抽水蓄能电站及地下厂房概述
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地下厂房洞室设计、抽水蓄能电站厂房和潮汐电站厂房
控制洞室的间距是岩柱内的应力状态和强度，应对岩柱进行稳定分析。 只要岩柱中的次应力不超过岩石的允许强度，最小间距可以小于一倍洞跨。
第三节 地下式厂房
2. 地下厂房的体形及尺寸
地下厂房采用的断面形式有： • 拱顶为抛物线或圆弧形的矩形断面； • 马蹄形断面（加拿大克漫诺厂房）； • 卵形断面（德国瓦尔德克二号厂房）。
朗斯潮汐电站：双向发电和双向抽水。 厂顶为公路。厂房位于泄水闸和船闸之间，机组设备运到电站后， 通过竖井吊入地下，经隧洞穿过船闸基础达到厂房装配场。
第四节 抽水蓄能电站厂房和潮汐电站厂房
谢谢
第三节 地下式厂房
在地下厂房的布置中，地质条件往往起主导作用。 地下建筑物的布置原则：紧凑、简单与合理为原则。 形状要简化，洞室尽量少，间距勿过密，交叉易造成应力集中。 主厂房位置及纵轴线方向的确定是枢纽布置的关键，主要取决于：
➢ 地应力条件及断层、裂隙、岩层。 地下厂房纵轴线应与岩体中最大主应力方向一致或较小夹角（≤30°）。 ➢ 厂房的埋藏深度：一般都在二倍开挖跨度以上。
第四节 抽水蓄能电站厂房和潮汐电站厂房
三、抽水蓄能电站的特殊要求
1. 选点方面的要求
① 应靠近负荷中心及大电站
低谷时闲置容量
高峰时的必须容量。
它不但不产生新的能量，而且要消耗掉一些能量（η=50～60%）高
的可达75%（“四度换三度”）。损失掉的电能都消耗在管道，机械、线
路、设备等处。
第四节 抽水蓄能电站厂房和潮汐电站厂房
排气孔
30t桥机(一台) 排水沟
钢衬
全厂供水总管DN400 消防水管
10 排水管
尾水洞
自流排水洞 Gravity drainge tunnel
1
第三节 地下式厂房
2. 地下厂房的体形及尺寸
地下厂房采用的断面形式有： • 拱顶为抛物线或圆弧形的矩形断面； • 马蹄形断面（加拿大克漫诺厂房）； • 卵形断面（德国瓦尔德克二号厂房）。
朗斯潮汐电站：双向发电和双向抽水。 厂顶为公路。厂房位于泄水闸和船闸之间，机组设备运到电站后， 通过竖井吊入地下，经隧洞穿过船闸基础达到厂房装配场。
第四节 抽水蓄能电站厂房和潮汐电站厂房
谢谢
第三节 地下式厂房
在地下厂房的布置中，地质条件往往起主导作用。 地下建筑物的布置原则：紧凑、简单与合理为原则。 形状要简化，洞室尽量少，间距勿过密，交叉易造成应力集中。 主厂房位置及纵轴线方向的确定是枢纽布置的关键，主要取决于：
➢ 地应力条件及断层、裂隙、岩层。 地下厂房纵轴线应与岩体中最大主应力方向一致或较小夹角（≤30°）。 ➢ 厂房的埋藏深度：一般都在二倍开挖跨度以上。
第四节 抽水蓄能电站厂房和潮汐电站厂房
三、抽水蓄能电站的特殊要求
1. 选点方面的要求
① 应靠近负荷中心及大电站
低谷时闲置容量
高峰时的必须容量。
它不但不产生新的能量，而且要消耗掉一些能量（η=50～60%）高
的可达75%（“四度换三度”）。损失掉的电能都消耗在管道，机械、线
路、设备等处。
第四节 抽水蓄能电站厂房和潮汐电站厂房
排气孔
30t桥机(一台) 排水沟
钢衬
全厂供水总管DN400 消防水管
10 排水管
尾水洞
自流排水洞 Gravity drainge tunnel
1
天荒坪抽水蓄能电站地下厂房施工总结
天荒坪抽水蓄能电站工程地下厂房施工总结
中国水利水电第十四工程局有限公司 杨保才
一、工程概况
1、结构尺寸 厂房总长 200.7m，其中副厂房段长 17.7m（厂右 0+13.5～厂右 0+31.2） 、主厂 、安装场段长 46m；厂房宽 :岩 房段长 137m（1#机段 27m，2#～6#机段分别长 22m） 梁以上 22.4m，岩梁以下 21m；最大高度 47.73m（EL214.2～261.931） 。厂房开挖纵 横剖面见图 1 。主厂房安装六台可逆式水泵 / 水轮发电机组，总装机容量 180 万千 瓦，发电机层高程 EL239.3。
三、厂房开挖支护及岩壁梁施工
