TCEC-抽水蓄能電站樞紐布置格局比選專題報(bào)告編制規(guī)程

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50287《抽水蓄能電站工程地質(zhì)勘察規(guī)程》NB/T10073《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》NB35011《水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》NB/T35021《水電工程水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》NB35047《水電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》NB35057《水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范》NB/T35056《水電站地下廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》NB/T35090《水電工程區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性勘察規(guī)程》NB/T35098《水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》NB/T11012《水電工程可行性研究報(bào)告編制規(guī)程》NB/T11013PAGE24中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)抽水蓄能電站樞紐布置格局比選專題編制規(guī)程T/CEC20231068—2024條文說(shuō)明

制定說(shuō)明《抽水蓄能電站樞紐布置格局比選專題報(bào)告編制規(guī)程》T/CEC20231068—2024，經(jīng)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)202×年××月××日以第××號(hào)文件發(fā)布。本規(guī)程制定過(guò)程中，編制組進(jìn)行了廣泛、深入的調(diào)查研究，總結(jié)了我國(guó)抽水蓄能電站樞紐布置格局比選專題報(bào)告的編制經(jīng)驗(yàn)，并征求了有關(guān)設(shè)計(jì)單位和建設(shè)單位的意見(jiàn)。為便于廣大建設(shè)、設(shè)計(jì)、學(xué)校等單位有關(guān)人員在使用本規(guī)程時(shí)能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定，《抽水蓄能電站樞紐布置格局比選專題報(bào)告編制規(guī)程》編制組按章、節(jié)、條順序編制了本規(guī)程的條文說(shuō)明，對(duì)條文規(guī)定的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需注意的有關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明。但是，本條文說(shuō)明不具備與導(dǎo)則正文同等的法律效力，僅供使用者作為理解和把握導(dǎo)則規(guī)定的參考。目次1總則 282基本規(guī)定 293工程概述 304工程等別及設(shè)計(jì)依據(jù) 315設(shè)計(jì)基本資料 326工程地質(zhì) 336.1概述 336.2區(qū)域地質(zhì)與構(gòu)造穩(wěn)定性 336.3工程區(qū)基本地質(zhì)條件 336.4庫(kù)（壩）址工程地質(zhì)條件比選 336.5輸水發(fā)電系統(tǒng)工程地質(zhì)條件比選 336.6推薦樞紐布置方案工程地質(zhì)條件 337樞紐布置格局比選 357.1庫(kù)（壩）址復(fù)核 357.2水庫(kù)建筑物比選 357.3輸水線路比選 367.4輸水建筑物布置方案比選 367.5廠房位置比選 367.6廠房軸線及開(kāi)關(guān)站比選 368推薦樞紐布置方案建筑物設(shè)計(jì) 378.1庫(kù)盆設(shè)計(jì) 378.2水庫(kù)建筑物 378.3輸水建筑物 378.4發(fā)電廠房及開(kāi)關(guān)站 378.6邊坡工程 371總則1.0.1本規(guī)程對(duì)現(xiàn)有各專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)可行性研究階段設(shè)計(jì)和抽水蓄能電站設(shè)計(jì)部分的內(nèi)容，在總體上針對(duì)樞紐布置格局比選專題報(bào)告編制的要求，加以集中和補(bǔ)充。