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天生桥水电站

天生桥水电站

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天生桥水电站是一级电站,位于广西隆林各族自治县原祥播乡、桠杈镇与贵州省安龙县德卧镇接壤处南盘江的雷公滩段峡谷上。

天生桥水电站由分期建设、连续施工的二级水电站组成。总装机容量252万千瓦,年平均发电量134.45亿千瓦时。装机容量为120万千瓦,年发电量52亿千瓦小时。二级电站装机容量132万千瓦,年发电量50.5亿千瓦小时。第一台机组于1992年发电。

目录

基本内容

中文名:天生桥水电站

坝高:180米

类型:水电站

施工管理

天生桥水电站 施工

天生桥水电站由国家和广东广西贵州四方集资,中国南方电力联营公司代表业主单位进行施工管理。

天生桥一级站设计坝高180米,总库容108亿立方米,装机容量120万千瓦,年平均发电量52.45亿千瓦时,昆明勘测设计研究院于1982年6月承担该电站的勘测设计工作,同年12月完成选坝报告,1984年5月完成可行性研究报告,1986年9月完成初步设计报告,并经原水电部审查批准。美国哈扎公司、巴西咨询工程师团、工程特别咨询团为该电站咨询、评估后,对工程设计给予了充分肯定和良好评价。工程于1991年立项,同年6月导流隧洞开工,1994年底实现截流,1997年底下闸蓄水,1998年底首台机组并网发电。

二级电站拦河坝位于天生桥峡谷下游,厂坝间河道长14.5公里,落差181米。天生桥水电站首台22万千瓦机组于1993年1月建成发电,到2000年底,一、二级电站10台机组全部建成投产。

基本概况

天生桥水电站坝址左岸属贵州安龙县,右岸属广西隆林县,上游距南盘江支流黄泥河上的鲁布革水电站约90km,下游距天生桥Ⅱ级水电站7km。电站东北向距贵阳市的直线距离为240km,西距昆明市250km。天生桥Ⅰ级水电站以发电为主,装机容量120万kW,保证出力40.52万kW,多年平均发电量52.26亿kW·h。电站建成后,还可提高下游天生桥Ⅱ级、岩滩和大化水电站的保证出力88.89万kW,增加年发电量40.77亿kW·h。库区淹没耕地4539hm2,迁移人口4.43万人。工程于1991年4月正式开工,1994年12月25日截流,1998年12月第一台机组发电。

坝址以上集水面积50139km2,坝址多年平均径流量193亿m3,多年平均流量612m3/s;多年平均悬移质输沙量1578万t,推移质输沙量70万t。主体工程按千年一遇洪水设计,相应流量20900m3/s,库水位782.87m,相应泄流量15282m3/s;按可能最大洪水校核,入库流量28500m3/s,相应库水位789.86m,相应下泄流量21750m3/s。水库系山区峡谷型水库,正常蓄水位780m,死水位731m,总库容102.57亿m3,有效库容58亿m3,具有不完全多年调节能力。电站最大工作水头143m,最小工作水头83m,设计水头126.65m。

大坝座落在由石灰岩、砂岩、泥岩及泥灰岩组成的岩层上。坝址区地震基本烈度为6度,设计烈度为7度。

枢纽布置

天生桥水电站 全景

工程由混凝土面板堆石坝、右岸放空隧洞及开敞式溢洪道、左岸引水系统及厂房等建筑物组成。

混凝土面板堆石坝,坝顶高程791m,防浪墙顶高程792m(墙高4.7m,露出坝顶1m),最大坝高178m,坝顶长1137m,坝顶宽12m,上下游坝坡均为1∶1.4。

溢洪道布置在右岸垭口处,全长1665m,其中引渠长1122m,引渠底宽120m,底部高程745m,引渠最大泄流量21750m3/s,最大流速3.8m/s。渠道两侧为垂直边坡,每隔22m设12m宽的马道,不衬砌。引渠后紧接溢流堰,堰顶高程760m,设5孔弧形闸门,孔口宽13m、高20m。堰后为陡槽,槽长538m,中间设隔墙将陡槽分左、右两槽。左槽3孔,净宽47m,右槽净宽30m。槽后接挑流鼻坎,挑角45°,半径50m。泄槽用钢筋混凝土衬砌,设有5道掺气槽。

放空隧洞置于右岸坝肩,进口底坎高程660m,全长1062.17m,前段为有压隧洞,长557.67m,圆形断面,内径9.6m;后段为无压隧洞,长489.5m,方形断面,宽×高为8m×11m。距进口339.17m处设事故闸门井,井高131m,内径11m,内设6.8m×9m事故平板定轮闸门,距进口560.67m有压隧洞末端为工作闸门室,设弧形工作门,尺寸为6.4m×7.5m。

引水道进口布置在坝上游左岸,进口尺寸长98m,宽27.5m,高79.5m,内设16扇拦污栅,1扇检修门及4扇事故门。进水口底板高程711.0m。引水道由4条内径9.6m、长551.49~652.86m的低压隧洞及其后的4条内径7~8.2m、长185m的高压钢管组成。

厂房为坝后地面式,顺河向布置,长145m,宽26m,高67m,内设4台单机容量为30万kW的混流式水轮发电机组,水轮机机型HLA330-LJ-530。变压器布置在上游侧副厂房屋顶上,发电机和变压器之间采用单独单元结线。

