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上册3

第一篇 绪论3

第一章 抽水蓄能电站的地位和作用3

1.1 电力系统的形成和特点3

1.2 抽水蓄能电站工作原理5

1.3 抽水蓄能电站的类型6

1.4 抽水蓄能电站的作用9

第二章 抽水蓄能电站的发展15

2.1 国内抽水蓄能电站发展情况15

2.2 世界抽水蓄能电站发展概况18

第三章 抽水蓄能电站工程技术与工程设计的特点22

3.1 抽水蓄能电站的选点规划22

3.2 抽水蓄能电站的枢纽布置23

3.3 地质勘察23

3.4 抽水蓄能电站的上、下水库24

3.5 抽水蓄能电站的引水发电系统25

3.6 抽水蓄能电站的机电设备26

第四章 我国抽水蓄能电站的发展前景28

4.1 应解决好抽水蓄能电站发展中存在的一些问题28

4.2 我国抽水蓄能电站的发展前景30

第二篇抽水蓄能电站规划设计35

第一章 建设抽水蓄能电站必要性分析35

1.1 抽水蓄能电站建设必要性的再认识35

1.2 抽水蓄能电站建设必要性论证的主要工作内容35

1.3 地区社会经济现状及发展36

1.4 地区能源资源开发利用情况36

1.5 地区电力系统现状及电力发展规划37

1.6 抽水蓄能电站建设必要性主要论证分析工作37

1.7 电力系统动态需求分析45

1.8 抽水蓄能电站建设必要性综合分析和结论45

1.9 我国抽水蓄能电站建设必要性论证工作内容的变化46

第二章 抽水蓄能电站选点规划50

2.1 抽水蓄能电站站址普查50

2.2 抽水蓄能电站选点规划55

2.3 福建省抽水蓄能电站选点规划62

第三章 抽水蓄能电站主要水能参数选择68

3.1 装机容量选择68

3.2 上、下水库特征水位选择77

3.3 输水道尺寸选择86

3.4 水泵水轮机额定水头选择91

第三篇抽水蓄能电站枢纽布置101

第一章 抽水蓄能电站枢纽的特点101

1.1 具有上、下两个水库101

1.2 库水位变幅大、变动频繁，水库防渗要求高101

1.3 引水发电系统水头高101

1.4 机组安装高程低103

1.5 水库泄洪建筑物设计需考虑发电流量和天然洪水叠加的影响103

1.6 水库初期运行充排水问题突出104

第二章 枢纽总体布置105

2.1 布置原则105

2.2 工程等级及洪水标准106

第三章 枢纽建筑物总体布置型式109

3.1 纯抽水蓄能电站枢纽布置109

3.2 混合式抽水蓄能电站枢纽布置117

第四章 工程实例——天荒坪抽水蓄能电站128

4.1 概况128

4.2 工程地质特点128

4.3 上水库布置129

4.4 下水库布置129

4.5 输水系统布置129

4.6 厂房系统布置129

4.7 枢纽布置特点130

第四篇抽水蓄能电站水文气象条件135

第一章 概述135

1.1 抽水蓄能电站建设特点135

1.2 抽水蓄能电站水文计算主要内容135

1.3 抽水蓄能电站水文计算特点136

第二章 气象条件137

2.1 气象要素137

2.2 水面蒸发分析137

第三章 水文基本资料搜集与复核138

3.1 基本资料搜集138

3.2 基本资料复核139

第四章 径流分析计算140

4.1 径流分析计算的任务和内容140

4.2 径流系列及其代表性分析140

4.3 设计径流分析计算的方法141

4.4 不同水库类型设计径流分析计算142

4.5 桐柏抽水蓄能电站径流分析计算142

第五章 洪水分析计算144

5.1 洪水分析计算的任务和内容144

5.2 洪水分析计算方法144

5.3 根据流量资料推算设计洪水144

5.4 根据暴雨资料推算设计洪水146

5.5 地区综合法估算设计洪水148

5.6 不同水库类型设计洪水分析计算149

5.7 天荒坪抽水蓄能电站技施设计下水库设计洪水分析计算149

第六章 泥沙分析计算152

6.1 泥沙分析计算的任务和内容152

6.2 悬移质泥沙分析计算152

6.3 推移质泥沙分析计算154

第七章 水位流量关系155

7.1 有实测资料时水位流量关系曲线拟定155

7.2 无实测资料时水位流量关系曲线拟定155

参考文献157

第五篇抽水蓄能电站工程地质问题161

第一章 概述161

第二章 区域构造稳定及地震164

第三章 上水库（坝）166

3.1 工程地质特点及主要工程地质问题166

3.2 地质勘察的主要内容及方法166

3.3 主要工程地质问题及评价169

3.4 工程实例172

第四章 下水库（坝）178