根据施工通道布置、机械设备（液压台车、潜孔钻）性能、以及厂房的结构特 点，厂房洞室自上而下分六层开挖，其开挖高度分别为: Ⅰ层:EL261.931～253.431，层 高 8.5m；Ⅱ层 :EL253.431 ～ 246.431 （岩梁层） ，层高 7.0m；Ⅲ层 :EL246.431 ～ 238.87 （ 交 通 洞末端底部高程） ，层高 7.561m ；Ⅳ层 :EL238.87 ～ 231 ，层高 7.87m ； Ⅴ 层 :EL231 ～ 221 ，层高 10m ；Ⅵ层 :EL221 ～ 214.2 ，层高 6.8m 。典型开挖横断面见图 1。 1、 Ⅰ 层（EL261.931～253.431）开挖支护及网架支承牛腿（小岩梁）施工 （ 1 ）开挖支护 : 从 1# 支洞进入，采用中导洞先行掘进，两边扩挖跟进的施工顺 序。中导洞宽 7.0m，超前约 20m，两边岩层厚度分别为 7.7m，见图四。采用三臂液压 台车钻孔（φ53，深 4.5m；掏槽孔 φ110，先打小孔，再扩大） ，人工配合平台车装药，
框图 1 厂房 1 支洞对岸冲沟水池（前期）
中国水利水电第十四工程局有限公司 杨保才
一、工程概况
1、结构尺寸 厂房总长 200.7m，其中副厂房段长 17.7m（厂右 0+13.5～厂右 0+31.2） 、主厂 、安装场段长 46m；厂房宽 :岩 房段长 137m（1#机段 27m，2#～6#机段分别长 22m） 梁以上 22.4m，岩梁以下 21m；最大高度 47.73m（EL214.2～261.931） 。厂房开挖纵 横剖面见图 1 。主厂房安装六台可逆式水泵 / 水轮发电机组，总装机容量 180 万千 瓦，发电机层高程 EL239.3。
三、厂房开挖支护及岩壁梁施工
根据施工通道布置、机械设备（液压台车、潜孔钻）性能、以及厂房的结构特 点，厂房洞室自上而下分六层开挖，其开挖高度分别为: Ⅰ层:EL261.931～253.431，层 高 8.5m；Ⅱ层 :EL253.431 ～ 246.431 （岩梁层） ，层高 7.0m；Ⅲ层 :EL246.431 ～ 238.87 （ 交 通 洞末端底部高程） ，层高 7.561m ；Ⅳ层 :EL238.87 ～ 231 ，层高 7.87m ； Ⅴ 层 :EL231 ～ 221 ，层高 10m ；Ⅵ层 :EL221 ～ 214.2 ，层高 6.8m 。典型开挖横断面见图 1。 1、 Ⅰ 层（EL261.931～253.431）开挖支护及网架支承牛腿（小岩梁）施工 （ 1 ）开挖支护 : 从 1# 支洞进入，采用中导洞先行掘进，两边扩挖跟进的施工顺 序。中导洞宽 7.0m，超前约 20m，两边岩层厚度分别为 7.7m，见图四。采用三臂液压 台车钻孔（φ53，深 4.5m；掏槽孔 φ110，先打小孔，再扩大） ，人工配合平台车装药，
框图 1 厂房 1 支洞对岸冲沟水池（前期）
抽水蓄能电站及地下厂房概述
抽水蓄能电站及地下厂房概述抽水蓄能电站是一种利用地势高差差异储存和释放能量的电力储能系统。
其基本原理是将能源转化为电能，通过抽水将低处的水储存起来，待需要释放能量时，将储存的水释放下来，通过水力发电机转化为电能。
地下厂房则是指将抽水蓄能电站的发电设备和相关设备安置在地下，使其更加隐蔽安全。
抽水蓄能电站通常由上水池、下水池和发电机组三部分组成。
上水池位于较高的地方，下水池位于较低的地方。
当电网需求电能较低时，电站利用多余的电能将下水池里的水提升到上水池中，储存起来；当电网需要电能较高时，电站则将上水池中的水放下来，通过水流驱动水轮发电机发电。
与传统的抽水蓄能电站相比，地下厂房有诸多优势。
首先，它们通过将设备安置在地下，使之相对于地面厂房更加安全。
地下厂房可以有效地防范自然灾害，如地震、洪水等，降低设备损坏的风险。
其次，地下厂房对环境的影响较小。
地下厂房无须占用地面空间，减少了对生态环境的破坏。
此外，地下厂房的工作温度更加稳定，有利于设备的运行和维护。
最后，地下厂房具备隐蔽性，做到对外界的观察和威胁最小化，增加了电站的安全性。
然而，地下厂房也面临一些挑战。
首先，地下厂房的建设成本较高。
由于地下厂房需要采用特殊的工程技术和材料，使得建设成本较传统的地面厂房要高。
