1.3　地下厂房系统

1.3.1　电站开发方式选择

电站开发方式选择为尾部开发方式与中部开发方式的比较，根据PD901地质勘探平洞的资料，沿PD901洞轴线将岩体划分为四个地质单元，其中C、D单元围岩条件较好，因此，尾部开发方式地下厂房布置在C单元内，中部开发方式地下厂房布置在D单元内。

（1）尾部开发方式。

1）工程地质条件。C单元的范围在250m左右，为探洞桩号0+260m～0+510m的岩体。岩性主要为斜长角闪岩和片麻状黑云母花岗岩，相间出露。岩体风化程度以微风化为主，微风化岩石饱和抗压强度126.7～150.8MPa。本段大多数断层宽度小于10cm，延伸较短，每米洞长发育的中等规模及以上断层条数为0.05条。裂隙以NE60°～80°为主，每米洞长发育NEE向长大裂隙条数为0.6条，大部分裂隙闭合无充填或充填石英脉，裂隙密集带发育有3条。地下水在本段主要呈少量涌水、渗水和滴水状态，总涌水量不大，每米洞长主要涌水点数为0.06个点，每米洞长涌水量为0.24L/min。岩体较完整，为Ⅱ～Ⅲ类围岩，局部断层破碎带附近为Ⅳ～Ⅴ类围岩。围岩质量评价为较好。

地下厂房洞室群布置主要受断裂构造的控制和影响。在C单元内对地下厂房洞室群布置影响较大的断裂主要有f54、f44、f46、f33、fc7等和1条裂隙密集带J3。地下厂房系统地质剖面图如图1.3.1所示。

f54断层主要特征：断层走向NW335°～NW342°，倾向SW，倾角72°～75°，断面局部扭曲。断层宽度1.5～2.0m，构造岩为断层角砾岩，断层面有泥质。断层带内岩体破碎，洞顶滴水。为压扭性断层，断层发育于斜长角闪岩岩脉中，在地表出露常形成负地形。受f54作用影响断层上盘岩体破碎，发育有裂隙密集带（J6），密集带内裂隙发育间隔0.5～5cm，岩性为斜长角闪岩，局部同化浸染，岩石破碎，具片理化迹象。

f33断层主要特征：断层走向NW350°，倾向SW，倾角64°，断层宽度为1.0～1.5m，压性，平行断面裂隙发育，岩石破碎，见石英细脉，滴水。底板处有宽3～5cm断层泥，胶结较差。断层发育于尾水洞段，对尾水洞段的局部围岩稳定不利。

f44断层主要特征：断层走向NW292°，倾向SW，倾角77°，宽度为10～20cm，张扭性，断面上有灰色断层泥、擦痕，带内岩石为碎裂结构，沿断层带渗水。断层切过厂房右端墙外侧安装间部位，与厂房轴线近正交。

f46断层主要特征：断层走向NE10°，倾向NW，倾角56°，宽度约为5cm，压性，断层带内黑云母化严重，见有红色断层泥。断层切过厂房顶拱，与厂房轴线的交角约为5°。

fc7断层主要特征：断层走向NW285°，倾向SW，倾角77°，断层宽度为1～15cm，压扭性，充填片状的斜长角闪岩，断面有少量的断层泥及石英薄膜，断层局部不连续，有分叉，延伸较长。断层在厂房下游，切过主变压器室。

J3裂隙密集带主要特征：裂隙密集带走向NW335°，倾向SW，倾角为71°，宽度为3m，压扭性，带内平行裂隙间距为3～10cm，岩石破碎，软弱，沿密集带滴水。

厂房区最大水平主压应力方向主要集中于NE50°～NE60°方向，主压应力值为6.91～20.00MPa；中间主应力接近铅直，应力值为9.05～11.96MPa；水平最小主压应力为5.41～12.50MPa。各应力值均随深度的增加而增大。

2）地下厂房洞室群布置。地下厂房洞室群主要包括主副厂房、主变压器洞、尾水闸门室、母线洞、主变压器运输洞、出线洞、排风平洞和排风竖井、通风洞、交通洞、排水廊道等洞室。主副厂房、主变压器洞两大洞室平行布置，主副厂房与主变压器洞间距46.0m。

