抽水蓄能电站设计创新理念

1.抽水蓄能电站的设计特点2.设计管理方法和手段的创新3.新技术的应用4.抽水蓄能电站资源综合利用抽水蓄能电站的设计特点有：1站点多，选择与电网关联度大2上下2个水库，水库防渗要求高，库水位变幅大、变动频繁3引水发电系统水头高4双向机组，安装高程低5泄洪建筑物设计需考虑天然洪水和发电流量叠加的影响6水库初期蓄水问题需重视一、抽水蓄能电站的设计特点一、抽水蓄能电站的设计特点1.成立抽水蓄能设计院：二、华东院管理体制的创新资源共享，实现项目人员优化组合加强项目交流，实现知识共享培养人才，打造抽蓄设计核心团队做深做精，持续改进，提升核心技术绩效考核，利益共享，责任共担2.项目管理体制二、华东院管理体制的创新项目管理体制是华东院生的基本制度项目经理对外代表院长，对内代表业主；全员为项目提供支撑和服务；流程为大从上世纪九十年代提出的：“以项目为中心，以专业为基础，以质量为核心”到本世纪改进创新提出的：“以市场与顾客为中心，以专业和职能保障为基础，以质量、环境、安全为核心”项目管理横向到边，纵向到底，全面覆盖全体人员。A.建立了以全面预算、合理决算、内部合同、绩效管理为主要内容的制度管理平台;B.打造了项目管理企业文化的支撑平台，使其成为全体员工的共识和行为准则。C.我们还建立了信息化的工作平台，并且实现了远程化。二、管理体制的创新3.项目管理平台的建立：开发了三维协同设计平台，包括地质三维系统、枢纽三维系统、工厂三维系统和三维配筋系统。并实现了从三维模型中直接抽取二维图，制定了与之相适应的生产技术规定和流程。抽水蓄能电站全部运用三维协同设计手段。提高了设计质量和效率，并有利于业主施工管理和运行管理。目前正在开发抽水蓄能电站全生命周期数字化管理系统，年底出初步成果二、设计方法和工具的创新1.开发了三维协同设计平台组织力量对开展抽蓄电站设计标准化工作A.我院已经完成抽水蓄能电站厂房布置标准化工作：在天荒坪、桐柏、泰安、宜兴、宝泉等已实施工程的基础上，调研其他已建抽水蓄能厂房布置信息，集中我院力量，对厂房内设备选型和布置原则进行统计分析，形成厂房布置标准及说明书。B.抽水蓄能电站面板堆石设计标准图集C.抽水蓄能电站水力过渡过程分析标准D。土石方平衡，料场，弃渣原则E。上下库连接公路设计原则二、设计方法和工具的创新2.设计标准化三、新技术的应用1.天荒坪抽水蓄能电站沥青混凝土面板全库盆防渗2.桐柏抽水蓄能电站面板堆石坝坝身溢洪道3.泰安抽水蓄能电站土工膜防渗4.宜兴兴工程地下厂房喷射混凝土肋拱梁柔性支护技术天荒坪抽水蓄能电站第一次采用沥青混凝土面板全库盆防渗三、新技术的应用防渗层单层层厚10cm一次成型，首创施工冷缝摊铺后处理。10cm厚的沥青混凝土防渗层冷缝，在摊铺后进行处理的方法从天荒坪开始。三、新技术的应用天荒坪工程沥青混凝土中在一些可能变形较大的部位设置了聚酯网。从应用情况来看，效果很好。一些变形较大的部位因设置了聚酯网而没有出现问题。三、新技术的应用桐柏下水库枢纽布置的枢纽布置创新：(1)采用预泄措施消除发电流量与洪水的叠加影响：导流洞改建成泄洪洞是满足下库调洪的关键，使得水库下泄流量在洪水叠加发电流量时做到不大于天然洪水流量；在遭遇2%洪水时可以满负荷发电而不增加下泄流量(2)坝身溢洪道是下库区布置的另一个特色；面板堆石坝上设置坝身溢洪道，在世界上是第3个工程，坝高上位于第二，总泄洪流量最大三、新技术的应用桐柏抽水蓄能电站面板堆石坝坝身溢洪道三、新技术的应用桐柏抽水蓄能电站面板堆石坝坝身溢洪道三、新技术的应用三、新技术的应用1.