在建水电工程 - 图文

重力坝

坝高

序号 项 目 名 称

(m)

1 2 3 4 5 6 7 8

龙滩水电站 光照水电站 官地水电站 向家坝水电站 金安桥水电站 鲁地拉水电站 阿海水电站 思林水电站

216.5 碾压混凝土重力坝 200.5 碾压混凝土重力坝 168 161 160 140 138 117

混凝土重力坝 混凝土重力坝 碾压混凝土重力坝 混凝土重力坝 混凝土重力坝 碾压混凝土重力坝

装机容量

坝型

（MW）

6300 1040 1800 6000 2400 2100 2000 1000

中国水电顾问集团中南院 中国水电顾问集团贵阳院 中国水电顾问集团成都院 中国水电顾问集团中南院 中国水电顾问集团昆明院 中国水电顾问集团西北院 中国水电顾问集团昆明院 中国水电顾问集团贵阳院

设计单位

龙滩水电站

1、工程概况

龙滩水电站位于红水河上游的广西天峨县境内，距天峨县城15公

是国内在建的规模仅次于长江三峡工程的特大型水电工程。工程的开

务以发电为主，兼有防洪和航运等效益。龙滩水电站分两期建设，一

设装机容量490万kW，安装7台70万kW的水轮发电机组，水库正

水位375米，总库容162亿m3，防洪库容50亿m3。最终总装机容量

万kW，安装9台70万kW的水轮发电机组，水库正常蓄水位400米

库容273亿m3，防洪库容70亿m3。龙滩水电工程建设工期9年。2

年7月1日龙滩主体工程正式开工， 2007年7月1日第一台机组发2009年12月7台机组全部投产。 2、主要建筑物及其主要参数 统组成。

电站枢纽由碾压混凝土重力坝、泄洪建筑物、通航建筑物和输水发

碾压混凝土重力坝，坝轴线总长度初期为746.5m, 后期为832.0m, 坝高初期为192.0m, 后期为216.5 m。

泄洪建筑物布置在大坝河床坝段，设有7个表孔和2个底孔，表孔

尺寸为15m×20m(宽×高)，表孔两侧布置底孔，底孔进口高程290m，

尺寸5m×7m(宽×高)。表、底孔均采用鼻坎挑流消能。

航建筑物布置在右岸，采用两级垂直升船机，两级最大提升高度（后期）分别为88.5米和90.5米，两级之间通过渠道相连。通航建筑物全长1800. 0 m，

航道（500t级）标准设计。

水发电系统布置在左岸，为地下式厂房，其尺寸为388.5 m×28.5 m×74.4 m（长×宽×高），安装9台（后期）单机容量为70万kW的水轮发电机组。采用

引水，每三台机组共用一个尾水调压井和一条尾水隧洞，引水隧洞和尾水隧洞的洞径分别为10 m和 21m。

S开关站、出线平台和中控楼布置在左岸下游约500m的山坡上。

程主要技术特点

滩工程的主要技术特点是：碾压混凝土重力坝的高度、地下厂房规模和升船机提升高度均创世界之最，左岸进水口反倾向岩质组合高边坡高达420m。现

：

1. 龙滩大坝坝高初期为192.0m, 碾压混凝土方量达到390万m3，后期坝高达到216.5 m， 均大大高于国内外已有的筑坝水平， 因此，龙滩高碾压混凝

一直是科技攻关的重点。在“八五”、“九五”期间，被列为国家重点攻关项目，“十五”期间被列为国家电力公司重点攻关项目，进行了充分研究。在中得了丰硕成果，众多成果取得了国内先进以上水平，很多成果达到国际先进水平，部分成果达到国际领先水平。

统一组织协调下，联合国内众多科研单位，在高碾压混凝土坝设计方法研究、防渗技术研究、高温多雨季节快速施工技术研究及筑坝材料研究等方面

2. 龙滩地下厂房是按照一次建成来设计的，规模巨大，地下厂房系统包括引水洞、主厂房、主变洞、尾水调压井、尾水隧洞及其它辅助洞室等,洞室纵横交

电力公司重点攻关项目进行研究，取得众多成果满足了工程建设需要。

就单座地下厂房规模而言，在国内外已建、在建和即将开工建设的电站中名列前茅，对设计和施工的技术要求均是超常规的，因此“十五”期间被列为

3. 龙滩通航建筑物采用带中间明渠的两级平衡重式垂直升船机方案。整个建筑物包括上游引航道、第一级垂直升船机、错船明渠、第二级垂直升船机、

引航道等五部分，全长1800m，垂直升船机最大提升高度达到179m，同样对设计提出了超常规的技术要求。

4. 龙滩左岸进水口反倾向岩质组合高边坡高达420m，开挖边坡及上游侧处于蠕变岩体范围内，使该边坡的设计施工难度均很大，是工程建设的关键技术

之一。在“七五”、“八五”期间，龙滩进水口反倾向高边坡被列为国家重点攻关项目进行研究，取得较多的成果， 其成果达到了国内领先水平，解决了的调整，确保了边坡顺利施工和工程安全。

设计中的重大基础理论和技术问题，为设计提供了依据。在工程施工期间，又进一步根据揭露的地质条件和监测条件开展研究分析，指导设计和施工

滩工程的重大技术问题，除以上所述外，还包括泄洪消能技术、大容量机组技术等方面的攻关研究，均取得了相应成果，保证了设计和工程建设顺利进行

光照水电站

1 工程概况

光照水电站位于北盘江中游，电站距贵阳162km（直线距离）。电站以发电为主，结合航运，兼顾其它。水库正常蓄水位745m时，相应库容31.35亿m3，调节库容20.37亿m3，为不完全多年调节水库。电站装机4台，总装机容量1040MW，额定工作水头135m，保证出力180.2MW，多年平均年发电量27.54亿kW.h。电站在电力系统中主要承担调峰、调频、事故及负荷备用。

