前言

呼和浩特抽水蓄能电站是内蒙古自治区建设的第一座大型水电站，工程地处呼和浩特市东北部，距离呼和浩特市市区20km，电站安装单机容量300MW机组4台，总装机容量1200MW，电站平均水头521m。电站建设过程中有较多关键性技术问题需要解决，主要体现在高寒地区上水库全库盆防渗面板采用沥青混凝土面板，低温冻断温度设计要求达到-45℃，以及下水库两座碾压混凝土重力坝混凝土抗冻保护问题等。如果说通过三峡工程建设，我们解决了水电工程建设600MPa级钢材国产化问题，那么呼和浩特抽水蓄能电站的建设则解决了790MPa级钢材国产化问题，特别是要实现大HD值（岔管直径与最大水头之积4140）790MPa级钢岔管制造国产化。通过工程参建者共同努力，以上关键性技术问题均得到较好解决，同时大HD值790MPa级钢岔管制造国产化为国家节约投资3500万元。在工程建设过程中还对既可碾压又可振捣浇筑的“0”VC值混凝土进行了初步试验研究及应用；冬季在严寒地区通过严格的温度控制措施（如拌和系统保温、现场洞口封堵），成功进行了地下工程混凝土浇筑。

本书系统梳理了工程枢纽建筑物总布置及施工总布置规划，系统总结了枢纽建筑物施工和机电设备安装调试经验，特别是对水土保持工程进行了较为详细的总结梳理，为严寒干旱表土较浅地区生态恢复提供了事实依据。全书共分5篇，第1篇总布置；第2篇枢纽建筑物施工；第3篇机电设备制造及安装；第4篇水土保持工程；第5篇工程建设管理及电力生产准备。

第1篇共分为3章。第1章枢纽建筑物（上水库、水道系统、地下厂房系统和下水库）布置，主要以工程可行性研究设计布置比较过程为基础，在确定建设方案的基础上结合施工情况设计变更成果综合描述枢纽建筑物最终实际布置情况。第2章机电设备布置，按水力机械、电气一次和电气二次描述工程机电设备布置情况。第3章施工总布置规划，包括场内外交通、施工总布置规划及优化、施工用风水电系统布置、混凝土骨料料源、施工附属企业规划；以工程可行性研究对工程建设施工总布置规划为基础，描述设计施工总布置规划布局，将施工单位进场后对施工总布置的调整作为优化设计形式进行描述；工程施工用水、电系统按照设计布置，并对在前期工程建设中已施工完毕的施工用水、电系统实际布置情况进行描述，对施工单位施工范围内自行布置的风水电系统因变化频繁不作描述；对混凝土骨料料源方案作为重大设计变更进行详细描述，对附属企业也以可行性研究设计规划方案为主进行描述，各附属企业具体规划、建设和运行情况根据工程建设实际在第2篇相应的章节进行描述，以资比较。

第2篇共分为6章。第4章分标规划，按照设计对工程做的分标规划设计方案进行描述。第5章上水库工程施工，主要描述开挖爆破试验、爆破震动监测试验和开挖地质缺陷处理；堆石坝作为挡水主要建筑物，在总结施工经验的基础上以统计最终施工质量成果为重点进行描述；上水库工程采用沥青混凝土全库盆防渗，由于沥青混凝土低温冻断温度设计要求达到-45℃，在国际上处于领先地位，进行重点描述，主要描述了沥青混凝土配合比设计试验、混合料拌制工艺、场内外摊铺试验和摊铺工艺、特殊部位施工工艺及最终质量情况、施工过程质量问题处理。第6章水道系统，包括上水库和下水库的进/出水口及闸门井、引水隧洞及调压井、压力管道、尾水隧洞等；在开挖方面，由于是四条长斜井，所以采取反井钻机与爬罐开挖对接形成开挖导井方案，这种开挖方案在国内首次应用；在钢管制造安装方面，由于790MPa级钢板以前靠进口，本工程中全部国产化，因此对钢管制造安装工艺，特别是790MPa级国产钢焊接工艺进行重点阐述；同样，790MPa级钢、大HD值钢岔管的原材料和制造实现国产化也是重点描述内容之一；由于工程建设区域冬季寒冷，地面混凝土浇筑工程在冬季处于停顿状态，但地下工程只要温控措施得当还能继续施工，这里以上水库区拌和系统和引水系统混凝土浇筑为例，描述冬季混凝土施工温度控制措施及成果，地下厂房系统混凝土冬季施工不再赘述。第7章地下厂房系统，由于地下洞室大而繁复，以地下洞室开挖爆破设计为重点叙述内容；因岩锚梁的特殊性，对开挖施工过程进行精细设计、精心控制，并取得非常满意的效果，也作为重点内容进行描述。第8章下水库，由于下水库主要由拦沙坝和拦河坝两座碾压混凝土重力坝截围河道形成，因此以两座坝为重点进行描述；主要包括混凝土生产和配合比设计、混凝土施工及控制成果、防渗体施工及控制成果；同时以泄洪排沙洞为导流洞对工程导、截流工程进行描述。第9章主要介绍泄洪排沙洞施工。

第3篇机电设备制造及安装共分为4章。主要包括以机械类为主的设备安装调试，电气一次设备安装调试，电气二次设备和监控、通信、消防、空调等，机组试运行等；设备制造主要局限于需要在工地现场制造的内容。第10章介绍了桥式起重机安装及试验、水泵水轮机及其附属设备安装、发电/电动机及其附属设备安装和水力机械辅助设备系统（技术供水系统、渗漏排水系统、机组检修排水及水道充水系统、低压压缩空气系统、中压压缩空气系统、电站水力监测系统、透平油和绝缘油系统）安装。第11章介绍发电机电压设备安装、550kV电力变压器安装、550kV GIS设备安装、550kV GIL设备安装、500kV出线场设备安装、厂用电系统安装、电缆敷设安装、照明系统安装、接地系统安装，以及所有电气一次设备的预埋件、埋管等。第12章除介绍全厂继电保护系统、静止变频启动装置、直流系统、机组和其他机电设备的配套控制系统、全厂公用设备控制系统、工业电视系统等全厂二次设备及其电缆工程外，还介绍了计算机监控系统安装、全厂通信设备安装、机电设备消防安装和厂房通风、空调系统安装等内容。第13章总结了机组启动试运行和相关试验调试成果及经验。

第4篇水土保持工程，主要对水土保持工程设计、工程措施和植物措施进行系统的总结和评价，共分为4章。第14章主要介绍与水土保持工程相关的枢纽建筑物、施工场地、营地、渣场和道路等，并介绍工程区域内与水土保持工程相关的自然条件。第15章主要叙述国家水土保持主管部门批准的水土保持设计方案，以及在工程建设过程中枢纽建筑物、营地、场地优化调整造成水土保持设计方案调整的变更情况。第16章是根据后续设计进行的水土保持工程实施情况。第17章是实施完成的水土保持工程实际效果。

第5篇工程建设管理及电力生产准备共分为3章。第18章是工程建设管理，包括工程建设管理模式和管理体系。第19章为工程建设监理，包括监理范围、组织机构，对工程建设质量、进度、投资和安全管理的控制方法，对信息管理的控制方法，以及建设监理工作成效。第20章主要从电力生产准备工作规划、机构和岗位设置、机组试运行准备工作等方面进行简述。

在工程建设过程中，安全总监李富有及质量总监潘茂栋、赵贵、张忠和长期驻扎工地现场，对保证工程建设质量起到了积极作用，在此对他们几位专家表示感谢！

鉴于本书编者经验和水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。

编者

2017年3月