道孚抽水蓄能電站施工總布置規劃

摘要：

四川省道孚抽水蓄能電站上水庫海拔約4 300 m，為當前全球海拔最高的大型抽水蓄能電站，工程規模宏大，上、下水庫高差大，下水庫施工場地狹窄，施工布置難度大。為科學確定施工總布置規劃方案，在分析工程施工特性、確定施工總布置規劃原則的基礎上，通過計算分析和方案比較，系統研究得到施工總布置分區、料場選擇與規劃、場內交通規劃、主要施工工廠設施和施工營地、堆（存、轉）場規劃方面的主要設計成果。結果表明：推薦的施工總布置規劃方案合理可行，符合工程實際特點，滿足相關規程規范和政策的要求。研究成果可為類似高海拔工程提供借鑒。

關鍵詞：

施工總布置； 料場選擇； 場內交通規劃； 堆（存、轉）場規劃； 道孚抽水蓄能電站

中圖法分類號：TV512

文獻標志碼：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2025.01.012

文章編號：1006-0081（2025）01-0068-07

0 引 言

施工總布置規劃設計的科學合理性對于有效保障工期、質量、安全、效益、環保、水保、移民等有重要意義。隨著水電工程建設的不斷深入和發展，工程師和學者們結合各水電工程的獨特性開展了施工總布置規劃的系統研究。在水利水電工程方面，吳俊等［1］、潘少華等［2］、楊波等［3］、薛守寧［4］、喻文振等［5］、張超等［6］分別對滇中引水工程、巴基斯坦卡洛特水電站、西藏拉洛水利樞紐、大渡河沙坪二級水電站、金沙江上游旭龍水電站、雅礱江牙根二級水電站的施工總布置規劃進行了相關研究。在抽水蓄能電站方面，莊洪志等［7］、葉愛群等［8］分別對山東文登抽水蓄能電站、江西洪屏抽水蓄能電站施工總布置規劃進行了相關研究。

四川省道孚抽水蓄能電站位于高寒高海拔地區，是當前全球海拔最高的大型抽水蓄能電站，該工程具有施工環境惡劣，上、下水庫之間高差大，下水庫可利用施工場地匱乏等特點，給施工總布置規劃帶來諸多挑戰。為此，本文結合工程樞紐布置特點和施工特性，通過計算分析和方案比選，得到道孚抽水蓄能電站科學、合理的施工總布置規劃方案，可為后續類似高海拔工程提供參考。

1 工程概況

四川省道孚抽水蓄能電站［9］位于道孚縣色卡鄉，下庫距道孚縣城直線距離約55 km；距離成都直線距離約262 km。道孚抽水蓄能電站總裝機容量2 100 MW（6×350 MW），建成后主要工程任務為調峰、填谷、儲能、調頻、調相、緊急事故備用和促進新能源開發利用等。道孚抽水蓄能電站作為“十四五”重點實施項目，電站上水庫海拔約4 300 m，是當前全球海拔最高的大型抽水蓄能電站及中國運行水頭第二高（最大水頭760.7 m）的抽水蓄能電站。

該工程等別為Ⅰ等，工程規模為大（1）型。樞紐工程主要建筑物由上水庫、下水庫、輸水系統、地下廠房和開關站等組成。上水庫大壩采用混凝土面板堆石壩，壩頂高程4 281.0 m，最大壩高86.4 m，壩頂長度796.76 m，環庫路總長2 435.22 m。下水庫大壩采用混凝土面板堆石壩，壩頂高程3 547.0 m，最大壩高96 m，壩頂長度260 m。輸水系統總長2 623.31 m（沿6號機），其中引水系統全長1 758.66 m，尾水系統全長864.65 m，電站距高比為2.92。地下廠房擬采用中部布置方案，主副廠房洞開挖尺寸為216 m×26.6 m×59.7 m（長×寬×高）。