4.1 工程地质特点及主要工程地质问题178

4.2 地质勘察的主要内容及方法178

4.3 工程实例179

第五章 输水发电系统181

5.1 工程地质特点及主要工程地质问题181

5.2 地质勘察的主要内容及方法181

5.3 主要工程地质问题评价182

5.4 工程实例191

第六章 天然建筑材料205

6.1 工程地质特点205

6.2 料场选择原则205

6.3 地质勘探内容及方法205

6.4 工程实例207

6.5 料场地质勘察的注意事项208

第六篇抽水蓄能电站上、下水库213

第一章 上、下水库枢纽布置213

1.1 影响水库布置的主要因素213

1.2 坝轴线的选择213

1.3 坝型选择217

1.4 倾斜地基上的土石坝223

1.5 泄洪建筑物布置227

第二章 库盆防渗与排水设计228

2.1 渗流控制标准228

2.2 防渗方案选择229

2.3 垂直帷幕防渗232

2.4 钢筋混凝土面板防渗239

2.5 沥青混凝土面板防渗256

2.6 土工膜防渗282

2.7 黏土铺盖防渗296

2.8 库区排水304

2.9 库岸稳定305

第三章 上、下水库的泄洪、放空311

3.1 上水库泄洪设施311

3.2 上水库放空设施316

3.3 下水库泄洪设施317

3.4 下水库放空设施323

第四章 拦沙排沙设施325

4.1 设置拦沙排沙设施的必要性325

4.2 拦沙排沙工程设计325

第七篇抽水蓄能电站输水系统333

第一章 总体布置333

1.1 输水系统的布置333

1.2 引水系统的布置335

1.3 尾水系统的布置336

第二章 进（出）水口338

2.1 进（出）水口型式及实例338

2.2 进（出）水口布置设计353

2.3 水力设计及模型试验355

2.4 结构设计356

第三章 压力水道362

3.1 压力水道的衬砌类型362

3.2 隧洞围岩承载设计准则及结构设计理念366

3.3 压力水道经济管径375

3.4 隧洞、斜（竖）井钢筋混凝土衬砌设计377

3.5 压力钢管设计380

3.6 岔管400

第四章 调压室425

4.1 调压室的作用及工作原理425

4.2 调压室设置条件和位置选择429

4.3 调压室的基本布置方式和基本类型432

4.4 调压室的稳定断面435

4.5 调压室的涌波计算439

4.6 调压室基本尺寸的确定440

4.7 调压室结构、灌浆、排水等设计442

第五章 水力—机组过渡过程分析444

5.1 抽水蓄能电站输水系统过渡过程特点444

5.2 水道水力学与特征线法445

5.3 基本边界条件446

5.4 可逆机组大波动水力过渡过程450

5.5 小波动水力过渡过程463

5.6 水力干扰465

参考文献466

第八篇抽水蓄能电站发电厂房471

第一章 抽水蓄能电站厂房的形式471

1.1 抽水蓄能电站的厂房形式471

1.2 国内外部分已建、在建抽水蓄能电站厂房形式474

第二章 抽水蓄能电站地面厂房的布置与设计475

2.1 地面厂房的布置475

2.2 厂房整体稳定、地基应力478

2.3 抽水蓄能电站地面厂房结构设计479

2.4 地面厂房工程实例480

第三章 半地下式厂房布置与设计484

3.1 半地下式厂房的布置形式484

3.2 工程实例485

第四章 地下厂房的布置与设计489

4.1 地下厂房的位置、轴线选择489

4.2 地下厂房的厂区布置492

4.3 厂房内部布置504

4.4 地下厂房洞室群围岩稳定分析与支护设计511

4.5 厂房主要结构521

4.6 厂房结构动力分析534

下册545

第九篇抽水蓄能电站施工组织设计545

第一章 抽水蓄能电站施工组织设计的主要任务545

第二章 施工期水流控制547

2.1 上、下水库施工导流标准547

2.2 施工导流（排水）方式与布置548

2.3 利用或改建水库施工导流550

2.4 施工期度汛551

第三章 库盆防渗工程施工553

3.1 土工膜施工553

3.2 钢筋混凝土面板施工557

3.3 黏土铺盖施工559

3.4 沥青混凝土面板施工561

第四章 斜（竖）井施工568

4.1 引水系统斜井、竖井施工568

4.2 斜井、竖井施工程序568

4.3 斜井、竖井施工实例572

第五章 地下厂房系统施工576

5.1 地下厂房系统工程施工特点576

5.2 施工程序及开挖分层原则576

5.3 施工通道规划与布置577

5.4 地下厂房洞室群开挖与支护579