1.0.2本規(guī)程的編制，是根據(jù)抽水蓄能電站與常規(guī)水電站的差異，以突出抽水蓄能電站的工程特點(diǎn)為基本的編寫原則?；旌鲜匠樗钅茈娬?，為結(jié)合常規(guī)水電站新建、改建或擴(kuò)建，加裝抽水蓄能機(jī)組的抽水蓄能電站，相應(yīng)報(bào)告編制過(guò)程中可根據(jù)工程所涉及具體建筑物，參照本規(guī)程相關(guān)章節(jié)執(zhí)行。PAGE252基本規(guī)定2.0.1條件復(fù)雜的抽水蓄能電站工程,條件既可指外部條件,也可指工程開(kāi)發(fā)的技術(shù)條件，復(fù)雜是指按現(xiàn)行規(guī)程論述不足以滿足本階段的技術(shù)要求，可能影響工程成立、工程規(guī)?；蚩赡茉斐芍卮笫д`的情況。適當(dāng)加深是指在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工作內(nèi)容和深度的基礎(chǔ)上，增加一定的工作量，采用專題報(bào)告等形式,回答有關(guān)的復(fù)雜問(wèn)題，基本解決可能影響工程成立或造成重大失誤的潛在危險(xiǎn)。2.0.2本規(guī)程進(jìn)一步明確了樞紐布置格局比選專題報(bào)告編制的前置條件，應(yīng)對(duì)預(yù)可行性研究報(bào)告成果和審查提出的意見(jiàn)和問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)充、復(fù)核、完善、深化，重點(diǎn)是影響項(xiàng)目成立的重大問(wèn)題、工程的總體規(guī)模、重要的外部條件和基礎(chǔ)資料。本階段應(yīng)在預(yù)可研階段成果的基礎(chǔ)上，開(kāi)展工程敏感因素復(fù)核排查工作，進(jìn)一步取得政府主管部門出具的調(diào)整批復(fù)文件或項(xiàng)目區(qū)域不存在限制開(kāi)發(fā)建設(shè)制約因素的證明文件。2.0.3樞紐布置格局比選專題報(bào)告編制工作的難點(diǎn)是對(duì)深度要求的理解和掌握，主要內(nèi)容和深度要求，概況歸納，是重在研究對(duì)地表建筑物的布置，及影響地表建筑物布置的地下系統(tǒng)布置，為確定工程正常蓄水位和工程占地范圍提供依據(jù)。不要求對(duì)一般性技術(shù)問(wèn)題和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行多方案比選優(yōu)選。廠房型式包括地面廠房、豎井廠房和地下廠房，廠房型式和位置選擇應(yīng)考慮工程總布置、水文、氣象、地形、地質(zhì)條件和機(jī)組型式、運(yùn)行要求及環(huán)境保護(hù)等因素，廠房位置選擇應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較確定。3工程概述3.0.2利用已有水庫(kù)作為工程上、下水庫(kù)時(shí)，應(yīng)在本節(jié)介紹已有水庫(kù)的工程等別、建筑物級(jí)別、開(kāi)發(fā)任務(wù)、功能、取得原水庫(kù)管理主題單位的認(rèn)可情況、原水庫(kù)管理者主體的變化情況等。4工程等別及設(shè)計(jì)依據(jù)4.0.1~3工程等別、建筑物級(jí)別、洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等主要設(shè)計(jì)依據(jù)需在預(yù)可研階段基礎(chǔ)上，進(jìn)行復(fù)核。根據(jù)《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例（2019修正）》，本階段需要確定工程和建筑的使用年限。4.0.4利用已建水庫(kù)作為上、下水庫(kù)時(shí)，水庫(kù)等別及運(yùn)行條件將發(fā)生變化，特別是庫(kù)容較小的水庫(kù)，按蓄能電站運(yùn)行會(huì)引起庫(kù)水位大幅頻繁升降，因此需要對(duì)大壩、庫(kù)岸、邊坡、泄洪等相關(guān)建筑物安全進(jìn)行復(fù)核，對(duì)加固改建的可行性進(jìn)行論證。