其次，地下厂房的建设周期较长。
由于地下厂房需要进行较为复杂的施工工艺，建设周期相对较长，增加了工程的难度和时间成本。
此外，地下厂房的日常运维也相对较为困难，需要增加设备运行的定期检修和维护的难度。
在应对这些挑战的同时，地下厂房仍具有广阔的发展前景。
随着能源需求的增加和环境保护的要求不断提高，抽水蓄能电站作为一种环保、可再生的能源储存和利用方式，其发展前景广阔。
地下厂房作为抽水蓄能电站的一种新型形式，可以进一步提高电站的安全性和环境友好性，有望成为未来能源储备和发电的重要选择。
总之，抽水蓄能电站及地下厂房作为一种可再生的能源储存和利用方式，具有很高的应用前景。
抽水蓄能简介演示
抽水蓄能电站可以在电 网负荷低谷时，通过抽 水将下游的水抽到上游 ，以储存能量。在电网 负荷高峰时，放水发电 ，补充电力系统的不足 。
抽水蓄能电站的运行相 对稳定，可以提供可靠 的电力供应，有助于减 少电网的波动。
相比传统的火力发电站 ，抽水蓄能电站的能源 转换效率高，能够减少 能源的消耗。
作为一种可再生的能源 ，抽水蓄能电站的运行 不会产生污染物，对环 境友好。
抽水蓄能技术的应用场景
抽水蓄能技术在电力系统峰谷调节、调 频、调相以及备用等应用场景中具有重 要地位。
在备用方面，抽水蓄能电站可以作为应 急电源，保障重要负荷的供电可靠性。
在调相方面，抽水蓄能电站可以补偿系 统无功功率，改善电能质量。
在峰谷调节方面，抽水蓄能电站可以在 电力需求高峰时释放储存的电能，缓解 电力供需矛盾，提高电网运行效率。
国内典型抽水蓄能电站介绍
广州抽水蓄能电站
作为我国华南地区最大的抽水蓄能电站，广州抽水蓄能电 站位于广州市从化区，总装机容量2400兆瓦，具有调峰填 谷、调频调相、事故备用、黑启动等功能。
浙江天荒坪抽水蓄能电站
位于浙江省安吉县，总装机容量1800兆瓦，是国内首座大 型抽水蓄能电站，也是世界上已建成的单体最大的抽水蓄 能电站。
02
它包括抽水蓄能发电和抽水蓄能 泵站两种类型，分别在电力需求 峰谷调节和区域水资源调配方面 发挥重要作用。
抽水蓄能技术原理
抽水蓄能技术原理基于能量守恒定律 ，通过将水从低处抽到高处储存势能 ，然后利用重力势能将水放出，驱动 水轮机发电。
在抽水蓄能电站中，上水库和下水库 之间的高度差决定了储能容量，而下 水库则通过放水发电将势能转化为电 能。
，实现电力系统的平衡。
抽水蓄能电站的能量转换过程
抽水蓄能电站
1.抽水蓄能电站的概念和基本原理抽水蓄能电站：具有上、下水库，利用电力系统多余的电能，把下水库的水抽到上水库内，以位能的形式蓄能，需要时再从上水库放水至下水库进行发电的水电站。
抽水蓄能电站的运行原理是利用可以兼具水泵和水轮机两种工作方式的蓄能机组，在电力负荷出现低谷时（夜间）做水泵运行，用基荷火电机组发出的多余电能将上水库的水抽到上水库存储起来，在电力负荷出现高峰（下午及晚间）做水轮机运行，将水放下来发电。
基本原理：电能转换原理2.抽水蓄能电站的开发方式和类型并说明其特点分类：可按开发方式、厂房内机组组成与作用、水库座数和位置、发电厂房形式、水头高低及水库调节周期分类按电站有无天然径流分：纯抽水蓄能、混合式抽水蓄能、调水式抽水蓄能电站按水库调节性能分：日调节、周调节、季调节、年调节按水头分：低水头、中水头、高水头按布置特点分：地面式、地下式和半地下式按站内安装的抽水蓄能机组类型分：四机式、三机式、可逆式、多级可逆式按布置特点分：首部式、中部式、尾部式水库座数和位置：两库式、三库式、地下下池式。
//纯抽水蓄能电站：专为电网调节修建的，与径流发电无关。
其上池没有水源或天然水流量很小，需将水由下池抽到上池储存，用于电力系统负荷处于高峰时发电。
水在上池、下池循环使用，抽水和发电的水量基本相等。
流量和历时按电力系统调峰填谷的需要来确定。
混合式抽水蓄能电站，其上水库有一定的天然水流量，下水库按抽水蓄能需要的容积在河道下游修建。
调水式抽水蓄能电站：①下水库有天然径流来源，上水库没有天然径流来源。
②调峰发电量往往大于填谷的耗电量。
如中国湖南省慈利县慈利跨流域抽水蓄能工程分置式（四机式）抽水蓄能电站。