根据C区的工程地质条件，厂房纵轴线方向考虑主要裂隙走向和最大主应力方向的影响，按NE15°布置，水道线路正进、正出。地下厂房洞室群布置在f33～f54断层之间完整性较好的岩体内，f54断层距厂房上游边墙有15～120m的距离，f33断层从尾水闸门室下游40m以外切过。厂区内地质条件较好，无大断层通过。

交通洞布置在安装场左侧，洞口位于下水库拦河坝下游的3号公路旁边，出口高程为1346.00m。通风洞布置在厂房右侧，洞口位于下水库拦河坝下游的3号公路旁边，出口高程为1375.00m。出线洞位于主变压器洞下游边墙，经出线平洞、出线斜洞地面出线场。

地面出线场位于下水库拦河坝与进/出水口之间的3号公路旁边，交通便利，适于设备的运输、安装和检修。地面副厂房靠近通风洞口布置。

（2）中部开发方式。

1）工程地质条件。D单元岩体范围240m，探洞桩号0+610m～f62断层。岩性主要为斜长角闪岩和片麻状黑云母花岗岩，相间出露。岩体风化程度以微风化～新鲜为主，微风化岩石饱和抗压强度126.7～150.8MPa。本洞段每米洞长发育的中等规模及以上断层条数为0.05条。裂隙以NE60°～80°为主，每米洞长发育NEE向长大裂隙条数为0.4条，大部分裂隙闭合无充填或充填石英脉，裂隙密集带发育有4条。地下水在本段主要呈少量涌水、渗水和滴水状态，其中NEE向长大裂隙内富含地下水，且初始涌水量较大，一段时间之后，基本不涌水。每米洞长主要涌水点数为0.07个，每米洞长涌水量为0.23L/min。岩体较完整，Ⅱ～Ⅲ类围岩为主，局部断层破碎带附近为Ⅳ～Ⅴ类围岩。围岩质量评价为较好。

地下厂房洞室群的布置主要受断裂构造的控制和影响。在D单元内对地下厂房洞室群的布置影响较大的断裂主要为f67、f66、f65、f62、f57等和J9、J10裂隙密集带。

f67断层主要特征：推测断层走向NW330°，倾向SW，倾角76°，断层宽度约为5.4m，构造岩为断层泥、碎裂岩、糜棱岩，断面较平直光滑，断层带内岩体破碎，为压扭性断层，切过厂房洞室。

f66断层主要特征：推测断层走向NW330°，倾向SW，倾角71°，断层宽度约为0.7m，构造岩为角砾岩和碎裂岩，断面较平直光滑，为压扭性断层，切过厂房和主变压器室。

f65断层主要特征：推测断层走向NW330°，倾向SW，倾角70°，断层宽度约为3m，构造岩为角砾岩和碎裂岩，断面较平直光滑，断层带内岩体破碎，呈砂状，为压扭性断层，切过厂房和主变压器室。

f62断层主要特征：断层走向NW330°，倾向SW，倾角71°，断层宽度约为1.5m，构造岩为灰绿色断层泥、碎裂岩、角砾岩，断面较平直光滑，断层带内岩体破碎，为压扭性断层，切过厂房洞室。

f57断层主要特征：断层走向NW310°～NW330°，倾向SW，倾角72°～78°，断面局部扭曲，被f54错断。断层带宽度为1.5m，断层带物质主要为碎裂岩和断层泥。断层为压扭性，断层带内次生裂隙发育，岩体呈碎裂状，上盘有1m的影响带，片理发育；下盘为裂隙密集带（J7），带宽0.4～0.7m，裂隙发育间隔2～20cm，多闭合，无充填。下盘还发育有次级小断层（f58）。断层带及其影响带透水性较强，带内地下水较丰富，探洞内沿断层带长期涌水，局部呈线状流水。

J9裂隙密集带的主要特征：裂隙密集带走向NE10°，倾向NW，倾角70°，宽度为5m，压扭性，带内主要为片理极为发育的斜长角闪岩，平行裂隙间距1～5cm，岩石破碎，软弱，裂面有蚀变，切过尾水事故闸门室。

J10裂隙密集带的主要特征：裂隙密集带走向NW330°，倾向SW，倾角70°，宽度为1.4m，压扭性，带内裂隙发育，岩石破碎，裂隙平均间距为0.5～5cm。

2）地下厂房洞室群布置。根据D区的工程地质资料，中部开发方式地下厂房洞室群的位置选择在f61断层上盘，即由尾部方案厂房位置沿水道轴线向山体内移动363m，沿厂房纵轴线向拦河坝上游方向移动45.6m，厂房纵轴线仍为NE15°，水道线路正进、正出。中部开发方式地下厂房、主变压器洞两大洞室受主要断层和裂隙密集带影响较大，但地下洞室群位置的岩性、地应力、水文地质条件与尾部方案差异不大，综合分析，尾部方案略优。

