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二滩水电站

2020-04-09 21:01

位于中国四川省金沙江支流雅砻江的干流下游河段上,距攀枝花市46km,是雅砻江由河口上溯的第2个梯级电站(参见彩图Ⅵ—14)。工程以发电为主,兼有其他综合利用效益。大坝为混凝土双曲拱坝,最大坝高240m,水库总库容58亿m3,电站总装机容量3 300mW,保证出力1000mW,多年平均年发电量170亿kW·h,是中国20世纪建成的最大的水电站。

Ⅵ—14 二滩水电站(地下式厂房)

选自《水力发电》杂志

坝址控制流域面积11.64万km2,多年平均径流量1 670m3/s,年径流量527亿m3。水库正常蓄水位1 200m,相应库容58亿m3;死水位1 155m,相应库容24.3亿m3,调节库容为33.7亿m3,属季调节水库。水库面积101km2,水库淹没耕地约1 467hm2,安置移民约4.1万人。

坝址河谷横断面呈V形,枯水期水面宽度80~100m,两岸山高300~400m,左岸坡25°~45°,右岸坡30°~45°。基岩为二叠系的玄武岩和后期侵入的正长岩,以及因侵入活动而形成的蚀变玄武岩。其中正长岩坚硬完整,是主要建筑物的地基和围岩。坝址区的地震基本烈度为ⅤⅡ度,设计烈度为ⅤⅢ度。

枢纽工程由挡水、泄洪消能、引水发电系统以及过木机道等建筑物组成(图1)。其中挡水建筑物为混凝土双曲拱坝,最大坝高在20世纪末居世界已建同类坝型的第3位。设计拱坝的水平拱圈轴线为抛物线,拱冠梁上游面为三次多项式曲线。坝顶高程1 205m,坝顶弧长774.65m,拱冠处坝顶厚度11m,坝底厚度55.74m。拱圈最大中心角91.49°,上游面最大倒悬度0.18,坝体混凝土量400万m3(图2)。

图1 二滩水电站枢纽平面布置图

1—拱坝;2—表孔溢洪道;3—中孔;4—水垫塘;5—二道坝;6—电站进水口;7—厂房;8—安装间;9—主变压器室;10—尾水调压室;11—1号尾水洞;12—2号尾水洞;13—1号泄洪洞;14—2号泄洪洞;15—过木机道;16—左岸导流隧洞;17—右岸导流隧洞;18—500kV开关站

枢纽主要水工建筑物设计洪水标准为1000年一遇,相应洪峰流量为20 600m3/s;校核洪水标准为5000年一遇,相应洪峰流量为23 900m3/s。泄水建筑物由表孔、中孔、底孔及泄洪洞组成,泄洪表孔布置在坝顶中央,共7孔,每孔11m×11.5m,设置弧形闸门;坝身泄洪中孔共6孔,出口高程1 120m,孔口方形,每孔6m×5m,坝下泄水底孔共4孔,每孔3m×5m。表孔采用差动跌坎上分流齿坎消能工;中孔以不同挑角在横向与纵向分散水舌;坝后设置水垫塘消能结构,表孔、中孔的射流在空中碰撞消能后,在水垫塘中再集中消能。泄洪隧洞布置在右岸,进水口采用龙抬头式直线布置,出口采用挑流消能方式。发电引水系统布置在左岸,由进水口、压力钢管、主变压器室、地下厂房、尾水调压室、尾水隧洞等组成,采用单机单管供水方式,最大引用流量371m3/s,6条压力钢管直径均为9m,2号尾水隧洞下游部分与左岸导流洞部分结合。电站厂房为地下式,长、宽、高分别为280.29m、25.5m和65.38m,安装有6台单机容量为550mW混流式水轮发电机组。水轮机型号为HL—LJ—585,转轮直径6.247m。主接线采用发电机变压器单独单元联结,全封闭式SF6气体绝缘配电装置(GIS),500kV侧6回进线4回出线,2串4/3加2串3/2接线,并预留一回出线位置,以500kV一级电压送出。

电站施工导流分2期,一期采用导流隧洞加上下游土石围堰的全年导流方式,导流标准为30年一遇洪水,洪峰流量13 500m3/s,2条导流隧洞分别布置在左右岸,断面尺寸为17.5m×23m(宽×高)。二期采用大坝底孔导流,4个临时导流底孔分设在19~22号坝段,孔口尺寸4m×8m。工程施工使用2座意大利CIFA公司生产的4 ×4.5m3混凝土搅拌楼,每座生产能力360m3/h;采用3台300kN辐射式缆机进行混凝土浇筑。高峰浇筑月强度26.5万m3。在地下工程的大洞室、高边墙施工中,由于高地应力及可能发生岩爆问题,采用了大量1 750 kN级预应力锚索及喷钢纤维混凝土。

在勘测设计工作中,针对工程的关键技术问题,组织全国水电科研单位和高等院校,开展了大量的科学研究工作。特别是在1985~1990年,开展了“高混凝土坝计算方法和

设计原则”、“高混凝土坝岩体稳定性评价及可利用岩体质量研究”、“高混凝土坝泄洪消能的研究”等专题的国家重点科技攻关,不仅使工程设计方案得到了进一步的优化,而且提高了中国高混凝土坝的设计和科研水平。

图2 二滩水电站拱坝剖面图(单位:m)

工程于1987年列入国家计划,由中央和地方合资建设,部分建设资金利用世界银行贷款,组建了有限责任公司,实行项目业主责任制、招标投标制、建设监理制。1989年6月,主要土建工程实行了国际招标。1991年9月,主体工程正式开工。1998年8月,电站正式并网发电。2000年11月,枢纽工程通过了竣工验收。在电站建设过程中,工程质量、进度和投资均得到了有效的控制,并在围堰防渗墙、基础处理工艺、大坝混凝土系统、地下结构开挖与支护、大型水轮发电机组的制造与安装、计算机在线实时监控等方面,全面采用了国际上的先进技术。

主体工程的工程量为:土石方明挖800万m3,地下开挖370万m3,混凝土和钢筋混凝土650万m3,金属结构安装1.9万t。

工程投入运行后,在1998年的长江流域抗洪过程中,水库参与了调洪削峰。经过一系列的结构和水力学原型观测和分析,主要建筑物均处于良好的工作状态。

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