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·16水利水电工程设计DWRHE·2012年第31卷第3期
·
国外某水电站建设方案更新优化论证
秦小华常玉龙
摘要国外某水电站初期建设方案研究选择时,考虑了所依据的工程地形地质等基础资料的充分性,在工程正式实施前通过一系列地质补充勘察和地形测量工作,对工程的建设方案又提出了可能的更新优化方案,既规避了可能的工程风险,同时又为下一阶段的工程布置优化工作做一个有利的铺垫,从而为枢纽布置的优化和调整创造了条件。
关键词水电站建设方案更新优化
中图分类号TV75文献标识码B文章编号1007-6980(2012)03-0016-03
国外某水电站位于非洲热带雨林地区,水电站采用引水径流式开发,工程的主要任务是发电,电站共安装4台立式混流机组,总装机容量为201MW,由中国水电建设集团国际工程有限公司以FIDIC-DB合同模式总承包,水电站主体工程合同金额逾6亿美元,出资方主要来自当地政府以及中国进出口银行等。
针对水电站的建设方案,在不同时期由不同国家的水电工作者先后进行了4次不同深度的研究:分别是1993年的可行性研究(上厂址半地下式厂房方案)、2006年对原可研报告的评估研究(下厂址B地面厂房方案)、2008年的设计更新研究(下厂
址A地面厂房方案)以及2012年3月中水电集团国际公司进行的建设方案更新设计(下厂址C地面厂房方案),上述研究成果所推荐的水电站4种引水发电系统布置方案示意见图1。各方案均采用了低坝径流引水式开发,其中坝线选择以及工程规模等指标基本一致,区别主要是在发电引水线路及电站厂址位置和厂房型式。
1方案更新优化的目的
由于工程合同谈判阶段所收集到的地质、地形等基础资料主要是针对半地下式厂房方案,缺乏对于地面厂房方案的相关基础资料,因此,
下厂址C
下厂址C输水明渠
取水口进水闸
输水明渠沉沙池
主溢洪道
上厂址输水明渠
拦河坝
392
392
前池
392/
下厂址C压力管道
上厂址二道坝及进水塔
上厂址半地下式厂房
关下式厂房尾水陛洞
下厂址A地而厂房
尾水隧洞出口
下厂址
输水明渠
A进水塔
下址B前他及进水塔下广址B压力管道
392
道坝及进水口
下厂址B输水明渠
下厂址A输水明渠
下厂址C地面厂房
392
址B
水库
392
前池
392
392
图1水电站引水发电系统布置方案示意图
2009年8月中国水电建设集团国际工程有限公司向业主所提交的技术建议书是以1993年可行性研
究报告推荐的枢纽布置方案为基础,该方案电站引水发电系统为明渠输水、半地下式厂房后接长
·17·秦小华等·国外某水电站建设方案更新优化论证
·17·
尾水隧洞方案。合同签定过程中,在对水工建筑物和枢纽布置进行了适当优化后形成了合同技术方案,即低坝挡水、渠道引水、半地下厂房和长尾水隧洞的建设方案。
建设方案得到业主认可后,双方于2009年9月签署了服务合同。随后,在2010年又签署了相关补充协议。在合同谈判期间,业主要求承包商对于水电站的最终实施方案应在工程实施前通过补充勘测工作后,进一步研究论证可能的优化替代方案,承包商基于以上背景,为达到以下目标开展了一系列补充勘测和更新替代方案的论证工作。
(1)响应业主的意图和建议;
(2)简化引水发电系统结构;
(3)降低工期风险;
(4)改善电站运行条件、提高电站发电效益;
(5)降低工程造价。
2更新替代方案的选择
除了2009年合同签订的上厂址半地下式厂房加长尾水隧洞方案之外,针对下厂址地面厂房选择了3个方案进行了研究比较,即图1中所示意的下厂址A、B、C三个地面厂房方案。
综合上述三个下厂址地面厂房引水发电系统布置方案,其主要布置特点和区别如下表1。
综上所述,由于下厂址A及下厂址B方案中
表1下厂址地面厂房引水发电系统布置对比表
下厂址A
下厂址B
下厂址C
利用天然洼地形成电站压力前池,大开挖形成地面厂房和尾水明渠,长压力管道(至少600
m),需要设置上游调压井或采用大直径压力
管道;取消冲沙闸一侧的渠道进水口和简易沉沙池,利用一段天然水库渠道取水,取水口处无排沙设施,输水明渠较短约1.2km
人工开挖形成电站压力前池,大开挖形成地面
厂房和尾水明渠,长压力管道至少600m,需
要设置上游调压井或采用大直径压力管道;紧邻冲沙闸一侧布置取水口和简易沉沙池,取水口处有排沙设施,可以保证“门前清”;输水明渠较长约3.6km
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