探讨龙溪口航电枢纽工程发电厂房设备进厂方式

　　摘要：龙溪口航电枢纽工程主要由通航建筑物、挡水建筑物、泄水建筑物、引水发电建筑物及鱼道建筑物组成。河床式发电厂房布置于河道左岸,其左侧为鱼道坝段,右侧为泄洪闸坝段。发电厂房主要建筑物包括主机间、安装间、装卸场、副厂房、主变及GIS室内开关站等。装卸场紧邻左岸鱼道布置,机电设备运输通过乐宜高速公路新民镇匝道下高速,经左岸进厂公路到达左岸回车场,通过跨鱼道进场交通桥进入装卸场。由于进厂公路与发电机层高差较大,同时考虑左岸仿生鱼道的布置影响,采用公路运输直接进厂无法实现。经技术经济综合分析,最终选择了(水平+垂直)进厂方式。

　　关键词：龙溪口航电工程; 发电厂房设备; 进厂方式研究;

　　1 工程概况

　　龙溪口航电枢纽工程位于乐山市犍为县新民镇境内,为岷江乐山至宜宾段四个梯级枢纽中的最后一级,上游为犍为梯级。工程开发任务为航运为主,航电结合,兼顾防洪、供水、环保等综合利用。工程建成后可渠化库区31.8km河段达到Ⅲ级航道标准,常年通行1000t级船舶。

　　龙溪口枢纽工程正常蓄水位317m,死水位316m,总库容3.24亿m3,调节库容2450万m3。电站装机容量48万kw,装置9台贯流式机组,单机容量5.334万kw,发电最大引用流量4768.2m3/s,多年平均发电量20.2亿kw×h,年平均装机利用小时4208 h。工程等别为二等大(2)型,枢纽工程主要由通航、挡泄水、引水发电及鱼道等建筑物组成,枢纽建筑物采用 “一”字型布置,从左至右依次为:左岸非溢流坝段+鱼道坝段+厂房坝段+泄洪闸坝段(24孔)+船闸坝段+右岸非溢流坝段。

　　图1 龙溪口枢纽工程   

　　工程涉及水库区的下渡乡、黄旗坝、虎吼坝、机场坝及河口地区、丁家坝、康家坝、孝姑镇、铁炉乡、五一坝、龙孔镇等10个片区防洪排涝工程,防洪堤总长47.41公里。龙溪口枢纽工程施工采用3期导流方式,总工期65个月。

　　2 发电厂房区基本资料

　　2.1水文、泥沙条件

　　龙溪口闸址以上集水面积131980km2,多年平均流量2680m3/s,年平均径流量845亿m3,坝址设计(p=1%)洪峰流量为49500m3/s,校核(p=0.1%)洪峰流量为68800 m3/s,下游消能防冲工程为50年一遇洪水设计,洪峰流量为43700m3/s。本工程额定水头11.3m,机组运行水头范围为6.42～17.17m。多年平均天然悬移质输沙量2466万t,多年平均含沙量292g/m3,多年平均推移质8.82万t。

　　2.2工程地形地质条件

　　闸址区内河谷两岸坡属中低山～丘陵宽谷侵蚀地貌,河谷呈不对称的“U”形宽谷,两岸山体呈不对称状,左岸坡以丘陵地貌为主,山势低矮,且较平缓,坡顶高程358m,与河床高差约55m;右岸坡体则以中低山地貌为主,山势较为陡峻、雄厚,顶坡高程395m,与河床高差约92m。

　　闸址处河床宽度相对较窄,正常蓄水位317.00m时,库面宽710m,主河道位于右岸,宽约360m,河水面高程约302m,水深5～9m。该河段河谷左岸为堆积岸,河流阶地较为发育,沿河临岸主要由河漫滩阶地构成,阶地之上冲积层(Qal)厚8～19m;河谷右岸为冲刷岸,河流较为顺直,岸坡基岩多裸露。

　　厂址区内岩层总体倾向下游偏右岸,岩性以泥岩为主。区内无断层切割,厂房主机间基础置于新鲜岩体内,安装间、装卸场等基础置于弱风化和微风化岩体之上,地基承载力和抗变形能力均满足设计要求。

　　3 设备进厂方式选择

　　本工程发电厂房布置于河道左岸,为河床式厂房,属挡水建筑物,左侧为鱼道坝段,右侧为泄洪闸坝段。发电厂房主要建筑物包括主机间、安装间、装卸场、副厂房、引水渠、尾水渠、主变及GIS 室内开关站等。厂房总长287.20m,其中主机间段203.20m、安装间段60m,装卸场段24m。除9#机组外,每两台机组之间设一永久沉降缝,共分5个机组坝段。安装间布置在主机间左侧,装卸场设在安装间的左侧。

