２０１０年第１期 水电与新能源 总第８７期 ２０１０Ｎｕｍｂｅｒ １ ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ Ｔ０ｔａｌ Ｎｏ．８７ 文章编号：１６７１—３３５４（２０１０）０１—００４９—０３ 白莲河抽水蓄能电站建设述要 沙保卫 （湖北白莲河抽水蓄能有限公司，湖北罗田４３８６００） 摘要：介绍白莲河抽水蓄能电站工程的水利枢纽布置、机电设备的类型，工程建设管理模式及在建设过程中对重大技术 难题的决策。 关键词：枢纽布置；管理模式；决策 中图分类号：ＴＶ２１３．２ 文献标志码：Ａ Ｏｕｔｌｉｎｅ ｏｆ Ｂａｉｌｉａｎｈｅ Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ＳＨＡ Ｂａｏｗｅｉ （Ｈｕｂｅｉ Ｂａｉｌｉａｎｈｅ Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｕｏｔｉａｎ，４３８６００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｌａｙｏｕｔ，ｐｕｍｐｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ，ｐｒｏｊｅｃｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐａｔｔｅｒｎ ａｎｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｏｎ ｉｍ— ｐｏｒｔａｎｔ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｃｏｕｒｓｅ ｏｆ Ｂａｉｌｉａｎｈｅ Ｐｕｍｐｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｅｎｅｒａｌ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐａｔｔｅｒｎ；ｍａｋｅ ｐｏｌｉｃｙ １ 工程概况 地下厂房采用尾部式布置，主要建筑物由球阀室、 主厂房、主变洞、尾水闸门室、尾（输）水隧洞、母线洞、 白莲河抽水蓄能电站位于湖北省黄冈市罗田县白 厂用配电洞、高压电缆平洞及电缆电梯竖井、进厂交通 莲乡境内，是湖北省和华中电网优越的抽水蓄能电源。 洞、通风洞、防渗排水廊道系统和其他辅助洞室组成。 电站安装４台３０万ｋＷ可逆式抽水蓄能机组，以 地下厂房开挖尺寸（长×宽×高）为１４６．７ ｍ× ５００ ｋＶ电压等级一回主线（预留一回）接人系统，服务 ２１．８５ ｍ×５０．８８３ ｍ。输水系统主要包括有上、下库进 于华中电网和湖北电网，承担系统调峰、填谷、紧急事 （出）水口、引水隧洞、上游调压室、高压管道、尾水隧 故备用、调频、调相等任务。装机容量１ ２００ Ｍｗ 洞等建筑物。 （３００ ＭＷ×４），额定水头１９５ ｍ，距高比（Ｌ／Ｈ）８。 下水库利用２０世纪６Ｏ年代建成的白莲河水库， 枢纽布置。电站枢纽由上水库、下水库、输水发电 总库容１２．３２亿ｍ。，调节库容５．７２亿ｍ ，具多年调节 系统和地面开关站等组成。 性能。 上水库位于白莲河水库右坝头上游侧的山谷凹 机电设备选型。水泵水轮机为４台立轴单级可逆 地，由天然库盆局部防渗处理及筑建１座主坝、３座副 混流式水泵水轮机（ＨＬＮ—ＬＪ一５５０）。