山区电厂设计特点分析

摘 要：本文以湖北某山区电厂工程为例，通过分析厂址外部限制条件，充分结合厂址自然条件，对总平面布置推荐方案的形成过程进行分析总结，其中厂区总平面用地分析是本方案形成的最为重要的一个环节。通过本次设计总结可以对以后类似山区工程起到借鉴的作用。

关键词：山区；电厂；平面；设计

中图分类号：TM621 文献标识码：A

1.厂址自然条件

厂址处为山地地形，自然标高约290m～420m（85国家高程，下同），山上植被茂密，山下田地冲沟，厂址东侧为寺耳平沟，中部为老杖沟，西部为张沟。

厂址区域属北亚热带季风性气候。因有群山阻隔，受气流影响较小。全年主导风向为东、西向，厂址处于城市西向风的上风向，但是风频较小，小于30%。

根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，厂址的场地50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度为Ⅵ度，反应谱特征周期值为0.35s。

厂址处最近断面岩洞沟100年一遇洪水位在300m以下，厂址处地势较高，不受附近较大河流洪水影响，但是需考虑山体汇水影响。

厂址区主要地层上部为第四系坡残积层粘性土（Qsl+el），下部为中元古界武当山群（Pt2wd）中高压变质岩系，主要岩性为片岩，全称为白云石石英片岩，偶见辉绿岩、辉长岩脉体与石英脉体，其厚度一般为0.2m～0.7m；沟谷地段分布厚度不大的第四系全新统冲洪积含砾石粘性土（Q4al+pl）。

2.厂区总平面形成过程总结

在厂区总平面布置的设计中，首先要做的就是分析工程特点和设计中的难点和限制条件。

2.1 工程特点

（1）厂址区域地形复杂，自然地形高差大，自然标高约290m～420m，厂区土石方工程量大。

（2）厂址区域内有三条较大天然排水冲沟。

（3）电厂铁路专用线及电厂站布置确定，位于厂址西南侧。电厂站设计轨顶标高为302.90m，地坪标高为302.00m。

（4）本工程进厂道路从厂区北侧规划道路引接，厂区段标高在336.00m～ 341.00m。

厂址区域三维模型如图1所示。

2.2 厂区总平面布置限制条件

（1）受地形和接轨站高程限制，电厂铁路专用线、电厂站定位及轨顶高程已确定，卸煤铁路位于厂址西南侧，设计轨顶标高为302.90m。

（2）进厂道路需从厂区北侧规划道路引接，厂区段标高在336.00m～ 341.00m。

（3）厂址区域内有3条较大天然排水冲沟，东侧为寺耳平沟，中部为老杖沟，西部为张沟。

2.3 厂区总平面布置原则

（1）本期工程建设2×350MW超临界、供热、燃煤机组，同步建设脱硫和脱硝装置，规划容量4×350MW燃煤机组。

（2）主要建构筑物应布置在挖方区，回填区布置荷载较小的附属建构筑物以及作为施工场地。

（3）电厂铁路专用线及电厂站与主厂区分区布置，以输煤栈桥连接。

（4）厂区总平面及竖向布置应考虑同厂外道路、电厂周边环境相协调。

（5）辅助厂房和附属建筑尽量采用联合布置、多层建筑和成组布置，做到分区明确，合理紧凑，生产方便，造型协调，整体性好。

（6）厂区余土用于回填施工场地，厂区土石方挖填平衡。

2.4 厂区总平面用地分析

根据以上限制条件，风神大道电厂段标高为336.0m～341.0m，电厂站轨顶标高为302.9m，限制了厂区标高的选择，厂址区域标高可在340.0m～360.0m之间选择。

如图2所示根据地形图等高线，我们分别丈量不同标高情况下，以上4个区域的挖方可使用场地最大垂直等高线距离和最大平行与等高线距离，结果如下：

（1）340m等高线最大垂直等高线距离×最大平行与等高线距离（最小垂直等高线距离）。

A地块277m×264m（178m）适合布置主厂房、冷却塔。

B地块318m×535m（125m）适合布置主厂房、冷却塔。

C地块254m×495m（145m）适合布置冷却塔。

D地块225m×226m（133m）零星附属设施。

（2）350m等高线最大垂直等高线距离×最大平行与等高线距离（最小垂直等高线距离）

A地块247m×264m（148m）适合布置主厂房、冷却塔

B地块288m×535m（95m）适合布置主厂房、冷却塔

C地块224m×495m（115m）适合布置冷却塔

D地块195m×226m（103m）零星附属设施

（3）360m等高线最大垂直等高线距离×最大平行与等高线距离（最小垂直等高线距离）

A地块217m×264m（118m）适合布置主厂房、冷却塔

B地块258m×535m（65m）适合布置主厂房、冷却塔

C地块194m×495m（85m）适合布置冷却塔

D地块165m×226m（73m）零星附属设施

从上述数据可以看出，限制挖方区使用的主要因素为最大垂直等高线距离。根据工艺专业资料，主厂房区模块约240m×390m，冷却塔区约160m圆形区域（考虑进风距离坡脚20m及冷却塔基础距边坡安全距离25m）。适合布置主厂房区的地块为A、B；冷却塔区A、B、C3个地块均适合布置；D地块适合布置零星附属设施。

由于地形自然坡度大，360m等高线的地块A、B布置主厂房区安全距离不够；而340m等高线的地块A、B富余较多，土方量大。因此以350m等高线做为本次总平面布置选择标高基面是最为合适的。

在以350m等高线为基面时各地块之间的间距如下：

AB地块紧密相邻。

AC地块最大间距及最小间距为175m、55m。

AD地块最大间距及最小间距为190m、95m。

BC地块最大间距及最小间距为200m、150m。

BD地块最大间距及最小间距为400m、250m。

最终确定总平面格局：

通过以上的用地分析，使得整个总平面设计的思路十分明确。主厂房和冷却塔的合理布置区域确定以后，厂区总平面基本格局可以说是已经确定，接下来我们要做的就是根据工艺专业的提资，合理布置剩余的附属设施，对厂区总平面进一步的优化并且对各方进行案详细的技术经济比较，最终得出最佳方案。以此本次厂区总平面用地分析是本次方案形成工程中最重要的一环。

结论

通过以上论述可以看出，厂区总平面形成过程最为重要的是通过分析厂区总平面布置限制条件、自然地形来确定设计原则的。因此总平面限制条件及自然地形的对总平面布置具有很大的影响，特别是在山区显得尤为明显。

本工程设计思路清晰，在以后的山区电厂设计时可以借鉴本工程设计思路。其中最为有特点的就是分别丈量不同标高主要挖方区域的可使用场地的面积，结合工艺专业主要建构筑物占地面积，对各场地进行初步的筛选，选出最佳布置区域，使得厂区总平面布置大格局十分清晰，方案比较顺理成章。

参考文献

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