水轮发电机组与电动机带动的水泵机组分开，而输水系统与输、变电系统共有。
特点：造价高、厂房大、水泵及水轮机效率高。
串联式（三机式）抽水蓄能电站。
水泵、水轮机共用一台发电电动机，水泵、水轮机、发电电动机三者共置在一根轴上。
西龙池抽水蓄能电站地下厂房设计
区域 ；使 厂房顶 拱尽 可能 多地位 于厚 层岩层 中。主 体工 程开 工前结 合地 下厂 房模 型试验 ，探 洞贯 通厂
房轴 线且 穿 过 Ｆ 、Ｆ 断层 ，进 一 步 验 证 了厂 房 洞室 位于 Ｆ 、Ｆ 之 间 相对 完 整 的 岩 块 内。施 工 。
等 、大 （ ） 型工程 。厂 房位 于 下 水库 库 尾 左 岸 呈 １ “ 梁 ”状 的 山体 中 ，厂 区地 层 为 寒 武 系 张 夏 组 、 鼻 崮山组下 段 的灰岩岩 层 ，依 岩性 不 同划 分 为泥质 鲕
（ ） 厂房位 置确 定 。 １
根 据 厂 区裂 隙玫 瑰 图及 实测 的三 维 地 应 力 成
在满 足枢 纽总体 布 置的条 件下 ，地下 厂房 位置
确定 主要 围绕 涧室 围岩 稳定 展开 工作 ，主要考 虑 避 开地 质断裂 等不 利构造 的影 响 。前 期勘 探查 清 了厂 区地 质构造 及发 育规律 ，工程 区规模 较 大 的主干 断 层为 Ｆ 。 ，其 对 地 下 厂房 部 位 的 断裂 发 育 起 、Ｆ
Ｔ ７３ 【 Ｖ ４ 文献标 识码 １ ｃ
１ 概 述
西龙 池 抽水 蓄 能 电站 位 于 山西 省 五 台县境 内 ，
装机 容量 ４Ｘ３ ０ ０ ＭＷ，额 定 发 电水 头 ６ ０ ４ ｍ，为 一
则是 ：避 开 Ｆ 、Ｆ ： 碎 带 等 地 质 构 造 发 育 、Ｐ 破
挖 过程 中未 出现 在前 期地 质 探 洞 中 出现 的 “ 帮 ” 片
根据 工 程经 验及 相关 理论 分析 ，水 平 薄层 围岩 中顶 拱支 护 方案应 防止 围岩层 间脱 开 ，以充 分 利用 围岩 本身 的作 用 。 顶 拱 支 护 方 案 是 ：２ｅ 厚 的喷 ０ｍ 钢纤 维混 凝 土 ，局部 设 喷混凝 土肋 拱 ；系统 预应 力 锚杆 ，锚 杆规 格 ３ ２，间排 距 １５ ×１５ ． ｍ ． ｍ，长度 ４８ 和 ７２ ．ｍ ． ｍ；系统 锚 索 ，顶 拱 布 置 ７排 ，４排 为 １０ ｋ 内锚 锚 索 ，３排 ２ ０ ｋ 为 对 穿 锚 索 ，行 、 ６０Ｎ ００Ｎ
抽水蓄能电站地下厂房施工方案分析
抽水蓄能电站地下厂房施工方案分析
抽水蓄能电站是一种重要的能源储备设施，其地下厂房施工方案至关重要。
本文将对抽水蓄能电站地下厂房施工方案进行分析，探讨其施工过程、关键技术和注意事项。
施工方案概述
抽水蓄能电站地下厂房的施工方案应综合考虑地质条件、工程技术要求和安全标准，确保施工顺利进行。
在制定施工方案时，需充分考虑以下几个方面：
地质勘察：对地下工程的地质情况进行详细勘察，评估地层稳定性和地下水情况。
施工工艺：确定地下厂房的施工工艺，包括开挖方式、支护措施和地下结构建设。
安全防护：制定安全防护措施，保障施工人员和设备的安全。
环境保护：考虑施工对周边环境的影响，制定环境保护措施。
关键技术分析
在抽水蓄能电站地下厂房施工过程中，有几项关键技术需要重点关注：
地下水处理技术：地下水对施工具有重要影响，需采取合适的排水和防渗措施。
地下结构施工：地下厂房的结构施工需要精准施工，确保地下空间的稳定性和承载能力。
支护技术：选择适当的支护方式和材料，加固开挖的地下空间，防止地层塌陷。
注意事项提醒
在制定抽水蓄能电站地下厂房施工方案时，需要特别注意以下几个方面：
施工周期：合理安排施工周期，确保施工进度和质量。
质量控制：加强质量监控，保证地下厂房结构的安全稳定。
成本控制：合理管理施工成本，避免不必要的浪费和额外支出。
抽水蓄能电站地下厂房施工方案的制定对于工程的顺利实施至关重要。
只有通过科学合理的施工方案，结合关键技术和注意事项的细致考虑，才能确保地下厂房施工的顺利进行，保证工程质量和安全。
科学施工方案是抽水蓄能电站地下厂房工程成功的基石！。
白山抽水蓄能电站地下厂房设计
Ｉ ４ ． 长 ×宽 ×高 ） ｎ× ９ ５ｍ（ 。
