【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主要建筑物有拱壩、進(jìn)水口、引水隧洞及壓力鋼管、廠房和變電站。 拱壩 本工程拱壩均為低壩，為考慮方便施工，保證施工質(zhì)量，確定采用單曲拱壩。 ⑴ 、 左水源 拱壩 （ I 壩） 左水源 拱壩壩頂高程 ，頂拱中心角 176。，壩底最低開(kāi)挖高程 ，最大壩高 14m，壩頂厚 2m，壩底厚 ，厚高比 ，壩頂弧長(zhǎng) 56. 50m，弧高比 ， 寬高比 ，全壩不設(shè)分縫。 左水源 拱壩的泄洪采用壩頂 開(kāi)敞式自由 溢流，共 1 孔，溢流凈寬 21 40m，堰頂高程 。 30 年一遇設(shè)計(jì)洪水泄流量 ， 100年一遇校核泄洪流量 344 m 3/s，單寬流量 。 泄洪消能采用挑流消能方式，鼻坎末端高程 ，挑射角 15176。 。經(jīng)估算，校核洪水時(shí)挑流射程 L=，沖刷坑深度 T=， L/T約為 5，按一般經(jīng)驗(yàn)，沖刷坑不會(huì)危及拱壩的壩基穩(wěn)定。 壩基置于微風(fēng)化基巖上，設(shè)帷幕灌漿。進(jìn)場(chǎng)公路經(jīng)過(guò)左壩肩，壩頂不設(shè)公路。 ⑵ 、 右水源 拱壩 （ II 壩） 右水源 拱壩壩頂高程 ，頂拱中心角 176。，壩底最低開(kāi)挖高程 ，最大壩高 21m，壩頂厚 2m，壩底厚 ，厚高比 ，壩頂弧長(zhǎng) ，弧高比 ， 寬高比 ，全壩不設(shè)分縫。 右水源 拱壩的泄洪采用壩頂 開(kāi)敞式自由 溢流，共 1 孔，溢流凈寬35m，堰頂高程 。 30 年一遇設(shè)計(jì)洪水泄流量 ， 100年一遇校核泄洪流量 ，單寬流量 。 泄洪消能采用挑流消能方式，鼻坎末端高程 ，挑射角 15176。 。經(jīng)估算，校 核洪水時(shí)挑流射程 L=，沖刷坑深度 T=， L/T約為 5，按一般經(jīng)驗(yàn)，沖刷坑不會(huì)危及拱壩的壩基穩(wěn)定。 壩基置于微風(fēng)化基巖上，設(shè)帷幕灌漿。進(jìn)場(chǎng)公路經(jīng)過(guò)右壩肩，壩頂不設(shè)公路。 引水系統(tǒng) 郎恒一級(jí)水電站工程引水系統(tǒng)包括水電站進(jìn)水口、引水隧洞及壓 22 力鋼管。本工程項(xiàng)目引水系統(tǒng)總體包括 左水源 引水系統(tǒng)和 右水源 引水系統(tǒng)。 ⑴ 、 左水源 引水系統(tǒng) 左水源 電站進(jìn)水口位于拱壩上游約 30m 處的岸坡上，為岸坡式深式進(jìn)水口，由進(jìn)口段、閘門段和閘門后漸變段組成。進(jìn)水口底板高程 ，按 發(fā)電死位以 上 保證足夠的 日調(diào)節(jié)庫(kù)容 而確定。進(jìn)口段首端布置攔污柵，設(shè)中墩分為兩孔，每孔尺寸為 4179。 6m(寬179。高 )，攔污柵檢修平臺(tái)高程 ，高于發(fā)電死水位。閘門中心線與進(jìn)口段首端的水平距離為 ，閘門孔口尺寸為 179。 。豎井包括閘門槽和通氣孔，橫斷面尺寸為 3179。 。啟閉機(jī)室地面高程為。閘門段后接漸變段，漸變段長(zhǎng)度為 6m。 引水隧洞可采用無(wú)壓引水洞和低壓引水洞兩種方案。 ① 、 采用無(wú)壓引水 優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低，隧洞做全線鋪底，地質(zhì)條件較差地段和連接處做三 面光處理即可通水發(fā)電。 缺點(diǎn)：電站調(diào)節(jié)性能差，水力資源利用沒(méi)有達(dá)到最充分狀態(tài)，與有壓引水方案相比，利用水頭低 5~8 米，電站整體效益差約 10%，運(yùn)行管理不便。 ② 、 采用低壓引水 因?yàn)楸倦娬居捎谒ù髩螢橐坏蛪?，不具備深壓引水條件，采用壓力隧洞引水只能是低壓引水隧洞。 優(yōu)點(diǎn)：電站調(diào)節(jié)性能好，水力資源利用充分，可以保證電站在枯 23 水季節(jié)蓄水發(fā)電，避免電站在小流量低效率的情況下被迫開(kāi)機(jī)發(fā)電，整體效益可增加 10%以上，運(yùn)行管理非常方便。 