5設(shè)計(jì)基本資料6.0.1~4設(shè)計(jì)基本資料主要是對(duì)確定樞紐布置相關(guān)的基礎(chǔ)資料，其中特征水位應(yīng)與《正常蓄水位選擇專題報(bào)告》相對(duì)應(yīng)。6.0.5本條強(qiáng)調(diào)，利用已有水庫(kù)的抽水蓄能電站，除考慮運(yùn)行條件變化對(duì)蓄能電站的影響外，也應(yīng)考慮施工期對(duì)原水庫(kù)運(yùn)行的影響。6工程地質(zhì)6.1概述6.1.1～6.1.2本節(jié)規(guī)定了概述應(yīng)包括的主要內(nèi)容，重點(diǎn)是說(shuō)明上階段主要勘察成果及階段審查意見(jiàn)，以及本階段據(jù)此完成的工作內(nèi)容和主要成果。本階段地質(zhì)勘察工作深度的具體要求為：1在預(yù)可行性研究階段已有的明確結(jié)論基礎(chǔ)上，按有關(guān)規(guī)范和規(guī)定對(duì)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評(píng)價(jià)作必要的補(bǔ)充；2查明水庫(kù)和壩（閘、站）址的工程地質(zhì)條件，對(duì)各水工建筑物相應(yīng)的工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問(wèn)題做出評(píng)價(jià)；3對(duì)可行性階段各水工建筑物所需天然建筑材料進(jìn)行詳查。6.2區(qū)域地質(zhì)與構(gòu)造穩(wěn)定性6.2.1～6.2.2區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性方面的工作需在預(yù)可行性階段完成，本階段僅需對(duì)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性、地震活動(dòng)性方面新增資料，以及新的場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)成果作進(jìn)一步的補(bǔ)充論述。6.3工程區(qū)基本地質(zhì)條件6.3.1～6.3.2本節(jié)規(guī)定了工程區(qū)基本地質(zhì)條件的評(píng)價(jià)范圍及包括的主要內(nèi)容。6.4庫(kù)（壩）址工程地質(zhì)條件比選6.4.2~6.4.3在預(yù)可行性階段推薦代表性庫(kù)（壩）址的基礎(chǔ)上，本階段需對(duì)預(yù)可行性階段擬定的庫(kù)（壩）址開(kāi)展進(jìn)一步的地質(zhì)勘察工作，并最終選定庫(kù)（壩）址。因此條文規(guī)定，應(yīng)說(shuō)明各比較庫(kù)（壩）址工程地質(zhì)條件及存在的主要工程地質(zhì)問(wèn)題，并提出庫(kù)（壩）址比較的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)意見(jiàn)。6.5輸水發(fā)電系統(tǒng)工程地質(zhì)條件比選6.5.1~6.5.3本階段在選定庫(kù)（壩）址的基礎(chǔ)上，進(jìn)行輸水發(fā)電系統(tǒng)的比選。因此條文規(guī)定，應(yīng)說(shuō)明各比較輸水系統(tǒng)線路、廠房開(kāi)發(fā)方式及開(kāi)關(guān)站等建筑物布置方案工程地質(zhì)條件及存在的主要工程地質(zhì)問(wèn)題，并提出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)意見(jiàn)。6.6推薦樞紐布置方案工程地質(zhì)條件6.6.2～6.6.4這幾條規(guī)定了樞紐布置格局比選報(bào)告編寫中水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件一章的主要工程地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)內(nèi)容及深度要求。報(bào)告中可以根據(jù)工程實(shí)際存在問(wèn)題分節(jié)敘述。當(dāng)存在影響水庫(kù)成立的重大工程地質(zhì)問(wèn)題時(shí)，如管道型的巖溶滲漏、近壩庫(kù)岸大型滑坡體、大型～特大型泥石流等，進(jìn)行了專題研究，并有專題報(bào)告時(shí)，樞紐布置格局比選報(bào)告中，可以引用專題報(bào)告的主要內(nèi)容及其結(jié)論。