地下厂房洞室群的组成与尾部方案相同。通风洞、排风洞、交通洞洞口位置不变，通风洞、排风上平洞长度加长，交通洞长度基本不变。

地面出线场位置调整到靠近厂房的山顶上，地面高程为1500.00m，3号公路至出线场之间设置交通公路，用于地面出线场的交通和设备运输。受地面出线场位置调整的影响，出线斜洞改为出线竖井，竖井高度约为194m，通向地面出线场，出线长度有所增加。

（3）开发方式比选。

电站尾部开发方式和中部开发方式两个方案从建筑物布置上都是可行的。经过比较表明，电站尾部开发方式较优，电站采用尾部开发方式。

1.3.2　地下厂房轴线方向选择

在预可研阶段，采用尾部开发方式，地下厂房布置在下水库左岸的山体内，初拟厂房尺寸为168.0m×26.5m×53.33m（长×宽×高），主变压器洞尺寸为121.0m×16.0m×32.9m（长×宽×高），厂房围岩为片麻状黑云母花岗岩，主要构造有：变质黑云母闪长岩脉，走向NW330°，倾向SW∠70°；长大结构面走向NE60°；片麻理走向NW320°～NW330°。最大主应力方向为NE60°。结合输水线路的总体布置，初步选择厂房纵轴线方向为NE14.5°，接近最大主应力方向，与结构面及岩脉的夹角为45°左右。

根据可研阶段PD901、PD909勘探平洞所揭示的地质情况和开发方式比较，仍采用尾部开发方式，地下厂房洞室群布置在C单元，C单元内分布有规模较大有f33、f54断层和J3裂隙密集带。根据机电设备布置要求，拟定主厂房的开挖尺寸为152.0m×23.5m（顶拱部位25.0m）×50.0m，主变压器洞的开挖尺寸为121.0m×17.0m×33.5m，两洞间距为46.0m。

根据厂区的工程地质条件和已建工程经验，拟定正进和斜进两种布置方案进行比较。正进方案是以厂房纵轴线与水道轴线垂直进行厂房布置，此时厂房纵轴线与构造夹角较大；斜进方案是以厂房纵轴线与厂区主要大断层走向一致为原则，与水道轴线斜交进行厂房布置。

（1）正进方案。

正进方案的厂房纵轴线方向初步拟定为NE15°，引水、尾水管道直进、直出厂房，从工程总体布置来看，水道走线较平顺。根据对厂房地质勘探平洞断层、裂隙统计极点图、玫瑰图的分析，地下厂房系统主要以NNW、NW向断层最为发育，比较发育的三组裂隙方向分别为NE60°左右、NW320°～NW330°和NW270°～NW290°。厂房纵轴线为NE15°，与f33和f54断层夹角为25°和40°，与NE向的优势结构面夹角为45°～65°，与最大主应力方向（NE50°～NE60°）小角度相交，是比较合适的。

该方案主厂房顶拱离f54断层的距离在20m以上，基本上避开了大断层对主厂房的切割。主变压器洞顶拱距裂隙密集带J3的距离较近，因而在支护设计中考虑采用预应力锚杆及锚索等措施进行加固处理。

（2）斜进方案。

斜进方案是根据厂房纵轴线与厂区主要大断层走向基本一致为原则进行布置，拟定厂房纵轴线为NW335°，与水道轴线呈65°相交。该方案的厂房轴线与f33和f54断层走向基本平行；与NE向的优势结构面近正交；与NE向的最大主应力交角较大。

该方案避开了大断层对主要洞室的切割，厂房顶拱部位上游边墙距f54约20m，尾水事故闸门室下游边墙距J3约10m。但厂房轴线方向与两组发育裂隙方向或垂直或平行，且有中等倾角断层f52沿主变压器洞顶拱纵向贯穿，并与陡倾角断层f46及fc5形成较不利的三角体，对顶拱的稳定有一定的危害且影响范围较大。

