瀑布沟水电站建设过程中的设计优化管理
第 ３ ６期 第 ６卷
２ １
年月 ００６
水
力 发电
瀑 布沟水 电建站设程 过中的计优化管设 理
军 ，孙 继严林 ， 李
鹏（中国国 ．集电 团 公司，北京 １０３ ； １ ００ ４ ２国电大．渡河 域流水 电发 有开 公 司限， 四川 成都 ６ ０４ ） １０ １
摘
要 ：瀑 布沟 水 站电从 强 图纸 化审查、 实行动 态 设计 、引入 专 家咨 询以及合 理 确 定 设 计标 准 多等 方面 展 了设开计
化 优 理管工 作 ， 深 入 进 全 面 推高、效 的 设 计 优化 ， 取 得了 巨 大的经 济 效益 社和会 效 益 ， 可 为同类 工 程的设 计 优 化管 理 工 作 提供 借鉴和参 。 考关 词键 设 计 优 ：化 管 ； 理瀑 ； 沟布 水电 站 Ｄ
ｅｉ ｎｐＯｉ ｚｔ ｎａ ｄＭ ａ ａｅ ｎ ｈ ｎ ｔ ｕ ｏ ｔ ｆＰ ｂ ｇ ｕＨ ｙ ｐ ｗｒ ｅ ｔ ｔｏ ｓｇ ｔｍａ ｉ ｉ ｎ ｎｇ ｍｅ ｔ ｉｔ Ｃｏｅｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ｏ ｕ ｏ ｕ ｄ ｏ ｒＳｏ ａｉｎ ｏ ｎ
Ｙａ
ｕ Ｓ ｎｌ Ｌ ｅ Ｊ ｎＪｇｎ， ｕｎｉ ， ｎｉ Ｐｉ
．（ ｈ ｎ ｄｕａ ｏ ａｏｏ ｅ ，ｉ１ｇ０３ ； １ ｉａＧＣｏ ｉ Ｃ ｒ ｔ ｎｒ Ｂｉ ｎ０ ０ ４ ｐ ｎ ｉ
２ ｊＤ ａｕｉＲ ｅ ｄ ｏｏ Ｄｒｖ ｐ ｎｌ ．ｄ， ｈＬｎ ｄ ｉ ｈａ １ ０） ． ｄ ｖ ｒｙＨ ｒｐ ｅ ｗ ｅ ｅｏ ｍｅｔ ， ｔ Ｃ ｅ ｇ． ｕＳ ｕｃｎ６ ０ ４ １ ＣｏＡ
ｓｂｒ ｃ ：ｈＴ ｓｇ ｐ ｔｉ ａｎｉａ ｄ ｍ ｇ ａｅｍｔｏ ｕ ｏｂ ｄ ｏ ｏｒ Ｓａｉ ｓｃ ｎ ｄ ｃｅ ｒａ ｔｔｅ ｅｄｉ ｏｎｉ ｚ ｔ ｏ ｎ ｎ ｅ ｎａ ｆ Ｐ ｕ ｇｕＨｙ ｒ ｐ ｗｅ ｔ ｍｔｏｎ ｗ ｏ ｕａ ｔｄ ｏｍｆ ｅ ｉｗｉｇ ｒｄｗｉｇ ， ｖｒ ｎｅ ａ ｎｓ
ｉ
ｌ ｍ ｅｔ ｇ ｄｎｍｉ ｉｅｎ ｎｒｄｃ ｎ ｘ ｅ ａｖｃ ｎ ｄ ｐ ｇ ｒｉｔ ｌｄｎｓｇ ｒ ｅ ａｈ ｉ ｐ ｚ ｔ ｈｎｓ ｍ ａｅ ｍ ｐ ｅｎ ｉ ｙ ａ ｃ ｄ ｓｇ ， ｔｉｕ ｉ ｇ ｅ ｐ ￣ｄ ｉ ｅ ａｄ ａｏｔ ａ ｉ ａｅ ｉ ｎ ｃｔ ．Ｔｒ ｅ ｏｔ ｏｎ ｎ ｏｉ ｉ ｉａｍｉ ａ ｄ ｏ
ｔ ｍ
ｎ ｏｓｃ ｎ ｍ ａｃｄ ｓａ ｃ ｎ ｆｂ ｓ ｅｅ Ｔｐｒ ｎ ｅ ａ ｅａ ｆ ｅ ｃ ｒｉ ｌ ｒ ｅｔ ｒ ｅ ｕｄ ｏ ｏ ｉｎ ｉ ｅｅ ｔｈ ｅｘ ｉ ｃｓｎ ｓ ｅ ｂｒ ｎｅ ｆ ｉｍｒ ｏ ｃ ｅ ｅ ． ｏ ｌ ．ｉｅ ｃ ｒ ｅｓｏａ ｐ ｓ
ｊｅ Ｋ ｏ ｄ ｄ ｓｇ
ｓ
ｐｉ ｔｚ ｎ ｍ ａａ ｅｎ ； ｕｕ ｏ ｄ ｏ ｏｅ ｔ ｎ ｔｙＷ ｒ ｅ：ｉｎ ｏｔ ｍｉ ｉａ； ｎ ｇｍｅｔ ｂＰｇ ｕ Ｈｙ ｒ ｐ ｗ Ｓ ｒｉ ａｏ ｏ
中
图分类 ： 号 ４Ｖ ．； Ｖ ２ （ ７ ） ６ Ｔ１ Ｔ２ ２２ １
文 ４ 标 识献 码 ： Ａ