工程區包括桑其柯、盤龍溝（桑其柯支流）及兩岸山體和桑其柯左岸山頂緩坡臺地；工程區地貌最低部位為桑其柯，溝底高程3 440～3 480 m，兩岸山體雄厚，山頂高程4 100～4 300 m，地貌基本形態是具夷平面（或山麓剝夷面）的大起伏高山；工程區未發現深大活動斷裂通過，較大規模泥石流、滑坡、崩塌等不良地質現象不發育，局部陡崖不穩定巖體主要分布于桑其柯兩岸陡崖處；工程場地地震基本烈度為Ⅷ度，區域構造穩定性較差；工程場地周邊無礦產資源和地下水開采，未發現地面沉降、地裂縫等地質災害。

2 施工特性

2.1 施工布置特點

（1） 上、下水庫之間距離長、高差大（約730 m）、地形陡峭，上、下水庫連接路修建難度較大。

（2） 工程區周邊自然環境良好，環保要求較高，場內道路及臨時設施等布置需盡量減少對自然環境的影響。

（3） 上水庫施工區場地開闊，沿線有緩坡地，施工場地布置條件較好；下水庫施工區施工場地有限，施工布置條件較差。

（4） 上水庫區支溝徑流量較小，施工期用水需從下水庫分級抽取。

（5） 下水庫區石方洞挖、石方明挖料儲量豐富，可作為工程混凝土粗骨料及堆石料料源。

（6） 下水庫土石方開挖工程量大，河道沿線泥石流溝道能夠滿足堆渣容量的要求，溝道陡峭狹窄，施工期需確保泥石流治理及溝水處理工程的安全、可靠。

2.2 施工條件

道孚抽水蓄能電站工程區有一條鄉村道路經色卡鄉與G350線相連接，沿G350線向東至道孚縣八美鎮后，有兩條公路與外界聯系：① 繼續沿G350線經丹巴、小金、映秀，再轉G4217都汶高速經都江堰至成都，距離約400 km；② 沿G248線至新都橋接G318線，繼續沿G318線至康定，再轉G4218雅葉高速、G5京昆高速經雅安至成都，距離約430 km。

道孚抽水蓄能電站外來大宗建設物資運輸量較大。水泥計劃在雅安、樂山、都江堰采購；鋼材、木材計劃在成都采購；粉煤灰計劃在西南地區的火電廠采購；油料不需要專門開展采購與運輸，可直接利用道孚八美鎮現有加油站供應油料。

下水庫具有規模開采的天然砂礫料，但儲量較少?？刹捎檬先斯ぼ堉苹炷链帧⒓毠橇?，人工混凝土骨料主要采用地下廠房洞室、輸水系統以及交通隧道等開挖的微風化—新鮮巖體進行軋制，不足部分在擴庫開挖或料場開采。上、下水庫大壩填筑料源優先采用工程開挖石料，不足部分在擴庫開挖或料場開采。

工程施工用電高峰負荷估算為14 000 kW，上水庫為5 000 kW，下水庫為9 000 kW。結合附近電網分布情況以及前期建設條件，在下水庫大壩左岸設一座35 kV施工中心變電站，從八美鎮接線，新建35 kV線路約25 km。

2.3 施工導流規劃

2.3.1 上水庫施工導流

上水庫位于桑其柯左岸緩坡溝道，利用山頂寬緩地形開挖筑壩成庫，大壩壩頂高程4 281.0 m，最大壩高86.4 m，匯流面積和洪量均較小，本階段上水庫推薦采用機械抽排的導流方式。

上水庫大壩初期導流標準為全年20 a一遇洪水，相應24 h洪量為2.836萬m3。壩體施工期臨時度汛標準擬采用全年50 a一遇洪水，相應24 h洪量3.207萬m3。為確保地下廠房正常施工及機電設備安裝，進/出水口的施工期度汛標準采用全年100 a一遇洪水，相應的設計流量為7.13 m3/s。

2.3.2 下水庫施工導流

下水庫攔河壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高96.0 m。工程采用圍堰一次攔斷河床、隧洞泄流的導流方式，采用永久泄洪放空洞在施工期兼做導流洞使用。