水轮机工况额定 坝而成，正常蓄水位３０８ ｍ，总库容２ ４９６万ｍ ，蓄能 出力３０６．ｉ Ｍｗ，额定水头１９５ ｍ；水泵工况最大扬程 发电库容１ ６６３万ｍ 。上水库主坝为混凝土面板堆石 人力３２５ Ｍｗ，最大扬程２２２．５８ ｍ，最小扬程 坝，坝顶高程３１２．２ ｍ，最大坝高５９．４０ ｍ，坝顶长 １９０．９７ ｍ，机组吸出高度一５０ ｍ。发电电动机为４台 ３００．１８ ｍ，３座副坝均为心墙土石坝，最大坝高分别为 立轴伞式密闭自循环空气冷却可逆三相同步发电电动 ３．２、８．２、１０．０ ｍ。 机。发电机额定容量３３４ ＭＶ・Ａ，电动机额定容量 输水发电系统布置在上下水库之间的山体内，采 ３２５ ＭＷ，机组额定出力３００ ＭＷ。主变压器为４台 用１洞２机的联合供水方式。 ５００ ｋＶ三相双绕组强迫油导向循环水冷无载调压型 收稿日期：２００９—０７—２５ 作者简介：沙保卫，男，高级工程师，从事水电建设管理工作。 ４９ 水电与新能源 电力变压器（ＳＳＰ１０—３６００００／５００），额定容量为 ３６０ ＭＶ・Ａ。进水阀为４台 ３．５ ｍ球阀。输电线 路，出线电压５００ ｋＶ，一回出线，接入黄冈５００ ｋＶ开 关站。 ２工程建设管理模式 白莲河抽水蓄能电站工程建设实施项目建设管理 法人制、监理制、招投标制、合同管理制和资本金制度。 作为项目法人的湖北白莲河抽水蓄能有限公司 （以下简称莲蓄公司或公司），项目建设管理以实现工 程“达标投产”、电站“无人值班（少人值守）”、建优质 工程为目标，按照“合理工期、合理造价、保证功能，确 保安全”的要求，加强全过程、全方位管理，充分发挥 业主的核心主导作用、监理单位的中心控制作用、设计 单位的龙头作用和施工单位的主力军作用，调动参建 各方的积极性和主观能动性，借鉴和吸收国内外水电 建设管理先进经验，结合本工程实际创新工程管理，合 理配置工程内部资源和有效利用社会资源，积极推行 现代化管理，采用新技术和新工艺，对设计、施工、监 理、物资采购全面实施合同管理，依靠科技进步和科学 管理增强项目安全，加强项目功能，方便项目运行，提 高项目经济效益。 公司履行项目执行管理的核心职能，协助、配合项 目投资者完成项目的可行性研究、评估和决策，按法人 责任制负责项目的筹划准备、建设实施、交付使用以至 运行。对项目准备阶段、实施阶段、竣工验收和总结评 价阶段实施全过程管理，充分运用各种资源，通过有效 的项目策划、组织、协调和项目控制，以使安全、质量、 工期、造价和功能目标等得以实现。 工程建设实行分阶段分专业平行发承包方式，将 设计、土建施工、材料设备供应、机电安装、装饰等工程 实施内容委托不同的承包商，各承包商分别与公司签 订合同，向公司负责，由委托监理（咨询）单位与业主 方人员共同进行项目管理。公司委托监理单位承担工 程项目管理的绝大部分基本事务性工作，为公司提供 专业化、全方位、全过程的咨询和管理服务。公司则主 要对工程保持必要参与、总体上掌握，按合同支持和检 查、督促监理工程师的工作，负责项目的宏观控制、决 策和协调等。 参加工程建设的主要单位包括中国水电顾问集团 中南勘测设计研究院、中国水利水电建设工程咨询西 北公司、中能建设总公司、中国水利水电第一工程 局、中国葛洲坝水利水电工程集团有限公司、中国水利 ５０ ２０１０年第１期 水电第八工程局、长科院南瑞集团联合体等。 ３工程建设历程 １９９８年１２月完成《湖北省鄂东抽水蓄能电站选 点规划报告》，２０００年１月，国家经济贸易委员会下发 《关于湖北白莲河抽水蓄能电站（一期）预可行性研究 报告审查意见的批复》。