地理位置
思(si)(si)林(lin)水(shui)電(dian)站位于貴州省(sheng)思(si)(si)南縣境內的(de)烏(wu)江(jiang)上,是烏(wu)江(jiang)干流(liu)的(de)第(di)(di)八級梯(ti)級電(dian)站,距上游在建構皮灘電(dian)站89km,距下游擬建沙沱水(shui)電(dian)站115km,距烏(wu)江(jiang)河口涪陵市366km。樞紐工程開發(fa)任務以發(fa)電(dian)為主,其(qi)次(ci)為航運,兼顧防(fang)洪(hong)、灌(guan)溉等。本電(dian)站廠(chang)房為引(yin)水(shui)式(shi)地下廠(chang)房。引(yin)水(shui)發(fa)電(dian)系統為“一(yi)洞一(yi)機”布置形式(shi),整個(ge)系統不(bu)設調壓井。電(dian)站水(shui)庫(ku)為季調節(jie),但為留出防(fang)洪(hong)庫(ku)容,多按(an)日調節(jie)運行。電(dian)站預計2008年8月(yue)第(di)(di)一(yi)臺機組發(fa)電(dian)。
樞紐布置
樞紐(niu)布(bu)置為(wei)攔(lan)河壩采用碾壓混凝土重力壩,壩身(shen)表孔泄洪,戽式消(xiao)力池消(xiao)能防護(hu);右(you)岸布(bu)置引水(shui)發電(dian)系統,廠房為(wei)地下式布(bu)置;左岸布(bu)置單級垂直升船機。
碾壓(ya)混凝土重力壩(ba)(ba)壩(ba)(ba)頂(ding)高程452米,最(zui)大壩(ba)(ba)高117m,壩(ba)(ba)頂(ding)全長326.5m。溢流堰面設計(ji)為(wei)WES實用堰面曲線,弧形閘門(men)(men)前設置一道檢修閘門(men)(men)門(men)(men)槽。水庫正常蓄水位(wei)(wei)440m,相應庫容(rong)12.05億(yi)立(li)方米,調節(jie)庫容(rong)3.17億(yi)立(li)方米,屬日(ri)周調節(jie)水庫。烏江思林水電(dian)站總裝機容(rong)量(liang)為(wei)105萬千瓦,設計(ji)安(an)裝4臺26.25萬千瓦水輪發(fa)電(dian)機組(zu)(zu)。多(duo)年(nian)平均發(fa)電(dian)量(liang)40.64億(yi)kW.h。過壩(ba)(ba)船舶(bo)噸位(wei)(wei)500t級(ji),年(nian)過壩(ba)(ba)能(neng)力為(wei)375.69萬t。 機組(zu)(zu)最(zui)大水頭60m, 加權平均水頭68.5 m,額定水頭64.0m ,最(zui)小水頭57.6m。
本工程大壩、泄洪建筑
物(wu)和電(dian)站進水(shui)口的(de)洪(hong)(hong)水(shui)標(biao)準(zhun)(zhun)按500年(nian)(nian)一遇(yu)洪(hong)(hong)水(shui)設(she)(she)(she)計(ji),5000年(nian)(nian)一遇(yu)洪(hong)(hong)水(shui)校核。電(dian)站廠房的(de)洪(hong)(hong)水(shui)標(biao)準(zhun)(zhun)按200年(nian)(nian)一遇(yu)洪(hong)(hong)水(shui)設(she)(she)(she)計(ji),500年(nian)(nian)一遇(yu)洪(hong)(hong)水(shui)校核。消能防沖建筑(zhu)物(wu)采用(yong)100年(nian)(nian)一遇(yu)洪(hong)(hong)水(shui)標(biao)準(zhun)(zhun)設(she)(she)(she)計(ji)。引(yin)水(shui)系統采用(yong)一洞(dong)一機單元式(shi)供水(shui)方式(shi),進水(shui)口采用(yong)岸塔式(shi),引(yin)水(shui)隧洞(dong)和壓力鋼(gang)管直徑(jing)分(fen)別(bie)為(wei)12.6m、8.8m。主(zhu)廠房、主(zhu)變洞(dong)布(bu)置在(zai)右(you)岸山體中,主(zhu)機間安(an)裝(zhuang)四臺250MW機組,安(an)裝(zhuang)間和副廠房分(fen)設(she)(she)(she)右(you)、左側(ce),主(zhu)變洞(dong)內設(she)(she)(she)置四臺主(zhu)變壓器。
左岸設置單級垂直(zhi)升(sheng)船機,按鋼繩卷揚(yang)機平(ping)衡重式垂直(zhi)升(sheng)船機方案設計。整個通(tong)航建筑(zhu)物由上游(you)引(yin)航道(dao)(dao)、中間通(tong)航渠道(dao)(dao),垂直(zhi)升(sheng)船機本(ben)體段和(he)下(xia)游(you)引(yin)航道(dao)(dao)等四(si)個部分(fen)組成,全長約1100m。
