罗斯水电站位于美国华盛顿州北部喀斯喀特山脉以东的斯卡吉特(Skagit)河上，在贝灵厄姆以东110km处，距美国和加拿大边界大约32km。大坝为变厚度混凝土拱坝，最大坝高165m，水库总库容17.1亿立方米 ，水电站总装机容量40万kW。工程以发电为主，兼具防洪、旅游等综合效益。

罗斯水电站

简介

枢纽布置

工程施工

罗斯水电站

Ross Hydropower Station

简介

第一期工程于1937年开工，1940年建成，坝高88.4m；第二、三期工程于1944年开工，1949年完成，坝高165m。1968年开始研究第四阶段开发，拟将大坝加高到201.4m。 坝址处河床呈"V"形河谷，坝基为花岗岩、片麻岩，地震基本烈度为8度。 坝址以上流域面积2533平方公里 ，多年平均降水量1880mm，多年平均流量95.4立方米 /秒，实测最大流量1800立方米 /秒(1909年11月29日)。大坝按千年一遇洪水设计，相应流量4810立方米 /秒，可能最大洪峰流量为8500立方米 /秒。水库总库容17.4亿立方米 ，有效库容13亿立方米 ，水库面积48.6平方公里 。

枢纽布置

枢纽主要建筑物有大坝、左岸发电引水系统和地面厂房、左右坝端滑雪式溢洪道等。 大坝是根据发电需要分阶段兴建的。第一阶段修建混凝土拱坝，坝高88.4m，第二、三阶段将大坝加高至165m，坝顶长380m，河谷宽高比为1.882，坝顶宽10m，坝底宽63.4m，大坝剖面在高程469.4m以上为等厚拱，在此高程以下为变厚拱。为防止上部拱倒悬，在坝的较低部位靠近坝肩的上游面进行适当加厚。这样，拱外圈由2个半径组成，中心部位曲率较大，两端曲率较小。大坝分成26个坝块，沿坝轴线宽为15.2m。 滑雪式溢洪道位于左、右坝段，堰顶高程为482.2m，各由6扇6.1m宽、6.2m高的径向闸门控制。径向闸门由溢洪道桥上的绞车操纵。全部闸门打开时，其最大泄洪能力为3600m3 /s。 泄水建筑物有2组，一组是位于大坝中央高程408.4m处的2个直径为1.83m的泄水管道，另一组是2个直径为1.83m、穿过右坝肩导流隧洞栓塞的深式旁通管。泄水管下游端由2个1.83m的蝴蝶阀控制，上游端则由2个1.83m×2.44m的闸门控制。深式旁通管下游端配备有空注阀，上游装有1.83m×2.44m的闸门。水库满库或正常蓄水时，泄水管和深式旁通管的泄流量分别为118立方米 /秒和126立方米 /秒。 电站进水口建筑物位于左岸大坝上游大约91.4m处。进水口安有拦污栅，由2扇5.5m×8.4m的定轮闸门控制。发电站位于左岸大坝下游大约305m处。由位于大坝左坝肩之下的2条直径为7.5m的混凝土衬砌隧洞向机组引水。隧洞全长579m，在水电站上游大约107m处与长73.2m、直径为4.9m的钢衬砌压力管道连接，其最大设计水头(包括水锤)为210m。厂房为地面厂房，内装4台单机容量为10万kW、额定发电水头为108m的混流式水轮发电机组，每台机组都有一个直径为4.9m的蝶型断流阀。

工程施工

工程施工第一阶段浇筑混凝土25.2万立方米 ，第二、三阶段浇筑44.3万立方米 ，第四阶段浇筑10.5万立方米 ，大坝加高到201.4m时，混凝土总浇筑量为80万立方米 。 施工导流是通过在右坝肩之下开挖的导流隧洞完成的，其他导流设施包括上、下游围堰。 坝基局部固结灌浆，防渗帷幕深度分别为30.5m(坝肩段)、61m(坝中央)。帷幕孔间距3.05m，大多数孔深30.5m，第4、5孔深45.7m，第12、13孔深61m。坝基排水帷幕孔间距为3.05m，深约27.4m。 施工缝设有键槽进行接缝灌浆。第二、三阶段大坝加高的接触面处理，要求凿去一层表面混凝土到新鲜坚固的混凝土，表面清洗干净，洒水湿润数天，并铺设13mm厚的水泥砂浆。第一阶段混凝土浇筑不设冷却水管，利用冬季低温自然冷却。第二、三阶段采用人工冷却，设有冷却水管，包括混凝土内部冷却和二次冷却两个周期，以降低新浇混凝土的最高温升。 第一、二、三阶段大坝采用的混凝土分成两种：A级混凝土用于大坝主体部位，水泥用量为130.4kg/立方米 ，水灰比0.54；B级混凝土用于大坝和基础间的接触面(层厚1.5m)和大坝上、下游面坝肩岩石的接触面(层厚为1.8m)上，水泥用量169.5kg/立方米 。 为使新老混凝土结合好，采取了以下措施：①将老混凝土凿毛成新鲜粗糙的表面；②采用中心间距为1.5m的钻孔插筋；③控制新浇混凝土的温度，使其不产生过大的收缩应力。在寒冷季节浇筑混凝土，需将老混凝土加温使其与新混凝土的温差减少到容许范围。