某设施地下厂房排水方案论证分析

某设施地下厂房排水方案论证分析

可俊玲

中核四0四有限公司甘肃嘉峪关735100

摘要：随着国民经济的不断发展和进步，社会对于水资源的需求越来越大，人们的生活也是离不开水分的，在抽水蓄能电站地下厂房的排水上，有关部门也加强了重视度，开始意识到产房排水的重要性。本文就对抽水蓄能电站的地下厂房排水方案论证进行分析，供参考。

关键词：抽水蓄能电站、地下厂房排水、方案论证

引言：抽水蓄能电站地下厂房的排水效率如何直接影响到了其运行管理、经济效益以及安全性，本文主要分析了一个容量为2400兆瓦的电站总装机，该抽水蓄能电站地下厂房分成了两次建设，每次都安装了四台三百兆瓦的设备。一般，正常的蓄水位是两百三十一米，死水位是205米，电站当中最高的水头时是557米，而最低水位是509米，地下厂房的机组的安装高程是135米，而尾水管的底板是126米。

1.抽水蓄能电站地下厂房排水方案的拟定

抽水蓄能电站地下厂房排水的方式，在没有合适的地形条件和没有自流排水洞的前提下，就只能够选择使用排水方式，如果说抽水蓄能电站地下厂房排水能够实现自流，那么是没有必要实现对厂房人工排水的，在厂房的安全性和经济性上都有着很大的区别。而通常情况下，抽水蓄能电站地下厂房都会选择排水方式，因为该方法更有安全性一些，本文所研究的抽水蓄能电站地下厂房，虽然有着自流功能，但是，因为自流的水洞比较长，已经超过了四千米，就必须采取对应的技术方案来论证其结果。和其余的排水方式进行结合之后，一共拟定了四种方案。首先，方案一，在抽水蓄能电站地下厂房的自流水洞上进行改造，把水自流到地下厂房的另一侧水库库尾。其次，方案二，对自流排水洞进行挖掘，从而使得水自流的方向可以逐渐朝着其余几个方向流动，而不只是集中在一个方向，从而来增强自流的速度。方案三，在厂房的尾水洞混凝土当中埋设排水管，并通过水泵把水排向下库当中。方案四，在竖井当中安装排水管道，并且，通过水泵的帮助把水抽到厂房顶拱上面的地质探洞当中，让水可以自动的流出来。

2.抽水蓄能电站地下厂房排水方案的比较

2.1各方案的布置

因为该抽水蓄能电站地下厂房是分成两次布置的，所以，在设计自流排水洞的时候也是放在两期厂房的中间位置的，并且，通过支洞进行了连接，从而将两期的厂房进行了连接。首先，在方案一的布置上，抽水蓄能电站地下厂房的自流排水洞出口是在下库坝的下游以及库尾中间位置的，如果每次的自流洞长度是四千四百米，那么两期中有一期的长度就是四千三百三十米，而另一期的程度则是七十米。如果说，抽水蓄能电站地下厂房的自流排水洞是其断面，那么按照水的最大流量来计算的话，最大流量是每秒8.78m3，那么其施工的要求最小断面就是2.7X3.0m，2.7为其宽，3.0为其高。其次，是方案二的布置，该方案的自流洞口在下库的北面库尾山脊之外，已经超出了整个工程的施工范畴了，如果说抽水蓄能电站地下厂房的自流排水洞总共长度是4140米，第一期的长度是3950米，那么第二期的长度就是一百九十米。方案三的布置，其中，方案一和方案二都是在工程的尾水隧洞当中补充了排水管道，自流出口处于地下水库出水口的地方，工作人员在对水位校准的基础之上，对抽水蓄能电站地下厂房当中的水井进行设计。按照相关的检修标准，每一期厂房当中都要安装四台检修泵和八台渗漏泵，利用水泵来把水排到地下水库当中。方案四的布置，在一期和二期抽水蓄能电站地下厂房的底部进行挖掘，一直挖到厂房的顶部两百四十六米的位置，其中，竖井的直径是φ2.5米，而其高度大约在七十五米。在竖井里面分别安装两根钢管，并通过水泵把水抽到探洞高程，实现自流排至下库，并且，还要在各期的抽水蓄能电站地下厂房当中设计集水井，分别安装四台检修泵和八台渗漏设备。