控制单宽流量：坝身溢洪道溢洪道的单宽流量宜进行控制，本工程按照校核洪水溢洪道单宽流量不超过20m3/s.m；坝身溢洪道净宽采用27m。2.底板结构：为减少结构缝对水流的影响，防止结构缝在坝体变形时出现较大变形，溢洪道结构横缝与掺气槽结合设置；设置4个掺气槽，将泄槽段分割成五段，每段采用锚固板和预埋锚定拉筋加强泄槽和坝体的连接，提高其整体性，同时具有良好的变形适应性。3.结构缝：坝身溢洪道的底板和边墙在结构上应适当分缝，并保持一致，接缝采用活节结构，以消除因填筑坝体的变形而产生的超静定应力，防止出现结构断裂。坝身溢洪道布置采取的措施三、新技术的应用4.锚固：选择合理的泄槽与坝体的锚固措施，保证溢洪道局部和整体稳定；采用水平锚固板与水平锚筋结合布置的方案，使溢洪道与坝体具有较好的整体性。5.排水措施：加强基础排水，使底板下碎石垫层的渗透系数控制在10-3cm/s，以提高基础层的透水性，提高溢洪道的稳定性。6.控制堆石变形：选好筑坝材料，严格控制填筑密实度，提高堆石体的变形模量，最大限度的减小溢洪道堆石基础的坝体的变形量。7.防冲刷：严格控制泄槽混凝土表面的不平整度，在流速相对较大部位下部泄槽及挑流鼻坎表面采用钢纤维混凝土提高泄槽自身抗空蚀破坏能力。三、新技术的应用三、新技术的应用泰安工程上水库土工膜与混凝土面板综合防渗技术三、新技术的应用泰安上水库综合防渗方案：上水库右岸约818m范围的岸坡采用坡度为1：1.5的混凝土面板防渗；库底回填石渣区后采用土工膜水平防渗，土工膜与大坝面板及右岸岸坡面板相接；其它部位与库底廊道衔接，廊道基础设锁边帷幕，形成完整防渗体系。土工膜防渗面积近16万m2。泰安工程上水库土工膜与混凝土面板综合防渗技术三、新技术的应用宜兴工程地下厂房喷射混凝土肋拱梁柔性支护技术三、新技术的应用（1）配套新能源基地（风电、太阳能）建设，实现跨区能源优化配置（2）有利于水利资源的深度开发（3）抽水蓄能电站建设带动地方旅游开发五、抽水蓄能电站资源综合利用抽水蓄能电站除在电网中发挥顶峰、填谷、调频、调相和事故备用等功能外，还能够：4、抽水蓄能电站资源综合利用1.配套新能源基地（风电、太阳能）建设，实现跨区能源优化配置“三北”地区(东北、华北、西北地区)新能源（风电、太阳能）开发规模大，需要通过长距离、特高压线路送往“三华地区”消纳（华东、华中、华北地区）消纳，新能源建设配套抽水蓄能电站、煤电等电源建设，打捆送电，可以将间隙性、随机性的新能源电力转换成平稳的电力送往“三华地区”，实现跨大区能源配置，同时提高输电线路输送经济性。2.有利于水利资源的深度开发丰水季节抽水枯水季节发电（2）丰枯季节水量调节对于水电比重较大、调节性能较差的电网，在梯级电站上游建设年调节抽水蓄能电站，在丰水季节抽水储能，在枯水季节发电，增加梯级电站效益。（1）结合跨区调水工程，建设抽水蓄能电站三峡水库引江济渭入黄工程是南水北调工程中的一条新思路。其开发任务是拯救黄河、根治渭河，为其提供生态用水为主，兼有向关中地区和西安市供水功能，并可使三门峡、小浪底、西霞院三座枢纽工程发电量增加，为北方地区提供调峰电量。抽水发电调水黄河渭河长江四、抽水蓄能电站资源综合利用资源的综合开发是基于其旅游、景观与生态的“三元论”模式：以“旅游”为核心的市场人群线路规划与项目经营；以“景观”为核心的艺术环境设计与基础服务设施建设；以“生态”为核心的生态保育与动植物栖息地保护。