九甸峡水利枢纽工程电站采用引水式布置方式,工程建成后在厂坝之间将产生2.5 km长的脱流河段,为尽量减小工程运行期间对下游河段生态的影响,按照环境保护要求,须设置生态基流放水设施,泄放流量为12.1 m3/s。
结合枢纽工程总体布局,经多方案比选,确定采用在导流洞中增设生态放水管的设计方案,即在导流洞封堵闸室下游侧布设生态放水竖井,竖井内径为3.0 m,进口高程为2162.00 m,比导流洞进口底板高67 m,比水库死水位低4.0 m。导流洞封堵体上游侧利用放水竖井和原导流洞输水,自封堵体开始通过压力钢管输水,管径为3.0 m。水库蓄水后,导流洞内可能存在库水内渗和基岩裂隙水内渗的积水,为防止管道外壁锈蚀影响管道的安全运行,将封堵体以后压力钢管全部采用外包混凝土管,外包混凝土厚60 cm。由于生态放水管泄放流量较大,长期运行水头为80~110 m,出口流速较大。因此从工程安全运行和水能综合利用等方面综合考虑,在放水管出口布置电站(以下称为“生态电站”),既达到消能目的,亦可发电创造经济效益。
考虑到导流洞出口即为枢纽泄水建筑物消能区,因此将生态电站布置在导流洞内。为避免开挖爆破对洞室围岩稳定的影响,尽量利用导流洞11 m宽的成洞布置生态电站厂房,采用机组顺水流方向“两机一列式”的布置方案。厂房布置中不但要考虑机组本体,还需考虑机组进水压力管道和控制设备进水阀、尾水管及水机其他附属设备、电气盘柜以及各部位安装、吊运、维护、检修通道的布置。
利用导流洞洞身较长的特点,适当加长主厂房洞室上游侧长度和机组间距,在进水阀室安装两台机组的进水阀。上游侧机组(2号机)引水在阀后直接进入机组,下游侧机组(1号机)则需从上游机组蜗壳的右侧布置压力钢管,在两机组间压力钢管以较大的弯曲半径引水至下游侧机组(见图10.6-1),使机组的引水系统布置顺畅,进水方向与上游侧机组保持一致,更有利于机组的设计、制造和附属设备的布置。
采用“两机一列式”生态电站厂房布置具有以下特点:(www.xing528.com)
(1)地下洞室布置简单,无交叉洞室,利于围岩的稳定。
(2)主厂房沿导流洞方向布置,不需向两侧开挖,洞室结构更为合理。充分利用了原有成洞,减少了开挖工程量,对围岩的稳定较为有利,减少了工程投资,降低施工难度,有利于施工组织和加快了施工进度。
(3)全部机电设备一列布置,运行巡视一目了然,益于无人值班、少人值守的电站运行管理。
图10.6-1 生态电站水轮机层平面布置
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