在预可研阶段，采用尾部开发方式，地下厂房布置在下水库左岸的山体内，初拟厂房尺寸为168.0m×26.5m×53.33m（长×宽×高），主变压器洞尺寸为121.0m×16.0m×32.9m（长×宽×高），厂房围岩为片麻状黑云母花岗岩，主要构造有：变质黑云母闪长岩脉，走向NW330°，倾向SW∠70°；长大结构面走向NE60°；片麻理走向NW320°～NW330°。最大主应力方向为NE60°。结合输水线路的总体布置，初步选择厂房纵轴线方向为NE14.5°，接近最大主应力方向，与结构面及岩脉的夹角为45°左右。
根据可研阶段PD901、PD909勘探平洞所揭示的地质情况和开发方式比较，仍采用尾部开发方式，地下厂房洞室群布置在C单元，C单元内分布有规模较大有f33、f54断层和J3裂隙密集带。根据机电设备布置要求，拟定主厂房的开挖尺寸为152.0m×23.5m（顶拱部位25.0m）×50.0m，主变压器洞的开挖尺寸为121.0m×17.0m×33.5m，两洞间距为46.0m。
根据厂区的工程地质条件和已建工程经验，拟定正进和斜进两种布置方案进行比较。正进方案是以厂房纵轴线与水道轴线垂直进行厂房布置，此时厂房纵轴线与构造夹角较大；斜进方案是以厂房纵轴线与厂区主要大断层走向一致为原则，与水道轴线斜交进行厂房布置。
（1）正进方案。
正进方案的厂房纵轴线方向初步拟定为NE15°，引水、尾水管道直进、直出厂房，从工程总体布置来看，水道走线较平顺。根据对厂房地质勘探平洞断层、裂隙统计极点图、玫瑰图的分析，地下厂房系统主要以NNW、NW向断层最为发育，比较发育的三组裂隙方向分别为NE60°左右、NW320°～NW330°和NW270°～NW290°。厂房纵轴线为NE15°，与f33和f54断层夹角为25°和40°，与NE向的优势结构面夹角为45°～65°，与最大主应力方向（NE50°～NE60°）小角度相交，是比较合适的。
该方案主厂房顶拱离f54断层的距离在20m以上，基本上避开了大断层对主厂房的切割。主变压器洞顶拱距裂隙密集带J3的距离较近，因而在支护设计中考虑采用预应力锚杆及锚索等措施进行加固处理。
（2）斜进方案。
斜进方案是根据厂房纵轴线与厂区主要大断层走向基本一致为原则进行布置，拟定厂房纵轴线为NW335°，与水道轴线呈65°相交。该方案的厂房轴线与f33和f54断层走向基本平行；与NE向的优势结构面近正交；与NE向的最大主应力交角较大。
该方案避开了大断层对主要洞室的切割，厂房顶拱部位上游边墙距f54约20m，尾水事故闸门室下游边墙距J3约10m。但厂房轴线方向与两组发育裂隙方向或垂直或平行，且有中等倾角断层f52沿主变压器洞顶拱纵向贯穿，并与陡倾角断层f46及fc5形成较不利的三角体，对顶拱的稳定有一定的危害且影响范围较大。(www.xing528.com)
方案比选的原则如下：
1）地下厂房应布置在地质条件较好的地段，主厂房应避开破碎带宽度大于1m以上的大断层，减少断裂构造对围岩稳定的不利影响。
2）厂房纵轴线宜与裂隙、断层等不利结构面呈大角度相交。
3）厂房布置需与工程总体布置相协调，厂房纵轴线与水道轴线交角不宜小于60°。
4）厂房纵轴线与地应力场的最大主应力方向应以小角度相交为宜。
5）各比选方案中主要洞室的开挖尺寸和布置相同，仅根据主厂房位置的变化调整附属洞室的布置。
从工程布置来看，斜进方案水道线路的布置不如正进方案平顺，且高压管道下弯管的空间转弯增大了设计和施工的难度。从地质条件来看，考虑到断层与裂隙的走向和主地应力的方向，厂房轴线方向以NNE向为宜。从地下厂房洞室群布置来看，两方案主厂房均避开了较大的断层，但主变压器洞受缓倾角断层的切割。
综合以上因素，无论是地质条件，还是水工建筑物的布置，正进方案较优，因此拟定厂房纵轴线方向为NE15°。地下厂房纵剖面图如图1.3.2所示，地下厂房及主变压器洞室横剖面图如图1.3.3所示。
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