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词条 隔河岩水电站
释义

§ 简介

上游电站进水口

隔河岩水电站坝址处两岸山顶高程在500m左右,枯水期河面宽110~120m,河谷下部50~60m岸坡陡立,河谷上部右陡左缓,为不对称峡谷。大坝基础为寒武系石龙洞灰岩,岩层走向与河流近乎正交,倾向上游,倾角25°~30°、岩层总厚142~175m;两岸坝肩上部为平善坝组灰岩、页岩互层。地震基本烈度为6度,设计烈度7度。

坝址以上流域面积14430km2,多年平均流量403立方米/s,平均年径流量127亿立方米。实测最大洪峰流量18900立方米/s,最枯流量29立方米/s。多年平均含沙量为0.744kg/立方米,年输沙量1020万t。工程按千年一遇洪水22800立方米/s设计,相应库水位202.77m,按万年一遇洪水27800立方米/s校核,相应库水位204.59m,相应库容37.7亿立方米。正常蓄水位200m,相应库容34亿立方米。死水位160m,兴利库容22亿立方米。淹没耕地1138hm2,移民26086人。

§ 工程

隔河岩水电站厂房内景

隔河岩水电站位于湖北省长阳县城附近的清江干流上,距葛洲坝电站约50km,距武汉约350km。电站建成后主要供电华中电网,并配合葛洲坝电站运行。

坝址处多年平均流量390立方米/s,年水量123亿立方米。清江含砂量较少,多年平均含砂量为0.744kg/立方米,坝址处多年平均输砂量约1020万t。坝址岩层为寒武系石龙洞组灰岩,岩层厚148~185m,断层及裂隙发育,又有不同程度的溶蚀洞穴存在,因此应注意岩溶渗漏及两岸拱座部位的稳定问题,但经处理后可满足修建高坝的要求。坝址地震基本烈度为6度。库区两岸山体雄厚,绝大部分库段无水库渗漏问题,仅罗家坳河间地块的石龙洞组灰岩,存在溶隙性渗漏,通过多年地质勘探分析,不存在贯穿分水岭的岩溶管道,不会产生危害性渗漏。库区岸坡存在不稳定体多处,因距坝址较远,不致造成威胁工程安全,但应注意库岸局部失稳对移民安置的影响。当正常蓄水位200m时,水库面积72km2,干流回水长度95km。水库淹没涉及长阳和巴东两县,绝大部分在长阳县。按0年一遇洪水标准移民,迁移人口26086人;按5年一遇洪水标准征地,淹没耕地约17086亩(其中水田4361亩)。

隔河岩水电站为清江干流主要梯级之一,以发电为主,兼有防洪及航运等综合利用效益。当正常蓄水位200m时,库容隔河岩水电站

34亿立方米,死水位160m时,库容12.2亿立方米,调节库容21.8亿立方米,具备年调节性能。厂房内装4台单机容量30万kW水轮发电机组,总装机容量120万kW,保证出力18.7万kW,年发电量30.4亿kW•h。电站建成后将成为华中电网的调峰、调频骨干电站之一,与系统内葛洲坝、丹江口及其他水电站补偿调节,可发挥更大的效益。水库正常蓄水位以下预留5亿立方米防洪库容,对提高荆江河道的防洪能力将产生有利的影响。目前通过坝址的货运量为20万t,另有木材5万立方米,常年可通航15~20t船只,待隔河岩及下游高坝洲建成后,可形成长约150km的5级航道直通长江。

隔河岩水电站为一等工程,枢纽由、泄洪建筑物、引水式地面厂房、开敞式开关站及斜坡式升船机等组成。大坝最大坝高151m,坝顶弧长648m;溢流坝段布置在河床中部,坝顶表孔5孔,孔口尺寸(宽×高)14×19.6m,4孔深孔,孔口尺寸(宽×高)6×8m,采用底流消能方案;厂房及开关站布置在右岸,厂房尺寸(长×宽)144×44.5m;两级垂直升船机布置在左岸,按5级航道,最大船舶吨位300t及年运输能力270万t进行设计。

隔河岩水电站对外交通采用公路交通方案。施工导流采用枯水期隧洞导流、汛期围堰和基坑过 水的导流方式,导流标准3000立方米/s。导流隧洞布置在左岸,全长951m,其中进出口明渠分别为128m和199m,洞身段624m,隧洞断面尺寸(宽×高)13×16m。

工程由长江流域规划办公室设计,经过投标招标选定葛洲坝工程局和铁道部第十八工程局等施工。1986年10月主体工程开工,至1988年底导流工程已完工,两岸(包括厂房高边坡)开挖正在 进行,并已进行混凝土浇筑。预计1992年开始发电,1993年工程竣工。

§ 枢纽布置

隔河岩水电站厂房外景

隔河岩水电站枢纽建筑物由河床混凝土重力拱坝、泄水建筑物、右岸岸边式厂房、左岸垂直升船机组成。

大坝坝顶高程206m,坝顶全长653.5m,坝型为"上重下拱"的重力拱坝,其封拱高程左岸为150m,河床为180m,右岸为160m,上游坝面采用铅直圆弧面,外半径为312m。下游坝坡:上部重力坝为1∶07;下部重力拱坝为1∶05,其间用铅直线联结。拱圈平面内弧采用三心圆,靠近拱冠部位采用定圆心大半径等厚圆拱,拱端部位采用变圆心小半径贴角加厚,坝坡随之渐变为1∶0.75。顶拱中心角80°。