２００３年８月，国家发展和改 革委员会以发改能源［２００３］９５５号文正式批复白莲河 抽水蓄能电站（一期）项目建议书（６０万ｋＷ）。２００３ 年９月，根据国家发展改革委《关于印发宝泉、惠州和 白莲河抽水蓄能电站机组设备统一招标工作第二次协 调会议纪要的通知》，白莲河抽水蓄能机组纳入统一 招标范围，一次采购４台单机容量３００ Ｍｗ的可逆式 蓄能机组，电站项目开始按１２０万ｋＷ规模一次建成 并加速各项准备和报批工作。２００５年２月，国家发展 和改革委员会正式核准湖北白莲河抽水蓄能电站项目 （４×３０万ｋＷ），以发改能源［２００５］２２３号文《国家发 展和改革委员会关于湖北白莲河抽水蓄能电站项目核 准的批复》批复了项目的可行性研究报告。 ２００３年１１月，湖北白莲河抽水蓄能有限公司挂 牌成立，正式开始电站的筹建实施，项目从策划决策阶 段开始转入建设准备阶段，２００５年２月６日项目获得 核准，２００５年３月２８日开工建设。２００６年１Ｏ月主厂 房完成开挖，机电设备开始安装；２００８年７月上库大 坝通过安全鉴定，１２月通过蓄水验收，上库开始蓄水； ２００８年年底土建金属结构安装工程基本完工。２００９ 年５月首台机组开始调试，计划于２００９年９月首台机 组发电，２０１０年工程完建。 ４重大技术难题决策 在工程建设过程中，通过院士、专家咨询，委托大 专院校、科研机构，或组织参建单位技术人员研究探 讨，攻克了工程建设的一道道技术难题，取得了良好的 效果。 （１）Ｆ８断层处理。主厂房揭露的Ｆ８断层出露位 置、宽度、性状等与前期勘探差异较大，特别是主厂房 Ｆ８断层及影响带较原探测范围增大，多数为Ⅳ、Ｖ类 围岩，破碎程度较严重（但整体自稳条件尚好），破碎 带多为碎裂结构，局部夹呈散体结构的蚀变团块，影响 带属Ⅲ一Ⅳ类围岩，厂０＋１３５～０＋１０５按Ⅳ类围岩进 行了支护；厂０＋１０５—０＋９６段围岩呈松散结构状，中 导洞掘进过程中采用自钻式超前锚杆、一掘一支护和 钢拱架强支撑的方式通过；厂０＋９６～０＋８６也按Ⅳ类 沙保卫：自莲河抽水蓄能电站建设述要 ２０１０年１月 围岩进行了支护。 面板混凝土施工中，在混凝土拌和、运输、浇筑过程中， 均采取有效的温控措施，严格浇筑工艺；浇筑后精心进 行养护，并采用面板表面涂刷帕斯卡Ｐｓ Ｉ一２００水泥基 渗透结晶型防水涂料进行养护；浇筑后的第１个低温 季节对面板覆盖保温被保温。 Ｆ８断层带的处理事关工程安全、质量、投资乃至 整个工程工期，其具体方案必须慎重，为此白莲河抽水 蓄能公司组织了专家咨询，邀请包括两位院士的业内 各方专家进行研究讨论，通过方案比较，确定了最终实 施方案：对Ｆ８断层及其影响带采用固结灌浆加固、系 统长锚杆支护、钢筋格构梁加强、钢纤维混凝土喷护、 白莲河抽水蓄能电站上库混凝土面板堆石坝，面 板混凝土于２００７年３月２１日至２００７年５月８日浇 筑，浇筑后经过数次详细检查，没有发现裂缝。 增加排水设施和锚索等综合处理措施，并分段开挖分 段支护，同时在原型观测的基础上加密变形监测。方 案实施后，仪器观测成果表明主厂房洞室围岩变形与 应力调整基本均衡，Ｆ８断层块体无异常变位，Ｆ８断层 的处理达到了预期目的。 （２）岩锚梁施工技术。地下厂房的岩锚吊车梁是 施工期和电站运行期的起重承载结构，其重要性不言 而喻。