工程总投资69.03亿元。其中：静态投资60.68亿元，单位千瓦静态投资5835元，单位电度投资2.203元，建设期还贷利息预计8.35亿元。

工程于2004年10月实现大江截流，2007年12月30日下闸蓄水，预计2008年6月首台机组发电。该工程是贵州省“西电东送”第二批“四水六火”电源点建设项目的又一大型水电工程。 2 枢纽建筑物及主要参数

枢纽工程主要由挡水坝、坝身泄水、右岸引水发电系统、预留左岸通航建筑物等组成。

挡水坝为碾压混凝土重力坝，坝基座落在T1yn1灰岩和泥质灰岩地层上，最大坝高200.5m，坝顶宽度12m，坝底最大宽度159.05m，坝顶全长410m，共分20个坝段。大坝设3个表孔，每孔净宽16m，堰顶高程725m，表孔设计最大泄洪流量9857m3/s。在溢流坝段右侧布设一个放空底孔，孔口控制尺寸4×6m，进口底板高程640m，最大泄流量799m3/s。

发电引水系统布置在右岸，采用两洞四机分组供水方式，由分层取水进水口、引水隧洞2条、调压井2座、压力钢管4条组成。进水口为岸塔分层取水，进口底板高程670m，设两个进水孔，孔口尺寸8×10m（宽×高）。引水隧洞为圆形断面，内径11m。调压井为简单阻抗式，井筒断面为圆形，内径21m，井筒深103.9m。压力管道断面内径6.7m，由上平段、斜管段和下平段组成。

发电厂房为岸边地面厂房，位于坝轴线下游600余米的右岸2号冲沟口宽缓地带。厂区枢纽由厂房、500kVGIS开关室、2号冲沟治理工程组成。主厂房全长142m、宽28.1m、高66.85m。上游副厂房长127m、宽18m，共5层。下游副厂房长124m、宽4.85m，共6层。开关站为500kVGIS开关室，布置在厂房上游侧，500kVGIS开关室平面尺寸97.6×19m。

通航建筑物为预留位置，后期建设工程，布置在左岸，为绕坝三级垂直升船机。通航建筑物按5级航道设计，通行300t级驳船，年通过能力300万t。 3 主要工程技术特点

(1)光照工程水库库容较大，是贵州省为数不多的具有不完全多年调节的水库，调节性能优越，是较好的调峰电源点，对下游梯级电站具有很好的调节和补偿效益。

(2) 高碾压混凝土重力坝，最大坝高200.5m，比在建的龙滩大坝一期工程高8.5m，因此科研、设计技术具挑战性。现主要以筑坝材料、坝体结构、温控和防裂、层面抗剪、防渗体系、施工工艺等关键技术为主要研究内容，全面开展各级各类科研攻关和设计工作。在大坝施工中采用全断面平铺碾压法和斜层碾压法施工，最大仓面超过2万m3，开创了200m级高碾压混凝土坝大仓面碾压施工工艺。碾压混凝土材料配合比中采用Ⅱ级粉煤灰，在工程技术上向前迈进一步。

(3)坝身表孔泄洪水头高，单宽流量大，表孔设计最大泄洪流量9857m3/s，采用不对称窄缝式挑流消能方式，解决了河床消能的难题。放空底孔最大泄流量799m3/s，采用斜鼻坎挑流消能。针对泄洪消能的课题，进行了泄洪消能系统水力学试验分析研究。

(4)引水系统采用大直径的引水隧洞，其设计最大引水流量854.8m3/s，隧洞圆形断面的内径11m，阻抗式调压井井筒内径21m，进行了大型地下洞室钢筋混凝土衬砌与围岩联合承载技术研究。

(5) 发电洞进水口采用分层取水，主要为解决水库下泄低温水对下游天然河道的影响，采用分层取水布置方案，较好的改善了下泄水流水温偏低的问题。

(6)光照水电站进行了水轮机装设筒形阀的技术研究，并最终采用该技术。

(7)结合枢纽布置及施工方法研究，进行大坝施工三维仿真技术、狭窄河床高碾压混凝土坝坝肩开挖技术、狭窄河谷高碾压混凝土坝筑坝技术、狭窄河谷弃碴场综合治理及利用等课题研究。

向家坝水电站

1、工程概况 向家坝水电站是金沙江梯级开发中的最末一个梯级，坝址位于川滇两省交界的金沙江下游河段上。电站的开发任务以发电为主，同时改善上下游通航条件，结合防洪和拦沙，兼顾灌溉和漂木，并且

具有为上游梯级电站进行反调节作用。电站正常蓄水位380.00m，总库容51.63亿m3，调节库容9.03亿m3，电站总装机容量600万kW。目前该工程已完成前期勘测设计工作，计划于2005年正式开工，2012年首批机组发电。

2、主要建筑物及其主要参数

电站枢纽由拦河大坝、泄洪排沙建筑物、左岸坝后厂房、右岸地下厂房、左岸垂直升船机和两岸灌溉取水口组成。

大坝为混凝土重力坝，最大坝高161米，坝顶长度909米。混凝土浇筑量1221万立方米。

泄水建筑物布置在大坝河床部位。由10个中孔和12个表孔组成，最大下泄流量48692m3／s，中、表孔均采用底流消能。

发电厂房分两岸布置，各安装4台单机容量750MW的水轮发电机组，左岸厂房位于坝后，右岸厂房则置于雄厚山体内。地下厂房尺寸245 m×31 m×85.5 m（长×宽×高）。

