東風水電站
東風水電站
東風水電站坐落於烏江幹流的鴨池河段上,距省會貴陽88公里,是烏江流域梯級開發的第二座水電站。電廠1994年8月31日首台機組投產發電,1995年12月三台機組全部建成投產。原設計裝機容量為51萬千瓦(3×17萬千瓦),多年平均發電量24.2億千瓦時。2004年初至2005年5月,電廠對機組實施了改造增容工程,機組裝機容量增至57萬千瓦(3×19萬千瓦)。
(圖)東風水電站
(圖)圖紙
壩址區河谷呈"U"形,枯水期水面僅寬50~60m,河床覆蓋層1~9m。基岩為三疊系下統永寧鎮組灰岩、白雲岩和白雲質灰岩,岩性堅硬,岩溶不甚發育。大壩建基面以下50~60m處有半堅硬完整的九級灘頁岩,是良好的隔水層。
壩址以上流域面積18161km2,多年平均流量345m3/s,年徑流量109億m3,年輸沙量1260萬t,千年一遇設計洪水流量14200m3/s。水庫正常蓄水位970m,相應庫容10.25億m3。死水位936m,相應庫容5.35億m3。調節庫容4.9億m3,屬不完全年調節水庫。水庫淹沒耕地564hm2,遷移人口8018人。
建築物包括河床混凝土拱壩、左岸泄洪隧洞和岸邊溢洪道、右岸引水系統和地下廠房。壩頂高程978m。壩頂中心弧長254m,中心角64.56°~94.1°,壩頂寬6m,最大底寬27m,厚高比為0.176。
壩身設有3個表孔和3個中孔。表孔尺寸為11m×5m,底坎高程967.0m。中孔的2個邊孔尺寸為5m×6m,中間孔尺寸為2.5m×4.5m,底坎高程為890m。左岸無壓泄洪隧洞,進口堰頂高程為950m,隧洞尺寸為12m×20m。岸邊開敞式溢洪道進口堰頂高程為950m,孔口尺寸為15m×20m。校核情況下,表孔、中孔、泄洪隧洞、岸邊溢洪道的泄流量分別為2300、2620、3410、4225m3/s。
地下廠房長105.6m,寬21.7m,高48m。安裝3台混流式水輪發電機組,單機容量17萬kW。最大水頭132m,設計水頭117m,最小水頭95m。水輪機轉輪直徑4.5m,轉速187.5r/min,額定流量160.5m3/s,最高效率95.5%,設計點效率93.88%,吸出高度-4.5m。3條直徑為6.5m的壓力引水隧洞,每條隧洞後接內徑6m的壓力鋼管,引水道平均長約227m。主變壓器洞內設有3台200MW的三相變壓器,220kV高壓配電裝置為氣體絕緣金屬封閉電器,亦設在地下。
主體工程量為:土石方明挖227萬m3,石方洞挖83萬m3,土石方填築11萬m3,混凝土澆築135萬m3,帷幕灌漿29萬m3。
採用隧洞結合過水圍堰方式導流。導流隧洞位於右岸,進口底坎高程832m,斷面尺寸為12m×14.13m,長580m,按枯水期20年一遇洪水流量設計。在壩體836m高程預留後期導流用的3個臨時底孔,尺寸為5m×7.24m。上游土石過水圍堰高17.5m,頂面用3.3m×2m×0.2m的混凝土楔形塊保護。
設計過堰單寬流量為104m3/s,最大水深15.6m,最大流速11.6m/s,實際過堰流量4250m3/s,單寬流量57m3/s,堰上水深10.3m。混凝土施工設備為2座2×1.5m3拌和樓和2台20t輻射式纜機。
地面及地下洞室的開挖均採用控制爆破技術,並在地下廠房和溢洪道高邊坡處理中採用錨噴作為施工和永久支護。防止水庫滲漏的帷幕灌漿全長3650m,面積約40萬m2。
(圖)東風水電站
東風水電站壩址控制流域面積18100km2,流域內雨量豐沛,年平均降水量達1102mm。壩址實測最大流量8410m3/s,實測最小流量44.8m3/s,多年平均流量345m3/s,年水量為108.8億m3。調查歷史洪水最大流量為10300m3/s。500年一遇設計洪峰流量10300m3/s,5000年一遇校核洪峰流量14400m3/s。壩址多年平均輸砂量為1260萬t,多年平均懸沙含量1.13kg/m3。水庫為深切峽谷型。庫盤為可熔岩與非可熔岩相間分佈,經多次調查,和大量的地質勘探(僅查漏鑽探工作量達12000多米),以及堵洞與查漏試驗等工作,並邀請國內有關專家多次研究,認為不存在向鄰谷大範圍的滲漏問題;僅庫首右岸存在由魚洞暗河地帶向涼風洞小範圍繞壩滲漏,但可採取防滲處理工程措施解決,帷幕灌漿孔總深度約30萬m。庫區不存在嚴重的坍岸問題,僅局部地段存在小規模的崩塌問題,也無重要礦藏被淹。壩址位於石灰岩峽谷中,正常水位河面寬約50~60m,兩岸山坡較陡,約75°~85°。壩址基岩為三迭系下統永寧鎮組灰岩,岩層緩傾上游,構造簡單,岩溶發育弱,岩體強度高,只是壩基有小深槽,壩肩有小斷層等不利地質條件,可在具體工程設計和施工中予以處理。壩址防滲條件較好,岩體透水性不大,河床與右岸有一層厚約40m的隔水層。地下廠房圍岩完整,強度足夠,岩體透水性小,地下水位低,地應力不高,建廠條件較好。據雲南省地震局的鑒定意見,地震基本烈度不大於6度。
本電站是一個發電工程,當正常蓄水位970m時,水庫庫容8.64億m3,調節庫容4.9億m3。電站裝有3台單機容量17萬方kW的水輪發電機組,總裝機容量51萬kW,保證出力11萬kW,年發電量24億kW·h。電站建成后,可增加烏江渡水電站保證出力約3萬kW,年發電量約0.7億kW·h。
東風水電站屬二等工程。電站樞紐由雙曲拱壩、地下廠房和泄水建築物等組成。大壩為混凝土雙曲拱壩,最大壩高173m,壩頂弧長259.35m;溢洪道布置在左岸,並在壩身開孔聯合泄洪;廠房布置在右岸,為地下式,發電隧洞採用一機一洞布置,共3條,每條平均長約為192m;尾水隧洞1條,長210m;主變壓器及220kV開關站設在地下 東風水電站對外交通採用公路運輸。施工導流採用隧洞導流方案。導流標準為枯水期10年一遇流量1.350m3/s設計,過水圍堰高約26m;導流隧洞為方圓形,斷面12×14.13m,長610m。
東風水電站由水電部貴陽和中南勘測設計院設計(前者總體設計和大壩,後者引水系統和地下廠房),集團公司水電九局施工。自1984年以來,貴陽院在清華大學、成都院、集團公司水電九局等大力協作配合下,從“扁平、減薄、少嵌”等方面入手,對拱壩體型不斷進行優化,擬選定拋物線雙曲拱壩方案,壩頂厚6m,底厚27m,厚高比約為0.176,屬薄拱壩範圍。該方案較好地適應了壩址的地形地質條件,滿足了應力、變形及穩定的要求,並有利於施工,與原初步設計方案比較,可節省混凝土約16萬m3,石方開挖約7萬m3,初步估算可節省投資1470萬元。設計單位還準備在此基礎上進一步優化,以進一步節省工程量,改善應力條件,確保工程安全。
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