中国能源建设集团 广西电力设计研究院有限公司 广西南宁 530023
摘要：都柳江坝街航电枢纽工程厂房为河床式厂房，安装间布置于主机间上游侧，副厂房布置于主厂房左侧，以减少厂房部位开挖量和降低开挖边坡高度，且使主变场及GIS开关站布置更合理。本文就该厂房布置、整体强度计算等方面进行了介绍，可供类似工程参考。
关键词：河床式；厂房；稳定；应力
1概述
都柳江坝街航电枢纽工程位于都柳江上游榕江县境内，是规划的都柳江干流12级开发方案的第3级。枢纽主要建筑物包括船闸、溢流坝、坝后式厂房、混凝土重力坝等。工程开发任务以航运为主，结合发电，兼顾洪水、灌溉，并促进地方经济社会发展。水库总库容3664万m3，装机容量15.6MW，正常蓄水位333.50m。厂房内安装两台单机容量为7.8MW的混流式水轮发电机组，为河床式厂房。工程规模为中型，等别为三等工程，进水口及发电厂房按3级建筑物设计。发电厂房横剖面见图1.
图1 厂房横剖面图
2 厂房布置
厂房坝段布置于泄水闸与左岸重力坝之间，采用垂直进厂的交通方式。厂房坝段从上游至下游依次是进水口、安装间、主机间、尾水管、尾水闸墩、尾水渠。副厂房位于主机间左侧的开挖回填平台上。机组中心线距大坝轴线24.50m。机组取水采用在厂前挡水坝设置进水口，接压力钢管穿过坝身引水至厂房水轮发电机组发电。厂房坝段长56.35m，宽31.6m。厂房最低建基面高程为299.50m，厂房顶面高程为344.00m（进水口顶为坝顶高程，主机间顶棚底高程338.90m）。由进水口、安装间、主机间、副厂房、主变场及GIS开关站和尾水渠六部分组成。
2.1 进水口布置
厂房引水系统进水口采用坝式进水口，位于厂房坝段最前端。建基面高程310.00m，宽度31.60m。上、下游坝面竖直，下游侧连接安装间。引水道在拦污栅前为顺水流向水平布置，拦污栅之后下倾30°穿越坝体，至安装高程后水平连接水轮机蜗壳。进水口采用一管一机的引水方式，坝前设置拦污栅，每个进水口设1扇拦污栅、1道检修闸门、1道事故闸门。拦污栅底坎高程321.00m、检修闸门底坎高程为314.90m，事故闸门底坎高程313.60m。
2.2 安装间布置
枢纽左岸有G321国道，其路面约为343m高程，可直通坝顶。为方便进厂交通，将安装间布置于进水口下游侧，主机间发电机层高程由机组尺寸布置定为322.70m，为方便大件运输，安装间高程确定为322.70m高程。安装间宽度为10.5m，长度与主机间长度等长为31.6m。由于下游校核洪水位为333.28m，考虑安全超高后右侧端墙顶高程为334.00m；左侧连接副厂房上游侧。厂房采用垂直运输的方式进厂，机电设备通过左岸公路运至坝顶，通过运输竖井由坝顶门机吊至322.70m高程，再通过平板车运至安装场，并通过主厂房内的桥机吊装就位。安装间下部空间317.30m高程布置技术供水及消防设备室等。
2.3 主机间布置
根据地形特征及工作性能，结合进厂公路布置，将主机间布置于安装间下游侧，通过与水流同向运动的桥机吊装机电设备。厂内安装2台转轮直径为2.8m、单机容量为7.8MW的混流式水轮发电机组，水轮型号为HLA551－LJ－280，发电机型号为SF7800-48-5200。从左至右分别为1#、2#机组。主机间长31.6m，宽 20.5m，机组间距13.5m，主机间为一个结构段。水轮机安装高程为313.58m。厂房建基面高程为303.50m，发电机层及安装间地面高程为322.70m。主机间从下道上分为尾水管层、蜗壳层、水轮机层、发电机层等。各层之间均设有交通通道，满足消防要求。检修渗漏集水井布置于主机间的底部，集水井底高程为 301.00m，通过水泵将水排至河道。
2.4 副厂房布置
副厂房设在主机间左侧的开挖回填区顶部，与主机间之间设结构缝，缝宽2cm，缝内设两道铜片止水。副厂房长31.00m，净宽6m~10m，共4层。各层自下而上的高程分别为316.80m、322.70m、327.70m、332.70m。副厂房顶部为主变场及GIS开关站
3 结构设计
3.1进水口底板高程确定
依据《水电站进水口设计规范》（DL/T 5398-2007）规定，有压式进水口应保证在上游最低运行水位以下有足够的淹没深度，淹没深度的最小取值不应小于 1.5m。
从防止进水口发生贯通式漏斗漩涡考虑，最小淹没深度可按下式进行估算：
从以上计算可知，各安全系数满足要求，基底不出现拉应力，最大压应力为782.8kPa，基底应力均满足要求。
4结语
本工程由于坝址处河床较窄，两侧山体较高较陡，需要布置的水工建筑物多，有船闸、泄水闸、厂房、接头重力坝等，工程开挖量大，左右岸开挖边坡高，为了减少厂房开挖量和降低左岸边坡高度，将安装间设置在主机间上游侧，副厂房设置于主机间左侧，不仅减少了开挖工程量及边坡高度，而且使主变场与GIS开关站也能合适布置。
河床式厂房在厂房设计中经常会遇到，在设计中不仅要充分与地形、地质条件相结合，还要考虑与左右侧水工建筑物的衔接。设计人要与机电、施工及金属结构等相关专业充分沟通、协调一致。本文结合都柳江坝街航电枢纽工程的实际情况，介绍了该电站厂房的设计要点和设计思路，可供类似工程参考。
参考文献：
[1] SL226－2001，水电站厂房设计规范[S].
[2] DL/T 5398-2007，水电站进水口设计规范[S]．
[3] 王仁坤，张春生.水工设计手册（第8卷 水电站建筑物）[M].中国水利水电出版社，2013.
作者简介：
黄学春（1988—），男，重庆云阳人，广西电力设计研究院有限公司助理工程师，学士，主要从事水电站厂房设计工作。
论文作者:黄学春
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：厂房论文; 高程论文; 柳江论文; 主机论文; 进水口论文; 机组论文; 工程论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;