初期導流標準選用全年20 a一遇洪水，相應設計流量為103 m3/s；施工期臨時度汛標準選用全年50 a一遇洪水，設計流量為127 m3/s；進/出水口的施工期度汛標準采用全年100 a一遇洪水，相應的設計流量為145 m3/s。

2.3.3 下水庫攔沙壩施工導流

桑其柯、盤龍溝攔沙壩均為混凝土重力壩，最大壩高分別為40.0，38.5 m，均采用枯水期圍堰一次攔斷河床、隧洞泄流的導流方式，施工導流標準均為枯水期10 a一遇洪水，相應設計流量分別為25.8，18.4 m3/s。

2.4 施工控制性進度

主體工程施工項目包括：上水庫混凝土面板堆石壩、輸水發電系統工程、下水庫混凝土面板堆石壩、下水庫擴庫開挖、溢洪道、泄洪放空洞、桑其柯攔沙壩與盤龍溝攔沙壩。

工程施工籌建期12個月，施工準備期6個月，主體工程施工期60個月，工程完建期10個月，總工期為76個月。

2.5 對外交通運輸

2.5.1 對外交通運輸方案

大宗物資運輸采用公路運輸方式，公路運輸推薦線路為：成都—G318—G248—G350—電站工程區，或成都—G4217—G350—電站工程區。

對電站重大件設備采用公路運輸或水路公路聯合運輸方式，運輸路線：從成都（或樂山）起，沿G5京昆高速143 km至雅安，再沿G4218雅葉高速135 km至康定，接G318線71 km至新都橋，轉G248線60 km至八美鎮，再轉G350線8 km至色卡鄉，轉格拉基電站復建道路22 km至電站工程區。路線全長439 km。

2.5.2 上水庫對外連接線

上庫對外交通考慮沿著G350往上庫方向，利用現狀上山公路到達上庫對外交通道路起點。上庫對外交通采用對外交通Ⅳ級路標準，設計速度為20 km/h，路基寬7.5 m，起于上山公路現狀道路交叉口，止于上下庫連接線，路線長約7.72 km。利用現狀道路改擴建4.65 km，新建段長3.07 km。

2.5.3 下水庫對外連接線

下水庫對外連接線新建段沿慶大河而上，經色卡鄉，在色卡鄉北側與G350平交相接。該段為格拉基電站復建道路，長約20 km，路基寬度4～5 m，泥結石碎石路面。在道孚抽水蓄能電站施工期間對該段道路路面硬化（局部改造）后可以利用。

3 施工總布置規劃

3.1 施工總布置規劃原則

根據該工程樞紐布置及施工特點，考慮影響施工總布置的各種主要因素，在進行施工總布置規劃時遵循以下主要原則。

（1） 工程形成上、下水庫兩大施工區域，施工工作面較多；下水庫可供利用的施工場地少，施工總布置采取因地制宜、充分利用現有場地、集中與分散相結合的方式進行。

（2） 料源選擇優先利用工程開挖料，盡量不專設料場。

（3） 施工場地的規劃應遵循有利生產、方便生活、環境友好、節省資源、經濟合理的原則。

（4） 施工總布置力求協調緊湊，節約用地，盡量利用荒地、灘地、坡地，不占或少占耕地和經濟林地。

（5） 滿足施工場地及渣場布置要求的前提下，充分考慮環境保護、水土保持要求。

（6） 施工布置場地應滿足場地防洪標準，避開泥石流、滑坡等地質災害隱患區域。

（7） 施工場地及渣場應避開主要水源、宗教古跡等地區，并滿足防洪及場地排水要求。

（8） 工程樞紐地處高海拔地區，缺氧嚴重，施工營地布置應盡量選用海拔較低的區域。

3.2 施工分區規劃布置

根據該工程樞紐布置特點、施工場地條件、料場位置、施工總布置及場地規劃原則，并結合場外、場內交通布置，將施工場地布置劃分為上水庫施工區和下水庫施工區，施工分區規劃如圖1所示。