勘測設計過程
思(si)林水電站的(de)勘測設計始于20世紀70年代。貴陽院于1984年3月提(ti)出(chu)《烏江干流補充規劃(hua)思(si)林梯級工程地質報告(gao)》,1986年7月提(ti)出(chu)《烏江構皮灘至思(si)南河段開發規劃(hua)報告(gao)》。
1987年元月貴陽(yang)院開始思林水(shui)(shui)電站(zhan)可行性(xing)(xing)研究(jiu)工作,于1990年7月提交《思林水(shui)(shui)電站(zhan)可行性(xing)(xing)研究(jiu)報告(gao)》(相當于預可研報告(gao))。
1991年元月貴陽(yang)院開始思(si)林水(shui)電(dian)站(zhan)初步設(she)計工(gong)作。1994年12月完成《烏江思(si)林水(shui)電(dian)站(zhan)初步設(she)計報告(gao)》,并根(gen)據水(shui)規字(1994)0006號文《關于調整水(shui)電(dian)工(gong)程設(she)計階段(duan)的通(tong)知》,將報告(gao)改為《烏江思(si)林水(shui)電(dian)站(zhan)可(ke)行性研究報告(gao)》。
1995年5月13—17日,水電(dian)總院(yuan)會同貴州省計委主持(chi)召開(kai)了烏江(jiang)思林水電(dian)站可行性(xing)研究報告(gao)(等同原(yuan)初步(bu)設計報告(gao))審(shen)查會議(yi),并通過了審(shen)查。
2001年9月(yue),烏開(kai)司委托貴(gui)陽(yang)院編制思林(lin)(lin)水(shui)電(dian)站(zhan)(zhan)可行(xing)(xing)性研究(jiu)報告復(fu)核工(gong)作大綱(gang)。貴(gui)陽(yang)院于2001年11月(yue)提交《烏江(jiang)思林(lin)(lin)水(shui)電(dian)站(zhan)(zhan)可行(xing)(xing)性研究(jiu)報告復(fu)核工(gong)作大綱(gang)》,并根據烏開(kai)司要(yao)求,于2002年8月(yue)開(kai)始思林(lin)(lin)水(shui)電(dian)站(zhan)(zhan)可行(xing)(xing)性研究(jiu)報告修編工(gong)作。
二、主要設(she)計負責人
貴陽院于2002年(nian)(nian)8月成立(li)思林(lin)水(shui)電站(zhan)勘測設(she)計項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)部,韋曉明任項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)經理(li)(li),呂軍任設(she)總。2003年(nian)(nian)4月,李宇任項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)副(fu)(fu)經理(li)(li),2003年(nian)(nian)12月,徐光祥任項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)副(fu)(fu)經理(li)(li)。2004年(nian)(nian)8月,呂軍任項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)經理(li)(li),2005年(nian)(nian)1月,羅(luo)光其(qi)、張超杰任項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)副(fu)(fu)經理(li)(li),金誠任項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)設(she)總。2007年(nian)(nian)11月,金誠任項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)經理(li)(li),龍起(qi)煌任項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)設(she)總。
三、可研(yan)修編階段主要(yao)工作(zuo)內容
1、水庫實物指標(biao)全面復核;
2、延長徑流系列;1991年(nian)—1999年(nian);
3、分(fen)析受(shou)構皮灘水(shui)電(dian)站水(shui)庫調蓄(xu)影響(xiang)下(xia)的思林水(shui)電(dian)站設計(ji)洪(hong)水(shui);