向家坝1级垂直升船机，最大提升高度114m，按4级航道标准设计，可通过1000t级船队，单向过坝货运能力254万t／年。 3、工程主要技术特点

（1）采用高水头、大单宽流量底流消能工消能。向家坝水电站校核洪水入库流量49800m3/s，校核洪水上下游水位差约85m，最大下泄功率约40000MW。为避免电站泄洪时对下游附近县城及工厂环境带来不利影响，采用底流消能工消能。该底流消能工消力池最大单宽流量225m3/(s·m)，消力池入池流速达35m/s左右，具有水头高、单宽流量大的特点，因此保证消力池安全运行是工程建设关键技术问题之一。经国内多家科研单位大量的理论分析、水力学模型试验研究和数值模拟计算，已提出了带跌坎的底流消能方案，目前较好的解决了这一问题。

（2）采用不设调压井的尾水系统。右岸地下厂房安装4台单机容量为750MW的大型机组，具有单机容量大、机组尺寸大、引用流量大的特点。根据分析，如采用设调压井方案，为使尾水管负压满足规范要求，要设置规模庞大的调压井，既不经济，地质条件也难以适应，施工难度也大。因此提出研究不设尾水调压井方案。经采用数学模型分析、带模型机组的物理模型试验，对布置方案的水力过渡过程进行研究，最终选定不设尾水调压井，采用变顶高尾水隧洞的方案。

（3）通航建筑物采用一级垂直升船机。为解决通航问题，经多个不同升船机和船闸方案的综合比较，提出采用一级垂直升船机方案，最大跨越水头达114.70m, 位居世界前列。

（4）采用目前国际上额定容量最大的水轮发电机组。单机容量750MW，是目前国际上容量最大的机组，水轮机设计借鉴了国内外最新经验和教训，引进新的设计理念和技术，如利用CFD进行水力设计和分析；负倾角叶型设计，改变应力分布；改变转轮出口环量，防止发生涡带；水轮机参数的确定采用新思路等，提高水轮机综合性能和运行稳定性。

（5）设置大电流发电机出口断路器。由于系统要求机组运行灵活，为适应机组的频繁开、停机操作，减少高压断路器的操作次数，增加电厂运行调度的灵活性、确保厂用电供电的连续性、可靠性和灵活性，满足发电机--——变压器单元实现快速短路保护以及在发电机电压侧进行同期操作的要求，在发电机出口装设发电机断路器。

（6）采用长距离带式输送机输送线运输混凝土骨料。由5条前后相连的带式输送机组成，总长度31.1km，输送能力3000t/h，带速4.0m/s。长达31.1km的带式输送机输送线在国内还无设计、使用先例，设计研究难度较高，设计工作量较大。

金安桥水电站

1 工程概况

金安桥水电站是金沙江干流中游河段一库八级的第5个梯级，工程开发任务主要为发电。坝址位于云南省丽江市境内，距丽江城约52.5km，控制流域面积约23.74万km2，多年平均流量为1640m3/s，年径流量约517亿m3。水库正常蓄水位为1418.00m，相应库容为8.47亿m3，其中调节库容3.13亿m3。电站为坝后厂房，总装机容量2400（4×600）MW。 2 枢纽建筑物及主要参数

金安桥水电站枢纽主要由拦河坝、河床坝后式厂房、右岸表孔溢洪道及消力池、右岸泄洪兼冲沙双底孔、左岸冲沙底孔等建筑物组成。拦河坝为碾压混凝土重力坝,坝顶高程1424.00m，最大坝高160m，坝顶长度640m，下游坝坡为1∶0.75，上游坝坡在高程1335.00m以下为1∶0.3，大坝混凝土工程量为392×104m3。溢洪道设五个表孔，孔口尺寸为13m×20m，校核洪水（P=0.02﹪）的下泄流量为14980 m3/s。坝后厂房采用单机单管引水形式，单机引用流量为605m3/s，额定水头111m，坝后背管管径10.5m。电站进水口设检修门和事故门，孔口尺寸分别为9m×14m及9m×12m。主厂房尺寸为213m×34m×79.2m(长×宽×高)，安装4台600MW混流式水轮发电机组，转轮直径8.0 m,采用现场组焊。 3 主要工程技术特点

（1）大坝抗震设防烈度为9度 大坝按基准期100年超越概率2%基岩水平加速度峰值α=0.399g进行抗震设计，国内还缺乏对如此高的基岩水平峰值加速度的高坝抗震设计经验。河床基岩还分布有裂面绿泥化岩体和薄层凝灰岩，在地震工况组合下的坝体拉应力及坝基深浅层抗滑稳定问题较为突出。经专题研究，需对大坝的厂坝分缝拟进行灌浆，形成厂坝联合受力，并增强大坝的抗震性能。

考虑三相地震荷载并与静力组合时，大坝存在侧向稳定问题，对坝体每一碾压浇筑层，横缝的切缝深度仅切穿2/3浇筑层厚度，并在切缝中填充无纺布，使横缝具有弱连接诱导缝的性质，以达到既能满足温控要求，又可增强大坝的整体性目的。

上下游坝坡转折部位及坝体体型变化部位为坝体的抗震薄弱部位，这些部位的最大拉应力一般为2MPa左右，有些部位超过了3MPa，但这些拉应力集中部位仅分布在坝体表面部位或角缘处，按C9020混凝土180天强度控制，大多数部位的动抗拉强度可满足要求，应力集中较大部位通过配置抗震钢筋以满足坝体限裂要求。

