丹江口水利樞紐
丹江口水利樞紐
丹江口水利樞紐位於中國湖北省丹江口市、漢江與丹江匯口以下800m處,是開發漢江的第一個控制性大型骨幹工程,具有防洪、發電、引水、灌溉、航運、養殖等綜合效益。樞紐分兩期開發,第一期正常蓄水位157.0m,相應總庫容174.5億m3,裝機容量90萬kW,多年平均發電量38.3億kW·h。河床寬縫重力壩,最大壩高97m。一期工程於1974年竣工。第二期工程正常蓄水位170m,總庫容290.5億m3。多年平均可向華北調水145億m3以上。
多年平均可向華北調水145億立方米以上。
二期工程已近接近尾聲,大致於2013年8月份實行蓄水並進行後續的調整工作,為南水北調工程順利送水做準備。
丹江口水利樞紐
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壩后式廠房位於河床左部,廠房壩段長174m,安裝6台單機容量為15萬kW的豎軸混流式水輪發電機組。轉輪直徑5.5m,總重658.3~588t,額定轉速100r/min,額定出力15.4萬kW,最高效率92.8%。初期單獨運轉時,最大水頭71.5m,最小水頭44m,設計水頭63.0m;後期運轉時最大水頭81.5m,最小水頭45.4m,設計水頭63.5m。機組最大過流量275m3/s和277m3/s。發電機為傘式空冷型,額定電壓15.75kV,額定容量17.65萬kVA,額定功率因數0.85,定子鐵心內徑12.8m,轉子重572t和490t。引水壓力鋼管直徑7.5m,埋設在壩內,進口高程115m。
左岸土石壩全長1223m,最大壩高56m,為粘土心牆及粘土斜牆、砂礫料壩殼土石混合壩。左岸土石壩與河床混凝土壩之間的左岸聯接段長220m,為實體重力壩。為避開片岩區,混凝土壩軸線向下游轉彎。左岸土石壩在聯接段混凝土壩上游面與其正交聯接。聯接處設有上、下游擋土牆。
右岸土石壩長130m,為粘土心牆風化石碴壩殼土石混合壩。右岸聯接段長339m,為實體重力壩。
通航建築物布置在右岸,越過右岸混凝土連接壩段,採用垂直升船機與斜面升船機相結合的形式。全線由上游導航防護建築物、垂直升船機、中間渠道、斜面升船機和下游引航道等5部分組成,中心線成一折線,總長1093m。垂直升船機為乾式包括承重結構、橋式提升機、提升架和直流電氣控制設備等部分。最大提升高度45m(遠景59m),最大提升重量450t,提升速度8m/min,平移速度30m/min。中間渠道長410m。斜面升船機用雙駝峰式兩面坡攔水,呈高低輪和高低軌相結合的布置形式。包括斜坡道、斜架車、提升絞車、摩擦驅動裝置和直流電氣控制系統等部分。斜坡道全長395.5m。斜面提升機最大牽引力為4×18.50=74t,最大牽引重量365t,最大牽引行程300m,牽引速度為30m/min。承船廂尺寸:干運為32m×10.7m×1.2m,濕運為24m×10.7m×0.9m。設計最大船舶尺寸:36.96m×7.94m×0.92m,重150t;45.20m×10.0m×1.10m,重300t(減載)。過船時間:垂直升船機單向運行時,干運24.2min,濕運26.2min;迎向運行時,干運33.8min,濕運37.8min;斜面升船機單向運行時,干運28.5min,濕運30.5min;迎向運行時,干運38.1min,濕運42.1min。設計的年單向通過能力:下水為82.38萬t;上水為73.55萬t。
在壩址上游左岸30km處已建2座灌溉取水渠首。陶岔渠首,引水流量500m3/s。閘室為5孔涵洞式鋼筋混凝土結構,孔口尺寸6m×6.7m,閘底板高程140.0m。清泉溝渠首,引水流量100m3/s,無壓隧洞,寬7m、高7m、長6775m,進口高程143m。