3.2.1 上水庫施工區

上水庫施工區主要布置有上水庫砂石加工系統、混凝土生產系統、上水庫進/出水口工作面、引水隧洞上游工作面、3號臨時生產設施、上水庫綜合加工廠、機械及汽車修理廠、施工機械及汽車停放場、上水庫綜合倉庫、金屬結構拼裝廠、上水庫油庫、供水站、供風站等施工設施。此外，上水庫轉存料場A、上水庫轉存料場B、上水庫渣場、上水庫場平等也位于該施工區。上水庫施工平面布置如圖2所示。

3.2.2 下水庫施工區

下水庫施工區主要布置有下水庫砂石加工系統、混凝土生產系統、業主建設及運行管理前方營地、1號臨時生產設施、下水庫機械修配廠、下水庫汽車保養站、機電物資設備庫、下水庫金屬結構拼裝廠、綜合加工廠、汽車停放場、機械修配廠、供風站、供水站、變電站等施工設施。此外，下水庫1號支溝渣場、下水庫1號轉存料場、下水庫場平等也位于該施工區。下水庫施工平面布置如圖3所示。

4 料場選擇與規劃

根據該工程施工場地條件和上、下水庫之間高差大、距離遠的特點，料源分上、下水庫施工區分別進行規劃。

4.1 上水庫施工區

根據地質資料及分析，該工程填筑料料源有工程明挖料、洞挖料，優先利用工程石方開挖可利用料作為料源，見表1。

該工程上水庫施工區開挖可利用料合計約732.49萬m3，設計需要量總量約724.43萬m3，工程石方可利用量/設計需要量為1.01，基本滿足土石方挖填平衡，工程開挖可利用料滿足該工程料源需求。因此，通過系統規劃和計算分析，上水庫施工區不需要專門開設石料場。

4.2 下水庫施工區

下水庫施工區利用工程石方開挖可利用料作為料源，見表2。

工程下水庫施工區石方洞挖可利用料約109.84萬m3，石方明挖可利用料約113.28萬m3，開挖可利用料合計約223.12萬m3。工程石方可利用料合計約214.08萬m3，工程石方可利用量/設計需要量為1.04，開挖可利用料滿足本工程料源需求。因此，通過系統規劃和計算分析，下水庫施工區不需要專門開設石料場。

5 場內交通規劃

5.1 場內主要交通規劃

該工程上、下水庫之間距離較長、高差大、地形陡峭，上、下水庫連接公路修建難度較大，故場內交通規

劃以色卡鄉至上、下水庫道路作為主要進場道路。下水庫以格拉基電站為場內交通起點，將下水庫工區內1號路作為場內交通主干道，在適當位置接線至各下水庫施工工作面。上水庫以現有道路接線進場，通過新建的上、下水庫連接路（上水庫明線段）作為上水庫場內交通干道至各施工工作面。上、下水庫連接路（下水庫明線段、上水庫隧洞段）作為次要場內交通銜接上、下水庫工區，承擔部分電站施工運輸及后期運行管理的功能。

場內永久交通如圖4所示，主要包括1號路、101號路（至進廠交通洞及開關站工作平臺道路）、2號路（上、下水庫連接路）、3號路（下水庫環庫道路）等永久交通設施。

場內臨時交通主要包括大壩壩肩各設計高程的開挖及壩體填筑道路，至各工區營地、各施工支洞口、渣場、料場、工廠設施的臨時專用線路及施工期過壩交通設施。

5.2 上、下水庫連接線（2號路）布置方案比選

工程上、下水庫之間距離長、高差大（約730 m）、地形陡峭，為實現上、下庫之間連通，保證電站正常運營，在上、下庫之間修建通道。結合地形地質條件，擬定兩種路線方案（圖5）：路基+隧道方案和路基+橋梁方案。

（1） 方案一（紅色線）：路基+隧道方案。路線起于桑其柯攔砂壩，止于上水庫環庫路。路線長約13 699 m，其中隧道1座，長約3 140 m，隧道占比23%。K0+000～K4+530段為場內非主要交通，路線順著地形進行展線，路面寬度為3.5 m，設計速度為15 km/h；K4+630～K7+770為隧道段，道路等級為場內非主要交通，K4+630～K4+900路面寬度為4.0 m，K4+900～K7+770路面寬度為3.5 m，設計速度為15 km/h；K7+770～K13+699為場內二級道路，路線順著地形進行展線，路面寬度為7.0 m，設計速度為30 km/h；采用水泥混凝土路面結構。

