３４－水利水電工程設計ｄｗｒｈｅ２０１０年第２９卷第３期
王永生陸永學郭曉軒
摘袁素梅
要巴基斯坦杜伯華水電站工程是一項高水頭、長隧洞、引水式水電站工程。未考慮水擊壓力情況下總水頭約
５３８ｉｔｉ，共安裝２臺衝擊式機組，單機容量達到６５ｍｗ，**機容量１３０ ｍｗ。廠房位於高**區，設計中採用整體鋼筋混凝土結構。主要對廠房布置以及結構方面設計特點進行論述，希望能對高**區建高水頭、大容量衝擊式機組電站設計提供一些借鑑。
關鍵詞廠房衝擊式水輪機ｔｖ２２２
大容量ｂ
高**區杜伯華水電站
文章編號
中圖分類號文獻標識碼
杜伯華水電工程位於巴基斯坦西北邊境省區內，工程由大壩、引水系統、發電廠房、尾水建築物、開關站、輸電線路組成，工程主要任務是發電，是一項高水頭、長隧洞、引水式水電站工程。發電廠房位於印度河右岸ｐａｔａｎ鎮
進場大門，與進場公路相通；副廠房位於主廠房上游側，長３９．６ ｍ，寬８．０ ｍ，共５層，地面以上３層，地下２層；受地形條件限制，尾水渠布置在開
關站下，由鋼筋混凝土箱涵和鋼筋混凝土明渠兩部分組成，其中箱涵段長１９３．８４ ｍ，明渠段長９０．０
附近，ｂｅｓｈａｍ東北，ｄａｓｕ西南。電站最大引水流量２９ ｍ３／ｓ，設計水頭６００餘ｍ，安裝２臺衝擊式水輪機，單機容量達到６５ ｍｗ，**機容量１３０ ｍｗ。
ｍ；開關站位於主廠房右側，面積為電站輸出電壓為１３２ ｋｖ。
３主廠房設計
３．１主廠房尺寸
１廠房工程地質
廠房區位於印度河沖積階地上，地勢平坦開
主廠房內安裝２臺衝擊式水輪發電機組，每台機組設６個噴嘴。機組間距主要由配水管的結構尺寸控制，根據本工程選擇的機組，確定機組間距為１３．０ｍ。安裝間位於主廠房左側，根據１臺機組擴
闊，階面高出印度河河床約１０ ｍ。地表主要為沖積物，夾有坡積物，由粉質、粘質卵礫石夾塊石組
成，厚度ｌ２～２７ ｍ；弱風化岩石面高程為廠房區斷層發育，主要節理為：ｎｅ７０。／
ｓｅ８７。、
大檢修及大件運輸的要求，確定安裝間長９．０ ｍ。考慮到廠房執行、交通等要求，主廠房長度確定為３９．６ ｍ。進水閥布置在主廠房內，主廠房寬度由配
廠房坐落在堅固的基岩上，上部沖積層需要清除。其東西側各為乙個與印度河近平行展布的、埋深較深的古河槽。由於斷層發育，地基岩體的完整性較差。
站址位於印度河邊，地下水豐富。尾水渠基礎為沖積卵礫石，由於其延伸至印度河主河床，
水管的結構尺寸、進水閥布置以及混凝土結構尺寸確定，主廠房地面以上寬度ｌ７．７０ ｍ，機組中心線進
水側寬１２．１ｍ，出水側寬５．６０ ｍ。主廠房高度由水輪機安裝高程、尾水渠高程、發電機層高程和吊車高度要求控制，主廠房總高度３３．２５ ｍ，其中地面以上部分高１４．４５ ｍ，以下部分高主廠房各層布置
汛期將被淹沒。
工程處於高**區，基本**加速度最大設計**加速度（ｍｃｅ）為０．５０ｇ。
主機層高程為每台機組上游側設定
２廠區總體布置
杜伯華電站廠區地面高程為６８８．８５ ｍ，布置有
１個吊物孔，長５．０ ｉｎ，寬３．２ ｉｎ，吊裝水輪機進水
閥及各層較大裝置。吊物孑ｌ旁布置保護控制盤、自
動控制盤、機組附屬控制盤及勵磁系統。機組下游側布置油氣排放裝置。主廠房內設定橋式起吊機，容量１４５０ ｋｎ。主機層、發電機層、水輪機層、進
主、副廠房、尾水渠及開關站等建築物。主廠房長３９．６ ｍ，寬ｌ７．７ ｍ，總高度３３．２５ ｍ；
安裝間位於主廠房左側，長９．０ ｍ。安裝間左側設
