厂房之间用结构缝分开，底部高程265.240m。下游副厂房布置在主机间与尾水平台之间。

2.2墙体与吊顶技术

在厂房建设过程中，经常会遇到墙体与吊顶的施工不满足其力学性能的情况，会使厂房出现裂缝等现象，给水电站厂房建设的质量造成一定的影响。

厂房建设中，墙体及吊顶满足相应的力学性能要求，参见下表：

2.3钢筋的锚固搭接问题

钢筋作为水电站厂房建设当中重要的原材料之一，在施工的过程中被广泛的应用，如果钢筋工程出现问题，整个厂房建设的框架就会失去稳定性，因此，钢筋的搭接问题就成为了影响整个厂房建设的重要因素。

受拉钢筋的锚固应满足下列公式：；当计算中充分利用纵向钢筋的受压强度时，其锚固长度不应小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍。

钢筋的搭接应满足优选受力较小处、尽量减少接头数量、接头错开的原则。

2.4照明设备安装技术要求

主厂房照明设备安装包括主厂房各层(灌浆廊道层、操作廊道层、蜗壳层、水轮机层、母线层和发电机层)、厂内各楼梯间等部位都要进行室内照明设备的安装。

下游副厂房照明设备安装包括主厂房各层(蜗壳层、水轮机层、母线层和发电机层)、厂内各楼梯间等部位的室内照明设备的安装。上游副厂房照明设备安装包括控制楼和GIS室等部位的室内照明设备；500kV出线设备平台户外照明设备的安装。

照明灯具的额定电压为交流220V、额定频率为50Hz，详细技术参数待设备招标采购时确定。安装应按照相关标准的规定进行。为完成照明设备安装工作所需的安装工具、现场试验设备、检验设备、运输设备、起吊设备等由承包人自备。照明线埋设施工时应注意严格按规范在埋设管线两端设号头。

2.5污水垃圾处理问题

随着社会的不断进步，环境问题日益突显，污水垃圾的处理直接关系着生态环境质量。因此施工工地生产废水，任何未经处理的污水和超标废水都不能直接排入河道。

（1）高度重视污水处理系统的位置、容量与设计；

（2）工作的每一块地区，应备有临时的污水汇集设施；

（3）搜集和处理办公室、工程所有人员进行工作的区域的垃圾，集体进行处理；

（4）及时定期检查污水、垃圾处理标准，是否符合环境保护的要求。

结束语

水电站属于利国利民的设施，其厂房的建设是水电站最基本的建设，只有合理的进行设计，在施工中严格把关，及时解决面对的问题，科学的论证和分析，才能使水电站厂房建设更快、更好的发展下去。

参考文献：

[1]甄燕，李金霖.基于小型河床式水电站的设计特点[J].黑龙江水利科技，2012(02).

[2]彭凤琼.中军潭水电站椭圆形厂房设计特点[J].红水河，2004(07).

[3]何力劲.灯泡贯流式水电站厂房设计及工程实例[J].河海大学，2006(11).

[4]周亚驰.对水电站厂房建筑设计的探讨[J].价值工程，2011(21).

[5]刘畅，蔡斌.论水电站厂房的建筑节能设计及应用[J].云南水力发电，2012(10).