文章 编号 ：５ ９ ９４ （ ０ ０ ０— ５０ ０ ５ —０ ３２ ２ １ ）６ ０ １ —２
１
工程 概述
瀑 布 沟 电水站 纽枢 程工建 基 在狭 窄 谷河的 深 厚 覆盖 层 上 ． 地质 条 件复杂 建 、筑物 规 模 巨 大 、地 下
设２优计化管理
布瀑 水 沟 电工站 程 计 设优 以 化少减干扰 因素、 消
除危 险 源、创 造安全 条 为件 前提 ， 以 确保 程工质
洞室 挖开量 大 、 水 头 和 高 洪泄 流量 大 等 是本 程 的 工
显著特点 。
量
、加 工 快 进 度 程、 善 改 施工环 境 、 创 造文 氛 围 明 为基 础 ， 以实 现 建 设 优 质 、 效 高工 为 程标目。截 至
０ ２０９年 底 工 程， 已 展开 设 计 优 近化４ 项 节， 约 工 程 投 资 近０４亿 元 。
（
）地质 条 复件杂 。 工程 地处 地震 度 烈较 区 １
高 域岩， 性为 中 粗 粒花 岗 岩 山，高 坡 ，稳陡定 性 较差 。 左 岸构 破 坏造轻 微 ， 体山 宽厚， 岩 质 量 较体好 ，
２１以强 化 图 审 查纸 ． 规 潜避 在 风 险 ．
）（坝轴 线 调整 。 根 据 坝大 两 地 形岸地 质 条 件， １ 坝将 轴 线 方 位 角 Ｎ２由。 调 整为 Ｎ ２ 。４ ９Ｅ 。 这 Ｅ ，样右 坝肩 心 墙 础 基 可 避面 冲 沟 开， 全部 建 于基 岩 上 ：避 免 了 坝肩 开 与挖右 岸 高 交 通 隧线洞 的 施 工干扰 ， 为
块
状结 构为 主。右 岸 为 薄 单 脊 山 岩， 受 体Ｆ、 Ｆ 、
Ｆ 断 层交汇 切割 ， 加之 次级小 断 层发 育 ， 强 风 深 化度 较 大 ， 体岩质 量较 差 。 （ ） 设 建难 度 。大 坝大 覆盖 层厚 度４ ～０Ｉ， ２ ０６Ｉ Ｔ 深 达 ７ 最．６ １，覆 盖 层 颗粒 大粗 ， 选 差分， 架 空 明 ３ ５ Ｉ Ｔ
显 结，构 复 杂 坝， 基 渗防墙 为 前 目我 混 国 土 凝 度 强
基 开 坑 、挖大 坝基 础 防渗 墙 施 工 和 大坝 填 筑 顺 实利
施 创 造 了 条 件 ；坝 轴 线长 度 缩短２ ． ｉ 共减少 坝 ５３ ｎ， 肩 开挖 ９ ９万 ｉ 坝． 体填 筑１７万 Ｉ工 程 直接 １ ３ｎ 、 ８， Ｔ 建Ｉ设 费 节省 近５ ．１４ 亿 ： 心元墙 料 可 少 减约 ２万ｉ ０ ｎ．
等
级 最
高 防的渗 墙 ； 宽级 配 砾 石 土 心墙 堆 石 坝 大 坝最 １高６ｍ 总．填 方筑量 逾 ２ ０３ 万Ｉ ；泄 洪 消 能 ８０ ＴＩ
工程
具有
“ 水头、 大 泄 、量窄 河 ”床 的 点特 ， 最
高 收稿 日 ：２ １期— ３ １ ００ —０６
大
泄 洪 落差 约 １ ０ １，最 大 泄 量洪为 ５１ ／ ，７ Ｉ Ｔ １ ７ １ｍ３ ｓ 采 挑用 流 能消 ，雾化 严 重 ， 防护 措 施 要 求 高； 地 下 厂 房 洞室 规模 大，地 应 力较高 地 ，质 条件 较 复杂 。
作 者 简 ：严军 （９ 介２） １ 一 ６，男， 贵 州黄 平 人 高， 级工 程 ，工师
建 设程部 水 电处 处 ，长 从事水 电 工 设计程 和工程 建设 技 术 管 理工 作 ．