水閥層與與副廠房內樓梯相通。安裝間位於主廠房
王永生等巴基斯坦杜伯華水電站工程廠房設計
左側，與主機層同高。安裝問左側設進場大門，寬７．０ ｍ，高６．７５ ｍ。
發電機層高程６８４．４１ｍ，發電機風罩為等邊八邊形鋼筋混凝土結構，厚度為０．５ ｉｎ。發電機層布
邊形豎井結構，內壁寬６．３ ｒｎ，在底部通過寬６．０ｍ的涵洞與尾水涵管相連。
４副廠房設計
副廠房位於主廠房上游側，長３９．６ ｍ，寬８．０ｍ，地上３層，地下２層。地面以上層高４．１ｍ，
一置吊物孔，尺寸和平面位置與上層相同。吊物孔周圍布置閥控制器、蓄電池、發電機終端室、場用變壓器及勵磁變壓器。風罩下游側周邊布置機械制動
層高程６８９．０５ ｍ，布置柴油發電機、開關裝置、
盤、冷卻油廠及高壓油廠。冷卻水廠布置在風罩下游側，緊靠廠房牆，冷卻水管鋪設在尾水渠內，通４０ｏ ｖ ａｃ主配電盤、２２０ ｖ ｄｃ配電盤及整流器、
廠用控制盤、輸電線路保護裝置、母線保護裝置、
過發電尾水進行冷卻。
每台機組進水側設定進水球閥，中心線高程與水輪機安裝高程均為６８０．２５ ｍ，進水閥層高程６７７．８０ ｍ，基礎高程６７６．６０ ｍ。水輪機機坑為等邊六邊形豎井。主廠房上游側為副廠房基礎，同時也
作為進水壓力鋼管的鎮墩。每個進水閥右側各設定１個滲漏油井。廠房左側布置水處理廠，向廠區提供生活、消防和生產用水。
３．３主廠房結構
主廠房上部結構包括主機間和安裝間，由屋面梁、屋面板、吊車梁、排架柱等結構組成。由於廠區最大**設計加速度為０．５ｇ，結構的抗震效能在廠房結構設計中必須充分考慮，因此屋面梁、屋面板以及排架柱採用整體現澆鋼筋混凝土結構。屋
面梁尺寸為寬×高），屋面板厚度０．１５ ｍ，排架柱尺寸寬×高），主機問排架柱問距１３．０ ｍ。吊車梁採用整體現澆鋼筋混凝土連續梁，尺寸為寬×高），吊車梁通過插筋與牛腿和排架柱連線。地面以上，一
房牆體採用鋼筋混凝土結構，厚度０．３ ｍ，並在屋面高程、吊車梁高程及６９２．３２ ｒｎ高程設３道圈樑。主廠房與上游側的副廠房為整體鋼筋混凝土結構，未設定永久縫，僅在施工中設定施工縫。採用上述措施有利於提高整個上部結構的抗震效能，並能改善結構的受力條件，大大增強結構的整體作用。
發電機機墩是水輪發電機組的支承結構，其底
部與大體積混凝土結構連成一體，承受來自發電機和水輪機裝置的荷載。發電機定子基礎為矮機墩，高０．９ ｍ。發電機下機架基礎為環形梁式，懸臂部分長１．６ ｍ，懸臂結構端部樑高為０．７ ｍ。
發電機風罩坐落在定子基礎上，且與頂部樓板整體澆築。風罩為八邊形結構，壁厚０．５ ｍ。廠房各層樓板均採用厚板結構，不設梁柱，樓板厚度０．５ ｍ。
主廠房下部結構中，除尾水涵管及部分邊牆外，其餘均為大體積混凝土結構。水輪機機坑為六
開關站控制盤、蓄電池室、儲藏室、裝置維修車間等。地上二層高程６９３．１５ ｍ，布置值班餐廳、**控制室、辦公室和會議室。地上三層高程６９７．２５ｍ，
布置辦公室和備用房間。副廠房屋頂安裝通風
系統室外機，兩側布置通風豎井，將冷熱空氣輸送至主副廠房各層。
根據機電布置要求副廠房地下一一層高程為６８４．４１ｍ，布置電纜廊道，與通向開關站的電纜廊
道連線。
副廠房內布置有樓梯井，通至廠房的每個部位。廠房橫斷面布置見圖１。５尾水渠設計
尾水渠出水方式包括正向出水和側向出水，從地形上看杜伯華尾水渠可以採用上述兩種方式。正