合考虑各方面因素，最后确定本工程机组纵轴线方位
为 Ｎ １ 。 Ｗ３ ５ 。
３ 附属洞室的布 置
白山抽 水蓄 能 电站 附属洞 室主要 包括交 通洞 、主 变洞 、母线 洞 、电缆洞 及排水 廊道 等洞室 。
３ １ 交通 洞 ． 一
１ ５ ３ｍ。 ３ ．
右 空 问旋转 ２０ 。高 程 由 ３３ ５ 降 至 ２６ ６ ７。 ０ ．０ｍ ７ ． ０ｍ， 形 成 地下 立 交 洞 ，并 与 蓄 能 电站 厂 房 安 装 间 端 部 垂
直 相 接 ，直 接 进入 安 装 问 。为 了运 行 安 全 ，在 进 口 段 设 ３ 长 水平 段 ，在 进 入 安 装 间 前 设 ５ 水 平 ０ｍ ０ｍ 段 ，洞长 ６ ７１。洞线 虽 然 较 长 ，但 交 通 洞 这 种 布 ６ Ｉ Ｔ
棱岩体 ，有 厚 度 约 １ ０～２０ｍｍ 的 断 层 泥 １～５层 ， ０ 该 断层 在 深 部 明显 变 窄 。 ：为 细粒 角 闪 闪 长 岩 脉 ， 地表 出露高 程 为 ３５—３０ｍ，走 向 Ｎ ２ 。～３０ ， ４ ６ Ｗ３０ ５。 倾 向 Ｎ 深部倾向 Ｓ ，倾 角 ６。 ８。 Ｅ（ Ｗ） ７ － ５，宽度 ９～１ ７ｍ， 质坚性 脆 、节理 发育 。在确定 厂房 和机组 纵 轴线位 置 时 ，除考 虑上述 地质构 造影 响外 ，还要 考虑 输水 隧洞 的布置 方式 ，尽 量减少 尾水道 及 引水道 的转 弯 ，以减 少 引水系 统 的损 失 ，使 整个 枢纽 布置 得更加 合 理 。综
廊 、卫 生 间 、楼 梯 问 及 电 缆 竖 井 等 ，其 长 度 确 定
为 １ ． ８ ０ ｍ。
Ｆ 断层在厂房顶部经过，地表出露高程为 ３０ ４０ｎ， １ ７ ～ ０ ｌ ｒ 走 向为 Ｍ ５ 一３ 。 Ｅ 。 ０ ，局部 Ｎ ２ ～１。 Ｅ 。 ０ ，倾 向 Ｎ ，倾 Ｗ 角 ２。 ６。 ２ 一 ０ 。地表 出露 宽度 ０ ６～ ０ ｍ，岩 石轻 微 糜 ． ２
合考虑各方面因素，最后确定本工程机组纵轴线方位
为 Ｎ １ 。 Ｗ３ ５ 。
３ 附属洞室的布 置
白山抽 水蓄 能 电站 附属洞 室主要 包括交 通洞 、主 变洞 、母线 洞 、电缆洞 及排水 廊道 等洞室 。
３ １ 交通 洞 ． 一
１ ５ ３ｍ。 ３ ．
右 空 问旋转 ２０ 。高 程 由 ３３ ５ 降 至 ２６ ６ ７。 ０ ．０ｍ ７ ． ０ｍ， 形 成 地下 立 交 洞 ，并 与 蓄 能 电站 厂 房 安 装 间 端 部 垂
直 相 接 ，直 接 进入 安 装 问 。为 了运 行 安 全 ，在 进 口 段 设 ３ 长 水平 段 ，在 进 入 安 装 间 前 设 ５ 水 平 ０ｍ ０ｍ 段 ，洞长 ６ ７１。洞线 虽 然 较 长 ，但 交 通 洞 这 种 布 ６ Ｉ Ｔ
棱岩体 ，有 厚 度 约 １ ０～２０ｍｍ 的 断 层 泥 １～５层 ， ０ 该 断层 在 深 部 明显 变 窄 。 ：为 细粒 角 闪 闪 长 岩 脉 ， 地表 出露高 程 为 ３５—３０ｍ，走 向 Ｎ ２ 。～３０ ， ４ ６ Ｗ３０ ５。 倾 向 Ｎ 深部倾向 Ｓ ，倾 角 ６。 ８。 Ｅ（ Ｗ） ７ － ５，宽度 ９～１ ７ｍ， 质坚性 脆 、节理 发育 。在确定 厂房 和机组 纵 轴线位 置 时 ，除考 虑上述 地质构 造影 响外 ，还要 考虑 输水 隧洞 的布置 方式 ，尽 量减少 尾水道 及 引水道 的转 弯 ，以减 少 引水系 统 的损 失 ，使 整个 枢纽 布置 得更加 合 理 。综
廊 、卫 生 间 、楼 梯 问 及 电 缆 竖 井 等 ，其 长 度 确 定
为 １ ． ８ ０ ｍ。
Ｆ 断层在厂房顶部经过，地表出露高程为 ３０ ４０ｎ， １ ７ ～ ０ ｌ ｒ 走 向为 Ｍ ５ 一３ 。 Ｅ 。 ０ ，局部 Ｎ ２ ～１。 Ｅ 。 ０ ，倾 向 Ｎ ，倾 Ｗ 角 ２。 ６。 ２ 一 ０ 。地表 出露 宽度 ０ ６～ ０ ｍ，岩 石轻 微 糜 ． ２
抽水蓄能电站
抽水蓄能电站
pumped-storage power station
主要内容
一．概念和基本原理 二．基本组成 三．类型 四．电站的作用
.
