地理位置
思林水(shui)(shui)電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)位于貴(gui)州省思南(nan)縣境(jing)內的(de)烏(wu)江上(shang),是(shi)烏(wu)江干流的(de)第八級(ji)梯級(ji)電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan),距上(shang)游(you)在建(jian)構(gou)皮灘電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)89km,距下(xia)(xia)游(you)擬(ni)建(jian)沙沱水(shui)(shui)電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)115km,距烏(wu)江河(he)口(kou)涪陵市366km。樞紐工程開(kai)發(fa)任務以發(fa)電(dian)為(wei)(wei)主,其次為(wei)(wei)航運,兼(jian)顧防(fang)洪(hong)、灌溉(gai)等(deng)。本(ben)電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)廠(chang)房為(wei)(wei)引水(shui)(shui)式地下(xia)(xia)廠(chang)房。引水(shui)(shui)發(fa)電(dian)系統(tong)為(wei)(wei)“一(yi)(yi)洞一(yi)(yi)機”布置形式,整個(ge)系統(tong)不設調(diao)壓井。電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)水(shui)(shui)庫為(wei)(wei)季調(diao)節(jie),但為(wei)(wei)留出(chu)防(fang)洪(hong)庫容,多按日調(diao)節(jie)運行。電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)預計2008年8月第一(yi)(yi)臺機組(zu)發(fa)電(dian)。
樞紐布置
樞(shu)紐布(bu)(bu)置(zhi)為攔河壩采用碾壓混凝土重力壩,壩身表(biao)孔泄洪,戽式(shi)(shi)消力池(chi)消能防護;右(you)岸布(bu)(bu)置(zhi)引水發電系(xi)統,廠房為地下式(shi)(shi)布(bu)(bu)置(zhi);左岸布(bu)(bu)置(zhi)單級垂直升船機。
碾(nian)壓混凝(ning)土(tu)重力(li)壩(ba)壩(ba)頂(ding)高程452米(mi),最(zui)大(da)壩(ba)高117m,壩(ba)頂(ding)全長(chang)326.5m。溢流堰面設(she)計為(wei)WES實(shi)用(yong)堰面曲線,弧形閘門(men)前設(she)置一道檢(jian)修閘門(men)門(men)槽(cao)。水(shui)(shui)庫正常(chang)蓄水(shui)(shui)位440m,相應庫容12.05億(yi)立(li)方米(mi),調節庫容3.17億(yi)立(li)方米(mi),屬日(ri)周調節水(shui)(shui)庫。烏江思林水(shui)(shui)電站總裝(zhuang)機(ji)容量為(wei)105萬千瓦,設(she)計安裝(zhuang)4臺26.25萬千瓦水(shui)(shui)輪發(fa)電機(ji)組。多年平均(jun)發(fa)電量40.64億(yi)kW.h。過壩(ba)船舶噸位500t級,年過壩(ba)能力(li)為(wei)375.69萬t。 機(ji)組最(zui)大(da)水(shui)(shui)頭(tou)(tou)60m, 加權平均(jun)水(shui)(shui)頭(tou)(tou)68.5 m,額定水(shui)(shui)頭(tou)(tou)64.0m ,最(zui)小(xiao)水(shui)(shui)頭(tou)(tou)57.6m。
本工程大壩、泄洪建筑
物和(he)電站進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)口的洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)標(biao)準(zhun)按(an)(an)500年(nian)(nian)一遇(yu)(yu)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)設(she)計(ji)(ji),5000年(nian)(nian)一遇(yu)(yu)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)校核。電站廠房的洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)標(biao)準(zhun)按(an)(an)200年(nian)(nian)一遇(yu)(yu)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)設(she)計(ji)(ji),500年(nian)(nian)一遇(yu)(yu)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)校核。