向出水線路更短一些，但由於印度河經過廠房時轉了乙個彎，此段河道坡陡水急，水位比下游２００ ｍ處高約３ ｍ；側向出水穿過開關站，出口位於印度河下游約２００ ｍ處，該處印度河水位相對較低，水流平穩，對電站執行有利，並且在尾水渠末端消能
防沖問題比較容易解決。綜合考慮上述因素，本工程尾水渠最終採取了側向出水方式。
尾水渠由箱涵和明渠兩部分組成。箱涵長明渠段長９０．０ ｍ。尾水箱涵採用無壓形式，現澆鋼筋混凝土結構，埋置於開關站下，淨寬
４．０ｍ，淨高５．０ ｍ，壁厚０．８ ｍ；尾水明渠採用ｕ形槽，鋼筋混凝土結構，淨寬５ｍ，末端擴散，明渠高度由水面線確定；明渠末端設消力池及拋石防護。
６廠房設計特點
本工程採用衝擊式水輪機，水頭較高，單機容量在類似工程中屬於較大的，和其它形式廠房相
比，有其自身特點；同時廠房位於高**區，抗震問題突出。針對以上因素，本工程廠房設計中，有如下特點及處理措施。
水利水電工程設計ｄｗｒｈｅ２０１０年第２９卷第３期
圖１廠房斷面圖（單位：ｍ）
６．１廠房控制尺寸
加強排架整體剛度。一
般廠房機組間距由水輪機蝸殼尺寸控制，而本
工程廠房機組間距、寬度均由是配水管尺寸決定。７結
語６．２尾水布置
（１）杜伯華廠房安裝２台六噴嘴衝擊式水輪廠房設計大多出水採用正向形式，本工程由於
機，總水頭約５３８ ｍ（未考慮水擊壓力），引水鋼地形條件限制和本身特點，採用了側向出水方式。管直徑２．６ ｍ，單機容量６５ ｍｗ。衝擊式水輪機組
較好地解決了水流、電站執行穩定性及消能防沖等
在廠房布置、尾水渠要求等方面有不同於其他機組問題。
的要求，杜伯華廠房安裝的機組水頭較高，單機容６．３基礎處理
量較大，可以為類似廠房設計提供一些經驗。
要求廠房基礎開挖至新鮮完整岩石，對廠房基（２）杜伯華廠房位於高**區，為提高廠房整礎進行固結灌漿處理，孔深３～５ｍ，問排距４ ｍ，
體抗震能力，廠房採用了基礎固結灌漿、不設永久
呈梅花形布置。固結灌漿起到了提高基岩的承載能縫、現澆鋼筋混凝土整體結構及充分考慮配筋等措
力和彈性模量，加強基岩的整體性和均一性的作施。目前杜伯華廠房施工已經完成，正在進行廠房
用，對於廠房的整體抗震效能也有幫助。裝修。
６．４不設永久縫、上部整澆
作者簡介
經過深入分析研究，最終採用主、副廠房之間
王永生男高階工程師中水北方勘測設計研究有限責
及縱向均不設定永久縫的處理方式，只是採取分層任公司天津
３００２２２
分塊，跳倉澆築方式解決溫度裂縫問題。這種處理陸永學男高階工程師中水北方勘測設計研究有限責
方式不但施工方便，而且加強了廠房的整體性；廠任公司天津３００２２２房上部排架柱、吊車梁及屋蓋結構採用整體澆築結郭曉軒男高階工程師中水北方勘測設計研究有限責
構，能夠很好地起到抗震作用。任公司天津
３００２２２
６．５配筋抗震措施
袁素梅女助理工程師中水北方勘測設計研究有限責
鋼筋配置充分考慮抗震要求，尤其在排架柱的
任公司天津
３００２２２
節點等關鍵部位均按抗震要求配置足夠的鋼筋，以
（收稿日期
印度巴基斯坦簽證個人表
印度簽證個人資料表 本人情況 姓名 曾用名 如有 性別 出生地 出生國家 身份證號碼 宗教信仰 顯著特徵 如面部有志 學歷 現在居住位址 郵政編碼 座機號碼 手機號碼 父親情況 姓名 國籍 以前國籍 出生地 出生國家 父親情況 姓名 國籍 以前國籍 出生地 出生國家 母親情況 姓名 國籍 以前國籍 ...
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