缺點(diǎn)：造價(jià)稍高，施工期要增加 3 個(gè)月，工程質(zhì)量要求高。 綜合考慮各種因素，為電站的管理和效益做長(zhǎng)期打算，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定采用低壓引水隧洞方案比較切實(shí)可行。 本水源壓力隧洞全長(zhǎng) ，為方便施工，采用圓拱城門形斷面，光面爆破全斷面開(kāi)挖，部分地質(zhì)較差地段鋼筋混凝土襯砌，圍巖完整地段只做鋪底處理，過(guò)流斷面，洞寬 m，邊墻高 ，拱頂高 。洞內(nèi)最大流速為 。本水源隧洞共有 8 條，第八條隧洞平面上由一個(gè)轉(zhuǎn)彎段連接兩個(gè)直線段組成，轉(zhuǎn)彎段半徑為15m，轉(zhuǎn)角 176。，隧洞縱向坡降均為 1： 1000。 8隧洞末端圍巖高度 15~18m 處設(shè)一圓形調(diào)壓井，調(diào)壓井開(kāi)挖內(nèi)徑 4m，高 15m，調(diào)壓井壁采用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度 。 8隧洞出口與壓力鋼管相接用混凝土封堵密閉相連。壓力鋼 主 管長(zhǎng) ， 管徑 。壓力鋼管管內(nèi)最大流速 。 ⑵ 、 右水源 引水系統(tǒng) 右水源 電站進(jìn)水口位于拱壩上游約 60m 處的岸坡上，為岸坡式深式進(jìn)水口，由進(jìn)口段、閘門段和閘門后漸變段組成。進(jìn)水口底板高程 ，按發(fā)電死 水 位以下保證足夠的淹沒(méi)深度 、死水位以上保證足夠的日調(diào)節(jié)庫(kù)容 而確定。進(jìn)口段首端布置攔污柵，設(shè)中墩 分為兩孔，每孔尺寸為 4179。 6m(寬179。高 )，攔污柵檢修平臺(tái)高程 ，高于發(fā)電死水位。閘門中心線與進(jìn)口段首端的水平距離為 ，閘門 24 孔口尺寸為 179。 。豎井包括閘門槽和通氣孔，橫斷面尺寸為 179。 。啟閉機(jī)室地面高程為 。閘門段后接漸變段，漸變段長(zhǎng)度為 6m。 右水源 引水隧洞可采用無(wú)壓引水洞和低壓引水洞兩種方案。 ① 、采用無(wú)壓引水 優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低，隧洞做全線鋪底，地質(zhì)條件較差地段和連接處做三面光處理即可通水發(fā)電。 缺點(diǎn)：電站調(diào)節(jié)性能差，水力資源利 用沒(méi)有達(dá)到最充分狀態(tài)，與有壓引水方案相比，利用水頭低 5~16 米，電站整體效益差約 15%，運(yùn)行管理不便。 ② 、采用低壓引水 因?yàn)楸倦娬居捎谒ù髩螢橐坏蛪?，不具備深壓引水條件，采用壓力隧洞引水只能是低壓引水隧洞。 優(yōu)點(diǎn)：電站調(diào)節(jié)性能好，水力資源利用充分，可以保證電站在枯水季節(jié)蓄水發(fā)電，避免電站在小流量低效率的情況下被迫開(kāi)機(jī)發(fā)電，整體效益可增加 15%以上，運(yùn)行管理非常方便。 缺點(diǎn)：造價(jià)稍高，工程質(zhì)量要求高。 綜合考慮各種因素，為電站的管理和效益做長(zhǎng)期打算，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定采用低 壓引水隧洞方案比較切實(shí)可行。 本水源一條壓力隧洞全長(zhǎng) ，為方便施工，采用 平底直墻 圓拱城門形斷面，光面爆破全斷面開(kāi)挖，部分地質(zhì)較差地段鋼筋混凝土襯砌，圍巖完整地段只做鋪底處理，過(guò)流斷面洞寬 ，邊墻 25 高 ，拱頂高 。洞內(nèi)最大流速為 。本水源隧洞中間設(shè)一支洞，支洞長(zhǎng) 。引水 隧洞縱向坡降均為 1： 1000。 隧洞末端圍巖高度 15~18m 處設(shè)一圓形調(diào)壓井，調(diào)壓井開(kāi)挖內(nèi)徑 米，高 15 米，調(diào)壓井壁采用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度 米。 