7樞紐布置格局比選7.1庫(kù)（壩）址復(fù)核7.1.1庫(kù)（壩）址復(fù)核工作重點(diǎn)關(guān)注在預(yù)可研階段比選工作的基礎(chǔ)上，對(duì)地質(zhì)勘探有無(wú)揭示重大不利地質(zhì)條件，有無(wú)新增的其他制約性限制條件。同時(shí)，樞紐格局比選專題階段，正常蓄水位還未最終確定，因此，庫(kù)（壩）址復(fù)核過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合庫(kù)容需求動(dòng)態(tài)調(diào)整水位，要與正常蓄水位比選工作協(xié)調(diào)開(kāi)展。7.2水庫(kù)建筑物比選7.2.1防滲型式的確定，是抽水蓄能電站上、下水庫(kù)主要工作特點(diǎn)，是與常規(guī)水電站設(shè)計(jì)存在的最明顯的差別，本條要求，樞紐格局比選專題階段應(yīng)確定防滲型式，防滲型式對(duì)工程樞紐布置，確定正常蓄水位和工程占地范圍起到至關(guān)重要的作用。7.2.3當(dāng)庫(kù)盆開(kāi)挖量較大時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮當(dāng)?shù)夭牧蠅?。?duì)于全庫(kù)防滲的防滲方案，應(yīng)因地制宜選用瀝青混凝土、鋼筋混凝土、土工膜、黏土鋪蓋、垂直防滲帷幕等方式，或采取綜合性防滲方式。當(dāng)下水庫(kù)設(shè)置攔沙壩時(shí)，攔沙壩壩型應(yīng)考慮雙向擋水條件，因地制宜選擇壩型。對(duì)于全庫(kù)防滲的壩址比選，和壩線庫(kù)線比較往往難以區(qū)分，此時(shí)應(yīng)結(jié)合分水嶺情況，布置副壩的情況，以及副壩的壩基防滲和壩后擋水、導(dǎo)排問(wèn)題綜合確定。壩軸線布置應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)和成庫(kù)條件，可選直線、折線或曲線圍壩成庫(kù)。庫(kù)（壩）線比選工作一般應(yīng)在確定庫(kù)（壩）址和壩型的基礎(chǔ)上開(kāi)展，根據(jù)庫(kù)（壩）區(qū)地形地質(zhì)條件、庫(kù)容需求、水庫(kù)特征水位選擇、土石方平衡等因素進(jìn)行比較論證。對(duì)庫(kù)（壩）址比較時(shí)代表性壩型優(yōu)勢(shì)明顯的，經(jīng)充分論證，可不再進(jìn)行壩型比選。對(duì)庫(kù)（壩）址比較時(shí)壩軸線可選范圍有限，推薦壩軸線具有明顯優(yōu)勢(shì)時(shí)，經(jīng)充分論證，可不再進(jìn)行壩軸線比選。7.2.4目前國(guó)內(nèi)外已建成的抽水蓄能電站的機(jī)組缺乏在含沙水流中運(yùn)行的先例。但由于水泵水輪機(jī)的相對(duì)流速大于常規(guī)機(jī)組，水泵水輪機(jī)對(duì)磨損的影響更為敏感，國(guó)內(nèi)已建成的抽水蓄能電站泥沙處理的工程措施主要包括新建攔沙壩和排沙洞，或攔沙潛壩及排沙底孔的方式，岸邊庫(kù)也是比較常見(jiàn)的避沙措施。7.2.5在泄洪建筑物布置時(shí)，宜采取底孔與表孔相結(jié)合的布置方式。表孔通常采用表孔溢流壩或溢洪道，具有較強(qiáng)的超泄能力，滿足較高水位時(shí)的泄洪需求；底孔宜采用泄洪底孔(重力壩)或泄洪(放空)洞，具有較好的控泄能力，可根據(jù)天然來(lái)水情況，靈活及時(shí)地泄放人庫(kù)洪水。通過(guò)選擇上述合適規(guī)模的泄洪建筑物組合，可以保證電站正常發(fā)電的調(diào)節(jié)庫(kù)容，避免發(fā)電水量與天然洪水疊加形成人造洪水，同時(shí)有利于降低壩高，節(jié)省工程投資，提高電站運(yùn)行的靈活性和安全性。7.2.6蓄能電站下水庫(kù)在發(fā)電工況下，可能出現(xiàn)發(fā)電流量與天人洪水遭遇的情況，對(duì)于下水庫(kù)獨(dú)立成庫(kù)的情況，如攔河壩上游設(shè)置攔沙壩，使得攔沙庫(kù)與蓄能庫(kù)完成分割，蓄能庫(kù)獨(dú)立成庫(kù)，又如下水庫(kù)本身修建臨近主河道沖溝、階地等，不在主河道上，此時(shí)天然洪水不入下水庫(kù)庫(kù)內(nèi)，不存在發(fā)電水量與天然洪水相互疊加問(wèn)題，下水庫(kù)可不設(shè)專門的泄洪設(shè)施，僅布置放空設(shè)施，放掉多余的降雨即可。