　　机电设备运输通过乐宜高速公路新民镇匝道下高速,经左岸进厂公路到达左岸回车场,通过跨鱼道进场交通桥进入装卸场。考虑防洪要求,进厂公路高程同坝顶高程为324.50m,厂房发电机层高程为305.00m,两者高差19.5m;加之左岸布置有储料场,与左岸非溢流坝距离约75m,同时考虑左岸仿生鱼道的布置影响,机电设备采用公路直接进厂无法实现。

　　3.1 设备进厂方式比选

　　根据上述分析,由于进厂公路与发电机层高差较大,同时左岸布置有仿生鱼道,设备运输采用公路直接进厂无法实现,需重点从空间上进行进厂方式研究,拟定(水平+垂直)进厂和(垂直+水平)进厂两种方案进行比选:

　　(1)(水平+垂直)进厂:

　　安装间采用台阶式布置,分主安装间和装卸场,装卸场位于主安装间左侧,接左岸进厂交通;装卸场高程与进厂公路同高,为324.5m,装卸场内设一台160t/50t桥式起重机,机电设备运输车辆直接进入装卸场,利用160t/50t桥式起重机进行卸车,从装卸场吊至主安装间305m高程进行机电设备组装,组装完成后利用主厂房两台250/50t桥式起重机吊至安装部位。主安装间尺寸为:60m×22.5m×42m(长×宽×高),装卸场尺寸为:15m×24.3m×22.4m(长×宽×高)。

　　图2 安装间和装卸场的尺寸参数 

　　(2)(垂直+水平)进厂:

　　在安装间上游挡水墙(墙顶高程与坝顶同高,为324.5m)内布置机电设备吊物孔,吊物孔尺寸为12.0m×11.0m×19.5m(长×宽×高),机电设备进厂通过吊物孔进行垂直运输,起吊设备为进水口检修门机,机电设备起吊至305.00m高程后,再通过平板车运至安装间内进行组装,组装完成后利用主厂房两台250/50t桥式起重机吊运至安装部位。进水口检修门机兼顾厂房机电设备、进水口拦污栅、闸门起吊,门机跨度需20m。安装间尺寸为:60.0m×22.5m×31.6m(长×宽×高)。

　　(3)(水平+垂直)进厂与(垂直+水平)进厂方案综合比较:

　　①设备运输便利性:

　　(水平+垂直)进厂设备运输较方便,可以一次运至安装间;(垂直+水平)进厂需先通过门机垂直调运,再通过平板车转运后,才能运输至安装间;

　　图3 运输路径和安装间   

　　②运输车辆进出场:

　　(水平+垂直)进厂车辆可以直接进入装卸场,回车方便;(垂直+水平)进厂需在坝顶卸车,由于坝顶宽度限制,回车困难;

　　③运行管理:

　　(水平+垂直)进厂装卸场为封闭空间,长期运行过程不需要增加额外工作;(垂直+水平)进厂由于吊物孔为露天式,为确保雨水不进入安装间,需增加吊物孔盖板,吊物孔盖板长期运行过程中,需进行维护、维修;

　　④起吊设备:

　　(水平+垂直)进厂为单独的桥式起重机,专供机电设备装卸用;(垂直+水平)进厂机电设备起吊门机为进水口闸门、拦污栅合用,起吊门机跨度较大,施工期存在一定的施工干扰;在机电设备运行管理方面,(水平+垂直)进厂更优;

　　⑤投资方面:

　　(水平+垂直)进厂增加装卸场,安装间高度加高;(垂直+水平)进厂为保证厂房上游挡水墙能满足设备起吊及坝顶交通要求,上游挡水墙需增加宽度;总体土建投资上,综合土建和起吊设备总体投资,(水平+垂直)进厂投资相比(垂直+水平)进厂方案减少约290万元(不含运行维护费)。

　　综合以上分析,(水平+垂直)进厂在多方面较(垂直+水平)进厂优,本工程进厂方式选取(水平+垂直)进厂。

　　4 结语

　　龙溪口航电枢纽工程河床式发电厂房布置于河道左岸,属挡水建筑物,发电厂房主要建筑物包括主机间段、安装间段、装卸场段、副厂房等。装卸场布置于安装间左侧,紧邻左岸鱼道布置,机电设备运输通过乐宜高速公路新民镇匝道下高速,经左岸进厂公路到达左岸回车场,通过跨鱼道进场交通桥进入装卸场。由于进厂公路与发电机层高差较大,同时左岸布置有仿生鱼道,设备运输采用公路直接进厂无法实现。结合枢纽整体与厂房综合布置,通过充分挖掘空间布置潜力,经技术经济综合比选,最终选择了(水平+垂直)进厂方式,较好地解决了本工程发电厂房设备进厂问题。