消能防(fang)沖建(jian)筑物采用100年(nian)(nian)一遇(yu)(yu)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)標(biao)準(zhun)設(she)計(ji)(ji)。引(yin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系統采用一洞一機(ji)(ji)單元(yuan)式供水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)方式,進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)口采用岸塔式,引(yin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)隧(sui)洞和(he)壓(ya)力鋼管直徑分別為12.6m、8.8m。主廠房、主變洞布置在右岸山體中,主機(ji)(ji)間安裝(zhuang)四臺250MW機(ji)(ji)組,安裝(zhuang)間和(he)副廠房分設(she)右、左側,主變洞內(nei)設(she)置四臺主變壓(ya)器。
左岸設(she)(she)置單(dan)級垂直(zhi)升(sheng)(sheng)船(chuan)機(ji),按鋼繩卷揚(yang)機(ji)平衡重式垂直(zhi)升(sheng)(sheng)船(chuan)機(ji)方案設(she)(she)計。整個通航建筑(zhu)物由上(shang)游引航道(dao)(dao)、中間通航渠道(dao)(dao),垂直(zhi)升(sheng)(sheng)船(chuan)機(ji)本體(ti)段和下游引航道(dao)(dao)等四個部分組成,全長約1100m。
勘測設計過程
思(si)林(lin)水電站(zhan)的勘測(ce)設計始于(yu)(yu)20世(shi)紀70年代。貴陽院于(yu)(yu)1984年3月提出(chu)《烏江(jiang)(jiang)干流補(bu)充規劃(hua)思(si)林(lin)梯級(ji)工(gong)程地質報(bao)告》,1986年7月提出(chu)《烏江(jiang)(jiang)構皮灘(tan)至思(si)南河段開(kai)發規劃(hua)報(bao)告》。
1987年元月貴陽(yang)院開始思林(lin)水電(dian)站(zhan)可(ke)行性(xing)研(yan)究工作,于1990年7月提交《思林(lin)水電(dian)站(zhan)可(ke)行性(xing)研(yan)究報告》(相(xiang)當于預可(ke)研(yan)報告)。
1991年元月貴陽(yang)院開始思林水(shui)(shui)(shui)電站初步設(she)計工(gong)作。1994年12月完(wan)成《烏江思林水(shui)(shui)(shui)電站初步設(she)計報(bao)告》,并根據(ju)水(shui)(shui)(shui)規字(1994)0006號文《關于調整水(shui)(shui)(shui)電工(gong)程設(she)計階段的通知》,將報(bao)告改(gai)為《烏江思林水(shui)(shui)(shui)電站可行性研究(jiu)報(bao)告》。
1995年5月13—17日,水(shui)(shui)電(dian)總院會同貴州省(sheng)計(ji)委主持召開(kai)了(le)烏江思林水(shui)(shui)電(dian)站可行性(xing)研究報告(等同原(yuan)初(chu)步(bu)設計(ji)報告)審查會議,并通過了(le)審查。
2001年9月(yue),烏(wu)開司委托(tuo)貴(gui)陽院(yuan)編制思(si)林水電站(zhan)(zhan)可行性研究報告(gao)復(fu)核工(gong)作(zuo)大綱(gang)。貴(gui)陽院(yuan)于(yu)2001年11月(yue)提交《烏(wu)江思(si)林水電站(zhan)(zhan)可行性研究報告(gao)復(fu)核工(gong)作(zuo)大綱(gang)》,并(bing)根據烏(wu)開司要求(qiu),于(yu)2002年8月(yue)開始思(si)林水電站(zhan)(zhan)可行性研究報告(gao)修編工(gong)作(zuo)。
二、主要設計(ji)負(fu)責人
貴(gui)陽院(yuan)于2002年(nian)(nian)8月(yue)(yue)成(cheng)立思(si)林水電(dian)站勘(kan)測設(she)計項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)部,韋曉明(ming)任(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)經(jing)理(li),呂軍任(ren)(ren)(ren)(ren)設(she)總。2003年(nian)(nian)4月(yue)(yue),李宇任(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)副經(jing)理(li),2003年(nian)(nian)12月(yue)(yue),徐光(guang)祥任(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)副經(jing)理(li)。