4、編制水土保持方(fang)案(an)報(bao)告書;
5、根(gen)據近年來頒發的設計(ji)規范和(he)機(ji)電(dian)(dian)設備(bei)制造水平(ping),對水工、施工、機(ji)電(dian)(dian)等設計(ji)內容(rong)進行布置優化、結構復核以及設備(bei)選型;
6、根據編制年(nian)的政策和價格(ge)水平(ping)進行(xing)設計概(gai)算重編。
2003年(nian)(nian)11月,貴陽院編制了(le)《烏江(jiang)(jiang)思林(lin)水電站工(gong)程(cheng)項(xiang)目(mu)(mu)建議(yi)書》,2004年(nian)(nian)4月,中(zhong)國國際工(gong)程(cheng)咨詢(xun)公(gong)司(si)(si)對項(xiang)目(mu)(mu)建議(yi)書進行(xing)了(le)評估。貴州省發改委和(he)烏開司(si)(si)申報(bao)了(le)《烏江(jiang)(jiang)思林(lin)水電站工(gong)程(cheng)項(xiang)目(mu)(mu)建議(yi)書》。
2005年5月,貴陽(yang)院編制完成了《烏江思林水電站“三通一(yi)平”等工(gong)程環境影響(xiang)報告書》,同(tong)月通過了貴州(zhou)省環境工(gong)程評(ping)估(gu)中心組(zu)織的審查。
2005年(nian)5月,貴陽(yang)院編制完成(cheng)了《烏江思林水(shui)電(dian)站(zhan)工程水(shui)土(tu)保(bao)持方案(an)報告書》,并通過了水(shui)電(dian)總(zong)院組織的技術評審(shen)。
2005年6月,貴(gui)陽院編制完成了《烏江(jiang)思林水電站(zhan)環(huan)(huan)境(jing)(jing)影響復核報(bao)告書》,同月通過國家環(huan)(huan)保(bao)總局環(huan)(huan)境(jing)(jing)工程(cheng)評估中心組織的(de)技術評審。
建設征(zheng)地及移民安置規劃設計(ji)(ji)工(gong)作從2003年(nian)7月開始,歷(li)經實(shi)物指標調查、移民安置規劃、征(zheng)求意見后(hou)修改(gai)和可研報(bao)告審查后(hou)修改(gai)4個階(jie)段的工(gong)作,于2005年(nian)8月完成(cheng)《思林(lin)水電(dian)站(zhan)建設征(zheng)地及移民安置規劃設計(ji)(ji)報(bao)告書》(審定本)。
2005年(nian)6月(yue),貴陽院完成了(le)《烏江(jiang)思林水(shui)電站可行(xing)性(xing)研究修編報(bao)告(gao)(gao)》,同年(nian)7月(yue)29日至8月(yue)1日,水(shui)電總(zong)院在貴陽主(zhu)持(chi)召開了(le)烏江(jiang)思林水(shui)電站可行(xing)性(xing)研究修編報(bao)告(gao)(gao)審查(cha)會,并(bing)通(tong)過審查(cha)。
2006年(nian)10月,國家發(fa)改委以發(fa)改能源(yuan)(2006)2263號文同(tong)意(yi)建設烏江(jiang)思林水(shui)電站,工程正式(shi)開(kai)工。大壩(ba)碾壓(ya)混凝土于(yu)2006年(nian)11月開(kai)始澆筑。
四、可研修編(bian)階段主要成果
1、設(she)計洪(hong)水成果的(de)確定
考慮(lv)了構皮灘(tan)水(shui)電站的調蓄作用,校核(he)洪(hong)水(shui)標準(zhun)(P=0.02%)洪(hong)水(shui)由35400立(li)方米/秒減(jian)少為33700立(li)方米/秒,設計洪(hong)水(shui)標準(zhun)(P=0.20%)洪(hong)水(shui)由27900立(li)方米/秒減(jian)少為26600立(li)方米/秒。
據此,擬定(ding)了7個(ge)表孔(kong)(kong)(孔(kong)(kong)口(kou)(kou)尺寸13米×21.50米,堰頂高(gao)程418.50米)、1個(ge)底(di)孔(kong)(kong)的泄(xie)洪方(fang)案(an)與可研階段7個(ge)表孔(kong)(kong)(孔(kong)(kong)口(kou)(kou)尺寸15米×20米,堰頂高(gao)程420米)、2個(ge)底(di)孔(kong)(kong)方(fang)案(an)進行比較,并(bing)結合通航建筑物(wu)軸線位置(zhi)調整,最終(zhong)選定(ding)7個(ge)表孔(kong)(kong)、1個(ge)底(di)孔(kong)(kong)方(fang)案(an)為泄(xie)水建筑物(wu)的孔(kong)(kong)口(kou)(kou)布置(zhi)方(fang)案(an)。