溢流段位于坝的中部,溢流前缘长度为188m。共设7个表孔,4个深孔和2个放空兼导流底孔。表孔堰顶高程181.8m,尺寸为12m×18.2m。深孔孔底高程134m,尺寸为4.5m×6.5m。底孔孔底高程95m,尺寸为4.5m×6.5m。各孔口均用弧形闸门控制操作,并在其上游设检修平板闸门。表孔在设计和校核条件下的泄洪能力分别为17060立方米/s和19950立方米/s。

电站厂房位于右岸河滩阶地上,采用隧洞引水。进水口设在大坝上游右岸山体边坡上,底部高程142.5m。4条直径9.5m的隧洞接直径8m的压力钢管,单机单洞,分别接至4台30万kW水轮发电机组。引水道总长4×599m,电站主厂房全长142m,基础宽38.6m。水轮机为混流式,转轮直径5.74m,设计水头103m,最大水头121.5m,最小水头80.7m,额定转数136.4r/min,额定出力31万kW,最高效率95.3%,单机最大引用流量328立方米/s。发电机为立轴三相同步半伞式,额定容量340MVA,额定功率因数0.9,额定电压18kV。副厂房紧靠主厂房上游侧,4台主变压器布置在厂房上游侧高程100m的平台上。出线为220kV和500kV各2回,高压侧均采用六氟化硫全封闭组合电器。

300t级垂直升船机位于左岸岸边,总升程122m分为2级,年通过能力为340万t。第一级与左岸重力坝相交叉,成为大坝挡水前缘的一部分,升程40m,可适合库水位变幅40m的要求。第二级位于左岸下游河滩,升程82m,衔接中间错船渠和下游河道。中间错船渠长400m,宽30m。升船机采用全平衡钢丝卷扬系统,承船厢有效尺寸为42m×10.2m×1.7m,带水总重量1400t。

§ 工程施工

高边坡处理

隔河岩水电站主体建筑物工程量:挖填土石方567万立方米,浇筑混凝土328万立方米(其中大坝混凝土265万立方米),金属结构总重25300t。

采取隧洞结合过水围堰方式导流。设计导流流量3000立方米/s,可保证枯水期连续6个月的基坑施工期。导流隧洞位于左岸,长695m,断面尺寸13m×16m,喷锚钢筋混凝土衬砌,洞内流速达15~20m/s。上游碾压混凝土围堰最大高度40m,体积近13万立方米,过水标准为12000立方米/s。下游土石过水围堰,顶面用10m×15m×1.5m混凝土护面,最大过堰流量7360立方米/s,隧洞在一年内打通,碾压混凝土围堰在87天内完成,实现了当年开工,当年截流的快速施工。

隔河岩水电站布置高、低辐射式缆机各2台浇筑大坝混凝土,缆机固定端设在右岸,移动端设在左岸。低缆机月设计生产能力每台2.5万立方米,高缆机月设计生产能力每台3.5万立方米。206m高程以上的混凝土浇筑则用10t塔机或门机进行。由右岸高、低2个砂石系统和混凝土系统供应混凝土,2个系统的生产能力均为360立方米/h。

在土石方开挖中,大量使用光面预裂爆破,特别是在厂房软弱夹层和大坝底部、拱座等开挖部位,改进了工艺,取得了良好效果。在引水隧洞施工中,使用了针梁模板全断面混凝土衬砌,并在衬砌中成功地施加环向预应力。

§ 其他

隔河岩水电站

几个重大工程技术问题

(1)坝址河谷岸坡陡峻,坝基灰岩呈弧形带状分布,坝址距页岩太近,采用上重下拱,上部封拱高程不同的重力拱坝,适合坝址地形、地质特点,改善了坝体内应力分布,与重力坝相比,可节省混凝土约70万立方米。

(2)大坝最大下泄流量达23900立方米/s,上下游水位差104.7m,入水单宽流量为191.2m2/s;并且还存在下游页岩抗冲能力低,拱坝泄洪引起的水流集中等问题。为适应上述特点,采用表孔、深孔和底孔的3层布置,以表孔为主、深孔为辅的泄洪方式。同时采用不对称宽尾墩结合"水垫池"的消能布置,取得了良好的消能效果。

(3)厂房引水隧洞出口高边坡,施工期间最大坡高155~222m,永久坡高110~170m,上部为石灰岩,下部为软弱页岩,2种岩层之间还有软弱夹层,为了防止边坡失稳,采用分区、逐级下挖的施工方法,以及采用混凝土置换软弱夹层、系统锚杆结合喷混凝土、深层预应力锚索、排水系统等加固措施和加强监测的手段,使这一复杂问题得到了满意的解决。

(4)坝基岩溶及顺河断裂构造发育,防渗帷幕线长达1.5km,帷幕灌浆总进尺达22万m,最大孔深达130m,最大月灌浆进尺达1万~2万m且灌浆工艺复杂,这一问题的解决,为岩溶地区帷幕灌浆施工提供了新的经验。

§ 参考资料

[1] 电力资源网 http://www.52data.cn/fdzl/qt/200801/31849.html

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更新时间:2024/12/19 4:12:21