该电站枢纽布置的主要原则:充分利用坝址有利的地形、地质条件,避开不利因素;尽量利用建筑物的开挖料筑坝,降低工程造价;方便施工和运行管理。在右岸垭口巨厚层块状灰岩地区布置开敞式溢洪道,其开挖料作为坝体填筑料大部分可直接上坝,运距短,对大坝施工无干扰;右岸上游1号冲沟地形适宜于布置放空隧洞;左岸岩层倾向山里,有利于地面开挖工程,且成洞条件相对较右岸好,宜于引水发电系统和大断面导流隧洞的布置。

枢纽调度

天生桥二级水电站是一座高水头引水式水电站。坝上游库容很小,泥沙会很快淤到坝前,枢纽的首要任务是处理库内淤积问题。水库调度的原则应当是,在减少库区淤积、减少进洞沙量、确保运行安全的前提下,充分满足发电需要。天生桥一级水电站建成后,二级水电站泥沙问题将得到缓解,进一步考虑提高发电要求,调整运行方式。天生桥二级水电站初设阶段规定的正常蓄水位是645.0m,汛期限制水位637.0m.根据天然河道来水来沙条件及枢纽的防排沙要求,参考水库淤积计算及模型试验资料,制定的调度方式即:

(1)枯水期,河道流量小于800m3/s时,坝前水库水位壅高到设计蓄水位645.0m运行;

(2)初汛期,河道平均流量为800m3/s左右,坝前水位降到640.0m运行;

(3)汛期头场洪水涨峰阶段,坝前水位稳定在640.0m,随着落峰再逐渐降到637.0m运行;

(4)以后各次涨落峰时均稳定在637.0m运行。但当流量小于800m3/s时,坝前水位仍壅高到645.0m运行。

这种调度方式能使库区床面在较长时间内控制在较低高程,同时又能缓冲头场洪水溯源冲刷的势头,减少进洞的沙量。

安全监测

水电站 模型

内部变形监测

(l)观测点布置 大坝布置有3个观测断面,0+630断面为河床中部最大断面,右岸0十438断 面在1/2坝高处,左岸0十918断面位于地形突变部位。在观测断面的665、692、725、758m高程,共布置有沉降测点50个,水平位移测点31个。

(2)观测仪器 坝体内部垂直位移观测采用水管式沉降仪,水平位移观测采用引张线式水平位 移计。天生桥大坝安装的垂直、水平位移计管线最大长度达350m,堪称世界第一。

面板挠度监测

面板挠度观测通常采用埋设测斜仪导管的方法,用活动式测斜仪观测导管的挠度变形。大坝面板坡长305m,如采用活动式测斜仪则存在以下问题:测绳太长可能产生测头下放困难;采用测头下放的辅助牵引装置,又耽心辅助牵引装置一旦发生故障,很难检修;观测耗费时间很长,也难以实现观测的自动化等。承建单位的巴西专家,根据辛戈坝的经验,建议采用电平器进行面板挠度观测,经参建各方认真研究,这一建议得到了采纳。电平器是一种固定式测斜仪,观测精度高,根据电平器观测的测点倾角变化可计算面板的挠度曲线。天生桥大坝3个观测断面的面板上游共布置64

个电平器来观测面板挠度变形。

接缝监测

(1)周边缝 沿周边缝布置有12组三向测缝计,观测缝面开度、沉降和切向位移相对变化。

(2)垂直缝 在面板垂直伸缩缝的张性缝区、张性缝和压性缝过渡区,跨缝布置单向测缝计24 支,用来观测缝面开合变化。

(3)面板脱空观测 大坝一期面板浇筑后,检查发现面板顶部与垫层料间有大面积脱空,决定在二期面板布置2组二向测缝计,观测面板和垫层料接触缝面的法向和切向变形;在三期面板布置7组观测面板脱空变形的二向测缝计。

表面变形监测

在坝体上、下游坝面和坝顶,共布置视准线8条,其中布置在一、二期面板顶部的视准线为施 工期临时测线,水平位移观测采用视准线法,垂直位移用水准仪观测。

渗流压力监测

(1)坝体渗流压力 在距趾板“X”线下游3m的垫层料区基础面,布置有坑埋式渗压计13支,用来观测周边缝后坝体的渗压。

(2)坝基渗流压力 在趾板灌浆帷幕前后,布置有钻孔式渗压计21支,观测坝基渗压,了解帷幕阻渗效果。

(3)绕坝渗流水位 在左、右岸坝肩,共布置16个钻孔测压管观测绕坝渗流水位。

渗流量监测

大坝下游布置了1个渗流汇集系统。在下游坝脚设置1道截水墙,拦截坝体渗水,使渗流汇集,通过布置在右岸的引渠流向下游,在引渠设置量水堰观测坝体渗流。在右岸坝肩排水系统的2个洞口布置了观测坝肩渗流量的量水堰。

压力监测

大坝0十630断面4个不同高程的面板与垫层料接触面,布置有观测接触土压力的土压力计;在坝体过渡料中部和坝轴线处,布置有观测平面应力变化的土压力计。大坝共布置土压力计28支。

混凝土面板应力和温度监测

大坝面板布置了应力应变观测剖面6个,温度观测剖面4个,有应变计84支、无应力计15支、钢筋计55支、温度计27支,共计181支仪器,用来观测面板的应力、应变和温度变化。

地震反应监测

大坝设置了遥测微震台网,记录坝区和库区地震情况;在坝体和基岩布置强震仪监测坝体的地震反应。

[1] 百色市经济委员会 http://www.gxbssjw.gov.cn/index.php3?

[2] 电力资料网 http://www.52data.cn/fdzl/qt/200801/31876.html[1]

参考文献

  1. 天生桥水电站的位置业百科网,2020-09-18