隧洞出口與壓力鋼管相接 用混凝土封堵密閉相連。壓力鋼管 主管長(zhǎng) ， 管徑 。壓力鋼管管內(nèi)最大流速 。 廠房 考慮地形和 電站集中水頭 的影響等因素，水電站廠房置于 木臘村口河床高程為 735. 0m 處 右岸地勢(shì)稍緩處。廠房縱軸線大致與河流平行。該處岸坡 平緩 ， 有幾處零星 山地 。 廠房建筑所需平面 需占用 畝 山地 開(kāi)挖平整后 獲取。 廠房包括安裝間、主廠房和副廠房。安裝間位于主廠房下游側(cè)，接進(jìn)廠公路 。廠房外形 尺寸為 179。 （長(zhǎng)179。寬） 。 主廠房裝有單機(jī)容量 4000kw 的 橫 軸混流式機(jī)組兩臺(tái)， 單機(jī)容量 5000kw 的沖擊式機(jī)組兩臺(tái)， 總裝機(jī)容量 18000kw，機(jī)組間距 9 米 ，安裝間長(zhǎng) 11 米， 左水源選用 混流機(jī)組 ，機(jī)組 安裝高程 ， 右水源選用 沖擊式機(jī)組 ，機(jī)組 安裝高程 ， 廠房地面 高程，吊車梁軌頂高程 。主廠房尺寸為 179。 179。 （長(zhǎng)179。寬179。高）。尾水渠長(zhǎng) ，以 1： 4 的反坡與下游河床相接。 副廠房利用主廠房靠山坡一側(cè) 右水源 引水 壓力 管明挖形成的場(chǎng)地布置。平面尺寸 179。 （長(zhǎng)179。寬），共分 3 層：底層高程，設(shè)高、低壓配電室、工具間等； 二 層樓面 高程 ， 26 為電纜層； 三 層樓面高程 ， 第三層 設(shè)中控室、通信室 、 二次設(shè)備室。 由于下游校核洪水位高于安裝間及回車場(chǎng)地面，故廠房靠河一側(cè)及進(jìn)廠公路一段均設(shè)防洪墻。 廠房的 設(shè)計(jì) 防洪標(biāo)準(zhǔn)為 50 年一遇，相應(yīng)流量為 ， 校核防洪標(biāo)準(zhǔn)為 100 年一遇，相應(yīng)洪峰流量為 560 m3/s， 廠址水位～流量關(guān)系曲線， 由此 確定廠房 設(shè)計(jì)洪水位為；校核洪水位為 。根據(jù)防洪標(biāo)準(zhǔn)，確定廠房 防洪 堤高程為 ，高出最高歷史洪水位 。 變電站、進(jìn)廠公路及其它 110kv 變電站置于右岸進(jìn)廠公路旁靠山坡一側(cè)。場(chǎng)地高程，平面尺寸為 179。 26m，兩臺(tái)主變壓器也布置在這里。 進(jìn)廠公路接右岸 下 游方向的對(duì)外公路，電站生活區(qū)也布置在右岸山坡上。 1． 4． 2 機(jī)電 1． 4． 2． 1 水力機(jī)械 本電站 左水源 選用 2 臺(tái) 4000kw 臥式 混流機(jī)組， 右水源 選用 2 臺(tái)5000kw 沖擊式機(jī)組， 其主要參數(shù)如下： 左水源 水輪機(jī) 右水源水輪機(jī) 型號(hào)： HLA548WJ84 CJA237W140/2179。 16 最大水頭： m 263m 設(shè)計(jì)水頭： m 240m 最小水頭： m 221m 27 額定出力： 4210kw 5447kw 設(shè)計(jì)流量： 額定轉(zhuǎn)速： 1000r/min 轉(zhuǎn)輪直徑： 1. 4m 附屬設(shè)備參數(shù)： 調(diào)速器型號(hào)： CYWT80K 油壓裝置型號(hào)： 蝶 閥： ф 1000 球閥 ф 800 另配廠內(nèi)起重機(jī) 1 臺(tái)，電動(dòng)雙鉤橋式， 起 重量 200/50kN。 1． 4． 2． 2 電氣 接入電力系統(tǒng)方式 根據(jù)富招商局復(fù) [2020]12 號(hào)文富寧縣招商局 關(guān)于對(duì)嘉福電力開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司開(kāi)發(fā)郎恒河梯級(jí)水電站接入南方電網(wǎng)公司廣西電網(wǎng)公司的批復(fù)， 郎恒一級(jí)水 電站以一回 110KV 線路出線，接入 廣西 中稷桂豐公司那農(nóng)電站并入南方電網(wǎng)公司公司廣西電網(wǎng) ，線路距離約20km。 