Received １８ July ２０１１ The design of Three Gorges Hydropower Station Ｚｈｏｕ Ｓｈｕｄａ， Ｘｉｅ Ｈｏｎｇｂｉｎｇ （Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｕｒｖｅｙ， Ｐｌａｎｎｉｎｇ， Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ， Ｗｕｈａｎ ４３００１０， Ｃｈｉｎａ ） Abstract：Ｕｓｉｎｇ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ， ｓｏｍｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｓｙｓｔｅｍａｔｉ- ｃａｌｌｙ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ， ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｄｅｂｒｉｓ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ， ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｉｎｔａｋｅ， ｅｍｂｅｄ- ｄｅｄ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓｐｉｒａｌ ｃａｓｅ， ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｔｕｎｎｅｌ ｇｒｏｕｐ ａｎｄ ｂｌｏｃｋ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ．Ｉｔ ｗａｓ ｏｐｔｉｍａｌ ｉｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ａｔ ｔｈｅ ｄａｍ- ｔｏｅ ｏｆ ｂｏｔｈ ｂａｎｋｓ ＋ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｂａｎｋ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｉｎｔａｋｅ ｗｉｔｈ ａ ｓｉｎｇｌｅ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｏｒｉｆｉｃｅ． Ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｄｅｂｒｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｓｐｅｒｓｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｅｊｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｄｅｂｒｉｓ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｈｏｌｅｓ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｄｏｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｓｐｉｒａｌ ｃａｓｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｈｅａｔ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ， ｃｕｓｈｉｏｎ ｌａｙｅｒ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ， ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｕｎｉｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ． Ｔｈｅ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔａｉｌｒａｃｅ ｔｕｎｎｅｌ ｗｉｔｈ ｓｌｏｐｉｎｇ ｃｅｉｌｉｎｇ ｗａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔａｉｌｒａｃｅ ｓｕｒｇｅ ｔａｎｋ． Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ ｔｙｐｅ ｏｆ ｓｐｉｒａｌ ｃａｓｅ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｈｕｇｅ ｕｎｆａ- ｖｏｒａｂｌｅ ｂｌｏｃｋｓ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｗ ｉｄｅａ ｆｏｒ ｂｌｏｃｋ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ａｎｔｉ- ｓｌｉｄｉｎｇ ｐｉｌｅｓ ａｎｄ ｎｏｒｍａｌ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐｌａｎｅ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ． Key words： Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ； ｌａｙｏｕｔ； ｓｅｄｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｄｅｂｒｉｓ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ； ｓｐｉｒａｌ ｃａｓｅ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ； ｓｈａｌｌｏｗ ｅｍｂｅｄｍｅｎｔ； ｂｌｏｃｋ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ 1 Introduction Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｐｒｏｊｅｃｔ （ ＴＧＰ） ｉｓ ａｓ ｆｏｌｌｏｗ： ｆｌｏｏｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｄａｍ ｍｏｎｏｌｉｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｏｆ ｒｉｖｅｒ ｂｅｄ， ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ａｔ ｄａｍ- ｔｏｅ ａｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｍｏｎｏｌｉｔｈ ｏｎ ｔｗｏ ｓｉｄｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｖｅｒ ｃｈａｎｎｅｌ ， ｓｈｉｐ ｌｉｆｔ ａｎｄ ｓｈｉｐ ｌｏｃｋ ｏｎ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｂａｎｋ， ａｎｄ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｂａｎｋ．