龍羊峽水電站

水利工程

龍羊峽水電站距黃河發源地1684千米,下至黃河入海口3376千米,是黃河上游第一座大型梯級電站,人稱黃河“龍頭”電站。龍羊峽位於青海省共和縣與貴德縣之間的黃河幹流上,長約37千米,寬不足 100米。黃河自西向東穿行於峽谷中,兩岸峭壁陡立,重巒疊嶂,河道狹窄,水流湍急,最窄處僅有30米左右,兩岸相對高度約200米~300米,最高可達 800米。

概況


龍羊峽水電站的碑銘
龍羊峽水電站的碑銘
“龍羊”系藏語,“龍”為溝谷,“羊”為峻崖,即峻崖深谷之意。峽谷西部入口處海拔2460米,東端出口處海拔2222米,河道天然落差近240米,龍羊峽水電站建在峽谷入口處龍羊峽水電站,由攔河大壩、防水建築和電站廠房三部分組成,壩高178米,壩長1226米(其中主壩長396米),寬23米,形成了一座面積383平方千米、庫容247億立方米的人工水庫。電站總裝機容量128萬千瓦(安裝4台32萬千瓦水輪發電機組),併入國家電網,強大的電流源源不斷輸往西寧、蘭州、西安等工業城市,並將輸入青海西部的柴達木盆地和甘肅西部的河西走廊,支援中國西部的現代化建設。除發電外,龍羊峽水電站還具有防洪、防凌、灌溉、養殖等綜合效益。
兩岸山壁陡峭,如刀砍斧劈,周圍亂石橫布,犬牙交錯,危石崢嶸。龍羊峽水電站是黃河上游第一梯級水電站,故有“龍頭電站”之稱。從龍羊峽至青銅峽900公里的黃河上,落差達1324米,可修建13座梯級電站。龍羊峽大壩這個鋼筋水泥鑄就的龐然大物將黃河攔腰截斷,黃河以500立方米/秒的速度從壩內奔騰而出,聲如巨雷,大地震抖,瀑布騰空,水霧瀰漫,真可謂驚心動魄。峽谷絕險,滔聲雷動,大壩巍峨,碧波平湖,構成了一幅奇妙的大自然畫卷,也充分展示了人類的偉大。1987年9月29日,龍羊峽水電站首台機組併網發電。

規模


龍羊峽水電站最大壩高178米,為國內和亞洲第一大壩。壩底寬80米,壩頂寬15米,主壩長396米,左右兩岸均高附壩,大壩全長1140米。它不僅可以將黃河上游13萬平方公里的年流量全部攔住,而將在這裡形成一座面積為380平方公里、總庫密量為240億立方米的中國最大的人工水庫。

經濟價值


電站建成后,可裝32萬千瓦的發電機4台,總裝機容量達128萬千瓦,年發電量為23.6億千瓦時。龍羊峽水電站除發電之外,還具有防洪、防凌、灌溉、養殖四大效益。龍羊峽水電站自投入運行到2001年5月25日,已安全發電546.24億千瓦時,創產值40.8億元;為西北電網的調峰、調頻和下游防洪、防凌、灌溉及緩解下游斷流發揮了重要作用,是黃河幹流其它水電站都無法替代的。為促進青海經濟發展奠定了基礎,同時也為龍羊峽地區的旅遊、養殖和改變區域環境創造了條件。

建設歷史


龍羊峽水電站建設從1976年開始,1979年11月實現工程截流;1982年6月開始澆築主壩混凝土;1986年10月15日導流洞下閘蓄水;4台發電機組分別於1987年10月4日、1987年12月8日、1988年7月5日、1989年6月14日相繼投產;泄水建築物底、深、中孔在1987年至1989年期間相繼投入使用;1990年主壩封拱高程至2610米;1993年工程銷號,未完工的項目轉入尾工工程施工。2000年8月《黃河龍羊峽水電站工程竣工驗收安全鑒定報告》在西寧定稿,至此,龍羊峽水電站工程大壩安全鑒定工作全部結束。《黃河龍羊峽水電站工程竣工驗收安全鑒定報告》的最終結論為:龍羊峽水電站自1986年下閘蓄水運行至今已十三年多,經歷了三次較高水位、三次3級左右的水庫誘發地震活動期和兩次里氏4.0級以上的構造地震影響,總的來說近壩庫岸、大壩和兩岸壩肩岩體、引水系統和發電廠房等工作狀況正常。龍羊峽水電站工程總體是安全的,各建築物工作狀態未見明顯異常,已具備進行竣工驗收的條件,存在問題需在運行中不斷解決,以利於工程的安全運行。驗收委員會對工程質量作出總評價,認為龍羊峽水電站工程總體來看大壩徑向和切向變位絕對值較小,基礎和深部斷層變位較小,壩體防滲效果好,大壩和基礎工作狀態正常;主壩及基礎處理整體質量合格,斷層帶高壓固結灌漿后變形模量滿足要求;設計技術方案合理、可靠,滿足規範要求。