5.5 地下厂房混凝土施工583

5.6 施工通风585

5.7 施工排水585

第六章 场内交通设计及施工总布置586

6.1 场内施工道路设计586

6.2 施工总布置590

第七章 施工期供水593

7.1 抽水蓄能电站施工供水的水源条件和供水特点593

7.2 抽水蓄能电站的施工供水实例593

第八章 施工总进度601

8.1 施工总进度编制原则601

8.2 施工总进度编制601

第十篇抽水蓄能电站工程安全监测607

第一章 上、下水库大坝安全监测607

1.1 监测项目的选定607

1.2 变形608

1.3 渗流监测618

1.4 应力、应变及温度监测621

1.5 环境量监测623

第二章 输水系统安全监测625

2.1 进／出水口625

2.2 引水隧洞627

2.3 高压明管633

2.4 高压岔管633

2.5 调压室635

第三章 电站厂房监测636

3.1 围岩稳定监测636

3.2 围岩渗流监测641

3.3 蜗壳应力应变监测643

3.4 结构振动监测645

第四章 监测仪器设备646

4.1 耐高压仪器的现状646

4.2 电缆的防水密封646

4.3 耐高压仪器的埋设647

第五章 主要监测项目的监测频次648

5.1 蓄水初期648

5.2 输水系统冲排水试验期649

第十一篇抽水蓄能电站机电及金属结构653

概述653

第一章 水泵水轮机及其附属设备655

1.1 序言655

1.2 水泵水轮机机型选择655

1.3 水泵水轮机主要技术参数选择657

1.4 水泵水轮机模型试验675

1.5 水泵水轮机结构选型692

1.6 调速系统698

1.7 进水阀及其附属设备702

1.8 机组运行工况及工况转换705

第二章 水力机械辅助设备系统713

2.1 技术供水系统713

2.2 渗漏及检修排水系统717

2.3 机组压水供气系统719

2.4 透平、绝缘油系统731

2.5 上水库和上游水道充水设备734

第三章 接入系统和电气主接线736

3.1 接入系统736

3.2 电气主接线738

第四章 发电电动机及其附属和辅助设备747

4.1 发电电动机技术参数和结构选择747

4.2 励磁系统763

4.3 发电电动机电压设备764

4.4 变频启动装置767

第五章 主变压器和高压配电装置777

5.1 主变压器777

5.2 高压配电装置780

5.3 高压电缆781

第六章 电气辅助和公用设备系统784

6.1 厂用电系统784

6.2 过电压保护和接地系统792

第七章 抽水蓄能电站控制系统796

7.1 抽水蓄能电站运行控制方式796

7.2 电站计算机监控系统797

7.3 机组和辅机控制803

7.4 机组状态监测系统808

7.5 公用设备控制811

第八章 继电保护813

8.1 抽水蓄能机组特点对继电保护的影响813

8.2 主要机电设备继电保护的基本配置815

8.3 保护装置选型及保护跳闸方式选择818

8.4 电流互感器（TA）和电压互感器（TV）配置及选择819

8.5 典型配置820

第九章 直流电源、通信和工业电视系统822

9.1 直流电源系统822

9.2 通信系统824

9.3 工业电视系统825

第十章 金属结构827

10.1 金属结构工程布置827

10.2 抽水蓄能电站上、下水库拦污栅835

10.3 输水系统闸门及启闭机839

参考文献843

第十二篇抽水蓄能电站建设征地移民安置847

第一章 建设征地处理范围的拟定847

1.1 水库淹没影响区847

1.2 枢纽工程建设区851

第二章 建设征地影响实物指标的调查852

2.1 实物指标分类852

2.2 调查组织与程序853

2.3 调查方法和要求853

第三章 移民安置总体规划855

3.1 规划依据和原则855

3.2 移民安置任务856

3.3 规划目标和安置标准857

3.4 移民环境容量858

3.5 移民安置总体方案859

3.6 后期扶持860

3.7 移民生产生活水平预测总体评价860

第四章 农村移民安置规划设计861

4.1 农村移民安置规划设计原则861

4.2 生产安置规划设计861

4.3 搬迁安置规划设计864

4.4 后期扶持措施869

4.5 移民生产生活水平预测869

第五章 城市集镇迁建规划设计870

5.1 城市集镇人口和机关企事业单位搬迁安置870

5.2 城市集镇设施复建规划设计870

第六章 专业项目处理规划设计872

6.1 规划设计的主要内容872

