岩滩水电站扩建工程排水系统设计

伍晓芳

（广西电力工业勘察设计研究院，广西 南宁 530023）

岩滩水电站扩建工程布置于一期工程厂房右侧，为地下厂房，装2台混流式水轮发电机组，单机容量300 MW，装机容量600 MW。

1 地下洞室布置及排水

1.1 地下洞室布置

安装间地面高程164.0 m，长52.5 m，净宽26.6 m；主厂房包括主机间、副厂房及安装间，主厂房总长度为66 m，厂房经装饰后净宽为26.6 m，尾水管底面高程为117.16 m，厂房拱顶高程为188.0 m；副厂房布置于主厂房左侧，长度为14.9 m，与主厂房同高、宽，副厂房设有楼梯电梯间，最底层（即133.30 m高程）的渗漏泵房地面下设有全厂渗漏集水井。

主变室布置于主厂房下游侧。主变室的宽度为16.0 m，长度为57.3 m；地面高程164.0 m与安装间相同。

主厂房至主变室的母线洞每机一洞，宽8.0 m，高约9.2 m。

机组检修排水泵房单独设置在高程为133.5 m的泵房小洞室内，洞长19 m，宽8.5 m。

交通运输洞从洞入口高程204.0 m到安装间下游侧，高差为38.69 m，坡比约为8.6%左右。运输洞从主变至安装间之间的为水平段。

1.2 灌浆廊道、排水廊道

水库正常蓄水位为223 m，地下厂房至水库正常蓄水位水面边线距离约85 m，正常蓄水位比厂房底高约109 m，位于F48断层的下盘。地下厂房及主变洞洞室为密致辉绿岩，围岩透水性弱。为防止洞室围岩在地下水的长期作用下稳定性恶化，减少厂房和主变洞室内的渗漏水，防止厂内电气备受潮不能正常运行，在地下厂房上游边墙的上游约33 m处布置防渗灌浆帷幕，帷幕灌浆深度至地下厂房最低开挖建基面，因防渗帷幕较深，帷幕灌浆廊道设计为分三层布置，高程分别为233 m、184 m、135 m，左端与一期工程大坝右坝肩灌浆帷幕相连接，绕地下厂房成半环形布置。在灌浆帷幕下游约29 m处布置三层排水廊道，高程分别为185 m、165 m、133.5 m(后改为两层,165 m 层取消)，排水廊道宽3.0 m，洞高3.65 m；顶层排水洞与副厂房左端排风洞连接，下层连至渗漏排水泵房及楼梯电梯间。

185 m高程顶层排水廊道在厂房与主变室间，设置人字形交叉的排水孔,以引排两者上方的渗水。同时,除在与引水洞立体交叉部位和一二期交通洞部位，由于有建筑物存在外,廊道内均钻有近乎竖直方向的排水孔，以形成厂房、主变区的环向排水幕，将渗水引至133.5 m高程廊道里设置的排水沟，并汇集到133.30 m高程渗漏泵房底下的渗漏集水井。

1.3 厂房洞室岩壁渗漏水

厂房自岩锚梁以下至水轮机层及副厂房与岩面交接部位，均设置防潮隔墙，防潮隔墙与岩石开挖面之间设置有排水沟，主、副房开挖面的渗漏水,分别通过隔墙内的排水沟汇集到155.31 m或133.30 m高程排水沟，再通过排水管道或排水沟最终汇集到渗漏集水井。

1.4 交通运输洞与主变室岩壁渗漏水

为了防止厂交通运输洞的岩壁渗漏水或洞外意外事故下的雨水进入厂房安装间，采取拦截、排泄设计。在安装间之前主变运输洞附近设有往第三层排水廊道的垂直排水孔，并在交通运输洞的相应路面上设有两道截水沟。厂交通运输洞沿线的渗漏水和意外事故雨水，通过两侧设置的排水沟和截水沟引导，流向垂直排水孔，进入第三层排水廊道。

从厂交通运输洞从安装间到主变运输洞段的两侧设有排水沟，排水沟从安装间坡向主变洞坡,使一侧排水沟的水流入上述的垂直排水孔,最后进入第三层排水廊道；另一侧排水沟中的水流向主变室周边设置的环向排水沟,最后汇总到综合考虑了渗漏水、消防喷雾水及主变排油等综合容积的主变事故油池内，通过池内设置的潜水泵，将渗漏水排入133.30 m高程以下的全厂渗漏集水井。

2 设备漏水

2.1 水轮机漏水

水轮机结构上分转轮与主轴等转动部分与顶盖、座环等非转动部分，由于转动部分与非转动部分之间必须保持有一定得间隙，水流可能会通过此类间隙，从流道上溢到水轮机坑内，为了减少这种泄露，在这些间隙处，均设计有专门的密封装置。尽管如此，由于流道与水轮机转轮上冠以上部位之间的压差作用，依然存在水流从转轮流道通过上述间隙渗漏到顶盖里面，为了防止顶盖中的水位上升，水轮机结构上设计有座环上固定导叶自流排水孔、水轮机坑自流排水管路，以及顶盖排水泵。顶盖中的水通过自流排水管路和泵最终均汇集到渗漏集水井。

2.2 辅助设备和管路漏水

全厂可能漏水的辅助设备和管路分别包括布置在133.50 m高程的检修排水泵房、142.41 m高程的污水泵房、147.41 m高程的消防泵房、155.31 m每个可能有设备或管路有漏水的房间地面上，均设置有排水沟，排水沟里设置地漏，将相应的漏水汇集到全厂渗漏排水管网，并最终汇集到渗漏集水井。

3 应急排水

为了防止水淹厂房，全厂与上下游水相连的管路上除工作阀门外，均设置有应急检修阀门。全厂设有2条DN500的应急排水总管，总管与厂房纵向轴向平行，并分别布置在纵轴线的上下游两侧，总管在厂房左端与应急排水井相连。为了防止或减小水轮机顶盖由于结构故障而出现的紧急漏水事故带来的危害，在每台机组水轮机坑的上、下游侧各均设置有3条应急排水管，分别连到与上下游侧的应急排水总管上。

全厂渗漏、应急排水管网汇集到渗漏集水井中的水，通过渗漏排水泵和应急排水泵，直接排到电站下游。

4 机组检修排水

全厂布置有一条平行于厂房纵轴线的检修排水廊道，廊道底部高程从左端113.20 m到按照一定坡比，到右端后高程约为112.0 m，廊道右端与检修集水井连接，排水廊道洞宽2.0 m，洞高2.5 m。每台水轮机设置有1个蜗壳排水阀和4个尾水管盘型排水阀，在机组检修时，关闭进水口检修闸门，开启蜗壳排水阀，将流道中高于下游尾水的引水洞中的水自流排入尾水管，再关闭下游尾水闸门，打开尾水盘型阀，将流道中的水通过DN800的排水管，排到入检修排水廊道，然后通过检修排水泵直接排到电站下游。

5 结语

全厂排水系统的设计关系到电站的运行安全，是整个电站设计中重要的环节。通过分解然后汇总的设计，该项目排水系统可以将来自全厂土建、设备的渗漏水以及紧急情况下的涌水和机组检修时的流道水，合理分流，汇合到渗漏、检修集水井，并最终通过渗漏排水设备排往厂外，保证了项目排水的需要。项目设计既满足该电站的地下厂房结构的排水特殊要求，也合乎规范要求。