方案比选的原则如下：

1）地下厂房应布置在地质条件较好的地段，主厂房应避开破碎带宽度大于1m以上的大断层，减少断裂构造对围岩稳定的不利影响。

2）厂房纵轴线宜与裂隙、断层等不利结构面呈大角度相交。

3）厂房布置需与工程总体布置相协调，厂房纵轴线与水道轴线交角不宜小于60°。

4）厂房纵轴线与地应力场的最大主应力方向应以小角度相交为宜。

5）各比选方案中主要洞室的开挖尺寸和布置相同，仅根据主厂房位置的变化调整附属洞室的布置。

从工程布置来看，斜进方案水道线路的布置不如正进方案平顺，且高压管道下弯管的空间转弯增大了设计和施工的难度。从地质条件来看，考虑到断层与裂隙的走向和主地应力的方向，厂房轴线方向以NNE向为宜。从地下厂房洞室群布置来看，两方案主厂房均避开了较大的断层，但主变压器洞受缓倾角断层的切割。

综合以上因素，无论是地质条件，还是水工建筑物的布置，正进方案较优，因此拟定厂房纵轴线方向为NE15°。地下厂房纵剖面图如图1.3.2所示，地下厂房及主变压器洞室横剖面图如图1.3.3所示。

1.3.3　出线场位置选择

在预可研设计阶段，推荐主变和GIS布置在地下，地面设500kV出线场，GIS与出线场之间由出线斜井连接，斜井角度为43°。出线场位于厂房下游较平缓的山坡上，半挖半填而成，场地面积为63.0m×49.0m，地面高程为1490.50m，设公路通向工程区主干道。电站开关站的布置与预可研阶段相同，开关站布置在主变压器洞内，地面设500kV出线场。由于出线场是厂区的主要地面建筑物，出线场的位置对出线系统的布置、设备安装和检修维护等影响较大，因此对地面出线场的位置进行比选。

（1）出线系统布置。

出线场的布置原则为：应满足出线设备和出线线路的布置要求；由于电站厂房位于水道系统尾部，出线场应布置在厂房与下水库之间的地面坡地上；为便于设备的运输、安装和电站的运行管理，出线场应尽量布置在工程区主要交通道路附近。如需设置与主要交通道路连接的公路，坡度应控制在10%以下；结合出线系统的布置，尽量减短电缆的敷设长度。

由于主变压器和GIS均布置在主变压器洞内，主变压器洞与地面出线场之间用于敷设管道母线及电缆的地下洞室主要有出线下平洞、出线斜洞和出线上平洞。出线下平洞的起始点在主变压器副厂房电缆层（高程1306.20m）下游侧，根据地面出线场的位置和高程确定出线下平洞、出线斜洞和出线上平洞的布置。考虑到管道母线及电缆运输、敷设和检修的需要，当坡度不大于30°时，设置出线斜洞，否则，设置出线竖井。出线按一回布置，为管道母线，共三根。出线线路的大致方向为下水库拦河坝的西南方向。

（2）出线场位置比选。

根据出线场的布置原则和现场地形条件，初步选择了三个出线场位置，结合出线系统的布置，形成三套出线系统布置方案。

方案一：出线场设置在下水库拦河坝左坝肩与下水库进/出水口之间的3号公路路边，地面高程为1405.50m，场地面积为51.0m×51.0m，由开挖形成。主变压器洞与地面出线场之间设出线下平洞、出线斜洞（坡度26°左右）和出线上平洞。

方案二：出线场设置在下水库进/出水口上游侧临近下水库环库公路（3号公路）的一个小山包上，地面高程为1445.00m，场地面积为51.0m×51.0m，由开挖和局部回填形成。主变压器洞与地面出线场之间设出线下平洞、出线竖井（高度146m左右）和出线上平洞。由于出线场地面高程与附近下水库库边的3号公路高差为41.5m，因此需设置长520m的连接公路。

方案三：该方案出线场的位置基本上是预可研阶段推荐的出线场位置。出线场位于厂房下游侧较平缓的山坡上，高程为1490.00m，场地面积为63.0m×51.0m，由半挖半填而成。由于机组安装高程的下降和原设计斜井角度太陡等原因，主变压器洞与地面出线场之间由原设计的出线下平洞加出线斜井改为出线下平洞加出线竖井，出线竖井高度为197m左右，顶部露出于地面出线场。由于出线场地面高程与下水库库边3号公路高差将近90m，因此需设置长1100m的连接公路。

