抽水蓄能电站施工技术
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1.7 溧阳施工交通、排水和水处理

1.7.1 施工交通

1.7.1.1 场内道路

1.道路布置特点

抽蓄电站一般追求高水头、小距高比(小于10被认为是经济可选站址、小于5认为是优良站址),因此上、下、水库连接公路布置很困难,溧阳抽蓄电站上、下库直线距离1800m、平均发电水头259m,水头相对抽蓄电站较低,且电站地处残丘地貌,道路布置相对容易。天池、绩溪上下库公路约13km,由于混凝土拌和系统、地下输水发电系统施工支洞均沿线布置,大部分路段处于悬崖峭壁,施工难度大工期长,是抽蓄电站工期较长的主要原因之一。溧蓄上、下水库连接道路及桥梁布置示意图如图1-7所示。

图1-7 溧蓄上、下水库连接道路及桥梁布置示意图

2.关于施工支洞、上下库连接路、长勘探平洞关联关系

长勘探平洞一般要求通过尾水系统、且上游抵达主厂房顶拱高程,绩溪电站经验值得借鉴:断面尺寸扩大到3.5m×4m,前期可以作为施工辅助洞室,后期可以改为渗漏排水通道。更进一步可长远地将施工支洞(进场交通洞、通风洞及由此引出的上下平施工支洞)、上下水库连接路、长勘探平洞等联系在一起,综合考虑,可以设想:长勘探平洞与进场交通洞、上下水库连接公路中轴线,在厂房安装间下游段重合,从顶拱施工支洞布置暗线到上水库,大于300m水头电站引进TBM机械化施工,从工程投资、施工安全、环境保护、进度控制方面都是有利的,甚至一些施工支洞也可用TBM施工法,使地下系统三个阶段的通风难题直接进入第二阶段。抽蓄电站水工建筑物布置标准化程度高,如何使布置标准化,从而推行快速机械化施工工艺应认真研究。

1.7.1.2 地下厂房系统施工辅助洞室布置

蓄能电站由于吸出高度很大,30万kW机组一般70~80m、吉林敦化达到94m,输水系统通常布置在地下(沙河电站装机2×5万kW,为半地下厂房结构),围绕地下厂房与常规地下输水系统类似施工支洞基本布置分为四层,即顶拱层(永久布置空压机)、安装间层(进场交通洞)、引水下平临时施工支洞、尾水支管临时施工支洞;引水系统除上下施工平洞外,高水头时增加引水中平洞;首部式布置时增加尾水施工支洞。

常规电站地下厂房顶拱层一般采用双通道设计,溧阳电站由于地质条件顶拱开挖工期计划12个月,因此也采用了双通道布置,抽蓄电站安全通风洞普遍采用常规电站布置方案,通风洞完工后进行厂房顶拱开挖标志着主体工程开工,这种布置可以与从厂交洞引施工支洞到厂房顶拱进行工期、经济、通风系统布置比较。

常规地下电站施工支洞的布置很讲究,抽蓄电站地下厂房高度较小,约50m,各机组段长宽均不大,四层施工通道承担任务相对均衡,一般主厂房开挖不考虑新增施工支洞。

1.7.2 溧阳电站施工期排水及水处理

1.7.2.1 地下水分布

溧阳电站上水库到尾水出口段为志留纪沉积岩,岩性为粉砂质泥岩和泥质粉砂岩,下水库为侏罗纪火山喷出岩,工程区断层、岩脉发育、地下水丰富,地下水位随地形呈现西高东低,水平流动性较好、垂直向较差。断层、岩脉为隔水层,因此以3号、6号岩脉和岩石成因从上水库到下水库,将地下水系统划分为4个水利单元,在施工过程中自上而下、自西向东分层、分区拟定排水方案,动态监测地下水分布,保证工程安全施工。

1.7.2.2 排水洞布置

溧阳地下厂房布置高程为-16.95~-71.35m,总高度54.4m,围绕地下厂房、主变室、尾闸室三大洞室分别在68m、8m、-27m、-55m、-71m高程布置5层排水廊道,其中在8m高程平行厂房轴线方向平行布置6条排水廊道,这种排水布置并不多见,主体工程开工以来,日均排水量5000m3

1.7.2.3 污水处理系统

很多抽蓄电站距离中心城市近、或位于自然保护区,环保要求高,按照“零”排放要求建设水处理系统,并委托专业队伍运行管理,例如:

(1)生活污水集中处理后用于灌溉。

(2)分别在进场交通洞、安全通风洞口布置生产废水处理系统,用于路面洒水和混凝土拌和用水。

(3)砂石加工废水集中处理后回收利用。