（2）坝址区基岩完整性差 坝址区基岩主要为玄武岩、杏仁状玄武岩，单块强度高，但节理裂隙发育，岩体完整性差，河床部位基岩主要为裂面绿泥化岩体，节理面充填绿泥石膜，抗冲性能差。此外，坝下游左岸分布有B2和B20崩塌堆积体，结构松散， B2位于厂房及尾水的开挖边坡部位，B20位于下游泄洪消能冲刷区范围，其前缘已延伸至江边。右岸溢洪道如采用挑流消能，下泄水流直接挑入河床易形成堆丘，且引起电站尾水波动，将影响电站运行，泄洪产生的雨雾对左岸B20和B2堆积体的稳定影响较大。利用右岸岸边缓坡台地布置消力池，使下泄水流通过消力池消能后平稳归入下游河槽，使泄洪雨雾的强度降低，且减小下泄水流对左岸岸坡的冲刷，有利于电站运行和边坡稳定。

（3）溢洪道泄槽末端设高坎 金安桥电站上游库水位和下游水位的最大水头差约100 m，消力池底流流速最大达40 m/s，经水工模型研究在溢洪道泄槽末端设约6m高的坎，使下泄水流在消力池内产生混合流消能，以使消力池临底流速降低到16 m/s以内。

（4）坝基存在深浅层抗滑稳定问题 厂房坝段基础分布的裂面绿泥化岩体变形模量及强度都偏低，左岸岸坡坝段基础分布有绿帘石石英措动面，坝基存在深浅层抗滑稳定问题。经非线性有限元分析，坝基稳定基本满足规范要求，坝体变形符合一般规律，坝顶水平位移在正常工况条件下小于5cm，在地震工况条件下小于6cm。裂面绿泥化岩体开挖时因卸荷松弛作用引起物理力学性能恶化，采用高压固结灌浆处理，具体实施中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔将采用普通水泥灌浆，Ⅳ序孔采用磨细水泥灌浆，最大灌浆压力达2MP，以期提高坝基裂面绿泥化岩体的变形模量及强度。 （5）左岸崩塌堆积体处理

左岸B1崩塌堆积体分布在大坝上游，距坝轴线约490m，体积约246×104m3，前缘分布高程为1400m；B2崩塌堆积和卸荷松驰岩体大坝下游，距坝轴线约250m分布有，体积约84×104m3，分布高程1370m～1495m；B20崩塌堆积体下游分布大坝下游，距坝轴线约450m～650m，体积约226×104m3 ,最大深度达65m，前缘最低部位已延伸至江边。经抗滑稳定计算，B1崩塌堆积体以监测为主，坡脚设置少量挡护措施；B2、B20崩塌堆积体的处理以削坡减载为主, 辅以系统排水及坡面植草措施。B2崩塌堆积体的坡脚采用预应力锚索加混凝土挡板支护，B20崩塌堆积体在坡脚设置混凝土挡墙，可兼顾下游河道护岸防冲作用。

拱坝

坝高

序号 项 目 名 称

(m)

1 2 3 4

锦屏一级水电站 305 小湾水电站

混凝土拱坝

装机容量

坝型

（MW)

3600 4200

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设计单位

292 混凝土双曲拱坝

溪洛渡水电站 278 混凝土双曲拱坝 12600 拉西瓦水电站 250

混凝土拱坝

4200

锦屏一级水电站

锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州盐源县和木里县境内，是雅砻江干流下游河段的控制性水库梯级电站，其下游梯级为锦屏二级、官地、二滩和桐子林水电站，其中二滩水电站（330万kW）已于1998年建成发电，2000年工程竣工。中下游河段开发条件和前期工作基础较好。电站由挡水、泄洪及消能、引水发电

等建筑组成，水库总库容为77.6亿m3， 电站总装机为3600MW。

锦屏一级水电站规模巨大，开发河段内河谷深切、滩多流急、不通航，沿江人烟稀少、耕地分散，无重要城镇和工矿企业，工程的开发任务主要是发电，结合汛期蓄水兼有减轻长江中下游防汛负担的作用。属于年调节水库，对下游梯级电站的补偿效益显著。

锦屏一级水电站枢纽由挡水、泄水及效能、引水发电等永久性建筑物组成。电站地处深山峡谷地区，地址条件较复杂，工程规模巨大，技术难度高，尤其是大坝最大坝高高达305m，其技术水平处于世界前列，其主要技术难题是复杂地址条件的勘探评价、300m级高拱坝的结构设计及基础处理设计，以及高山峡谷复杂地形条件的施工组织。工程总投资约234.6亿元。工程于2005年11月12日正式开工，并于2006年12月4日顺利截流，预计2012年首台机组发电，2014年全部完工。

锦屏一级水电站坝址位于普斯罗沟坝址区，河流流向N25°E，，河道顺直而狭窄。枯期江水位1635.7m时，水面宽80～100m，水深6～8m；正常蓄水位1880处，谷宽约410m。坝区两岸山体雄厚，谷坡陡峻，

基岩裸露，相对高差千余米，为典型的深切“V”型谷。岩层走向与河道流向基本一致，左岸为反向坡、右岸为顺向坡。河床及两岸基岩主要由上三叠统杂谷脑组（T2-3Z）变质岩组成，另外还可见少量后期侵入的煌斑岩脉。坝址区河床覆盖层一般厚30-38m，相应基岩顶面高程1600-1595m。