7.2.7國(guó)內(nèi)已建工程中上水庫(kù)流域面積通常較小，洪峰流量均較小，大多數(shù)電站不設(shè)泄洪設(shè)施，利用加大正常蓄水位以上壩體超高來(lái)蓄存洪量，通常當(dāng)流域面積大于4.5km2，可考慮設(shè)置泄洪設(shè)施。。7.3輸水線路比選7.3.1~7.3.2合理的輸水線路布置可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳功能。輸水線路在滿足工程總布置要求的前提下，宜選在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、巖體完整穩(wěn)定，巖層覆蓋厚度滿足設(shè)計(jì)要求、水文地質(zhì)條件有利地區(qū)。我國(guó)幾個(gè)已建投運(yùn)的抽水蓄能電站工程總布置，都比較好地協(xié)調(diào)了建筑物之間關(guān)系，達(dá)到總體優(yōu)化布置。7.4輸水建筑物布置方案比選7.4.1對(duì)于全庫(kù)防滲型式水庫(kù)，應(yīng)結(jié)合庫(kù)盆挖填分區(qū)因素，確定進(jìn)出水口位置。高壓管道(或高壓隧洞)在立面的布置，采用斜井還是豎井，主要考慮巖層和斷裂產(chǎn)狀與輸水系統(tǒng)軸線的夾角關(guān)系及工程總布置的要求選取方案。斜井和豎井布置的施工難易之爭(zhēng)，往往與施工習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)的積累有關(guān)。7.5廠房位置比選7.5.1廠房位置的選擇是本階段的工作重點(diǎn)之下，需結(jié)合預(yù)可行性研究階段的審查意見(jiàn)和本階段地質(zhì)勘探工作成果，經(jīng)比較選擇廠址有代表性的樞紐布置方案，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較論證后確定廠房位置。7.6廠房軸線及開(kāi)關(guān)站比選7.6.1抽水蓄能電站地下廠房埋深大，多數(shù)電站的主變壓器布置在地下，開(kāi)關(guān)站則視地形及出線情況而異，可布置在地下，也可布置在地面上。交通運(yùn)輸洞布置應(yīng)考慮對(duì)外交通條件，宜布置在對(duì)外交通側(cè)，避免施工期下庫(kù)進(jìn)/出水口施工與地下系統(tǒng)施工的干擾。8推薦樞紐布置方案建筑物設(shè)計(jì)8.1水庫(kù)8.1.1對(duì)于全庫(kù)防滲水庫(kù)，防滲方式和壩型難以完成區(qū)分，因此當(dāng)水庫(kù)采用全庫(kù)盆設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)在本節(jié)論述庫(kù)盆設(shè)計(jì)部分內(nèi)容，壩體與進(jìn)出水口銜接部分、庫(kù)底排水廊道布置等內(nèi)容。8.1.2對(duì)擋水建筑物的材料要求需要有具體規(guī)定，并對(duì)各種筑壩材料的施工條件可行性進(jìn)行論證。擋水建筑物地基如有特殊地質(zhì)問(wèn)題，如深厚覆蓋層、強(qiáng)透水地層、高邊坡以及有深層抗滑穩(wěn)定或壩肩穩(wěn)定問(wèn)題，需進(jìn)行專門論證，確保方案合理性。8.1.4當(dāng)混凝土壩的壩身泄水孔和壩頂溢洪道等泄水建筑物與擋水建筑物結(jié)合，同時(shí)起擋水建筑物作用時(shí)，其方案選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算需和擋水建筑物統(tǒng)一考慮。8.2輸水建筑物8.2.1~8.2.2本節(jié)強(qiáng)調(diào)，樞紐格局比選專題階段應(yīng)選定進(jìn)/出水口的布置、結(jié)構(gòu)型式。8.2.4近年來(lái)抽水蓄能電站向著高水頭、大單機(jī)容量方問(wèn)發(fā)展，要求高壓管道(隧洞)的直徑大。鋼管的應(yīng)力與內(nèi)水壓力及管道尺寸成正比，鋼板厚度加大，特別是岔管體型復(fù)雜，尺寸大，要求很厚的鋼板，鋼板過(guò)厚給加工制造帶來(lái)很多困難，運(yùn)輸和洞內(nèi)安裝十分不便，厚鋼板的現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量難以保證。由于這些原因，在地質(zhì)條件允許的情況下，采用鋼筋混凝土襯砌高壓隧洞(包括岔管)頗有重