针对上述三个方案，对工程量和投资进行了初步估算（表1.3.1），并从土建、机电、施工、投资等方面进行综合比较，结果如下：

1）从布置比较来看，三个方案的出线场都位于厂房下游侧，距下水库较近，只是位置不同、地面高程不同。方案一位于3号公路旁边，设备运输、安装和运行管理比较方便，出线也比较顺畅。方案二、方案三分别需要增加长520m和1100m的连接公路。

2）从工程量比较来看，由于方案一采用平洞加斜洞出线，方案二、方案三采用平洞加竖井出线，因此，方案一除土石方明挖量稍大以外，其余工程量均小于方案二、方案三，尤其是管道母线的长度最短。

3）从投资比较来看，方案一可比方案二、方案三节省10%～20%。

经过综合比较，出线场的三个布置方案各有优缺点。方案一的出线场位于下水库左岸3号公路旁边，既方便出线，也便于施工和运行管理，且投资最少。因此选取方案一为出线系统的布置方案。

1.3.4　地下洞室群布置

地下厂房系统布置在下水库左侧山体内，主要地下洞室有主副厂房、主变压器洞、通风机室、四条母线洞、低压电缆洞、主变压器运输洞、出线洞、交通洞、通风洞、排风平洞、排风竖井、排水廊道等；主要地面建筑物有地面出线场、地面副厂房和交通洞、通风洞、排风洞口等。

厂区地下洞室布置受众多因素的控制和影响，在电站开发方式、厂房位置、厂房轴线已确定的情况下，厂区地下洞室布置原则如下：

1）厂区洞室群的布置应与工程总体布置相协调。

2）主厂房和主变压器洞等大型洞室应避开较大的地质构造带和地下水丰富地段。

3）水平相邻洞室之间应保持足够的岩柱厚度，一般取大跨度洞室的1.5倍；垂直交叉的洞室，洞室间岩体厚度至少要满足1～1.5倍洞室高度的要求。

4）附属洞室尽可能做到一洞多用，临时与永久结合，以减少对岩体的开挖和扰动。

5）根据本工程厂区地质条件，在满足机电设备布置的前提下尽量减小各洞室的尺寸。

（1）厂房和主变压器洞布置。

地下厂房和主变压器洞平行布置，两洞间净距46.0m，由四条母线洞和低压电缆洞、主变压器运输洞连接。

主副厂房由主机间、安装场和副厂房组成，呈“一”字形布置。主机间内布置四台机组，安装场布置在主机间左端，副厂房布置在主机间右端。主副厂房断面为城门洞形，主机间开挖尺寸为95.0m×23.5m×50.0m（长×宽×高，下同），安装场开挖尺寸为33.0m×23.5m×25.0m，副厂房开挖尺寸为24.0m×23.5m×36.7m。

主变压器洞平行布置在主副厂房下游侧，分为两部分，左端为主变压器开关室，布置主变压器、GIS开关站；右端为主变压器副厂房，布置SFC等设备。主变压器洞断面为城门洞形，开挖尺寸为121.0m×17.0m×33.5m。

母线洞与主厂房、主变压器洞正交连通，一机一洞，断面为城门洞形，尺寸均为46.0m×8.5m×8.8m。除布置母线外，还布置有发电机断路器、换相隔离开关、电制动开关柜、PT及避雷器柜、励磁变压器柜、SFC电源侧限流电抗器等设备。

低压电缆洞位于副厂房和主变压器副厂房之间，断面为城门洞形，尺寸为46.0m×3.0m×4.0m，主要用于交通和电缆敷设。主变压器运输洞位于安装场下游侧，断面为城门洞形，尺寸为56.4m×6.0m×7.0m，主要用于交通和主变压器的检修运输。

1）主机间布置和控制尺寸。根据机组设备布置和结构设计的要求，主机间长度为95.0m，其中：1号机边机组段为15.0m，1～4号机组中心间距为22.0m，4号机边机组段为14.0m。主机间宽度为23.5m，机组中心线上游侧为13.5m，下游侧为10.0m。

主机间高度确定依据资料：机组安装高程为1280.00m；尾水管高度为9.5m；蜗壳层高度为6.8m；水轮机层高度为6.0m；母线层高度为6.2m；吊车轨顶至发电机层高度为10.5m；吊车高度为5.5m。