工程施工


龍羊峽水電站由於壩址有10條大斷層,因此進行了大規模的處理工作。壩基處理的主要措施有:調整拱壩體形,使壩肩向兩岸適當深嵌,避開壩肩被斷裂割切的不利影響,使拱端推力方向與可能滑移面近於正交;對近壩斷層採用網格式混凝土置換洞塞;對較寬的斷層及其交匯帶採用混凝土傳力洞塞和傳力槽塞,傳力洞斷面達60m;在F73斷層上,設置網格式混凝土抗剪洞塞;對斷層周圍岩石和近壩未經置換處理的斷層進行高壓固結灌漿;對兩岸局部不穩定岩體,採用抗剪洞塞,預應力錨索、錨樁、錨桿、表面襯護、排水等方法加固;壩基防滲帷幕和排水幕延伸至兩岸深部並在壩前用混凝土封堵、高壓固結灌漿、化學灌漿等方法攔截滲流。帷幕灌漿孔為2排,谷底孔深80m,左岸孔深160m。基礎處理總工程量為:地下岩石洞挖18萬m,回填混凝土12萬m,帷幕灌漿16.4萬m,固結灌漿26.1萬m,化學灌漿1.45萬m,排水孔5.3萬m,岩錨7萬t,噴錨護面2萬m。
採用隧洞導流,基坑全年施工的方式。導流隧洞為馬蹄形,底寬15m,邊牆高12~14m,按20年一遇洪水設計。上游堆石圍堰高53m,長85m,用厚0.96~1.94m的鋼筋混凝土心牆防滲。圍堰右端設有施工期用的非常溢洪道,底寬10.5m,最大泄流能力700m/s。1981年9月發生200年一遇大洪水,流量5570m/s,從非常溢洪道分流540m/s。1979年12月截流,流量690m/s,用鉛絲籠塊石、13t混凝土四面體立堵,最大落差1.4m。

旅遊


龍羊峽水電站廠區內的雕塑
龍羊峽水電站廠區內的雕塑
從西寧出發,過日月山,南行到146公里,便是世界聞名、中國第二大水電站--龍羊峽水電站。這座水電站上距黃河發源地1684公里,下至黃河入海口3376公里,是黃河上游第一座大型梯級電站,人稱黃河“龍頭”電站。
最佳旅遊季節:全年。
交通工具:汽車。

技術數據


水庫全景
水庫全景
水庫全樞紐由主壩、泄水建築物及壩后式廠房等組成。擋水建築物包括混凝土重力拱壩、重力墩和副壩)前沿總長1277m。主壩長396m,壩頂高程2610m,最大中心角85°02′39″,外半徑265m,拱冠斷面壩頂厚15m,壩底厚80m,厚高比0.45,弧高比2.21,壩體混凝土工程量約157萬m。共分18個壩段,設縱縫和橫縫。右岸重力墩長103.35m,左岸重力墩長57.18m。副壩2座,最大壩高43m,壩頂寬7m,總長約700m。
泄水建築物有溢洪道、中孔、深孔及底孔4層。右岸泄槽式溢洪道,設2個表孔,進口布置於右副壩上,由引水渠、溢流堰、明渠泄槽(水平與陡坡段)及挑流鼻坎等組成。堰頂高程2585.5m,設有滑動平面閘門與弧形閘門,孔口尺寸分別為12m×14.5m和12m×17m,最大泄流量4493m。差動式對稱曲面貼角窄縫鼻坎挑流消能。
左岸中孔泄水道位於主壩6號壩段,由壩內壓力段、壩后弧門閘室段、明槽段及尾坎組成。進口底坎高程2540m,事故檢修平板閘門與弧門孔口尺寸分別為8m×11m和8m×9m,最大泄洪量2203m/s。採用擴散斜扭鼻坎挑流消能。深孔及底孔泄水道分別位於右岸主壩12號和11號壩段內,呈非徑向布置,由壩內壓力段、壩后弧門閘室段、明槽段及尾坎組成。進口底坎高程分別為2505m和2480m,弧門孔口尺寸均為5m×7m。最大泄流量分別為1340m/s和1498m/s。深孔採用擴散加小挑坎斜扭鼻坎挑流消能,底孔採用曲面貼角斜鼻坎挑流消能。底孔弧形閘門,工作水頭120m,支座最大推力62978kN,支承結構採用預應力混凝土。各泄水建築物均設有摻氣設施:深底孔偏心鉸弧門后側牆突擴60cm,底板突跌分別為1.5m和2.0m;下游另設2道摻氣槽。
廠房為壩后地下混合式廠房,位於大壩下游約60~70m處。採用壩內壓力鋼管引水,鋼管內7.5m,管壁厚20~40mm。主廠房內設4台單機容量32萬kW的混流式水輪機發電組。水輪機轉輪直徑6m,轉速125r/min,額定出力32.56萬kW,最高效率93%,設計點效率91.5%。水輪發電機為半傘空冷式,額定電壓15.75kV,額定容量355.6MVA,額定功率因數0.9。採用發電機-變壓器組單元接線。電站設計水頭122m,最大水頭149m,最小水頭111m。