丹江口水利樞紐
採用河床分期導流。第一期先圍河床右岸部分,將右岸壩段的混凝土澆築至高程100m左右,並形成10個4m×8m、2個2m×4m的導流底孔。第二期圍左岸部分,江水從右岸壩體的已澆混凝土面及導流底孔下泄,進行左岸混凝土大壩施工。二期土石圍堰最大高度約46m,按1%洪水47000m3/s設計,0.5%洪水52000m3/s校核。截流設計流量選用12月中下旬20年一遇瞬時流量640m3/s作為標準。採用平堵與立堵相結合方式截流。12月22日和24日龍口束窄至22.5m寬。12月26日9時50分,最後合龍。83輛12~25t自卸汽車從左岸向龍口傾卸混凝土塊體和大塊石,人工向龍口右側的裹頭前緣拋投竹籠和大塊石,雙拼自卸木船在龍口上游平拋竹籠,三面進攻,到11時55分龍口水深已小於2m,最大流速2.74m/s。落差2.18m。13時龍口堆石堤全部拋出水面,截流成功,歷時3h10min。
壩體混凝土澆築主要採用施工棧橋門(塔)機配輕軌柴油機牽引平板車3m3混凝土罐供料運輸方案。廠房利用塔吊進行混凝土澆築。102混凝土生產系統由3座拌和樓組成。年最高生產能力達62.5萬m3,月最高達8.2萬m3。製冷系統容量為354×14kcal/h。
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1962年以前澆築的近90萬m3混凝土共發生架空、冷縫等質量事故427次,各類裂縫2426條,需要進行補強灌漿和處理。在19~33壩段上游面增設防滲板處理。防滲板底部最大厚度10m左右,頂部厚度6~7m,板頂高程與已澆壩體混凝土齊平。底部設基礎灌漿廊道,高程102m設壩面排水廊道,橫縫止水為兩道紫銅片加瀝清井。防滲板與老壩面的結合,採用沿老壩面預留1.10m的寬槽,待防滲板及壩體混凝土冷卻至穩定溫度后回填二期混凝土,使板、壩結合成整體。在寬槽頂部,分別在高程117.5m及108m設置並縫廊道,廊道底部加配鋼筋。對9~18號壩段的迎水面的防滲,採用鑽孔和細磨水泥灌漿,形成壩體防滲帷幕。對壩體內的質量事故,採用補強灌漿處理。對17條基礎貫穿裂縫中危害最嚴重的7條裂縫進行了專門處理。如9~11號壩段基礎楔形梁的基礎貫穿裂縫,在95m高程鋪設了一層防裂鋼筋網,在99.6~105m高程又澆設了一層厚5.4m的並倉板。又如18壩段2壩塊的基礎貫穿裂縫進行了抽槽回填並在壩段兩側寬縫面貼澆夾板混凝土處理。對錶面貫穿壩塊裂縫(或稱通倉裂縫),採取鋪設騎縫鋼筋,並提高上層混凝土標號處理。對大量的一般表面裂縫未作處理。
丹江口水庫具有防洪、發電、灌溉、航運、養殖等綜合利用任務,需要對水庫進行優化調度,以滿足各用水部門的要求,正確處理各部門之間的矛盾。通過研究建立了以發電效益為最大目標的數學模型,得出水庫優化調度圖。在研究過程中,應用“懲罰”的辦法解決發電保證率問題,應用“控制線”法解決灌溉保證率問題;把徑流作為隨機過程,考慮相鄰時段相關情況,應用動態規劃與馬爾柯夫過程的理論,建立遞推計算方程組,用優選計算方法求解水庫優化調度圖。同時也結合目前的實際情況,對水庫綜合利用的各種要求進行適當的處理。
丹江口水庫初期規模(正常蓄水位157m)共淹沒農田28667hm2,有效遷移人口38.2萬人(不包括工程開工初期的有效移民3萬人),絕大部分為農民。這些移民從1958年至1975年曆時17年,先後分6批進行搬遷安置。約40%的人口外移,約60%就近安置在水庫周圍。現在移民安置區的經濟有了較大發展,人民生活水平顯著提高,移民已經穩定下來。
丹江口水利樞紐
2021年1月,入選第四批國家水情教育基地名單。
2021年,入選新命名全國愛國主義教育示範基地名單。