2004年(nian)(nian)8月(yue)(yue),呂軍任(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)經(jing)理(li),2005年(nian)(nian)1月(yue)(yue),羅光(guang)其、張(zhang)超杰任(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)副經(jing)理(li),金(jin)誠任(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)設(she)總。2007年(nian)(nian)11月(yue)(yue),金(jin)誠任(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)經(jing)理(li),龍起煌任(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)設(she)總。
三、可研修編階段主要工(gong)作內容
1、水庫實物指標全(quan)面(mian)復核(he);
2、延長徑流系列(lie);1991年—1999年;
3、分(fen)析受構皮灘水(shui)電站(zhan)(zhan)水(shui)庫調蓄影(ying)響下的思林水(shui)電站(zhan)(zhan)設計(ji)洪水(shui);
4、編制水土保(bao)持(chi)方案報告(gao)書(shu);
5、根(gen)據(ju)近(jin)年來頒(ban)發(fa)的設計(ji)規范和機電(dian)設備制造(zao)水(shui)平,對水(shui)工(gong)、施(shi)工(gong)、機電(dian)等(deng)設計(ji)內容(rong)進行布置優化、結構復核以(yi)及設備選型;
6、根據編制年的政(zheng)策(ce)和價格水平進行(xing)設計概算重編。
2003年(nian)(nian)11月,貴(gui)陽院編制了《烏(wu)江思林(lin)水電站工程項目(mu)(mu)建議書(shu)(shu)(shu)》,2004年(nian)(nian)4月,中國國際工程咨詢公司對項目(mu)(mu)建議書(shu)(shu)(shu)進(jin)行了評估。貴(gui)州省(sheng)發改委和(he)烏(wu)開司申(shen)報了《烏(wu)江思林(lin)水電站工程項目(mu)(mu)建議書(shu)(shu)(shu)》。
2005年5月(yue)(yue),貴陽院編制完成(cheng)了《烏江思(si)林水電站“三通一平”等工(gong)程(cheng)環境影響(xiang)報告書(shu)》,同月(yue)(yue)通過了貴州(zhou)省環境工(gong)程(cheng)評估中心組(zu)織的審查。
2005年5月,貴陽院編制(zhi)完(wan)成了《烏江思林水電站工(gong)程(cheng)水土(tu)保持(chi)方案報告書》,并(bing)通過了水電總院組織的技術(shu)評審。
2005年6月,貴陽院編制完(wan)成了《烏江思林水電站環境影響復核報告書(shu)》,同月通過國家環保總局環境工程評估中心(xin)組織的技術(shu)評審(shen)。
建(jian)設征(zheng)地及移民(min)安(an)置規劃設計工作從2003年7月(yue)開始(shi),歷經實(shi)物指標調(diao)查(cha)、移民(min)安(an)置規劃、征(zheng)求意見后修改和可研報告審(shen)查(cha)后修改4個階段的(de)工作,于2005年8月(yue)完(wan)成《思林水電站(zhan)建(jian)設征(zheng)地及移民(min)安(an)置規劃設計報告書》(審(shen)定本)。
2005年(nian)6月(yue),貴陽院(yuan)完成了《烏(wu)江(jiang)思(si)林水(shui)電(dian)站可行性研究(jiu)修編報告》,同年(nian)7月(yue)29日(ri)(ri)至8月(yue)1日(ri)(ri),水(shui)電(dian)總院(yuan)在(zai)貴陽主持(chi)召開(kai)了烏(wu)江(jiang)思(si)林水(shui)電(dian)站可行性研究(jiu)修編報告審(shen)查(cha)(cha)會,并通過審(shen)查(cha)(cha)。
2006年(nian)10月,國(guo)家發改委以發改能源(2006)2263號(hao)文同(tong)意建設烏江(jiang)思林水(shui)電站,工程正式開工。大壩碾壓(ya)混(hun)凝(ning)土(tu)于2006年(nian)11月開始澆筑。
四(si)、可研修(xiu)編階段主(zhu)要成果
1、設計洪水成果的(de)確定
考慮了構皮灘水(shui)電站的調蓄(xu)作用(yong),校核(he)洪(hong)水(shui)標(biao)準(P=0.02%)洪(hong)水(shui)由35400立(li)方米/秒減少為33700立(li)方米/秒,設計(ji)洪(hong)水(shui)標(biao)準(P=0.20%)洪(hong)水(shui)由27900立(li)方米/秒減少為26600立(li)方米/秒。