根据上述要求，确定发电机层高程为1295.00m，发电机层以下各层布置如下：发电机层地面高程为1295.00m，布置机旁动力盘和控制保护盘等设备，上游侧设置两个楼梯，作为向下的交通通道。母线层地面高程为1288.80m，层高6.2m。上游侧布置调速系统设备，下游侧布置管道母线和中性点设备，中间为风罩结构，1号机右侧布置渗漏排水泵。水轮机层地面高程为1282.80m，层高6.0m。上游侧布置球阀油箱及操作系统，下游侧布置推力外循环等设备，中间为机墩结构，1号机边机组段布置深井泵套管。蜗壳层地面高程为1276.00m，层高6.8m，其中安装高程至地面高度为4.0m。上游侧布置球阀和低压供水系统，中间和下游侧为蜗壳外包混凝土结构，两台机之间布置技术供水泵，1号机边机组段布置深井泵套管。尾水管层蜗壳层以下为尾水管层，布置有检修泵室和排水管廊道，1号机边机组段下面为集水井。发电机层以上布置250t/50t吊车和吊顶结构，上、下游两侧设岩壁吊车梁和吊顶支座梁。岩壁吊车梁上敷设吊车轨道，安装两台250t/50t吊车，吊车轨顶高程为1305.80m。为满足岩壁吊车梁的布置，岩壁吊车梁以上的开挖跨度为25.0m。拱脚高程为1312.70m，吊顶支座梁设在拱脚附近，用于支撑吊顶结构。吊顶结构以上空间用于厂房通风管道的布置，拱顶高程为1319.00m。

2）安装场布置和控制尺寸。安装场位于主机间左侧，与主机间同宽，与发电机层同高，地面高程为1295.00m。发电机层以上布置与主机间相同。为满足机组安装、检修时布置发电/电动机的定子、转子、转轮、顶盖、上机架等设备的要求，确定安装场长度为33.0m。安装场底板设有主变运输轨道，便于主变压器运输和检修。交通洞位于安装场左侧，主变压器运输洞位于安装场下游侧。

3）厂内交通和运输通道布置。在2号、3号机之间和4号机左端，各设一座楼梯，作为垂直交通通道。其中4号机左端楼梯至蜗壳层，2号、3号机之间的楼梯至尾水管廊道。在发电机层以下的各层楼板上，设有吊物孔，便于发电机层以下各层设备的垂直运输。发电机层以下各层留有水平运输通道。

4）地下副厂房布置。副厂房布置在主厂房右端，与主机间同宽，长度为24.0m，分八层布置。

第一层空压机层：地面高程为1282.80m，与主机间水轮机层齐平，层高5.0m，主要布置空压机设备。第二层照明变层：地面高程为1287.80m，层高4.0m，布置公用变、照明变室。第三层电缆层：地面高程为1291.80m，层高3.2m，为电缆层。第四层配电盘层：地面高程为1295.00m，与主机间发电机层齐平，层高4.5m，主要布置配电设备，下游侧设有低压电缆洞，通向主变压器副厂房。第五层中控室层：地面高程为1299.50m，层高5.6m，布置中控室和计算机室。第六层通信设备层：地面高程为1305.10m，层高4.0m，布置通信设备。第七层蓄电池、直流盘层：地面高程为1309.10m，层高4.0m，布置直流盘和蓄电池等设备。顶层：地面高程为1313.10m，右侧为1号通风机室，布置通风设备。

副厂房内布置有一座楼梯和一部电梯，用于垂直交通；布置有卫生间，为运行人员提供生活方便；布置有垂直电缆井，用于敷设电缆；各层楼板上布置有吊物孔，便于设备垂直运输；副厂房与中层排水廊道之间布置有1号污水处理室，厂内的污水可由运输车经中层排水廊道、交通洞运至厂外；副厂房各层布置有通风机室和垂直风道，满足通风要求。

5）主变压器洞布置。主变压器洞平行布置于主厂房下游46.0m处，两洞间岩柱厚度约为主厂房开挖跨度的2倍。主变压器洞的开挖尺寸为121.0m×17.0m×33.5m，根据设备布置和结构设计的要求，分为主变压器开关室和主变压器副厂房两部分，其中主变压器开关室长为91.0m，主变压器副厂房长为30.0m。