郎恒一級(jí)水 電站接入電力系統(tǒng)地理接線圖見(jiàn)圖 LHDQ01。 電氣主接線 本電站采用兩臺(tái)機(jī)組和 一 臺(tái)主變構(gòu)成 的兩個(gè)發(fā) 變 擴(kuò)大 單元接線。為了提高運(yùn)行的靈活性，在兩個(gè)單元之間裝設(shè)了兩個(gè)隔離手車柜，且用母線連接起來(lái)，使一個(gè)單元的發(fā)電機(jī)檢修，另一個(gè)單元的主變故障或一個(gè)單元的主變檢修，另一個(gè)單元的發(fā)電機(jī)故障時(shí)能穿越功率運(yùn) 28 行。 升高電壓 110kV 側(cè)為出線不設(shè)斷路器的單母線接線。 兩臺(tái)廠用變壓器，分別接于 1和 3機(jī)組主引出線上。 電站的生活區(qū)布置在離廠房不遠(yuǎn)處，其附近無(wú)生活用電電源，因此通過(guò)隔離手車柜車開(kāi)關(guān)切換 到廠用變 ，在任何一個(gè)發(fā) 變單元取得電源，用于生活區(qū)用電。 主要電氣設(shè)備 發(fā)電機(jī) 左 右水源 各 2 臺(tái)： 型號(hào)： SFW40006/1730 SFW500014/2150 額定容量： 4000kw 5000kw 功率因數(shù)： (滯后 ) (滯后 ) 額定轉(zhuǎn)速： 1000r/min 勵(lì)磁方式：自并勵(lì)靜止整流勵(lì) 磁 自并勵(lì)靜止整流勵(lì)磁 主變壓器 2 臺(tái)： 1型號(hào) S912500/110 額定容量 121177。 2179。 %/ 阻抗電壓 Ud %= 連接組別 YN、 d11 2型號(hào) S910000/110 額定容量 121177。 2179。 %/ 阻抗電壓 Ud %= 連接組別 YN、 d11 29 1． 4． 2． 3 金屬結(jié)構(gòu) 本電站金屬結(jié)構(gòu)包括 左 右水源 引水系統(tǒng) 進(jìn)水口 的閘門 、 啟閉機(jī)設(shè)備，共有閘門 2 扇，攔污柵 2 扇， 固 定式啟閉機(jī) 2 臺(tái)，手拉葫蘆 2 臺(tái)等，總重量約 ，防腐面積約 1500 ?。 1． 4． 3 施工 1． 4． 3． 1 施工 條件 郎恒一級(jí)水電站 工程 樞紐建筑物主要由漿砌石單曲拱壩、低壓引水隧洞 、壓力鋼管 和電站廠房、升壓站等主要建筑物組成。 左水源 ： 拱壩最大壩高 ，壩頂弧長(zhǎng) ；引水隧洞為平底直墻 圓拱城門型斷面，洞寬 ，邊墻高 ，拱頂高 ，隧洞底板縱坡 1： 1000。 右水源 ： 拱壩最大壩高 ，壩頂弧長(zhǎng) ；引水隧洞為 平底直墻圓拱城門型斷面 ，洞寬 ，邊墻高 ，拱頂高 ，隧洞底板縱坡 1： 1000。 兩水源壓力鋼管均為明鋼管，左水源壓力鋼管主管長(zhǎng) ，右 水源壓力鋼管主管總長(zhǎng) 電站主廠房尺寸（長(zhǎng)179。寬） 179。 ，副廠房尺寸（長(zhǎng)179。寬）179。 。開(kāi)關(guān)站布置在廠房旁邊山坡上，長(zhǎng)179。寬為 179。 26m。 本工程主體建筑物（見(jiàn)樞紐布置圖）總計(jì)土石方開(kāi)挖 萬(wàn)m3，其中洞挖 萬(wàn) m3，混凝土 萬(wàn) m3，漿砌石 萬(wàn) m3，鋼材（ 末含鋼管 ） 228t。 本工程對(duì)外交通運(yùn)輸采用公路運(yùn)輸。 施工期間，無(wú)通航、過(guò)木、 30 過(guò)魚(yú)等要求。本工程有原始鄉(xiāng)村公路連接大壩與發(fā)電廠房，利用此路稍作整修即可作為對(duì)外交通主要通道。 本工程施工 用電，利用已經(jīng)農(nóng)網(wǎng)改造的下木甲和三棵樹(shù)村農(nóng)網(wǎng)線路投入供施工用電。施工 及生活 用水，設(shè)抽水泵站直接抽郎恒河水或引用山溪流水 即可滿足要求 。 1． 4． 3． 2 天然建筑材料 本工程主體工