东风水电站

位于中国贵州省清镇市和黔西县界河乌江上游鸭池河上，距贵阳市88km，系乌江干流梯级开发第1级电站。工程以发电为主，兼有灌溉、旅游、养殖等综合效益。电站装机容量510mW，保证出力110mW，多年平均年发电量24.2亿kW·h。水库正常蓄水位970m，相应库容8.64亿m³，总库容10.16亿m³，具有不完全年调节性能。坝址控制流域面积18 161km²，占乌江流域面积的21%，多年平均流量343m³/s，平均年径流量108.9亿m³。多年平均年输沙量1 260万t，平均含沙量1.13kg/m³。流域内雨量丰沛，多年平均降雨量1 102mm。坝址处多年平均气温16.7 ℃。

坝址地形为略不对称的U形河谷，河床狭窄，岸坡陡峻。两岸为75°～85°的峭壁，枯水期水面宽仅50 ～60m。坝址区构造稳定，地震基本烈度低于Ⅵ度，坝基地层为中三叠系下统永宁镇组石灰岩，岩性坚硬致密完整，单斜构造，厂坝区无大型构造通过，适宜修建高拱坝和大型地下洞室。坝基和库首均为石灰岩地层，喀斯特发育，坝基下深约100m有厚约40m的页岩作为隔水层。右岸河湾地带弦长2.5km，发育有鱼洞和凉风洞两大喀斯特系统，在915～930m高程相通。为防止水库蓄水后喀斯特渗漏，采用混凝土封堵和帷幕灌浆防渗措施，帷幕长3 664m，防渗面积为55万m²，帷幕灌浆32.15万m，最大孔深120m，对库区渗漏带采用“减、缓、免”的原则分期处理。帷幕为1～2排孔，孔距2～3m，灌浆采用孔口封闭自上而下不待凝高压灌浆，最大灌浆压力5mPa。1995年除库区上层约2万m帷幕未灌外，其余基本完成。1994年水库蓄水运行以来，水库已达正常蓄水位970m以上。巡视检查结果表明：帷幕防渗效果良好，河道下游两岸未见异常，两坝肩岩体干燥，地下厂房蓄水前后渗水无明显变化，坝基廊道40个主排水孔总渗流量小于40 L／min。

枢纽工程由混凝土双曲拱坝、左岸溢洪道、左岸泄洪隧洞及右岸引水发电系统组成，枢纽布置见图（a）。

拱坝为抛物线双曲薄拱坝，坝顶高程978.3m，顶宽6m，底厚25m，最大坝高162.3m（自深槽底计），厚高比0.163，是亚洲大型工程中最薄的拱坝，坝体断面见图（b）。坝顶中心弧长254.35m，最大中心角94.16°，最小中心角64.56°。设计坝体应力标准拉应力小于1.2mPa，压应力小于7.5mPa，坝体呈不对称布置，混凝土量42.56万m³，强度为C30（90d），分13个坝段浇筑，6、8、10号坝段坝身设3个中孔，5、7、9号坝段坝身设3个表孔，12号坝段为溢洪道进口。坝基左侧有深槽，深9m，宽52m，长41m，采用外掺氧化镁混凝土回填，以补偿混凝土温降收缩，防止开裂，简化施工工艺，加快施工进度。中孔混凝土采用硅粉和粉煤灰共掺的抗磨蚀混凝土，强度C50，厚0.5～1m。大坝设置了平面位移控制网和精密水准网。埋设了较多的内部监测仪器，观测大坝的应力和应变，并选用美国基美星公司2 300系统进行自动化监测。运行以来，大坝最大径向变形为13.42mm，切向变形约6mm（向左岸），均小于设计值；最大压应力3mPa左右，拉应力1mPa左右。

工程按100年一遇洪水设计，下泄流量9 283m³/s；1000年一遇洪水校核，下泄流量12 466m³/s。由于河床狭窄，泄洪布置采用岸边和坝身相结合的方式，泄流分配约为54％和46％，使下泄洪水沿河道纵向拉开，分散落点，充分消能，减轻冲刷。泄洪建筑物由左岸1条无压泄洪隧洞和1条分内外侧的溢洪道，以及坝身3个中孔和3个表孔组成。泄洪隧洞长525m，堰顶高程950m，设弧形工作闸门控制，出口采用斜鼻坎挑流，最大下泄流量3 376m³/s。溢洪道长约270m，堰顶高程950m，设平面工作门挡水，渥奇段设掺气坎，出口采用曲面贴角鼻坎挑流，最大下泄流量为4 220m³/s。坝身中孔按二大一小布置，两边孔为5m×6m（宽×高），中间孔为3.5m×4.5m（宽×高），进口底坎高程890m，进口设事故检修闸门，出口设弧形工作闸门，水封为伸缩式，消能工为突扩跌坎（掺气）窄缝消能，最大下泄流量2 621m³/s。坝身表孔宽11m，堰顶高程967m，设11m×7m平面工作闸门挡水，出口为挑流连续鼻坎，挑角14°，最大下泄流量2 250m³/s。

东风水电站平面布置与拱冠处坝剖面图（单位：m）

（a）水电站平面布置图；（b）拱冠处坝剖面图

引水发电系统布置在右岸山体内，按单元供水，主要建筑物有进水口、3条引水隧洞、地下式厂房、主变洞、尾水洞、通风洞、进厂交通洞等，形成庞大而复杂的地下洞群。引水隧洞直径6.5m，厂房长105m、宽20m、高48m，主变洞长66m、宽13m、高8.65m，开关站长51.72m、宽12.2m、高1.3m。地下厂房等洞室群位于右拱端上游，即水库区山体中，以避开拱端推力的影响，并保证坝肩岩体的稳定。围岩支护均采用喷锚支护，吊车梁为岩锚式。

电站电气设备采用SF₆全封闭组合电器（GIS），以3回220kV出线接入贵州电网，高压电缆采用高密度交联聚乙烯电缆。

工程主体工程量：土石方明挖222万m³，石方洞挖83.5万m³，混凝土浇筑143.5万m³，帷幕灌浆32.15万m，固结灌浆18.11万m。使用水泥84万t，钢筋3.32万t。水库淹没耕地583hm²，迁移人口8 656人。工程总投资1995年核定为静态18.42亿元、动态26.49亿元。还贷期上网电价0.49元/（kW·h），还清贷款后上网电价为0.2元/（kW·h），项目财务内部收益率为18.3%。

工程于1984年底开始筹建，1987年主体工程开工，1989年1月30日截流，1990年1月27日坝基深槽混凝土开始浇筑，1994年4月6日封堵3号导流底孔水库蓄水，1994年8月30日第1台机组并网发电，1994年12月26日第2台机组发电，1995年12月26日第3台机组并网发电，1998年通过工程竣工专项验收。

工程由水利电力部贵阳勘测设计研究院设计，技施设计阶段中南勘测设计研究院分包引水发电系统设计，中国水利水电第九工程局施工。建设单位是贵州乌江水电开发有限责任公司。