Ｗａｒｏ ｅ Ｖ１６Ｎ ６．困 ｃ ｒ ｏｗ．３ｏ ｅＰ ．
降
低了 墙心 供 料 不料 足风的 险， 工程 的经 济 效益 和 环保效益 十分 显 著。
（ ） 溢 洪道 凝混 结 土构优 化 。由 溢 洪 于道引 ２渠
底 板大 多置 于 漂卵 砾 石 层上 ， 承 载力 基本 可满 足
要系 统 ）
日尼河右 岸 坝 （ 反 滤料 系干统 ） 毛 头 码 、 大 、
石（湿 统系） ，砂减缓 了卡 沟尔料 场 开 对 采 石砂系 统 的安 全 胁威， 避 免 了砂 石 系统 上 坝 与 公 的 路 通交 干扰 ， 确 保 了砂 石系 统 高 效运 行。
（ ） 冲抗耐 磨 混 凝土 配合 比优 。 通化过 大 量 实 ２验 研，究 水 泥 种 、品硅 粉 、Ｈ Ｆ外 加剂 、 Ｊ Ｐ Ａ 外 Ｍ —Ｃ 加剂以 及纤 维等 材料 对混 凝 土 施 工 和 易 、热性学 性
求
。 只需将 古 河 道 盖 层 挖覆 除 即可， 而从 减 少了回
填 混 凝 土量 约５ 万 ｍ 根据引 渠 边墙 受 情力况 将 ： ， 渠引 边左 底 宽 墙 从 原 设计 的５ｍ 减 少 ３为ｍ ，减 少 结构 混 凝 量土 约 ３ ８２ ｍ 由 于 泄 槽 边 坡 风 化 严重 ， ４ ；自 稳能 力 差 为 ，保 证 斜槽 边左墙 稳 定 将 原 ，设 计 的
能
、 抗渗 性能、 抗 性 冻能 及 冲抗耐 磨 性能 影的 响 ， 在满 设 足 要计求 的前 提 ，下提出 可 靠 、 简 便、 先进 、 经 济的 抗冲耐 磨 混 凝土 配 合比 （用 普 通 硅酸盐 水 采 泥 取 代 中 热水 泥， 采取 ＪＰＡ 外 加 剂 替 代 硅粉 ） Ｍ —Ｃ
衡， 重 挡 墙 式改 为直 立 式 贴 坡 墙 挡，并 增加 锚固措 施 ，
减少了 土 石方 开挖 和混 凝土 浇筑 量 。
（ ）
泄 洪洞补 气 洞结构 布 优 置化 。 泄 洪洞 补气 ３ 洞
原 设计 方案 坡 度为 ４ 长。 ３０ ｍ的 斜 ，洞安 全 、 ００
问 突题 出． 施工 难 度大 。 将补气 洞 井 改斜为 平 洞 ，
并
成功 运用 于放 空 洞 溢和 洪 工道 程。 优 化后 的 配合
比施 工 方 便， 术技 优势明 显。
２ 因４ 地制 。宜合理布 置 ．（
右 岸）供 水 系 统 优化 。 黑 马 沟 和 卡 尔 水 量 沟１ 丰 ，沛水 量无 季 节变 化 差 异， 可且相 互 调 节能 ，满
调
整 口 至出溢 洪 道下 部． 降 低 出口 程高 ， 再 泄从洪 洞 外 边侧 墙向补 洞 出 口气方 向开 。 挖这样 不仅 能 降 低 补 气 施 洞 难工 和 安度 全 险风 ，还 可避 免与 导 流洞
施 工干扰 ， 同时 ， 可将补 气 洞 平 作为 溢洪道 开 挖 渣 出的 前 期 交通 通道 也，解 决 了 溢 洪 道 挑 鼻 坎流 挖开 施工 通 问 道 题取 消 。了原 ８ ０ 公 路隧 设洞置 ｌ 。
足 工
区 供水 需 求。 充 分 利用 两 处优 质 水 泉 源 资采 用，泉 水 自 流 式 水供 代 加取 压 水 ， 抽 大 大节 约运了行