生态景观旅游四、抽水蓄能电站资源综合利用3、旅游、生态景观（一）模式构建对应电站建设：“旅游”的建设经营对象主要为山水资源及电站具有较高的景观欣赏价值工程构筑物(大坝、地下厂房等)；“景观”的建设内容为电站地面构筑物与环境艺术小品的形象塑造；电站建设过程中破坏的场地及环境的生态修复则是“生态”的核心。天荒坪抽水蓄能电站天荒坪风景名胜区于1996年12月31日被列入省级风景名胜区，以电站惊世与竹海浩瀚的幽谷旷坪为特色，宜登山避暑、度假野营和观光游览的山岳型风景名胜区。四、抽水蓄能电站资源综合利用抽水蓄能电站建设带动地方旅游开发泰安抽水蓄能电站下水库对大河水库（抽水蓄能电站下水库）的大坝、溢洪道、放水洞进行改建加固，同时利用280万立方米工程弃渣填筑坝后平台，经绿化美化形成广场式公园--天平湖公园。2005年，公园被水利部命名为国家级水利风景区，成为泰城西部一道亮丽的风景线，市民休闲的绝佳去处。四、抽水蓄能电站资源综合利用抽水蓄能电站建设带动地方旅游开发（二）模式分类四、抽水蓄能电站资源综合利用以区域旅游为驱动的复合模式以生态修复为驱动的工程模式以企业形象为驱动的景观模式以工业科普为驱动的专项模式位置内容现状功能性质远期资源综合开发应用建议电站入口及营地建设区业主营地业主管理办公、运营生活区永久作为电站指挥调度管理的关键一环，建议远期开发中注重以电站安全运营为主，能够形成独立的空间。承包商营地及机电设备区主要施工方以及技术管理人员办公生活区永久+临时进行将临时建筑进行建筑外立面和空间功能转换，改造成宾馆、青年旅舍以及其他休闲娱乐场所。机械修配厂、临时性仓库、停车场、混凝土预制场、钢管加工厂等电站进场建设相关配套设施场地。临时作综合开发的服务接待中心，满足交通转换换乘，停车、住宿、餐饮等服务设施建设。上下库连接公路临时通道或办公场地电站建设工程当中产生部分开挖或堆渣临时相对独立安静的环境，可考虑针对高要求旅游人群，建旅游度假村沿公路两侧山体开挖面永久以覆绿修复为主，在部分视野开阔地，可考虑以文化墙的形式反映电站的建设及建设者的精神面貌。沿路临时渣场临时可建途中驿站或观景平台交通洞口永久改造成工业探秘的入口下库综合区临时施工场地建设临时场地临时小型的观景休息场所启闭机房开关站电站下库进出水管理用房永久改造装饰成集工业和休闲相结合的现代建筑沟渣场/机电设备堆放场电站建设临时渣场及临时施工场地临时改造成下库综合服务接待中心沟料场临时打造成沟谷野营探险的场地，满足露宿集散要求，同时，设置必要的拓展训练项目及设施，形成该区域以探险、拓展为主题的集散营地区。混凝土系统/砂石加工系统/钢管加工厂/表土堆放场临时渣场及临时施工场地临时形成湿地生物观察站或垂钓中心。上库综合区施工营地/混凝土生产系统/综合加工厂/垫层加工系统/机械设备停放场上库施工期间的临时渣场、设备摆放地以及施工人员的进驻地临时与开发主题相结合，打造上库主体功能区，设置必要的设施和场地，如骑行绿道、纪念公园、滑雪场以及必要的工业科普展示中心。渣场/表土堆放区临时上水库面板堆石坝上库大坝坝体永久将大坝功能、绿化与主题相结合，以图案或文字的形成大地景观上库启闭机房开关站上库电站进出水口管理建筑永久装饰，美化将功能性建筑与旅游景观类建筑相结合四、抽水蓄能电站资源综合利用建设的必要性进一步增强拓展功能，综合利用抽水蓄能电站要精细化设计建设绿色抽蓄电站结语