摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)的水電站建設(shè)越來越多，伴隨著的水力發(fā)電被廣泛應(yīng)用起來。然而水電站廠房建設(shè)是水電站的基礎(chǔ)建設(shè)，只有合理地對(duì)水電站廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)，在施工中解決問題，才能根本的解決水電站廠房的建設(shè)問題。本文主要分析了水電站廠房設(shè)計(jì)，并對(duì)水電站廠房建設(shè)存在的問題和解決措施進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：水電站廠房；設(shè)計(jì)；問題；解決措施
中圖分類號(hào)：TM622文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、水電站廠房設(shè)計(jì)
1.1 方案確定
在水電站廠房的方案確定過程中，應(yīng)對(duì)廠址的地質(zhì)、地形、水文條件以及施工單位具體要求等方面做實(shí)地考察與研究，并確定最佳的建設(shè)方案。例如在考察過程中，可確定河床式或者引水式以及長(zhǎng)尾水渠式等形式，以確保使其發(fā)揮最大的效果。
1.2 布置特點(diǎn)
在廠房的布置方面，對(duì)于地形特點(diǎn)的依賴性更大。包括各個(gè)建筑的排布形式、溢洪壩位置、廠房布置位置等方面。核心方面就是發(fā)電廠房，特別要考慮河床彎道水流的影響, 應(yīng)使水流進(jìn)出廠房順暢, 泥砂不易淤積, 確保安全運(yùn)行, 管理方便。以某水電站建設(shè)為例，在建設(shè)過程中，發(fā)現(xiàn)河床較寬，因此可采用“一”字形排布；同時(shí)與閘壩結(jié)構(gòu)合為一體，便于利用水力條件。在這一過程中，還需要保證施工的安全可靠。
1.3 參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)
在廠房本身的設(shè)計(jì)過程中， 需要充分考慮水源的蓄水深度、總水含量、裝機(jī)容量等方面，同時(shí)也需要考慮附近農(nóng)田的面積。以確保水電站在發(fā)電的過程中，也具有灌溉、泄洪及蓄水等綜合作用。一般來講，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?00 年來的氣候特點(diǎn)，對(duì)水電站廠房的抗風(fēng)、抗震能力需要論證，并給與相應(yīng)的極限范圍。
1.4 配套設(shè)施的布置設(shè)計(jì)
(1)主變壓器與開關(guān)站
主變壓器可安置兩臺(tái)，緊鄰安裝場(chǎng)，同時(shí)可利用鋼軌道進(jìn)行推進(jìn)。對(duì)于開關(guān)站來說，為保證其安全可靠，采取戶內(nèi)式結(jié)構(gòu)。同樣緊鄰安裝場(chǎng)，距離約15 米。實(shí)際執(zhí)行過程中，有兩回進(jìn)線、四回出線的形式進(jìn)行，提高了效率。
(2)交通安排
廠房?jī)?nèi)部的交通較為便利，上下層之間有樓梯連接，各個(gè)工作室或者設(shè)施之間有通道連接。在室外也有各類通道相連，便于人行和機(jī)動(dòng)車輛行駛。
(3)排水系統(tǒng)
對(duì)于廠房的排水系統(tǒng)，主要由深水泵及集水井完成。并在廠房機(jī)組上游布置排水廊道。在實(shí)際應(yīng)用過程中，與集水井相通。為了防洪需要和不至于發(fā)生洪水淹沒廠房的事故，下游最高洪水位低于廠區(qū)地面高程，廠區(qū)排水均通過地面排水溝自動(dòng)排至下游尾水渠內(nèi)。
(4)尾水渠設(shè)計(jì)
一般來說，尾水渠出口斷面較大，并與下游河床相接。其中，右岸廠閘導(dǎo)墻利用了部分沖沙作用；左岸導(dǎo)墻則設(shè)置重力式的土墻。如某工程，尾水平臺(tái)高程為123.5 m, 由于交通需要, 加長(zhǎng)7m, 在公路交通橋下游側(cè), 尾水平臺(tái)上設(shè)置有一臺(tái)2×15.t 單向尾水啟閉門機(jī)。
(5)進(jìn)水口
在進(jìn)水口設(shè)置兩道閘門，分別為上游的檢修閘門和下游的事故閘門。其中事故閘門后還需設(shè)置中墩，以減少進(jìn)水口的結(jié)構(gòu)跨度。而在進(jìn)水口前方，也同樣設(shè)置倒沙坎，以保證流到連通的順暢。
穩(wěn)定性測(cè)試
在對(duì)水電站廠房進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試過程中，主要對(duì)廠房各部分進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，包括許用應(yīng)力、實(shí)際應(yīng)力等方面。其中，以抗浮穩(wěn)定性為主要參數(shù)。
二、關(guān)鍵技術(shù)問題及解決措施
在水電站廠房建設(shè)過程中，會(huì)涉及到一系列的技術(shù)問題，通過這些技術(shù)應(yīng)用，能夠大大提高工作效率，同時(shí)還能夠增加水電站廠房的穩(wěn)定性。
2.1 廠房布置問題