6）主变压器开关室布置。根据设备的布置要求，主变压器开关室段分为三层，各层布置如下：

第一层：地面高程为1295.00m，与主厂房发电机层同高程，层高11.2m，布置1～4号主变压器、冷却器等设备。第二层：地面高程为1306.20m，层高3.5m，布置SF6管道母线及电缆。第三层：地面高程为1309.70m，层高12.0m，布置GIS开关设备；该层设一部10t吊车，轨顶高程为1319.00m；吊顶层为全厂的排风道，高程为1321.70m，拱顶高程为1327.00m。

主变压器开关室段两端各布置一座楼梯，作为垂直交通通道。其中左端楼梯可上至吊顶层，右端楼梯可上至GIS层。在第二、三层楼板上设有吊物孔，便于设备的垂直运输。各层布置通风机室，满足通风要求。

7）主变压器副厂房布置。根据设备的布置要求，主变压器副厂房段分为六层，各层布置如下：

第一层：地面高程为1295.00m，与主厂房发电机层同高程，层高6.2m，布置SFC变压器等设备，上游侧设有低压电缆洞，通向副厂房。第二层：地面高程为1301.20m，层高5.0m，布置SFC开关等设备。第三层：地面高程为1306.20m，层高3.5m，主要用于布置电缆，在下游侧设有出线洞，出线洞通向地面出线场。第四层：地面高程为1309.70m，层高5.0m，布置10kV开关设备。第五层：地面高程为1314.70m，层高3.0m，主要用于布置电缆。第六层：地面高程为1317.70m，层高4.0m，布置直流盘等设备，吊顶层高程为1321.70m，为排风道，拱顶高程为1327.00m。

主变压器副厂房段设一座楼梯和一部电梯，作为垂直交通通道。其中楼梯可上至吊顶层，电梯可上至第六层，电梯机房设在吊顶层。在各层楼板上均设有吊物孔，便于设备的垂直运输。布置有垂直电缆井，用于敷设电缆。在各层布置有卫生间，为运行人员提供生活方便。主变压器副厂房第一层与中层排水廊道之间布置有2号污水处理室，主变压器副厂房的污水可由运输车经中层排水廊道、交通洞运至厂外。主变压器副厂房各层布置有通风机室，满足通风要求。

（2）通、排风系统布置。

主副厂房顶拱两端设有1号、2号通风机室，断面为城门洞形，尺寸均为20.0m×15.0m×8.0m，用于布置通风设备。

通风洞是地下厂房的主要进风通道，断面为城门洞形，尺寸为1012.0m×7.5m×6.0m。通风洞在厂房附近分叉，从主副厂房顶拱两端分别进入1号、2号通风机室。洞口设在下水库拦河坝下游左侧的3号公路旁边，高程为1375.00m。

在主变压器副厂房右端设有排风机房，断面为城门洞形，尺寸为20.0m×18.0m×16.0m，用于布置排风设备。在排风机房上游侧设有排风下平洞、排风竖井和排风上平洞，排风上、下平洞为城门洞形，断面尺寸为6.0m×5.0m，上平洞洞口设在下水库拦沙坝上游左侧的3号公路旁边。排风竖井直径为6.0m，通至地面。

在1号通风机室和排风竖井之间设有排烟洞，断面为城门洞形，尺寸为25.0m×4.0m×3.0m，用于地下厂房排烟。

（3）排水系统布置。

环绕主、副厂房、主变压器洞和尾水闸门室周边设有三层排水廊道，城门洞形，断面尺寸为4.0m×3.0m，用于排除围岩渗水，兼做施工和人行通道。第一层排水廊道设在主厂房顶拱部位，与通风洞、通风支洞、通风机室连通；第二层排水廊道设在主厂房发电机层附近，与交通洞、交通支洞连通，并设有两个污水处理室；第三层排水廊道设在主厂房尾水管层，与尾水施工支洞和厂房底部的集水井连通。

（4）出线系统布置。

出线洞布置在主变压器副厂房下游侧，由出线下平洞、出线斜洞和出线上平洞组成，出线下平洞入口位于主变压器副厂房的电缆层，出线上平洞出口位于地面出线场。出线平洞和出线斜洞断面均为城门洞形，尺寸为4.5m×5.5m，洞长约为330m，出线斜洞坡度为26°左右。

（5）对外交通。

厂房对外通道主要是交通洞和通风洞。交通洞设在主厂房安装场左端，通至地面，交通洞洞口设在下水库拦河坝下游左侧的3号公路旁边，高程为1346.00m。交通洞断面为城门洞形，尺寸为1118.0m×8.0m×7.5m，满足厂内设备运输的要求。