表1 主厂房位置方案主要参数

摘要: 水布垭地下电站厂区地层上硬下软，上部为栖霞组层状岩体，软硬相间，下部为马鞍组、黄龙群组和写经寺组软岩，其间还有相向对倾的断层f2 、f3 的切割，地质条件复杂，软岩成洞问题十分突出。结合厂区地形和具体的地质条件，利用坝子沟开挖引水渠，坝子沟南侧边坡上布置岸塔式进水口。引水隧洞为1机1洞垂直进水塔平行布置，与主厂房轴线夹角为70°，进口中心高程334.25m，出口中心高程189.00m，上平段与下平高压段之间由60°斜井段相接。主厂房轴线方向n296°，主厂房的平面尺寸168.50m×23.00m×65.47m（长×宽×高），其中机组段长118.70m，安装场长41.50m。尾水为1机1洞垂直主厂房轴线平行布置，从马崖高边坡正面坡坡脚出口。

关 键 词: 电站建筑物;地下洞室;布置方案;水布垭水利枢纽

中图分类号: tv554 文献标识码: a

1 概述

水布垭水电站位于清江中游河段，湖北省巴东县水布垭镇，是清江干流梯级开发的龙头工程。枢纽工程主要建筑物有混凝土面板堆石坝（最大坝高233m）、左岸溢洪道和右岸地下式电站、放空洞等。水布垭工程正常蓄水位400m，死水位350m，最低尾水位198.90m。电站装机4台，单机容量460mw，总装机容量1840mw，保证出力310mw，多年平均发电量39.84亿kw•h，是华中地区不可多得的具有多年调节性能的水电站。

2 主要工程地质条件

厂区地层倾向上游略偏左岸，倾角6°～25°。从上至下有茅口组（p1m ）、栖霞组第1～15段（p11q ～p151q ）、马鞍组（p1ma ）、黄龙群组（c2h ）和泥盆系写经寺组（d3x ）等。断层主要有nne、nnw、ne向3组，以张性、张扭性、高倾角为主。对主厂房布置和围岩稳定影响较大的断层有f2 、f3 、f50 、f478 和f205 等。裂隙十分发育，可分为ne、nw、snt和nee向4组，以高倾角裂隙为主。

地层软硬相间，沿软岩广泛形成层间剪切带，主要剪切带有001，011，031，061，081，101，131，151号。

地下洞室围岩上硬下软，上部软硬相间，下部为写经寺组（d3x ）页岩、粉砂岩、泥灰岩、马鞍组（p1ma ）煤系、炭质页岩等软岩岩组及黄龙剪切带（f206 ）等，软岩成洞问题十分突出。

3 电站建筑的布置方案

地下电站位于ne30°的清江河段右岸岸坡、张性大断层f2 、坝子沟和马崖高边坡所围限的四边形山体内，且有f3 断层贯穿其中。f2 、f3 两断层相向对倾，在剖面上，f2 、f3 之间的岩体上宽下窄，在平面上，南西窄，往北东渐宽，地表最窄处只有270余米。地下电站洞室群的布置上游受f2 、f3 断层的制约，下游则受p41q 分布高程的控制。因此，主厂房布置四面受限，可选择余地较小。

3.1 布置原则

（1）主厂房位于右岸f2 、f3 两条断层挟持的岩体内，布置时应尽量避开断层及其严重影响带。

（2）主厂房的位置选择，应使输水隧洞洞线尽量短，在满足机组调节保证计算要求的前提下，尽量不设置调压室，且进水口及尾水出口应具有较好的水力学条件。

（3）主厂房纵轴线与岩层及岩体主要结构面走向间应有较大的夹角，以减小地质构造对主厂房围岩稳定的影响。

（4）尽可能利用较坚硬完整的p121q 、p51q 、p41q 、p21q 岩层，引水洞上平段应尽量置于p121q 内，将主厂房洞室拱顶置于p41q 、p51q 内，主厂房洞室侧墙应尽量多的置于p41q 层中。

（5）在满足布置和安全运行的条件下，尽量减小地下洞室的尺寸，简化地下洞室的布置，以有利于主厂房洞室围岩的稳定。

（6）尾水洞布置应尽量缩短穿过写经寺和马鞍组软岩的洞段长度，主厂房位置选择应有利于缩短尾水洞的长度和减小尾水洞的断面，改善软岩洞段的成洞条件，有利施工。

3.2 主厂房位置

按照上述布置原则，根据厂区地形、地质条