天生橋Ⅰ級水電站

天生橋Ⅰ級水電站

電站最大工作水頭143m,最小工作水頭83m,設計水頭126.65m。溢洪道布置在右岸埡口處,全長1665m,其中引渠長1122m,引渠底寬120m,底部高程745m,引渠最大泄流量21750m3/s,最大流速3.8m/s。上下游圍堰按20年一遇枯水期流量設計,流量1670m3/s,堰頂高程分別為651m和644.2m。

基本內容


天生橋Ⅰ級水電站
Tianshengqiao Ⅰ HydropowerStation
概 述
天生橋Ⅰ級(壩盤)水電站位於中國貴州省安龍縣和廣西壯族自治區隆林縣交界處、珠江水系西江幹流南盤江上。壩址左岸屬貴州安龍縣,右岸屬廣西隆林縣,上游距南盤江支流黃泥河上的魯布革水電站約90km,下游距天生橋Ⅱ級水電站7km。電站東北向距貴陽市的直線距離為240km,西距昆明市250km。天生橋Ⅰ級水電站以發電為主,裝機容量120萬kW,保證出力40.52萬kW,多年平均發電量52.26億kW·h。電站建成后,還可提高下游天生橋Ⅱ級、岩灘大化水電站的保證出力88.89萬kW,增加年發電量40.77億kW·h。庫區淹沒耕地4539hm2,遷移人口4.43萬人。工程於1991年4月正式開工,1994年12月25日截流,1998年12月第一台機組發電。
壩址以上集水面積50139km2,壩址多年平均徑流量193億m3,多年平均流量612m3/s;多年平均懸移質輸沙量1578萬t,推移質輸沙量70萬t。主體工程按千年一遇洪水設計,相應流量20900m3/s,庫水位782.87m,相應泄流量15282m3/s;按可能最大洪水校核,入庫流量28500m3/s,相應庫水位789.86m,相應下泄流量21750m3/s。水庫系山區峽谷型水庫,正常蓄水位780m,死水位731m,總庫容102.57億m3,有效庫容58億m3,具有不完全多年調節能力。電站最大工作水頭143m,最小工作水頭83m,設計水頭126.65m。
大壩座落在由石灰岩砂岩泥岩泥灰岩組成的岩層上。壩址區地震基本烈度為6度,設計烈度為7度。
樞紐布置
工程由混凝土面板堆石壩、右岸放空隧洞及開敞式溢洪道、左岸引水系統及廠房等建築物組成。
混凝土面板堆石壩,壩頂高程791m,防浪牆頂高程792m(牆高4.7m,露出壩頂1m),最大壩高178m,壩頂長1137m,壩頂寬12m,上下游壩坡均為1∶1.4。
溢洪道布置在右岸埡口處,全長1665m,其中引渠長1122m,引渠底寬120m,底部高程745m,引渠最大泄流量21750m3/s,最大流速3.8m/s。渠道兩側為垂直邊坡,每隔22m設12m寬的馬道,不襯砌。引渠后緊接溢流堰,堰頂高程760m,設5孔弧形閘門,孔口寬13m、高20m。堰後為陡槽,槽長538m,中間設隔牆將陡槽分左、右兩槽。左槽3孔,凈寬47m,右槽凈寬30m。槽後接挑流鼻坎,挑角45°,半徑50m。泄槽用鋼筋混凝土襯砌,設有5道摻氣槽。
放空隧洞置於右岸壩肩,進口底坎高程660m,全長1062.17m,前段為有壓隧洞,長557.67m,圓形斷面,內徑9.6m;後段為無壓隧洞,長489.5m,方形斷面,寬×高為8m×11m。距進口339.17m處設事故閘門井,井高131m,內徑11m,內設6.8m×9m事故平板定輪閘門,距進口560.67m有壓隧洞末端為工作閘門室,設弧形工作門,尺寸為6.4m×7.5m。
引水道進口布置在壩上游左岸,進口尺寸長98m,寬27.5m,高79.5m,內設16扇攔污柵,1扇檢修門及4扇事故門。進水口底板高程711.0m。引水道由4條內徑9.6m、長551.49~652.86m的低壓隧洞及其後的4條內徑7~8.2m、長185m的高壓鋼管組成。
廠房為壩后地面式,順河向布置,長145m,寬26m,高67m,內設4台單機容量為30萬kW的混流式水輪發電機組水輪機機型HLA330-LJ-530。變壓器布置在上游側副廠房屋頂上,發電機和變壓器之間採用單獨單元結線。
工程施工
主要工程量:土石方開挖2655萬m3,土石方填築1913萬m3(其中壩體1797萬m3),混凝土132萬m3,帷幕灌漿5.4萬m,固結灌槳2.32萬m,鋼材總量61350t。採用隧洞導流方案。上下游圍堰按20年一遇枯水期流量設計,流量1670m3/s,堰頂高程分別為651m和644.2m。截流后的第一個汛期,允許圍堰和壩面過水(堰面用0.9m厚楔形混凝土塊保護),與導流洞聯合泄洪,泄洪標準按30年一遇設計,流量為10800m3/s。第二個汛期利用堆石壩體擋300年一遇洪水,導流洞和放空隧洞聯合泄洪,流量17400m3/s,以後隨壩體上升度汛標準逐年提高。1994年底截流。圍堰過水9次,過水時最大流量為4800m3/s,大壩填築實際工期為28個月,比設計工期少8個月,1997年9月~1998年6月平均月填築強度為56萬m3。
其 他
1.混凝土面板堆石壩
天生橋Ⅰ級水電站的面板堆石壩是中國目前已建、在建的同類型壩中最高的一座。根據工程築壩材料性質和面板壩的工作條件,壩體剖面分墊層料區、過渡料區、主堆石料區、砂泥岩堆石料區和下游堆石區。根據設計要求,墊層料最大粒徑80mm,大於5mm顆粒含量為45%~65%,應達到的填築標準是:相對密度0.8,相應干密度2.2g/cm3,孔隙率0.19。鋪層厚0.4m,振動碾壓6遍。過渡料採用溢洪道開挖的灰岩料,最大粒徑300mm,鋪層厚0.4m,振動碾壓6遍。主堆石料採用溢洪道或採石場開挖的弱風化、微風化和新鮮灰岩料,最大粒徑800mm,鋪層厚0.8m,振動碾壓6遍。砂泥岩堆石料採用微風化和新鮮岩石開挖料,允許最大粒徑800mm,鋪層厚0.8m,振動碾壓6遍,下游堆石料採用灰岩開挖料,最大粒徑1600mm,鋪層厚1.6m,振動碾壓6遍。
面板頂部厚30cm,底部最大厚度90cm,總面積15.6萬m2,體積8.87萬m3,面板混凝土標號為R250,B12,D100,設一層雙向筋,含筋率0.3%~0.4%。面板設垂直縫,間距16m,壩肩分別有10和15條張性垂直縫,其餘為壓性垂直縫。垂直縫為平接硬縫,底部均為銅片止水,縫頂柔性填料止水僅用於張性垂直縫。面板分三期澆築,在高程640m和725m處設水平縫。面板和趾板之間設周邊縫。周邊縫底部設銅片止水,中部PVC止水,頂部柔性止水,死水位以下的周邊縫均用粘性土覆蓋。
趾板建基面在弱風帶內2m。最大寬度為10m,厚1m。在地形和地質條件變化處設縫,上部設一層雙向鋼筋。用鋼筋和基岩連接。通過趾板進行灌漿,帷幕灌漿深度按單位吸水率0.03L/(min.m.m)確定,最大深度80m。對錶層中等透水岩體進行固結灌漿