水电站厂房设计及问题分析与解决措施
  作者:李坤    来源:众智文化论文网     查看:258次 字体:
    摘要:本文首先对水电站的设计及施工进行细致的阐述;又针对其中可能出现的问题进行分析;并提出了一系列解决措施,对于此类问题的深入研究,提供了一定的借鉴。
  关键词:水电站 厂房 设计 问题 措施
  绪论
  我国地域广阔,水力资源丰富,在很多地区都具有得天独厚的水电站修建优势。而且,自建国以来,我国各级政府也大力支持水电站的建设,为国民经济的发展做出了巨大的贡献。由于水电站建设基础就是要在具有一定规模的水域或者水源附近,因此,对于水电站厂房选址及设计成为其重要的影响因素。基于此背景,本文着重对水电站厂房的设计进行讨论,并针对其中可能出现的问题提出一系列的解决措施。
  一. 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]。
  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。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]。
  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]。
  1.4布置设计
  1.4.1主、副厂房
  对于水电站厂房分类过程中,主厂房主要是用于安装水轮发电机组等设施。其中,对于中小型水电站,可选用ZZ560a-LH-250并SF2500-36/4250水轮发电机组,容量设置为2500kW。主厂房的总长可设置为50米、宽13米左右。对于副厂房来说,主要有上游和下游两个部分,其中下游部分主要负责配置开关柜、配电屏、变、励磁变、压机室及供水泵等设施。上游部分则包括中控室、仪表室、电器修理室、通风机室、电缆室及各类办公室等。
  1.4.2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。
  1.4.3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。
  1.4.4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。同时保证厂区海拔高于最高洪水水位。
  1.4.5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。
  1.4.6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。
  1.4.7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.关键技术及问题
  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]。
  2.1开发方式问题
  一般来说,水电站厂房建设主要包括坝后式及混合式等形式,其中,要根据水源方式、水电站工作方式及地理位置等方面共同因素考虑完成。例如坝后式形式的厂房,一般应用于在大坝防渗帷幕的下游,同时既保证减轻了对厂房的影响,同时加强了对水利资源的应用,对于机组的运行也更加的便捷。
  2.2枢纽布置问题
  水电站厂房枢纽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。由于水电站厂房的枢纽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。
  2.3力学应用问题
  在厂房的建设过程中,在各个部分都可能会用到力学应用的问题。例如在许多水电站厂房设计过程中,都用到了先衬顶,后进行施工的技术。这一做法能够充分利用拱顶的抗弯压力,进而对内部进行了合理的保护,同时限制了周围岩体的松散趋势。
  2.4结构改进问题
  在水电站厂房的施工建设过程中,需要参照其他的成功案例,并进行适当的厂房结构改进行为。例如在厂房顶部一般采取钢筋混凝土顶拱结构,然而在实际的施工过程中,还需要采取“吊柱”结构,以强化厂房的稳定性。再如有时还需要防止周围岩石局部掉块的现象发生等。
  三.解决方案
  3.1因地制宜,结合实际
  在厂房建设过程中,一定要按照当地具体的地质结构、地理条件,因地制宜,以便减少工作强度并提高施工效果。并结合现有的资金条件、人力条件及施工条件等。在施工前需要科学论证水电站的发电规模,以符合实际的发电、灌溉等需求。
  3.2提高素质,强化培训
  对于水电站厂房施工来说,最重要的是设计人员、施工人员的专业素养问题。对于综合水平过硬的工作人员来说,能够大大提高厂房的工作质量。因此,需要定期对施工人员进行专业培训,而在实际施工过程中,也要实时进行专业提高讲授。
  3.3科学测量,加强管理
  对于水电站厂房等技术含量较高的建筑设施,无论是设计阶段,还是施工阶段,都需要进行科学精准的测量,使其发挥最大的工作优势,并具有合理稳定的工作寿命。而在具体执行过程中,可成立专门的管理小组,加强对施工的管理。
  结束语
  水电站属于利国利民的设施,因此无论是设计还是施工,都需要科学的论证和分析,并在施工阶段严格把关。本文针对我国水电站建设过程中容易出现的问题进行分析,并提出了一系列措施,对于此类问题的研究具有参考意义。
  参考文献:
  [1]刘依松. 庙子头水电站厂房设计及特点[J].三峡大学学报(自然科学版).2002.12
  [2] 翁义孟. 我国地下水电站厂房设计中的几个问题[J].水利水电技术.1979.9

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