资成 投 。本 （尼 日 河Ⅲ标 泄 水 陡槽 开 挖优化 。 为 降 低 施 ２）
２２ 强 化 过 程
控制 。 行 实 动 态 设计 ＿
由于 现有 技术 条 件的 限 制。 设 计 阶 段 边 界的
条 难工度 ， 消除 对心 墙 料运 输上坝 的 干扰 ， 尼 对日河 引 水 隧 洞 出口明 挖 和结 构 布 置 进 行 优 了 调化整 ，开 口线 高程 降 低至 ８ ８ ｍ 处． 底 部 挖开 高程抬 高 ５至 ８ ６
ｒ ． 开 挖１高 差 降 低 了５ ． ， 而从减 了 少施 工 ０．ｎ １ｍ９ 扰 ，降 低干 了施 工 难 度，加快 了施 工 进 度 。
件 往 往 法无 确 地 反准 映实 情际 。况因 此不 生 搬能硬
套 原 计设方 。而 案 是 在要施 过 程 中工 实行 动 态 设 计 。
（大 ） 坝 重 区 压 化优。 根 大据坝 渣 弃压 区重的
实 １ 作 用际， 用卡 尔沟 弃渣料 对 该 部 位 进 行 加 高填 ，筑 从 而 增 加了压 重区填 量 ，筑 提 高 下了 游坝 的坡安 全
５ 合理２确定 计设 标 准科学．论 证设优计化
． （右）岸 高 线 改 线公 路隧 道优 化 改。 线 隧 为 洞１ 场 内 交 通 道通， 是 连 黑接 营马 地和 厂 区的 通 道 ，由 于 １ 流量 通远远 小 于 计 标设准 ，可 适 当以优化 。 ３交 在充 分 考 虑 公路隧 洞的功 能 性 要求 以 及 洞隧所 处的 地 质 地 形条 件的 基 础 上 ，减少 筋钢混 凝 土 衬砌 段 １ ｍ ０ ， 减少
仰 混 凝拱 土２ ０１ ． 消取了 大部 的 排分 ５ ３３１
水 施设 ， 优化 了 照 明 施 。
设系
数取 消 了； 重 压区 ２约３ ｍ 万土 工格 删 ， 充分利
用 卡尔 沟料 场 无 的用料 用于 压 重 区 填 ，筑 节 约 了工
投程 资约３９ １ ８ 万元 。 “１ ”地 震后， 大对坝 的 抗 ・５
震２稳 定 性进 行了 复 核． 滑抗 稳 计 算 定表明 下 ，游 坡 坝的 最小 安 全 数系为 １ １２ 安全 裕 度 不 大 。 适 当增 ．０ ．
加 下
压 游 重 提 高坝 的体 震性 抗 是 必 能要 的。 因 ，此
在保 持 重 区压 高 程顶不 变 的 前 提 下，将 其 度 再 向 宽下
游 延伸 ３０ ｍ． 增加 重 区 填 筑压量 约 ３ ． ８ 万ｉ ８５ ｎ，
（
左） 低岸线 公 路 优 。化将 招 标设 计 罗 的多沟 ２ 、脚 桥 落沟 桥均 改 管 涵为 允 ， 许暴 雨 部 分期 面路过
水，及 早 提 供 内交场通 通道 。
进 一 步 升提了 下 游 坝 坡 的 安全 系 数，确 保 了 大 坝 的 安全稳
。定
（ ２） 导 洞流 出 口 进布 置 。２条 进 口引渠 缩 了
短
３结
语
１
ｌ ０ｎ ２， 出条口 引渠 分别 缩 短了 １２ 以 ｌ 利 于 ６、 ４ Ｉ， ｌ 施 工围堰的 布 置 基 础 防 渗、 处理 以 及 引渠 工施 采 ；用 向 斜 洞出方 ， 降式 低 了 口边 坡出开 挖 高 度，减 少 了开
挖 和 护支 工程 量。