坝址控制流域面积102560km2，占雅砻江全流域面积的75.3％，多年平均流量1200m3/s。水库正常蓄水位1880m，总库容77.6亿m3，调节库容49.1亿m3，为年调节水库。水库淹没耕地14163亩，淹没搬迁人口4841人。电站装机容量3600MW，装机年利用小时数4616h，年发电量166.2kW·h。

本电站坝型为混凝土双曲拱坝，最大坝高305m，坝顶高程1885m，建基面高程1580m，正常蓄水位1880m，死水位1800m，拱冠梁顶厚16m，拱冠梁底厚63m，最大中心角93.12o，顶拱中心线弧长552.23m，厚高比0.207，弧高比1.811。设置25条横缝，将大坝分为26个坝段，横缝间距在20m～25m，平均坝段宽度为22.6m。

由于坝身泄洪水头高，宜采用“坝身分层出水、空中水舌碰撞、水垫塘消能”的消能方式。泄洪消能建筑物包括右岸泄洪洞、坝身孔口及坝后水垫塘及二道坝。泄洪洞采用有压接无压洞内龙落尾式，进水口高程为1830m，检修门孔口尺寸为12m×15m（宽′高）；工作闸门设在中部，孔底高程为1825.0m，孔口尺寸13m×10.5m（宽′高）；表孔布设4孔，布置在12#~16#坝段，溢流面堰顶高程1868m，孔口尺寸11m×12m（宽′高）；深孔设置在12#～16#坝段1789m~1792m高程，孔口尺寸5m′6m（宽′高）。在11#和17#坝段的1750m高程上布置2孔放空底孔，孔口尺寸5m′6m（宽′高）。坝后接水垫塘，水垫塘为梯形断面，底宽45.00m，建基高程为1591.00m，底板顶高程为1595.00m，边墙坡度为1∶0.5，边墙顶高程1661.00m，水垫塘深度66m。水垫塘两岸1661.00m高程以上边坡分区采用混凝土或喷混凝土保护。水垫塘后设置二道坝，二道坝坝轴线桩号为（坝）0+386.50m，为重力坝型，建基高程为1591.00m，坝顶高程为1645.00m，最大坝高54.00m，顶宽6m，最大坝底宽61.0m，坝顶总长103m，为5个坝段，最大坝段宽度23.0m。 引水发电系统布置在右岸，由电站进水口、压力管道、主厂房、主变室、尾水调压室、尾水洞和尾水出口等建筑物组成，采用“单机单管供水”及“三机一室一洞”尾水的布置格局。

锦屏一级水电站地下厂房安装6 台单机为600MW的水轮机组。主厂房、主变室和尾水调压室3大洞室平行布置，厂房纵轴线为NW70°，尺寸为284.8×25.5×66.7m。主厂房顶拱开挖跨度28.90 m ,最大高度68.80 m。主变室开挖跨度19.30 m ,最大高度32.70m。尾水调压室为圆桶形式,开挖直径为41.0m，开挖高度为81.0 m。本电站的水轮发电机单机引用流量为343.0 m3/s，最大水头为245m，最小水头为152.4m。

小湾水电站

1 工程概况 小湾水电站位于云南省澜沧江中下游河段支流黑惠江交汇处下游1.5km处，系澜沧江中下游河段规划八个梯级的第二级,属大（1）型一等工程。

小湾水电站以发电为主兼有防洪、灌溉，系澜沧江中下游河段“龙头”水库和巨型电站，电站正常蓄水位

1240m，总库容149.14×108m3，总装机容量4200MW，保证出力1778MW，多年平均发电量189.9×108kW·h。 2 枢纽建筑物及主要参数

大坝为抛物线型变厚度双曲拱坝，坝高292m，坝顶中心线弧长892.79m,混凝土量881×104m3，拱坝承受的总水推力达1660×104吨。拱圈最大中心角93.14°，拱冠梁顶宽12.0m、底宽72.91m，厚高比为0.25。左岸设有推力墩，推力墩底部高程1210m, 推力墩高35m，底长40m。拱坝共分43个坝段，泄洪坝段宽22m～26m，其余坝段宽20m。坝顶宽度从中心到拱端由12m渐变到16m。

泄洪消能建筑物由坝身5个表孔、6个中孔、水垫塘、二道坝和左岸一条泄洪隧洞组成。水垫塘底宽70m，长349m（不包括二道坝及其后护坦）。二道坝为混凝土重力坝，最大坝高44m。

泄洪洞为前段有压、后段无压、中部设工作闸门、中部龙抬头且有压段平面转弯，使F7断层及转弯段均位于工作闸门之前的有压段中，流速相对低、埋深大，施工和设计难度都较小。泄洪洞轴线水平投影全长1526.245m。

引水发电系统由岸塔式进水口、埋藏式压力管道、地下厂房、主变室、尾水检修闸门室、尾水调压室和尾水隧洞等建筑物组成。压力管道上平段呈对称辐射状布置，进口处中心距24m；竖井后平行布置，间距35m。 地下厂房与主变室平行布置，水平间距为50m，主变室与机组尾水检修闸门室平行布置，水平净距离为37m，机组尾水检修闸门室和两个圆筒式尾水调压室的水平间距20.85m和30.85m。地下厂房长298.4m，宽30.6m，最大高度79.38m，分盘形阀排水设备层、机组供水设备层、蜗壳层、水轮机层、中间层及发电机层等6层布置，机组安装高程为EL.980.0m，发电机层高程为EL.990.95m。主变开关室长230.6m，宽19m，高23.05m。三台机组共用一座尾水调压室和一条尾水隧洞。尾水调压室为圆筒带上室阻抗式。尾水检修闸门室宽8m，高84.8m，长182.3m。圆筒式调压室衬砌后净内径32m，开挖内径32.3m～38m，高89.497m。尾水隧洞内径18m，净间距47m。1#尾水隧洞长961.448m，2#尾水隧洞长743.31m。 3 主要工程技术特点