據此(ci),擬定了7個(ge)(ge)表孔(kong)(孔(kong)口尺寸13米(mi)×21.50米(mi),堰(yan)頂高(gao)程418.50米(mi))、1個(ge)(ge)底(di)孔(kong)的(de)泄(xie)洪方案(an)(an)與可(ke)研階段7個(ge)(ge)表孔(kong)(孔(kong)口尺寸15米(mi)×20米(mi),堰(yan)頂高(gao)程420米(mi))、2個(ge)(ge)底(di)孔(kong)方案(an)(an)進(jin)行比(bi)較,并結(jie)合通航建(jian)筑(zhu)物(wu)軸(zhou)線位置(zhi)調(diao)整,最終(zhong)選定7個(ge)(ge)表孔(kong)、1個(ge)(ge)底(di)孔(kong)方案(an)(an)為泄(xie)水建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)孔(kong)口布(bu)置(zhi)方案(an)(an)。
2、取(qu)消尾水調(diao)壓(ya)室
經過調節保證計算論證取消(xiao)了尾(wei)水(shui)(shui)調壓(ya)室(shi),尾(wei)水(shui)(shui)系統采(cai)用1洞1機的布置(zhi)方(fang)式。根據水(shui)(shui)力(li)學模型試驗(yan)成果,戽式消(xiao)力(li)池消(xiao)能較充分,池后水(shui)(shui)流(liu)穩定(ding),確定(ding)尾(wei)水(shui)(shui)出口(kou)緊(jin)靠戽式消(xiao)力(li)池出口(kou)外側布置(zhi)的方(fang)案。同時鑒(jian)于一(yi)、二號機組(zu)(zu)尾(wei)水(shui)(shui)隧洞相對(dui)較長,為滿足機組(zu)(zu)尾(wei)水(shui)(shui)管真空度要求,加大了一(yi)、二號機組(zu)(zu)尾(wei)水(shui)(shui)隧洞的斷(duan)面尺寸。
3、通航建筑物中心線外移(yi)
結合溢流(liu)前緣寬度(du)的(de)縮窄,將通航建筑物中(zhong)心(xin)線外移(yi)34米(mi),通航線路長951.80米(mi),縮短了144.84米(mi),邊坡(po)高(gao)度(du)由(you)原(yuan)設計200米(mi)降低(di)至170米(mi),減(jian)少了邊坡(po)開(kai)挖及支護工程量。通航建筑物塔樓(lou)段根(gen)據布置較原(yuan)方(fang)案上移(yi)149米(mi),基(ji)礎布置于T1y2-2,基(ji)礎及邊坡(po)穩定條件(jian)有明顯改善(shan)。
五、施工(gong)設(she)計優化
施工圖設計階段,根據開(kai)挖(wa)揭露的地質(zhi)情況和設備招標情況,貴陽院進(jin)一(yi)步(bu)開(kai)展設計優化工作(zuo):
1、根據(ju)左(zuo)、右導流洞開挖揭露(lu)的地質條件,通過大量水力學分析和結構復核工作,部分洞段改全斷面(mian)混凝土(tu)襯砌為(wei)混凝土(tu)+噴混凝土(tu)聯合襯砌,為(wei)2005年11月工程截(jie)流提供了(le)技術保(bao)障,同時節約(yue)投資(zi)約(yue)5000萬元;
2、根(gen)據(ju)大壩(ba)(ba)建(jian)基(ji)(ji)面物探成果和(he)(he)巖(yan)體物理力(li)學(xue)指(zhi)標復(fu)核(he),通過壩(ba)(ba)體穩定和(he)(he)應力(li)計算復(fu)核(he),水力(li)學(xue)模型試驗驗證,大壩(ba)(ba)建(jian)基(ji)(ji)面平(ping)均(jun)抬高5米。
3、根據水(shui)輪機(ji)組招標情(qing)況,進一步復核調(diao)節保證計算(suan)后,一至三號機(ji)引水(shui)隧(sui)洞調(diao)整為空間交(jiao)叉(cha)布置。
技術特點
一、高過水土石圍堰
從簡化臨建工(gong)(gong)程規模、節約投資(zi)、縮短工(gong)(gong)期(qi)(qi)的角度(du)出發(fa)(fa),思林水電站前期(qi)(qi)選(xuan)用過(guo)(guo)水圍(wei)堰擋水、隧(sui)洞泄流、河床度(du)汛的枯期(qi)(qi)導(dao)流方式(shi)。中(zhong)、后期(qi)(qi)則采用在(zai)壩體上(shang)(shang)預(yu)留缺口(kou),汛期(qi)(qi)洪水由導(dao)流洞、壩體缺口(kou)及底孔(kong)聯合下泄的全年導(dao)流方式(shi)。上(shang)(shang)游土石過(guo)(guo)水圍(wei)堰高度(du)達48米,2007年汛期(qi)(qi)圍(wei)堰過(guo)(guo)水流量達3000立方米/秒,過(guo)(guo)水后檢(jian)查僅發(fa)(fa)現原(yuan)過(guo)(guo)流面板(ban)分(fen)縫處發(fa)(fa)生局(ju)部(bu)沉(chen)陷。
二、施工總布置