2.2各方案的比较

首先，是抽水蓄能电站地下厂房自流排水洞方案一和方案二的比较，从客观性来看，这两个方案都有着各自的自流排水效率，方案一从出口到进场公路的距离大约在七百五十米，道路并不是特别的长，如果在后期的实际工作当中使用该方案，管理起来会比较简单和便捷。方案一的排水口是直接通向下水库的，不用进行格外的处理，也不会对环境造成太大的污染，而方案二的出口在工程的范围之外，从下库到出口需要经历好几十公里的距离，相对而言，后期的管理是比较困难的，并且，方案二所涉及到的自流排水出口有很多的村庄的田野，人流量比较密集，稍微处理不慎，就会给农夫带来很大的损失，还会对环境造成比较严重的伤害。如果从施工的角度来看，按照地形条件，使用方案一的话，可以在距离出口三百一十五米的地方布置施工斜井，其一共的施工工期大约在三十一个月。使用方案二的话，因为沿线的地形在高处，施工队只能够在距离自流出口一百二十米之内的位置布置斜井，而其施工工期大约在三十七个月左右。方案二比方案一工期多了六个月，而这也间接的说明了如果使用方案二会增加六个月的施工成本。在施工方面的投资是巨大的，通过综合比较，方案一由于长度延长问题会增加一定的施工成本，但是管理和施工过程都比较方便，条件比较好，最主要的是在工期上足足比方案二少了半年，所以，相对于方案二，方案一更有可选性。其次，是对方案一、方案三与方案四的比较，这三个方案的优点有很多，比如，方案一有着长期自流性，运行且管理都比较方便，方案三和方案四都是属于水泵动力抽排型，在运行的时候会产生比较大的电能，并且，在后期的维护过程当中，对于维护的要求也比较高，从经济效益上来看，方案一是比较可行的。另外，从安全性来看，如果选择了方案三和方案四，在使用的时候，如果出现停电的现象，泵就会失去运行的资本，再遇到停水，水泵根本就没有办法正常的运行，而严重的时候可能会导致抽水蓄能电站地下厂房被淹没。而方案一在符合施工需求的基础之上，排水能力也能够在一定程度上满足最大排水量的需求，然而，从这一角度来看，其余三种方案都会受到一定的制约，其排水流量远远不能够达到施工的要求。而从工程的投资成本上来讲，方案一的投资成本大约在一千九百万元左右，方案二的投资成本是两千多万元，而方案三和方案四的投资成本分别是四千万元和一千六百万元，整体上来说，方案一的投资成本是最少的。综合比较，方案一的投资成本虽然最少，但是和方案四相比也增加了三百万，方案一在管理上比较便捷，年运行费用比其余三种方案都要少，其排水能力也比较强。通过各方面的比较之后，得出方案一最为合理的结果。

结束语：抽水蓄能电站地下厂房排水方案上，本文通过从经济、安全、工期等多方面进行比较发现，使用方案一能够在最大程度上提升厂房的运行效率。

参考文献

[1]崔琦，侯建国，宋一乐.抽水蓄能电站地下厂房围岩约束及结构振动特性分析[J].岩土力学，2019，40（02）：809-817.

[2]黄立财，廖建强，姚廉华，郑晶星.惠州抽水蓄能电站地下厂房排水方案论证[J].水利规划与设计，2004（04）：33-36+70.

[3]黄立财.惠州抽水蓄能电站地下厂房排水方案论证[A].中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会.2004年全国抽水蓄能学术年会论文集[C].中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会：中国水力发电工程学会，2004：6.

[4]黄立财.惠州抽水蓄能电站地下厂房排水方案论证[A]..抽水蓄能电站工程建设文集（2004）[C].：中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会，2004：6.