(1) 拱坝体型优化 结合坝线和枢纽布置方案选择，选定了拱坝体型较对称、应力条件及坝肩稳定条件较好、工程量最小的坝线位置。研究了七种线形的拱坝体型：抛物线、椭圆曲线、对数螺旋线、双曲线、三心圆、混合曲线、统一二次曲线。结合坝肩岩体稳定分析，综合比较若干体型方案的动、静应力状况,还深入研究比较了两岸拱端各高程的具体布置位置及嵌入深度，并借鉴国内刚建成的最高拱坝—二滩拱坝的设计经验,采用抛物线双曲拱坝体型。

(2)抗震工程措施 大坝的地震设防标准按600年超越概率10%的基岩峰值加速度0.308g设计。该设防标准对应的地震重现期为5695年，比现行水工抗震规范的100年间超越概率为2%的重现期4950年的标准略高。拱坝采取如下抗震工程措施：①在坝体动力反应较大的坝顶两拱端和中上部高程拱冠附近采用C18040混凝土。②针对减少横缝张开度及调整拱梁应力分配，研究了坝体上部布设抗震钢筋和减震装置等抗震工程措施，并对其效果进行了计算分析和动力模型试验研究。③在横缝中设置具有结构变形性能且材料能适应较大变形的新型止水。同时，根据承受的水头，分高程设置不少于两道的止水，并要求认真做好横缝灌浆。 鉴于小湾拱坝的重要性，其抗震设计的复杂性，迄今国内外在地震研究中的不确定性和国内外尚无先例的现状，对拱坝的抗震安全性，仍在作进一步深化研究。

(3) 拱坝坝肩、坝基加固处理措施 综合各种方法对坝肩岩体稳定分析的结果，根据小湾工程实际情况，结合施工等方面的因素，采用混凝土洞、井塞置换、高压固结灌浆、预应力锚索及系统、非系统锚杆加固，削坡减载，坡面挂网、喷混凝土保护，坡面及地下排水系统等综合处理措施，结合水垫塘边坡处理，对坝肩岩体进行综合加固和保护。

(4) 泄洪消能 结合坝址、坝线及枢纽布置方案比选，先后研究了多种方案,最终采用坝身五个表孔和六个中孔、坝后设水垫塘及二道坝、左岸设一条泄洪洞的联合泄洪方案。鉴于泄洪流量和泄洪功率大的特点，坝身泄流水舌纵向分层拉开，横向单体扩散，表孔、中孔对撞消能,总体入水归槽，并充分利用双层水舌剪切，多股射流形成动水垫，岸边泄洪隧洞分流的联合泄洪方式。在泄量分配上，力求使每套泄洪设施单独运行，加上电站机组过流量均能渲泄常年洪水，即三套泄洪设施能互为备用，分散泄洪流量和泄洪功率,提高安全度。

(5) 厂区三大洞室 经综合考虑厂区的地形、地质条件以及枢纽布置的要求，地下厂房主要洞室集中布置在拱坝右端山体中，位于断层F7与F5之间的约400m×500 m 范围内，洞室的围岩覆盖层厚度300m～500 m，水平埋深350m～550 m。为使引水和尾水系统水流相对顺畅，洞线尽可能短，尽可能避开较大断层（如F7、F5）的影响，使厂房纵轴线与主要结构面的夹角尽可能大，与地应力第一主应力夹角尽可能小。结合地质条件、水力过渡过程计算及围岩稳定，采用阻抗式圆筒（直径32m）尾水调压井。

为利于机电设备的布置和电站的运行、维护，并综合考虑了三大洞室的布置空间和围岩稳定及应力条件, 三大洞室采用“一”字型布置, 间距分别为50m和45m。

(6) 大型复杂高边坡综合治理 为满足永久和临时建筑物的布置以及施工场地的需要，人工处理边坡高达700m。这些高边坡稳定条件较差，存在各种不同的变形失稳模式和复杂的边界条件，是工程建设首先面临的关键技术问题之一，其技术处理难度之大，在国内外水电建设乃至其它行业工程建设中十分罕见。针对小湾高陡工程边坡，开展了一系列分析研究工作。在深入分析边坡失稳机制的基础上，运用多种分析方法（刚体极限平衡法、空间楔体矢量分析、有限元法等）对边坡的稳定性进行评价，并结合建筑物布置型式、相应的施工及运行对边坡稳定带来的影响以及施工工期安排和施工条件，研究采取针对性和适应性较强且安全可靠、经济合理的工程措施。探索出一套适合于裂隙发育的岩质类边坡、物质组成不均一的崩塌堆积体边坡的治理方法，成功地解决了700m复杂高边坡的稳定问题，为小湾水电站工程的顺利建设奠定了基础。

在基于变形失稳机制的针对性工程措施作用机理、作用效应的研究以及应用方面取得进展，成功地综合采用削坡减载、回填反压、网格梁植草护坡、网喷混凝土、土钉墙、锚筋桩、钻孔灌注桩、各型锚杆、预应力锚杆、预应力锚索、抗滑桩墙体系（“桩-桩”联合受力刚架、“底拱形基础-上部挡墙-预应力锚索”抗滑结构、“锚索-桩-板-墙”联合阻滑结构等）、钢筋混凝土锚固洞、乌卡斯混凝土挡墙、柔性防护网以及地表地下排水系统等措施，分别对各部位边坡进行针对性和适应性较强、经济性较好的综合治理。这些措施在综合利用等方面有所创新，规模及尺寸均有突破，其中3m×5m的抗滑桩最深达80m、堆积体边坡锚索孔深达92m、抗滑桩截面尺寸达4m×7m。