由于 工程 规模 、 结构形 式 地、 地质形 、水 文气 象和 施工 条 等件 诸 多因 素 的 响 和 制 约影， 水 电 工 程 有 独具 一 和性 不 可 制复 性，无 论是 设 还 是施 计 工，
都 需
要 因地 制 宜 ， 实 调 整时， 以 便 更 地好 适应 工程 需 要 。 因 此，通 过 不 断 深入 的 计 优 化 ，可设达 到 规 避 安 全 风险 ， 确 保工 程质 量 ， 低降 施 难工度 ， 少 减 施 工干 扰， 加快 施 工 进 度以 及 节约工 投程资 之 目 的 。 目 前， 国 内 在 设 计管 理工 作 上 （ 转第 ０页 ）１ 下０
２ 引３ 入专咨询 家。进设 促计化 优．
（） 尔 卡 沟 石砂系 统布置 化 优。砂 石 加工 系统 １
主
车要 间 布置 在 ７５８ ０ ｍ高程 ，依 山而 建 。 家专 ３ ～ ６咨 询后 ，将 原 卡 沟尔系 统 分 布散置 于 卡 尔 （ 沟 碎
粗啊
ａｒＷｏ Ｖｅ６１ ．Ｎ ｔ６Ｐｗｒ ｏ ３．ｏ ｅ ．
训 作 练、 系统 护 、硬维 件 和 设 维 备修等 联。合 开 发 融 了合用 户 的需 求，提 了 系 统高开 发 的效 率
，保
量障采 统
了
统 系后续 稳 定、可 持 续 运 。行
系４初期运行 统大
渡 集河控中心 综合自动化 系统 ２ ００ ８年 ｌ 月２
数 据 台 甲
２
日 入 投试运 行 ，２ ０６ ０ ９ ３年 ２ 月转 日 正 式 运入 行 。６ 系 统 行运 稳 ，可 靠 定 性 ， 高 项各 指 达 标 到 或超过 设
计 水平 初期运。行 情况如下 ：
（
） 算 计机 监控系 统 实时 、安性 全可 靠性 高 。 遥 １测综 合 差 ≤误± ％ （ １定值 ） 遥信 量 正 率 确≥ ． ０额 ；大屏
幕统系
９ ９ ； ．遥控 正 确 达率１ ０： 调遥正 确 率达 ９ ９ ％０％１０
。 ０ ％
１图综 目合动 系化统 数 据 换交网 络连 接示 意
） 系 统（冗 余 性 好。综 合 动自化 系统 基 本 采用 ２ 络 冗网 和 余各节 点冗余 的 构 ，结 会不因 为 某 个节 点 故 而障影 响 它其设 备 和 整 系个统 的 安 全 运 行 这 种 。布 置 非 常适合 电 力 产 生的需 要 （。） 系 统缺 陷 处 理。 在系 统 行运初 期 ，设 备 缺 ３陷 主要 表 现 为 计算 机监控 系 统 通 信 程 序故 障 、 工 业
制
区大 分为 制 区控 （全 区Ｉ 和 非 控制 区 （ 全安 ） 安
Ｉ） 主区 服 器务／ ２站 采用 安全 加 固的 操作 系 ，统 。Ｉ３
分 作别建 立 内网、 网 外 公共数 区 ，据内 网 公 共 数 分据
布 于 生 产管 理 信 息 服务 器 ，外 网公共 数 据 分 于 生布
产 管理 数据服 务 平台 。 内网 外、 网 均 置 配 网 络防 病
毒系统 在，各 安全 区 部署 基于 网 的入 侵 络 测检 系 ， 统
可实以 对 施网络攻 击及 违 规 行 为的 监测 响与 应 略策 。 生在产 制 控 区大 与 广 域网 的 纵 交向接 设 处置 有经 过国 家指 部定门 检测 认 证的 力 专电用 向纵加 认密证 装置 。通 过 上 述划 分 和 具 体措施 ， 力有 障 保集 控 业专 系 统的 安全 运 行 ，同 时 满也 足了 力 电二次 安 全 防护 要求 。