Ｔｈｅ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｂｉｇｇｅｓｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｐｒｏｊｅｃｔ ， ａｎｄ ｉｓ ｅｑｕｉｐｐｅｄ ｗｉｔｈ ３２ ｔｕｒｂｉｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｕｎｉｔｓ ｗｉｔｈ ａ ｕｎｉｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ７００ ＭＷ ａｎｄ ａ ｔｏｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ２２ ４００ ＭＷ． Ｉｔ ｉｓ ｔｈｅ ｂｉｇｇｅｓｔ ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ ｗｉｔｈ ａｎｎｕａｌ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｈｏｕｒｓ ｏｆ ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ ｃａｐａｃ - ｉｔｙ ｏｆ ａｂｏｕｔ ４ ０００ ｈ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ ａｎｎｕａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｏｕｔ - ｐｕｔ ｏｆ ８８０×１０ ８ ｋＷ· ｈ． Ｉｔｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｈａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｃｌｅａｎ ｅｎｅｒｇｙ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｃｈｉｎａ ． 2 General layout of power station structure Ａｔ ｔｈｅ ｄａｍ ｓｉｔｅ ｏｆ ＴＧＰ， ｔｈｅ ｒｉｖｅｒ ｖａｌｌｅｙ ｉｓ ｏｐｅｎ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｉｖｅｒ ｂｅｄ ａｎｄ ｏｖｅｒｂａｎｋ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｒｅ- ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｆｌｏｏｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｍｏｎｏｌｉｔｈ， ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｍｏｎｏｌｉｔｈ ａｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ａｔ ｄａｍ- ｔｏｅ．Ｔｈｅ ｂｅｄｒｏｃｋ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ ｉｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ａｎｄ ｓｔｒｏｎｇ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｆａｖｏｒ- ａｂｌｅ ｔｏ ｄａｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ ， ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ３ ｇｅｎｅｒａｌ ｌａｙｏｕｔ ｓｃｈｅｍｅｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｗａｓ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ： ｎａｍｅｌｙ， ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ａｔ ｄａｍ- ｔｏｅ ａｔ ｔｗｏ ｂａｎｋｓ ＋ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｂａｎｋ； ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ａｔ ｄａｍ- ｔｏｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｂａｎｋ， ｏｖｅｒｆｌｏｗ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｂａｎｋ； ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ａｔ ｄａｍ- ｔｏｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｂａｎｋ ＋ ｔｗｏ- ｒｏｗ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｂａｎｋ． Ｆｏｒ ｔｈｅ ３ ｓｃｈｅｍｅｓ， ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｉｎ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｌａｙ- ｏｕｔ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ， ｆｌｏｏｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｓａｆｅｔｙ ， ｓｔａｇｅｄ ｃｏｎ- ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ， ｃｏｎｓｔｒｕｃ- ｔｉｏｎ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ， ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ａｔ ｄａｍ- ｔｏｅ ｏｆ ｔｗｏ ｂａｎｋｓ ＋ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｂａｎｋ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ （ Ｆｉｇ． １）． １） Ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ａｔ ｄａｍ- ｔｏｅ． Ｔｈｅ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ ｓｔｒｕｃ- ｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｂａｎｋｓ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｄａｍ- ｔｙｐｅ ｉｎｔａｋｅ， ｐｒｅｓ- ｓｕｒｅ ｐｅｎｓｔｏｃｋ， ｍａｉｎ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅ， ｕｐｓｔｒｅａｍ ａｎｄ ｄｏｗｎ- ｓｔｒｅａｍ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｐｏｗｅｒｈｏｕｓｅｓ， ｔａｉｌ ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ ｆｒｏｎｔ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ．１４ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｕｎｉｔｓ ａｒｅ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ６３４． ７ ｍ ×６８ ｍ （ ｕｐｐｅｒ ｐａｒｔ ３９ ｍ）×９４． ３ ｍ （ ｌｅｎｇｔｈ ×ｗｉｄｔｈ × ｈｅｉｇｈｔ ）； ｃｏｒｒｅ- ｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙ， １２ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｕｎｉｔｓ ａｒｅ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｏｆ ５６７． １ ｍ ×６８ ｍ （ ｕｐｐｅｒ ｐａｒｔ ３９ ｍ） ×９４． ３ ｍ （ ｌｅｎｇｔｈ × ｗｉｄｔｈ × ｈｅｉｇｈｔ ）． Ｔｈｅ 6 6 Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