一、概念和基本原理
抽水蓄能电站的运行原理是利用可以兼具水泵和水轮机两 种工作方式的蓄能机组，在电力负荷出现低谷时（夜间） 做水泵运行，用基荷火电机组发出的多余电能将上水库的 水抽到上水库存储起来，在电力负荷出现高峰（下午及晚 间）做水轮机运行，将水放下来发电。
• 5.下水库。抽水蓄能电站的下水库也是蓄存水量的工程设施，负 荷低谷时段可满足抽水水源的需要，负荷高峰时段可蓄存发电放 水的水量。
.
天荒坪抽水蓄能电站工程示意图
.
广州从化抽水蓄能电站
.
.
三、抽水蓄能电站的类型
• 按与常规电站的结合情况分：纯抽水蓄能、混合式抽水蓄 能
• 按调节性能分：日调节、周调节、季调节 • 按水头分：<600m单级可逆式；>600m多级或三机式 • 按布置特点分：地面式、地下式 • 按机组类型分：四机式、三机式、两机式
.
3. 地下厂房。地下厂房包括主、副厂房、主变洞、母线洞等洞室。厂房是放置蓄能机组 和电气设备等重要机电设备的场所，也是电厂生产的中心。抽水蓄能电站无论是完成抽水、 发电等基本功能，还是发挥调频、调相、升荷爬坡和紧急事故备用等重要作用，都是通过 厂房中的机电设备来完成的。
.
4. 开关站及出线场
.
• 由此可以看出，抽水蓄能电站既可以作为电源又可以作为 负荷。
.
.
.
调峰
• 电能不能储存，电能的发出和使用是同步的，所以需要 多少电量，发电部功率平衡， 保持系统频率稳定，需要发电部门相应改变发电机的出力 以适应用电负荷的变化，这就叫做调峰。
pumped-storage power station
主要内容
一．概念和基本原理 二．基本组成 三．类型 四．电站的作用
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一、概念和基本原理
抽水蓄能电站的运行原理是利用可以兼具水泵和水轮机两 种工作方式的蓄能机组，在电力负荷出现低谷时（夜间） 做水泵运行，用基荷火电机组发出的多余电能将上水库的 水抽到上水库存储起来，在电力负荷出现高峰（下午及晚 间）做水轮机运行，将水放下来发电。
• 5.下水库。抽水蓄能电站的下水库也是蓄存水量的工程设施，负 荷低谷时段可满足抽水水源的需要，负荷高峰时段可蓄存发电放 水的水量。
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天荒坪抽水蓄能电站工程示意图
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广州从化抽水蓄能电站
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三、抽水蓄能电站的类型
• 按与常规电站的结合情况分：纯抽水蓄能、混合式抽水蓄 能
• 按调节性能分：日调节、周调节、季调节 • 按水头分：<600m单级可逆式；>600m多级或三机式 • 按布置特点分：地面式、地下式 • 按机组类型分：四机式、三机式、两机式
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3. 地下厂房。地下厂房包括主、副厂房、主变洞、母线洞等洞室。厂房是放置蓄能机组 和电气设备等重要机电设备的场所，也是电厂生产的中心。抽水蓄能电站无论是完成抽水、 发电等基本功能，还是发挥调频、调相、升荷爬坡和紧急事故备用等重要作用，都是通过 厂房中的机电设备来完成的。
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4. 开关站及出线场
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• 由此可以看出，抽水蓄能电站既可以作为电源又可以作为 负荷。
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调峰
• 电能不能储存，电能的发出和使用是同步的，所以需要 多少电量，发电部功率平衡， 保持系统频率稳定，需要发电部门相应改变发电机的出力 以适应用电负荷的变化，这就叫做调峰。
抽水蓄能电站地下厂房通风方案优化探析
抽水蓄能电站地下厂房通风方案优化探析河北丰宁抽水蓄能有限公司河北承德068350摘要：地下厂房是抽水蓄能电站的重要组合，发挥地下厂房的功能，保持地下厂房良好的通风环境，则需要着重优化通风方案，控制好厂房内部温度与湿度，科学调整送风口的数量，改善送风口布置方案，合理控制气流参数，确保工作人员的生命安全。
本文将举例分析抽水蓄能电站地下厂房通风方案优化策略，希望能为地下厂房通风方案设计工作提供借鉴。
关键词：抽水蓄能电站；地下厂房；通风方案；优化策略对于抽水蓄能电站来说，其地下厂房有三大特征：第一，地下厂房通常深埋于地下100米以下，其周围都是岩体壁面，几乎和外界大气环境处于隔绝状态。