2、取消尾水調(diao)壓室(shi)
經(jing)過調節(jie)保(bao)證計算論證取消了尾(wei)(wei)水調壓室,尾(wei)(wei)水系統(tong)采用1洞(dong)1機(ji)的(de)(de)布置方(fang)式(shi)。根據水力學模型試驗成果,戽式(shi)消力池(chi)消能(neng)較充分(fen),池(chi)后水流(liu)穩(wen)定,確定尾(wei)(wei)水出(chu)口緊(jin)靠戽式(shi)消力池(chi)出(chu)口外側布置的(de)(de)方(fang)案(an)。同時鑒于一(yi)、二(er)號機(ji)組尾(wei)(wei)水隧洞(dong)相對較長,為(wei)滿足機(ji)組尾(wei)(wei)水管真空(kong)度(du)要(yao)求,加大(da)了一(yi)、二(er)號機(ji)組尾(wei)(wei)水隧洞(dong)的(de)(de)斷面尺寸。
3、通航建筑物中心線外移
結合溢流前緣寬(kuan)度的縮窄,將通(tong)航建筑物中心線外移(yi)34米(mi)(mi),通(tong)航線路(lu)長951.80米(mi)(mi),縮短了144.84米(mi)(mi),邊(bian)坡(po)(po)高度由原設計200米(mi)(mi)降低至170米(mi)(mi),減(jian)少了邊(bian)坡(po)(po)開挖及(ji)支(zhi)護工程量。通(tong)航建筑物塔樓段根據(ju)布置(zhi)較原方(fang)案上移(yi)149米(mi)(mi),基礎(chu)布置(zhi)于T1y2-2,基礎(chu)及(ji)邊(bian)坡(po)(po)穩定條(tiao)件有明顯改善。
五、施(shi)工設計(ji)優化(hua)
施工圖(tu)設計階段,根據(ju)開(kai)挖揭露的地(di)質情況(kuang)和設備招標情況(kuang),貴陽院進一(yi)步開(kai)展(zhan)設計優化工作:
1、根據左、右導流(liu)洞開挖(wa)揭露的地質條件,通過大量水力學分析(xi)和結構復核(he)工作(zuo),部分洞段改全斷面混凝土襯砌(qi)為(wei)混凝土+噴混凝土聯合襯砌(qi),為(wei)2005年11月工程截流(liu)提供(gong)了技術保障,同時節約投資約5000萬(wan)元;
2、根(gen)據大壩建(jian)基面物探成果和巖體(ti)物理力(li)學指標復核(he),通過壩體(ti)穩定和應力(li)計算(suan)復核(he),水力(li)學模型試驗驗證,大壩建(jian)基面平均(jun)抬(tai)高5米。
3、根據水(shui)輪機(ji)組(zu)招標(biao)情況,進一(yi)步(bu)復(fu)核調節(jie)保證計算后(hou),一(yi)至(zhi)三號機(ji)引水(shui)隧洞調整為空間交叉布置。
技術特點
一、高過(guo)水土石圍堰
從簡化臨建工(gong)(gong)程規模、節約投資、縮(suo)短(duan)工(gong)(gong)期(qi)的角(jiao)度(du)出發(fa),思林水(shui)(shui)(shui)電站前期(qi)選(xuan)用(yong)(yong)過水(shui)(shui)(shui)圍堰擋水(shui)(shui)(shui)、隧(sui)洞泄流(liu)(liu)(liu)、河床度(du)汛(xun)的枯期(qi)導流(liu)(liu)(liu)方式(shi)。中、后期(qi)則采用(yong)(yong)在壩體(ti)上預留缺口(kou),汛(xun)期(qi)洪水(shui)(shui)(shui)由導流(liu)(liu)(liu)洞、壩體(ti)缺口(kou)及底孔聯合下泄的全年導流(liu)(liu)(liu)方式(shi)。上游土石過水(shui)(shui)(shui)圍堰高度(du)達48米(mi),2007年汛(xun)期(qi)圍堰過水(shui)(shui)(shui)流(liu)(liu)(liu)量達3000立方米(mi)/秒(miao),過水(shui)(shui)(shui)后檢查僅(jin)發(fa)現(xian)原(yuan)過流(liu)(liu)(liu)面(mian)板分縫處(chu)發(fa)生局(ju)部沉陷。
二、施工總布置
施(shi)(shi)工總布(bu)置(zhi)緊湊,充分利用(yong)永久建筑物的場地(di)先期布(bu)置(zhi)施(shi)(shi)工臨建設施(shi)(shi)。右岸巖門料(liao)場、人工砂石料(liao)加(jia)工系統、混(hun)凝土加(jia)工系統從高到低(di),緊鄰右岸壩肩布(bu)置(zhi)。減(jian)少料(liao)場公路長度,縮短供料(liao)線長度,減(jian)少了施(shi)(shi)工占地(di)面積(ji)和工程投資(zi)。