（2） 方案二（綠色線）：路基+橋梁方案，全部為明線。起于桑其柯攔砂壩，經2號支洞、上庫環庫路，止于上庫對外道路終點，道路全長19.53 km，其中橋梁4座，共計長約400 m，橋梁占比2%。起點至上水庫環庫路段為場內非主要交通，路線順著地形進行展線，路面寬度為3.5 m，設計速度為15 km/h；上水庫環庫路至終點為場內二級道路，路線順著地形進行展線，路面寬度為7.0 m，設計速度為30 km/h；采用水泥混凝土路面結構。

對兩種路線進行方案綜合比較分析，如表3所示。

綜上，通過對工程投資、棄渣利用、工期及環境影響等方面的綜合比較分析得出，方案1比方案2較優，即推薦方案1（路基+隧道方案）作為上、下水庫連接線布置方案。

6 主要工廠設施和施工營地布置

6.1 砂石加工系統規劃布置

上水庫砂石加工系統布置在上水庫庫盆附近。主要供應上水庫大壩、輸水系統、部分交通工程等（共約21.17萬m3混凝土），以及大壩工程（約33.28萬m3墊層料）所需的成品骨料，供應成品砂石骨料總量約123.12萬t?；炷辽笆橇霞皦|層料的毛料設計需要量約136.54萬t，折合自然堆積體積約50.01萬m3，料源為工程石方洞挖可利用料及石方明挖可利用料。

下水庫砂石加工系統布置于桑其柯河道右岸，1號溝出口附近平臺上。主要供應下水庫大壩、輸水系統、泄洪放空洞、地下發電廠房、溢洪道、主變洞、廠房、部分交通工程等（共約35.87萬m3混凝土），以及大壩工程（約5.93萬m3墊層料）所需的成品骨料，供應成品砂石骨料總量約92.56萬t。混凝土砂石骨料及墊層料所需毛料設計需要量約115.7萬t，折合自然堆積體積約52.6萬m3，料源為工程石方洞挖可利用料。

6.2 混凝土生產系統規劃布置

上水庫混凝土生產系統布置在上水庫庫盆2號路旁，主要負責上水庫的混凝土供應。系統成品骨料需要量共約42.04萬t，采用自卸汽車從上水庫砂石加工系統運輸骨料供應。

下水庫混凝土生產系統布置在進場交通附近的空地內，主要負責下水庫的混凝土供應。系統成品骨料需要量共約67.23萬t，采用自卸汽車從下水庫砂石加工系統運輸骨料供應。

6.3 施工營地規劃布置

（1） 業主營地。業主建設營地擬布置在八美鎮，為滿足現場人員的生產辦公及生活需求，營地建筑面積16 410 m2，占地面積23 000 m2。

（2） 業主建設及運行管理前方營地。為滿足施工期建設管理以及電站運行管理的需要，在下水庫工區設置業主建設及運行管理前方營地。于下水庫大壩下游進場交通洞口附近緩坡地建設永久營地，規劃該營地的建筑面積8 000 m2，占地面積18 000 m2。

（3） 承包商營地?？紤]到工程海拔過高，缺氧嚴重，為改善高原地區生活條件，擬將承包商營地布置在八美鎮，與八美業主營地相鄰，規模高峰年平均1 100人，規劃營地建筑面積8 000 m2，占地面積12 000 m2。

7 堆（存、轉）場規劃

根據工程各主要樞紐布置和土石方開挖渣料分布特點，結合渣場布置、施工交通、施工工期，以及環保和水保等要求，按照安全、可靠、就近、經濟的原則，考慮前期臨建工程盡量挖填動態平衡，主要對各施工區主體工程和交通工程進行土石方平衡及堆（存、轉）場規劃分析。