在开挖阶段即开始组织严格控制开挖质量，同 时着手组织实施方案的研究，改变第２层开挖后即进 行岩锚梁浇筑的常规方案为第３层开挖后再浇筑岩锚 梁的实施方案，从而减小开挖爆破对浇筑后岩锚梁的 震动影响。岩锚梁混凝土进行严格的配合比设计，采 用低热微膨胀混凝土：中热水泥掺加一定量的粉煤灰 以实现低热要求，通过掺加膨胀剂以实现对混凝土的 收缩补偿作用，同时掺加一定量的聚丙烯纤维。岩锚 梁施工前进行详细模板设计，使用定型钢模板，设置稳 固的模板支撑结构，严格控制浇筑工艺，控制拆模时 间，拆模后认真进行养护。施工组织上首先进行浇筑 仓位设计，合理规划浇筑顺序，选择技术过硬、责任心 强的队伍从事钢筋、模板、预埋件、混凝土浇筑等各道 工序的施工，把浇筑时段全部控制在低温季节、低温时 段。在增加附壁柱、附壁板及搭设高排架的情况下，历 时７２ ｄ，优质、高效地完成了白莲河抽水蓄能电站地下 厂房岩锚梁混凝土施工，２００６年底投入使用，经历了 施工期主厂房混凝土浇筑以及机电设备安装的考验， 安全运行，至今没有发现裂缝，达到了国内先进水平。 （３）混凝土面板施工技术。白莲河抽水蓄能电站 上水库面板堆石坝施工前，公司组织对同类工程进行 考察调研，查阅资料，进行讨论研究，形成了全盘可行 的实施方案。 首先控制坝体填筑质量和填筑进度，保证坝体沉 降期（６个月），把混凝土面板浇筑时间控制在低温季 节。在设计环节对堆石区合理分区、面板合理分缝。 面板采用Ｃ２５聚丙烯纤维混凝土（中热硅酸盐水泥、 掺加Ｉ级粉煤灰，同时掺高效减水剂和引气剂）。面 板垫层采用挤压边墙新技术，垫层顶面刷２油２沙。 （４）预留岩坎拆除优化及实施。下库进（出）水口 建筑物是在预留岩坎保护下进行开挖、建造的，建成 后，预留岩坎的保护功能不复存在，需要进行拆除。预 留岩坎拆除需要深水水下爆破、水下清挖，实施难度 高，且环境复杂，距最近的新建建筑物不到２０ ｍ，距上 世纪５０年代建成的白莲河大坝２００ ｍ，距正在发电的 白莲河电厂进水口４００ ｍ。原方案总开挖方量 ７．１万ｍ ，水下拆除爆破、开挖，不仅工期不允许、造 价高，实施难度更大。白莲河抽水蓄能公司组织了数 次专家咨询论证，工程人员研究探讨，中南勘测设计研 究院进行水力模型研究，最终优化尾水流道结构体型， 将７．１万ｍ。的爆破工程量开挖优化为３．６万ｍ ，同 时确定了拆除爆破实施方案：采用微倾水平钻孔、一次 装药、一次实施爆破的方案，爆破过程中采用堰内充高 水位平压，建筑物水下部分采用流道口叠梁门防护和 气泡帷幕保护，水上部分进行防飞石遮盖保护，坝前水 面设５０ ｒｎ宽的防浪排，坝面设土工布防浪等保护措 施，同时进行动、静态安全检测。 ２００８年５月１７日，按照既定方案，对预留岩坎实 施了一次性成功爆破，总拆除方量约３．６万ｍ ，起爆 药量达到３６ ｔ。随后采用水下挖渣船对爆渣进行了 开挖。 （５）首次启动以水泵工况启动。国内抽水蓄能电 站首次启动一般以发电工况启动，抽水工况启动尚缺 乏经验。目前首次以水泵工况启动的成功先例仅有宝 泉抽水蓄能电站。白莲河抽水蓄能电站上水库没有天 然来水，仅靠２．６ ｋｍ２的汇雨面积汇集难以在短期内 达到首台机组发电工况启动需要的水量，事实证明至 今上库汇集天然雨水仅２５０万ｍ ，距发电启动需要的 ２ ４００万ｍ 差距巨大。 若首次以发电工况启动，则需要投巨资建大型泵 站，且泵站是临时的、一次性的，抽水将历时２年，无法 满足工期要求，从技术、经济上均不可行。经与厂家协 商以及通过研究、论证，最终决定采用首台机组首次以 水泵工况启动。 ５１