因为深埋地层具有恒温作用，比较潮湿，也具有冬暖夏凉的效果，所以在冬季和夏季选用的送风模式不同。
第二，地下厂房内部所安装的各种设备不同于普通工业建筑和民用建筑，其内部设备在运行过程会产生比较大的热量，有时需要做好除湿工作。
确保地下厂房设备的正常运转，按照标准要求营造厂房卫生条件，维护工作人员的生命安全，则必须控制好厂房内部环境参数。
第三，因为地下厂房外部环境与围护结构非常特殊，所以无法直接运用传统模式下的地上高大空间理论设计通风空调，同时，也给负荷计算与气流组织设计工作带来了不容小觑的挑战。
对此，应注意结合实际情况改善地下厂房通风空调系统，优化气流组织方案，融合节能理念，科学调整通风控制策略。
一、抽水蓄能电站地下厂房通风设计方法据调查了解，当前地下抽水蓄能电站地下厂房内部通风空调气流组织设计方法大致可分为两种：第一，分层空调。
第二，拱顶送风。
前者主要是采用侧送风。
后者属于一种拱顶均匀送风设计方案，这种设计方式兼具施工操作简便，能够均匀分布内部温度的优势，因而在厂房通风设计中的应用更为普遍。
龙滩水电站和白鹤滩水电站都采用了拱顶送风方式。
但不可忽视的是，地下高大空间建筑设计之前普遍缺乏送风方案，其顶部送风模式须待优化，风口布置缺乏科学性，出口风速控制不合理。
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垫层一次爆破的开挖方式。
第Ⅰ层：考虑顶拱的稳定成型，便于顶拱支护
施工和观测仪器的埋设、顶拱拱角网架支撑砼的施
工及施工设备的工作性能，第Ⅰ层高度定为8.2m。
第Ⅱ层：该层为岩壁吊车梁的施工部位。为便 于岩壁吊车梁的施工，第Ⅱ层开挖至岩壁吊车梁下 部2m高程处，开挖高度为8.4m。
第Ⅲ层：该层开挖的施工通道为进厂交通洞， 开挖条件较好；主变运输洞、油罐室、低压电缆洞 在本层，母线洞的洞顶在此层出露，为了便于主变 运输洞、低压电缆洞、母线洞的开挖，做好油罐室、 低压电缆洞的锁口支护和母线洞的洞顶锁口支护； 此层开挖高度定为6.1m。
五、地下厂房的开挖 大断面洞室多自上而下分层开挖。过程为： 开挖顶部中间导洞→横向开挖出厂房顶拱后立 即做好支护→用台阶法开挖下一层并做好支护···。 施工方法多为钻孔爆破法，必要时可采取预裂 爆破或打防震孔。
地下厂 房分层 开挖示
意图
分层 Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
起/止高程 (m) 452.9/447.0
优先采用先注浆
先中部进行预裂梯段拉槽爆破，后插杆的施工方
两边预留岩壁梁保护层，岩壁 式，注浆机注浆，
梁开挖采用垂直钻孔和水平钻 平台车配合人工
孔相结合周边光爆的方式。
安插锚杆，钢筋
在Ⅱ层岩壁梁浇筑前先进行边 网片安装利用平
墙的预裂爆破，待岩壁梁混凝 台车或自制台架，
土达到强度后，采用潜孔钻进 采用喷混凝土台
第Ⅳ层：该层施工通道仍为进厂交通洞，且此 层母线洞出露，为便于此层开挖与母线洞开挖平行 作业，此层开挖高度定为6.6m。
第Ⅴ层：该层开挖的施工通道为高压支管、压 力管道施工支洞，其开挖高度取6.0m。
第Ⅵ层：该层与高压支管在同一层，施工通道 仍为为高压支管、压力管道施工支洞，故此层开挖 高度取5.0m。
(2)洞室布置的一般要求 ①洞顶最小埋深可取洞室开挖宽度的1.5～2.0倍。 ② 洞室的最小允许间距，一般不小于相邻洞室 中最大开挖宽度的1.0～1.5倍。 ③洞室相交应尽量保持正交。 ④上下层洞室之间的岩石厚度，不小于洞室开 挖宽度的l～2倍。 ⑤ 洞室布置应尽可能互相结合。 ⑥尾水管水平段之间以及尾水管与母线洞之间 的岩壁应设法加宽加厚，可采用窄而高的尾水管。
(4)安装间 可布置在主厂房一端或厂房中间机组段之间。
(5)交通运输洞：为平洞、竖井。其位置与安装 间位置直接关连，两者应一起考虑确定。
(6)主阀门洞室：可布置在主厂房内，或布置靠 近厂房上游侧的单独阀门室内。
(7)尾水洞、尾水闸门洞 尾水隧洞较长时，可采用几台机组联合出水或 分组出水；较短时可采用单独出水。 尾水洞上设尾水闸门井，上设尾水闸门洞室。
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(2)在山岩不稳定地区，厂房和压力管道可避 免山坡崩坍的危害，并且具有良好的人防条件。
(3)有可能降低建筑物的工程造价。 (4)在严寒、酷热或多雨地区，厂房的施工和 运行可不受气候的影响。 (5)有利于保持地面景观。
三、地下厂房的缺点
(1)地下岩石开挖量很大，增加了工程的开挖费 用。
(2)通风、防潮、照明条件较差，要有专门措施， 否则对设备和管理人员都不利。
出线洞可以采用平洞、斜井或竖井。地下厂 房内为了敷设电缆和引出母线至主变洞，需要设 置相应的电缆和母线支洞。