根據施工場地條件和上、下水庫之間高差大、距離遠的特點，分上、下水庫施工區分別考慮。上水庫堆（存、轉）渣場規劃見表4，下水庫堆（存、轉）渣場規劃見表5。

8 結 語

四川省道孚抽水蓄能電站處于高海拔地區，工程規模宏大，具有上、下水庫之間高差大，下水庫可利用施工場地匱乏等特點，通過對其施工總布置規劃的系統研究，主要得到以下結論。

（1） 若上、下水庫相對獨立且具有較好的對外交通線路，施工總布置可按上、下水庫兩大分區規劃。

（2） 對于上、下水庫高差大和地形陡峭帶來的上、下水庫連接路規劃難題，可考慮采用地下交通隧道方案，并通過投資、環保、工期等方面的綜合比較，確定較優的道路布置規劃方案。

（3） 針對高海拔地區缺氧等施工環境，施工營地布置上應以人為本，盡量選用海拔較低且進場條件較好的區域。

（4） 經過全面系統的研究，形成了推薦的施工總布置規劃設計方案，滿足了質量、進度、安全、環水保、移民等設計要求，滿足了相關規程規范和政策的要求，通過了相關部門的審查。本文相關成果可為類似高海拔地區大型抽水蓄能電站施工總布置規劃提供借鑒。

參考文獻：

［1］ 吳俊，馬紅鈞，王曙東，等.滇中引水工程棄渣場布置研究［J］.人民長江，2020，51（9）：142-145.

［2］ 潘少華，楊學紅，羅立哲.巴基斯坦卡洛特水電站施工總布置規劃［J］.水利水電快報，2020，41（3）：1-5.

［3］ 楊波，徐文林，牛運華.西藏拉洛水利樞紐工程施工總布置規劃［J］.水利水電快報，2022，43（11）：28-33.

［4］ 薛守寧.沙坪二級水電站閘壩工程施工布置及質量評定［J］.人民長江，2022，53（增2）：95-98，103.

［5］ 喻文振，陳金龍，陳曦，等.旭龍水電站施工總布置規劃設計及評價［J］.人民長江，2023，54（增2）：166-171.

［6］ 張超，曹駕云，王建平，等.牙根二級水電站施工總布置規劃設計［J］.水利規劃與設計，2023（11）：130-135.

［7］ 莊洪志，吳朝月.文登抽水蓄能電站施工總布置設計［J］.西北水電，2013（1）：29-32.

［8］ 葉愛群，熊金萍.洪屏抽水蓄能電站施工布置設計［J］.小水電，2014（5）：36-40，44.

［9］ 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司.四川省道孚抽水蓄能電站施工總布置規劃專題報告［R］.成都：中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，2023.

（編輯：高小雲）

General construction layout plan of Daofu Pumped Storage Power Station

ZHANG Chao，WANG Jianping，ZHANG Weifeng，CHEN Shiquan，HUANG Changlong

（POWERCHINA Chengdu Engineering Corporation Ltd.，Chengdu 610072，China）

Abstract：

The upper reservoir of Daofu Pumped Storage Power Station in Sichuan Province has an altitude of about 4 300 m，making it the largest pumped storage power station in the world with the highest altitude currently.The scale of the project is grand，the height difference between the upper and lower reservoirs is large，and the construction site for the lower reservoir is scarce，making the construction layout difficult.In order to scientifically determine the construction general layout planning scheme，based on the analysis of the construction characteristics and the principles of the construction general layout planning，the computational analysis and scheme comparison were adopted to systematic research.The main design results of the construction general layout zoning，material yard selection and planning，on-site traffic planning，the main construction factory facilities and construction camps，and storage （storage，transfer） yard planning were obtained.The results indicated that the recommended construction general layout planning scheme was reasonable and feasible，in line with the actual characteristics of the project，which met the requirements of relevant regulations，norms，and policies.The research results can provide a reference for similar high-altitude projects.

Key words：

general construction layout； material yard selection； on-site transportation planning； planning of storage and transfer sites； Daofu Pumped Storage Power Station