施(shi)(shi)工(gong)(gong)總布置(zhi)緊(jin)湊(cou),充分利用永久建筑物的場(chang)(chang)地先(xian)期(qi)布置(zhi)施(shi)(shi)工(gong)(gong)臨建設施(shi)(shi)。右(you)岸巖(yan)門料(liao)場(chang)(chang)、人工(gong)(gong)砂(sha)石料(liao)加(jia)工(gong)(gong)系(xi)統、混凝(ning)土加(jia)工(gong)(gong)系(xi)統從高到(dao)低,緊(jin)鄰右(you)岸壩肩布置(zhi)。減少(shao)料(liao)場(chang)(chang)公路長(chang)度,縮短(duan)供料(liao)線長(chang)度,減少(shao)了施(shi)(shi)工(gong)(gong)占(zhan)地面積和工(gong)(gong)程投資(zi)。
三、攔河壩
壩址河谷(gu)(gu)地形狹窄(zhai),洪(hong)(hong)(hong)峰流量高達33700立(li)方米(mi)/秒,峽谷(gu)(gu)型(xing)水庫基本無調蓄能(neng)(neng)力。泄洪(hong)(hong)(hong)建筑物規模(mo)較大(da),泄洪(hong)(hong)(hong)時(shi)上下游(you)水位差僅35—40米(mi)。大(da)壩下游(you)存在大(da)泄量低落差的水流銜接(jie)(消能(neng)(neng))問題。設(she)計采用(yong)“X”型(xing)寬(kuan)尾墩(dun)、臺階壩面(mian)、消力池(chi)的綜合消能(neng)(neng)方式,消力池(chi)長度40米(mi)。
四、地下洞群及大跨度(du)地下廠房
機(ji)組設(she)計水頭64米(mi),單機(ji)引(yin)用流量443.20立方米(mi)/秒,安裝4臺(tai)25萬千瓦機(ji)組,引(yin)水系(xi)統(tong)及廠房工程規模龐(pang)大(da)。且右(you)岸(an)導(dao)流洞(dong)(dong)在(zai)4條尾水洞(dong)(dong)上部穿過,引(yin)水發電系(xi)統(tong)集中(zhong)布置(zhi)在(zai)右(you)岸(an),采用1機(ji)1洞(dong)(dong)方式布置(zhi)。
地(di)下廠房(fang)巖(yan)(yan)錨梁以下跨(kua)度(du)(du)27米(巖(yan)(yan)錨梁以上(shang)跨(kua)度(du)(du)28.40米),主(zhu)變(bian)洞(dong)跨(kua)度(du)(du)17米,受(shou)上(shang)下游T1y1、T1y3兩層(ceng)(ceng)軟(ruan)巖(yan)(yan)的(de)(de)影響。主(zhu)廠房(fang)布置(zhi)在巖(yan)(yan)層(ceng)(ceng)厚度(du)(du)約(yue)270米 的(de)(de)T1y2灰巖(yan)(yan)中,因此(ci)兩洞(dong)室(shi)間巖(yan)(yan)壁間距36.60米,為主(zhu)廠房(fang)跨(kua)度(du)(du)的(de)(de)1.29倍(bei),為主(zhu)廠房(fang)、主(zhu)變(bian)洞(dong)平均(jun)跨(kua)度(du)(du)的(de)(de)1.53倍(bei)。主(zhu)廠房(fang)、主(zhu)變(bian)洞(dong)采(cai)用噴錨支(zhi)(zhi)護為主(zhu)要支(zhi)(zhi)護措施,根據三(san)維有限元分析結果(guo),錨桿(gan)穿透塑性(xing)區,主(zhu)廠房(fang)上(shang)下游墻布置(zhi)4排1500千牛級預應力錨索,控制(zhi)高邊墻位移和塑性(xing)區范圍。
引水隧洞內徑12.60米,為滿(man)足機組調(diao)節保(bao)證要求,一(yi)至(zhi)三號3條引水洞采用(yong)空間交叉布置。
五、通航建筑物
航運過(guo)壩建筑(zhu)物按四級航道設計(ji),船舶噸(dun)級500噸(dun)。設計(ji)采用全平衡卷揚式垂直升船機方案,最大提升高度76.70米。
六、強巖溶發育
樞紐(niu)工程主要建(jian)筑物均(jun)布置在(zai)灰巖(yan)(yan)地(di)(di)層(ceng)(ceng),受巖(yan)(yan)溶(rong)發(fa)育(yu)影響對建(jian)筑物的基礎穩(wen)定(ding)、防滲(shen)處(chu)理和(he)施工期排(pai)水(shui)帶來一(yi)定(ding)難(nan)度。比較突出的有左岸導流(liu)洞(dong)在(zai)穿越(yue)P2c和(he)T1y地(di)(di)層(ceng)(ceng)分(fen)別遇(yu)K30、K31巖(yan)(yan)溶(rong)管(guan)(guan)道;壩(ba)基在(zai)T1y地(di)(di)層(ceng)(ceng)遇(yu)K31、S64、Sj2巖(yan)(yan)溶(rong)管(guan)(guan)道;地(di)(di)下廠房遇(yu)S64、Sj2、Sj2’巖(yan)(yan)溶(rong)管(guan)(guan)道。此外(wai),受NW向裂(lie)隙影響,汛(xun)期地(di)(di)表垂直(zhi)入滲(shen)水(shui)量較大。