6.2 专业项目处理方式872

6.3 专业项目处理原则872

6.4 专业项目处理规划设计工作深度873

6.5 专业项目处理规划设计工作思路873

第七章 水库库底清理设计874

7.1 抽水蓄能电站水库特点874

7.2 抽水蓄能电站清库特点875

7.3 水库库底清理设计876

第八章 利用已建水库的处理878

第九章 建设征地移民安置补偿费用概算编制879

9.1 抽水蓄能电站特点879

9.2 基础价格和项目单价的编制880

9.3 概算编制880

9.4 其他881

第十章 建设征地移民安置规划设计工作程序882

第十三篇抽水蓄能电站环境保护与水土保持885

第一章 环境保护概述885

1.1 基本概念885

1.2 抽水蓄能电站主要环境影响及其对策886

1.3 抽水蓄能电站各阶段环境保护工作要求888

第二章 主要环境影响及评价891

2.1 水环境影响891

2.2 生态环境影响897

2.3 景观影响903

第三章 环境保护设计920

3.1 选址与布局优化920

3.2 污染防治技术924

3.3 生态环境保护措施933

3.4 环境管理944

3.5 环境监测949

第四章 水土保持设计951

4.1 设计内容与特点951

4.2 水土流失防治目标952

4.3 水土流失防治分区954

4.4 防治措施设计955

4.5 水土保持监测971

参考文献974

第十四篇抽水蓄能电站水库蓄水与机组调试977

第一章 水库蓄水的程序与条件977

1.1 水库蓄水程序977

1.2 水库蓄水条件978

1.3 水库蓄水有关文件、资料978

第二章 水库蓄水保证率980

2.1 基本要求980

2.2 水库蓄水计算980

2.3 水库蓄水保证率981

2.4 工程实践981

第三章 上、下水库蓄水986

3.1 上、下水库蓄水的面貌要求986

3.2 初期蓄水的方式986

3.3 初期充排水的水位控制987

3.4 工程实践987

第四章 输水系统充排水试验991

4.1 引水系统充排水试验991

4.2 尾水系统充排水试验995

4.3 输水系统渗透水量计算依据997

第五章 无水调试与倒送电1000

5.1 现场安装试验1000

5.2 分部调试试验1001

5.3 电站接入系统试验（倒送电）1002

第六章 首台机组启动调试1004

6.1 首台机组首次启动模式的选择1004

6.2 首台机组启动前应具备的条件1009

第七章 整组启动调试1011

第八章 试运行与特性试验1012

8.1 机组30天试运行条件1012

8.2 机组30天试运行要求1012

8.3 机组30天试运行后交接1013

8.4 机组投运（投入商业运行）1013

8.5 特性试验1013

8.6 其他特殊试验1015

第九章 调试过程中的主要技术问题及关键性试验1018

9.1 空载不稳定1018

9.2 水泵工况异常低扬程启动稳定性1018

9.3 紧急工况转换试验1019

9.4 球阀动水关闭试验1019

第十五篇抽水蓄能电站运行设计1023

第一章 概述1023

1.1 抽水蓄能电站运行任务1023

1.2 抽水蓄能电站运行工况1024

1.3 运行设计基本任务1026

第二章 运行设计方法1027

2.1 电力调度1027

2.2 水库洪水调度1029

2.3 初期运行调度1031

2.4 运行调度设计的特殊注意事项1031

2.5 浙江天荒坪抽水蓄能电站的运行方式1032

2.6 浙江桐柏抽水蓄能电站上、下水库洪水调度1038

参考文献1044

第十六篇抽水蓄能电站经济效益和经济评价1047

第一章 抽水蓄能电站经济效益1047

1.1 抽水蓄能电站静态效益分析1047

1.2 抽水蓄能电站动态效益分析1049

第二章 抽水蓄能电站经济评价1056

2.1 抽水蓄能电站经济评价基本规定1056

2.2 可避免电源方案选择1057

2.3 国民经济评价1059

2.4 财务评价1061

2.5 综合评价1072

第三章 抽水蓄能电站经营模式1074

3.1 国内外抽水蓄能电站经营核算方式1074

3.2 在建和待建抽水蓄能电站经营核算方式1079

第四章 抽水蓄能电站效益实现机制探讨1080

4.1 抽水蓄能电站效益受益主体1080

4.2 抽水蓄能电站效益补偿原则1080

4.3 发电侧增量效益及电网侧增量效益分析1081

4.4 发电侧和电网侧对抽水蓄能电站效益补偿的可能性1082

附录 抽水蓄能电站工程项目核准工作程序1083