水電站廠房布置需要根據(jù)地形進(jìn)行，并綜合考慮到變電站及副廠房等方面。例如對(duì)于較大的且又無法避開的巖層斷面，則要進(jìn)行加固措施布置等。由于水電站廠房不僅僅解決了合理調(diào)度，提高工作效率等一系列問題，同時(shí)還具有維持廠房結(jié)構(gòu)安全的作用，因此需要特別注意。
綜合考慮水電廠所處地形后，布置如下：主廠房包括主機(jī)間和安裝間。主機(jī)間位于廠房壩段壩后，長(zhǎng)度為158.94m。安裝間位于主機(jī)間左端，長(zhǎng)度為68.00m。安裝間受空間布置限制，一部分位于升船機(jī)渡槽段的下部，一部分位于沖沙孔壩段和非溢流壩段下游混凝土平臺(tái)上。主廠房最大寬度39.50m，凈跨35.50m。建基面順?biāo)飨蜷L(zhǎng)度71.45m，廠房最大高度79.15m。
副廠房由上游副廠房和下游副廠房?jī)刹糠纸M成。上游副廠房布置在主機(jī)間上游側(cè)，與主廠房之間用結(jié)構(gòu)縫分開，底部高程265.240m。下游副廠房布置在主機(jī)間與尾水平臺(tái)之間。
2.2 墻體與吊頂技術(shù)
在廠房建設(shè)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到墻體與吊頂?shù)氖┕げ粷M足其力學(xué)性能的情況，會(huì)使廠房出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，給水電站廠房建設(shè)的質(zhì)量造成一定的影響。
廠房建設(shè)中，墻體及吊頂滿足相應(yīng)的力學(xué)性能要求，參見下表：
2.3 鋼筋的錨固搭接問題
鋼筋作為水電站廠房建設(shè)當(dāng)中重要的原材料之一，在施工的過程中被廣泛的應(yīng)用，如果鋼筋工程出現(xiàn)問題，整個(gè)廠房建設(shè)的框架就會(huì)失去穩(wěn)定性，因此，鋼筋的搭接問題就成為了影響整個(gè)廠房建設(shè)的重要因素。
受拉鋼筋的錨固應(yīng)滿足下列公式：；當(dāng)計(jì)算中充分利用縱向鋼筋的受壓強(qiáng)度時(shí)，其錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度的0.7倍。
鋼筋的搭接應(yīng)滿足優(yōu)選受力較小處、盡量減少接頭數(shù)量、接頭錯(cuò)開的原則。
2.4 照明設(shè)備安裝技術(shù)要求
主廠房照明設(shè)備安裝包括主廠房各層(灌漿廊道層、操作廊道層、蝸殼層、水輪機(jī)層、母線層和發(fā)電機(jī)層)、廠內(nèi)各樓梯間等部位都要進(jìn)行室內(nèi)照明設(shè)備的安裝。
下游副廠房照明設(shè)備安裝包括主廠房各層(蝸殼層、水輪機(jī)層、母線層和發(fā)電機(jī)層)、廠內(nèi)各樓梯間等部位的室內(nèi)照明設(shè)備的安裝。上游副廠房照明設(shè)備安裝包括控制樓和GIS室等部位的室內(nèi)照明設(shè)備；500kV出線設(shè)備平臺(tái)戶外照明設(shè)備的安裝。
照明燈具的額定電壓為交流220V、額定頻率為50Hz，詳細(xì)技術(shù)參數(shù)待設(shè)備招標(biāo)采購(gòu)時(shí)確定。安裝應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行。為完成照明設(shè)備安裝工作所需的安裝工具、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)設(shè)備、檢驗(yàn)設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、起吊設(shè)備等由承包人自備。照明線埋設(shè)施工時(shí)應(yīng)注意嚴(yán)格按規(guī)范在埋設(shè)管線兩端設(shè)號(hào)頭。
2.5 污水垃圾處理問題
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，環(huán)境問題日益突顯，污水垃圾的處理直接關(guān)系著生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。因此施工工地生產(chǎn)廢水，任何未經(jīng)處理的污水和超標(biāo)廢水都不能直接排入河道。
（1） 高度重視污水處理系統(tǒng)的位置、容量與設(shè)計(jì)；
（2） 工作的每一塊地區(qū)，應(yīng)備有臨時(shí)的污水匯集設(shè)施；
（3） 搜集和處理辦公室、工程所有人員進(jìn)行工作的區(qū)域的垃圾，集體進(jìn)行處理；
（4） 及時(shí)定期檢查污水、垃圾處理標(biāo)準(zhǔn)，是否符合環(huán)境保護(hù)的要求。
結(jié)束語(yǔ)
水電站屬于利國(guó)利民的設(shè)施，其廠房的建設(shè)是水電站最基本的建設(shè)，只有合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，在施工中嚴(yán)格把關(guān)，及時(shí)解決面對(duì)的問題，科學(xué)的論證和分析，才能使水電站廠房建設(shè)更快、更好的發(fā)展下去。
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