(7) 水轮机稳定性 优化转轮设计，注重稳定性试验,适当提高额定水头Hr以提高水轮机高水头工况运行的稳定性。合理选择水轮机的设计水头Hd，合理确定水轮机吸出高度和安装高程。增加机组整体刚度和强度，避免机组与水工建筑产生共振。设置合理的补气系统，适当加高尾水管高度等改善水轮机运行稳定性措施。

溪洛渡水电站

金沙江溪洛渡水电站位于四川省凉山彝族自治州雷波县同云南省永善县交界的金沙江溪洛渡峡谷，是金沙江下游4级开发的第3级。电站装机容量l260万kW，仅次于三峡电站，是我国继三峡工程之后正在设计中的工程规模最大的水电水利枢纽工程，具有发电、拦沙、防洪和改善下游航运条件等综合效益。其混凝土双曲坝坝高278m，水库总库容126.7亿m3（校核洪水位以下），可进行不完全年调节；左

右岸两座地下厂房共装机1260万kw，年发电量571.2亿kw·h，系“西电东送”的启动工程，已于2001年提交了可行性研究报告。

金沙江古称丽水，是长江的上游，自源头至宜宾全长3364km，流域面积47.32万km2，年径流量1550亿m3，落差5142m，水能资源蕴藏量1.124亿kW。下游攀枝花－宜宾河段长782km，落差729m。规划乌东德(740万kW)、白鹤滩(1250万kW)、溪洛渡(1260万kW)、向家坝(600万kW)4级开发，装机容量3850万kW，年发电量1724亿kW·h。

溪洛渡水电站距雷波县城17km，与永善县城直线距离3km，公路里程7km，与下游宜宾河道距离184km。坝址处控制流域面积454375km2，占金沙江流域总面积的96%，多年平均来水量1457亿m3。峡谷区长3.8km，枯水期水位370.6m，江面宽70-140m。河床覆盖层厚度20-30m。坝址基岩为二叠系上统峨眉山玄武岩。枯季最小流量1060m3/s，实测最大洪水2.9万m3/s，多年平均流量4620m3/s，历史最大洪水3.69万m3/s，年输沙量2.43亿t。

溪洛渡水电站位于青藏高原、云贵高原向四川盆地过渡地带，大地构造上处于扬子准地台构造单元扬子台褶带范畴。坝址区处于SN向峨边－金阳断裂、NE向莲峰断裂和NW向马边－盐津隐伏断裂年围限的雷波－永善块体中部。块体基底刚性强，整体性较好，是一个相对完整、稳定的块体，不具备发生6级以上地震的地质背景。坝址区属外围强震波及区。经国家地震局烈度评定委员会审定，坝址区地震基本烈度为Ⅷ度。

整个工程由拦河大坝，4条泄洪隧洞，左右两个地下厂房，2个500KV地面开关站、地下主变室等组成。是一座集发电、防洪、拦沙和调节电力、改善航运为主的巨型水电枢纽工程。

电站混凝土双曲拱坝最大坝高达278m，超过世界最高的英古里拱坝；仅次于在建中的雅砻江锦屏一级(305m) 双曲拱坝和澜沧江小湾(292m)双曲拱坝，位居世界第三。坝顶高程610m，最大坝高278m，坝顶弧长678.65m，拱冠梁底宽60m，顶宽14m，厚高比0.216，弧高比2.44，坝底承水总压力2000万t，坝体混

方案，并在顶拱采用预应力锚索加强，下游边墙与主变室上游边墙之间用对穿预应力锚索拉紧等措施。 （4）地下洞室群排水设计 地下厂房长探硐揭露，地下水较丰富，地下洞室群位于地下水位以下，为减少施工和运行期厂房主要洞室的渗水量，保证工程安全，设置了四层厂区排水廊道：厂顶灌浆兼排水廊道、上层排水廊道、中层及下层排水廊道，所有渗水汇入渗漏集水井内，最后采用泵抽排至PD6探洞内自流排至下水库。

（5）埋藏式钢岔管设计 引水系统采用二洞四机布置，采用全洞段钢板衬砌，引水岔管采用对称Y形月牙肋钢岔管。引水钢岔管主管直径为4.8m，支管直径为3.4m，HD值为3120m2，管壳厚度为60mm，月牙肋厚度为100mm，钢材选用德国生产的P500M钢。本岔管为国内第一个即将投入运行与围岩联合受力设计的埋藏式钢岔管，并在工厂内完成了国内第一个超大型的原型钢岔管水压试验。

（6）机电设备 地下厂房内装有4台立轴单级混流可逆式水泵水轮机和配套的发电电动机组，转速375r/min。水轮机工况，最大毛水头414.50m，最小毛水头348m，额定水头363m，额定出力255MW，吸出高度-60m。水泵工况，最大毛扬程420.5m ，最小毛扬程352.1m，水泵工况最大入力267.5MW MW。起动方式以用可控硅静止变频装置（SFC）为主，以“背靠背”同步起动方式为备用。发电电动机额定电压15.75kV，发电额定容量278MVA，电动机容量275MW。主变压器为三相双绕组变压器。500kV高压配电装置为气体绝缘金属封闭电器。