三、攔河壩
壩(ba)(ba)址河谷地形狹窄,洪(hong)峰流(liu)量高達33700立方米(mi)/秒,峽谷型(xing)水(shui)(shui)庫基本無(wu)調(diao)蓄能力(li)。泄(xie)洪(hong)建(jian)筑物規(gui)模較大(da),泄(xie)洪(hong)時上(shang)下(xia)游(you)水(shui)(shui)位(wei)差(cha)僅35—40米(mi)。大(da)壩(ba)(ba)下(xia)游(you)存在(zai)大(da)泄(xie)量低落差(cha)的水(shui)(shui)流(liu)銜接(消(xiao)能)問題(ti)。設計(ji)采用“X”型(xing)寬尾墩(dun)、臺階壩(ba)(ba)面、消(xiao)力(li)池的綜(zong)合消(xiao)能方式(shi),消(xiao)力(li)池長度40米(mi)。
四(si)、地下洞群(qun)及(ji)大跨度地下廠(chang)房(fang)
機(ji)(ji)組(zu)設計水(shui)頭64米,單(dan)機(ji)(ji)引用流量443.20立方(fang)米/秒,安裝4臺25萬千瓦機(ji)(ji)組(zu),引水(shui)系統及廠房工(gong)程規模(mo)龐大。且(qie)右岸導(dao)流洞(dong)在(zai)4條尾水(shui)洞(dong)上(shang)部穿過(guo),引水(shui)發(fa)電(dian)系統集中布置在(zai)右岸,采用1機(ji)(ji)1洞(dong)方(fang)式布置。
地下(xia)廠(chang)(chang)房巖錨梁以下(xia)跨(kua)度(du)27米(mi)(巖錨梁以上跨(kua)度(du)28.40米(mi)),主(zhu)(zhu)變洞跨(kua)度(du)17米(mi),受(shou)上下(xia)游(you)T1y1、T1y3兩(liang)層軟巖的(de)(de)影響。主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房布置在巖層厚度(du)約270米(mi) 的(de)(de)T1y2灰(hui)巖中,因此兩(liang)洞室間巖壁間距36.60米(mi),為主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房跨(kua)度(du)的(de)(de)1.29倍(bei),為主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房、主(zhu)(zhu)變洞平均跨(kua)度(du)的(de)(de)1.53倍(bei)。主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房、主(zhu)(zhu)變洞采用噴(pen)錨支護為主(zhu)(zhu)要(yao)支護措施,根據三維有限元分析(xi)結果,錨桿穿透塑性(xing)區(qu),主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房上下(xia)游(you)墻布置4排1500千牛級預(yu)應力錨索,控制高邊(bian)墻位移和塑性(xing)區(qu)范圍。
引水(shui)隧洞(dong)(dong)內徑12.60米(mi),為滿足機組調(diao)節保證要求,一至三號(hao)3條(tiao)引水(shui)洞(dong)(dong)采(cai)用空間交叉(cha)布置(zhi)。
五、通航建筑物
航(hang)(hang)運過(guo)壩(ba)建筑物按四級航(hang)(hang)道設計,船(chuan)舶噸級500噸。設計采(cai)用全平衡卷揚式垂直升船(chuan)機(ji)方案,最大提升高度76.70米(mi)。
六、強巖溶發育
樞紐(niu)工程主要建(jian)筑(zhu)物(wu)均布(bu)置(zhi)在(zai)灰巖(yan)(yan)地(di)層(ceng),受巖(yan)(yan)溶發育(yu)影響(xiang)對建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)基(ji)礎穩定(ding)、防(fang)滲處理和施(shi)工期排水帶來(lai)一定(ding)難度。比較突出的(de)有左岸導流洞在(zai)穿越P2c和T1y地(di)層(ceng)分(fen)別遇(yu)(yu)K30、K31巖(yan)(yan)溶管道;壩基(ji)在(zai)T1y地(di)層(ceng)遇(yu)(yu)K31、S64、Sj2巖(yan)(yan)溶管道;地(di)下廠房遇(yu)(yu)S64、Sj2、Sj2’巖(yan)(yan)溶管道。此(ci)外(wai),受NW向裂隙影響(xiang),汛期地(di)表垂直入滲水量較大。