3、厂房洞型和洞室间距选择 (1)厂房洞型选择 地下厂房顶拱：做成曲线型，目前倾向采用无 拱座的喷锚支护顶拱。若岩体比较完整坚硬，也可 以不作支护或只作局部的喷锚支护措施。
地下厂房的边墙： 一般直立。岩性较差 而水平构造应力又比 较大的情况则采用曲 线型边墙或倾斜边墙。
(8)通风洞：进风洞、出风洞以及通风机室。 通风机噪声大，通风机室应远离主、副厂房， 一般可放在洞口或单独的洞室内。
另通风洞可与其它洞室结合，如利用交通运 输洞或无压尾水洞进风，利用出线洞出风。
(9)其他辅助洞室：包括出线洞、排水洞、安 全人行洞、施工洞等。
地下厂房输电线由出线洞引出，引出线为母 线时即称母线洞。
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每种又可分为竖轴和横轴两类。
11.2 地下水电站
一、地下式厂房适用条件 受地形、地质条件限制，在地面上找不到合适 位置建造地面式厂房，而地下具有良好的地质条件 或是国防上需要，可将厂房布置在地下山岩中，称 为地下式厂房。
二、地下厂房的优越性
(1)在深峡谷、大泄量的河道内，采用地下厂 房有利于水工枢纽的总体布置。
首部式
(2)尾部式地下厂房:厂房位于引水系统的尾部。 ①具有较长的引水隧洞和较短的尾水隧洞， 一 般均设有上游调压室。 ②尾部厂房靠近地表，厂房的交通、出线及通 风等辅助洞室的布置及施工运行比较方便。 ③适用水头范围较大，最高水头达1000m以上， 目前高水头电站多采用尾部布置方式，我国已建成 的地下水电站尾部式占70%以上。
第十一章 抽水蓄能电站及地下厂房
11.1 抽水蓄能电站厂房
一、类型 ①纯抽水蓄能电站：发电引水无天然径流。 ②混合式抽水蓄能电站：发电引用流量中有部 分天然径流 。
二、厂房形式 ①中低水头常采用地面厂房； ②高水头大容量，多采用地下或半地下式厂房。
三、厂房机组类型 ①三机式：每台机组包括发电机、水轮机和水 泵三种机器。其中发电机兼做电动机。 ②二机式可 逆机组：每台机 组包括发电机和 水轮机。其中发 电机兼做电动机， 水轮机兼做水泵。
行梯段爆破
车以湿喷方式进
开挖方式同Ⅲ层，本层穿插进 行母线洞的锁口支护及开挖， 母线洞的开挖采用小导洞、短 进尺的开挖方式。
行混凝土和钢纤 维混凝土喷护， 潜孔钻机钻设锚 索孔。锚索的安 装施压采用自制
先中部梯段拉槽爆破，两边进 台架或打设施工
行光面爆破的施工方式
平台，锚索的编
制在后方综合加 本层基础保护层开挖采用钻孔 工厂进行。 直接至建基面，孔底设置柔性
444.7/436.3
436.3/430.2
430.2/423.6 423.6/417.6 417.6/412.6
412.6/ 403.75
高度 (m) 8.2
8.4
6.1
6.6 6.0 5.0 8.85
开挖方法简述
支护方法
中导洞先行开挖，两侧扩挖错
距跟进的方式，喷锚支护视岩
石情况随后跟进。
台车造锚杆孔，
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（3）主变压器及开关站的布置 主变压器布置：一般倾向于布置于地下，以缩 短发电机母线长度。需设专门的通风、排烟、防火 防爆措施，洞内设防爆门和防爆隔墙。 布置一：主变压器洞与主厂房平行，较常用。 布置二：主变压器布置在主厂房一端。
②开关站布置：布置在地面时，通过竖井或斜 井与主变相连。
若因地形限制将其布置在地下洞室内，地下开 关站尽量利用废弃的洞室(如施工支洞、导流洞)或 与其它洞室(排风洞)合用。
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谢谢大家！
尾部式
(3)中部式地下厂房 厂房位于引水系统的中部。 上游引水道和下游尾水道均较长。
中部式
2、地下厂房的洞室组成 主厂房洞室+附属洞室→洞室群。 （1）主厂房 纵轴线避免与大断裂系统方向一致；尽可能垂 直于岩层走向；最好与岩体中最大主应力方向一致， 否则≯30°。
（2）副厂房 ①为避免增加主洞室的跨度，地下副厂房往往 设于主厂房的一端； ②机组尺寸不大、围岩稳定性好时，也可布置 在主厂房一侧，主副厂房集中布置在同一主洞室内。 ③副厂房可部分布置在地下，部分布置在地面。 如：必须靠近主机的附属设备集中布置在紧靠 主机房的地下副厂房内，其他可以利用已有洞室分 散布置或放在地面副厂房内。
第Ⅶ层：该层开挖与尾水隧洞联通，故将剩余 部分以高压支管和尾水隧洞为施工通道，本层开挖 高度为8.85m。
六、地下式厂房相关的其它形式
(1)半地下厂房：部分机组段在地下，部分在地 面。
(2)窖洞式半地下厂房：厂房上游侧部分嵌入岩 壁，下游侧露出地面。
(3)井式半地下厂房：厂房机组等主要设备布置 在地下竖井中，上部结构和副厂房等布置在地面。
(3)地质条件较差时，用于支护方面的费用将要 增加。