风电项目 设序项 目 名 称 号 （MW） 单位 西1 河北张北坝头风电场工程 100 北院 中2 江苏东凌风电场工程 70 南院 装机容量 计其它 装机容量 序号 项 目 名 称 （MW） 1 锦屏二级水电站 4800 拦河闸坝 坝高 坝型 (m) 34 中国水电顾问集团华东院 设计单位 锦屏二级水电站工程

1工程概况

锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河湾上，是雅砻江干流上的一座以发电为开发目的的超大型引水式地下电站，是西电东送的骨干电站之一。

该电站利用雅砻江150km长大河湾的天然落差，截弯取直，开挖16.7km长隧洞，利用锦屏一级电站的尾水，集

中约310m水头引水发电。电站共安装八台混流式水轮发电机组，单机容量600MW，总装机容量4800MW，多年平均发电量242.3亿kW×h，保证出力1972MW，年利用小时5048h。主要建筑物由首部拦河闸、引水系统、地下厂房三大部分组成，为一低闸、长隧洞、高水头、大容量引水式电站。电站计划2012年年底首台机组发电，2015年工程竣工。 2 枢纽建筑物及主要参数

首部闸址位于雅砻江大河湾西端的猫猫滩上距锦屏一级坝址7.5km。拦河闸主要由泄洪闸和两岸重力式挡水坝段组成，全长165m，最大闸高34m。闸室上游设30m长的防冲铺盖，下游设60m长的护坦，护坦后设100m长的大块石海漫进行消能防冲。闸基覆盖层防渗采用上游铺盖面板下设全封闭式混凝土防渗墙，两岸坝接头及绕坝防渗采用水泥帷幕灌浆。

引水系统采用四洞八机布置，主要由电站进水口及事故闸门室、引水隧洞、上游调压室、高压管道、尾水出口事故闸门室以及尾水隧洞等建筑物组成。进水口采用岸塔式布置，侧向取水，并采用进水口拦污栅和事故闸门分开布置的方式。

引水系统洞线自雅砻江大河湾西端的景峰桥至东端的大水沟，横穿跨越雅砻江大河湾的锦屏山，引水隧洞共4条，洞线平均长度约16.7km，隧洞之间的中心间距60m，一般埋深1500~2000m，最大埋深约2525m。引水隧洞单洞最大引用流量为465m3/s。钻爆法施工洞段为马蹄形断面，开挖直径13m，混凝土衬砌段洞径11.8m，喷锚支护段洞径12.6m。TBM开挖隧洞为圆形断面，开挖直径为12.4m，混凝土衬砌段洞径为11.2m，喷锚支护段洞径12.0m。

每条引水隧洞的尾部对应有一个上游调压室，型式为差动上室式，调压室大井内径为21m，断面面积为346.35m2，升管面积为68.98m2，调压室总面积415.33 m2，总高度约为136.8m，上室底高程为1675.0m，底坡1%，长度约为190m，横断面尺寸为12.0×14.5m（宽×高）。尾水隧洞采用单机单洞的布置格局，长约为215~263m，横断面尺寸为9.50×12.80m（宽×高）的城门洞型。尾水出口事故闸门室采用地下埋藏式布置，结构尺寸为351×13/8×25.5m（长×上宽/下宽×高）。

地下厂房位于雅砻江锦屏大河湾东端的大水沟，采用尾部开发方式。厂房洞群采用主副厂房洞、主变洞两大洞室平行布置，主厂房洞与主变洞之间净间距为45m。开关站采用地下GIS方案。主副厂房洞断面采用圆拱直墙型，顶拱采用三心圆拱。主副厂房洞长352.4m，宽25.80m/28.30m，高为71.20m。主变洞长314.95m，宽19.80m，最大高度34.00m。

3 主要工程技术特点

(1)深厚覆盖层上闸坝 该电站首部拦河闸坝河床覆盖层厚度约5.05～42.08m，在Ⅷ度设防烈度时，其中Ⅲ-1和Ⅲ-2层15m以内的砂层透镜体会发生液化，同时闸基存在较大压缩变形和不均匀沉降问题，基础处理难度较大。拦河闸坝校核情况下洪峰流量达13980m3/s，泄洪流量为目前国内已建和在建闸坝工程之最，下游消能防冲百年一遇洪水标准下的泄量达9100 m3/s，消能防冲采用了长护坦+大块石海曼河床消能的方案，开创了我国深覆盖层闸坝大流量泄洪消能的新思路。

(2)大深埋、超长引水隧洞 该电站4条引水隧洞平均长度16.7km，开挖洞径12.4~13m，一般埋深1500~2000m，最大埋深约2525m，为世界上规模最大的水工隧洞工程，技术水平处于世界前列。 (3) TBM施工技术 该电站引水隧洞掘进采用目前国内最大直径(12.4m)的硬岩开敞式TBM施工。在引水隧洞超埋深、超高压大流量地下水所带来的岩爆、大变形和高压水威胁的工程水文地质条件下，以及大量支护及时跟进、长距离皮带机出渣运输、长大隧洞TBM+钻爆法施工组合的通风技术等，均对大直径的TBM施工具有相当大的挑战性和风险。

(4)巨型差动式调压室 该电站引水隧洞超长，流量大，流速相对较高，水流惯性大，调压室内的涌浪振幅较大，水位波动的持续时间也较长，衰减缓慢，目前设计采用了水力特性最优的差动式调压室，将能确保电站运行调度的灵活性以及电站的供电品质。

(5)高水头、大容量混流式机组 该电站机组单机容量600 MW，最大净水头318.8m，最小水头279.2m，额定水头288m，额定转速166.7r/min，为世界上300m水头段单机容量最大的巨型机组，其技术水平处于世界前列。

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