电 视系 统 硬 盘 像 机录故 障、 屏 幕 大 统系 投 单影元 黑屏
故 等 障。经 过３ 月个 试运 行 的期 故 障 理处 和 系对 统的 逐 渐 完 善， 集控 中心 各 系统 逐渐 趋 于稳 。定
结５
语
大 渡河 流 域 梯 级 电 站集 控 中 心综合 自动 化系 统 从 案 方 计设到 现 场投 运， 历时 ３年。 目前 ，在 渡 大河 集 控 中心可 以 直 接 控 制和 视监龚 嘴 、 铜 街子水 电 站 主 要 发送 电 设备及 流溢
设 施． 瀑布 沟 水 电 站的 主 要 发 送电 息信 已 成功 接 人 。 公 所 司属 余其 流域 站电 将 随 着 开 发 进度 ， 相继 接 大 渡人 河 集控 心 ，最 中 终实 现 所 辖全 流 域电 站 的 经 济 行运。
３３
深 层次 联 合开发 ．
合综 动 自 系 统 化 照 按一期 接 入 ９个 站电的 模式 进 行 设 计 ， 系 统在投 运 后 还 面将 后临 续 流 电域 站
的
陆 接 人续 。在系 统 件软前 期 开 发 过程 中 ．集 控 中心
派 技 术 人 员到厂 家 参 培 与训 和系 联 统 开合发 。 培 训
和 系 统 开 发 括包 双 参 与方应 用 件软 发 开、 正 规 操
的
（任 编辑责
高
瑜
）（
接 第 页１）还 存 在 一些 不 ：足 一 未是实 行 设 计 ６ 上 理 制监 ， 仅 靠建设 单 位进 行设计 管 理 ，而 设 单 建位
行 约 束 和 理管； 建设 位单 完善 设 计 优 化管 理 度制， 引导 制 定 有 针对 的 、性 济 合经理 设 计 的方 案 只 。有 从 根 本 上 解 决设计 管 理 制度 存 在 问的题 ． 才能 高 效 推 地进设计 优管化理工 作 。
又
没 有足 够 的 人 员和 时 间 来进行 设 计管 理： 是 未
全二 面实 行 设 招计投 标 制 ，度各 设 计单 之位间 没 有 形 成 性良竞 争 ；三 是 设 费计用 般一按 工 程 资 投 一的 定 比 例 记 取 ，未 将 设 计 质 量 优 和化 管 理列 设入计 同 合
参考
文献：
［ ］ 严军． 布 沟 水 站 电 程优工 化综 述 ］ ［ １瀑 Ｊ．四 水川利发 电 ２，０ ５，０ ６ ２
： （ —２２ ３ ）２ ．
４
之中 设 计，单 位 缺 乏 计设优 化的 主 动 性 和 积极性 ： 四 水是电 的 高 速 发 展使 设 计 单得 位 没 精 力有 时 和 间进
行入深 的计设优 化Ｔ 作 。
［ ］
洪金 山 ． 水电 程Ｔ 化优 设计 与 投 控 制 资 ］［西 北 水 电 ，２０ ２论 Ｊ ０８．
（ ： —７４ ５） ７２ ．
要
切 实 做 设 计好 优化 管理 工 作 ， 国 家和 行业需 要建 立 完善 设 计管 理 系 ，从 体制 度 上 设 对 单计 位 进
（ 任辑编 责
杨
健 ）
Ｗ ｔ圃 ｏ ｏｅ．３ ｏ ａ ｒｗ ｒ６１Ｎ ． ６ｅ ＶＰ
．