天生橋一級水電站檢視原始碼討論檢視歷史
天生橋一級水電站位於中國貴州省安龍縣和廣西壯族自治區隆林各族自治縣交界處的南盤江幹流上[1] ，是紅水河第一級水電站。工程於1991年6月開工，1994年底截流，1997年底蓄水，1998年12月首台機組發電，2000年12月竣工。
壩址以上流域面積50139平方公里，多年平均流量612立方米/秒，年徑流量193億立方米。年平均輸沙量1574萬噸，平均含沙量0.81公斤/立方米。水庫總庫容102.6億立方米，調節庫容57.96億立方米，為不完全多年調節水庫。電站裝機容量120萬千瓦（4台30萬千瓦機組），年發電量52.26億度。
工程規模
溢洪道布置於右岸埡口處，其開挖料為大壩填築的主要料源。溢洪道設計標準為千年一遇洪水(Q=20900m3/s)設計，可能最大洪水(Q=28500m3/s)校核。經水庫調洪後，相應的下泄流量分別為14782m3/s和21750m3/s。泄洪孔口尺寸為寬13m，高20m，共5孔。 溢洪道全長1665m，由引渠、溢流堰、泄槽、挑流鼻坎和護岸工程組成。引渠長1122m，底寬120m，渠底高程745m，底坡i=0。渠道兩側為垂直邊坡，每隔22m高設1條12m寬的馬道，引渠基本不襯砌。溢流堰頂高程760m，設5孔寬13m高20m的弧形閘門，溢流前緣總長81m。堰後為泄槽，泄槽平面採用不對稱收縮體型，橫斷面為矩形，縱坡i=13%。為避免氣蝕破壞，在泄槽段共設5道摻氣槽。泄槽軸線與下遊河道的交角為50°～60°，且流速高，泄量大，泄洪功率達2800萬kW。經水力模型試驗研究，選用左槽正向擴散連續大挑角鼻坎和右槽窄縫曲面貼角斜鼻坎的結合方案，較好地解決了泄流消能問題。在工程建設過程中，對上述設計方案做了簡化，取消了泄槽中隔墩；又經水力模型試驗，選取了兩側擴散的舌形鼻坎方案，在出口河岸相應地做了保護 。
發電系統
引水發電系統位於左岸砂泥岩地區。進水口設在左岸8號沖溝內，10號沖溝下游側布置地麵廠房，採用單機單管布置。引水系統包括引渠、進水口、引水隧洞和壓力鋼管道。根據進水口的布置，傍山開挖形成引渠。引渠沿中心線長度為284m，梯形複式斷面。其底板寬98m，高程710m。進水口採用岸邊塔式，進水塔長98m，寬27.5m，高84m。設置2道直柵槽，內設16扇攔污柵，1扇檢修門及4扇事故門。對外通過塔頂交通橋與左岸公路相連。引水隧洞4條，中心距24m，內徑9.6m，縱坡7.5%～10%，水平投影長380.39～494.09m。結構設計採用一次支護和二次襯砌形式，局部過溝地段二次支護改用後張法預應力混凝土襯砌。壓力鋼管道4條，中心距23.1m，採用斜井布置，坡度50°，由上彎管、斜井管、下彎管和水平管組成。鋼管內徑7～8.2m，水平投影長158.78～172.19m，管壁厚22～30mm 。
營運狀況
(1)天生橋一級水電站為南盤江龍頭電站，庫容大，大壩為世界第二、亞州第一高的面板堆石壩，大壩的安全將對下游已建電站(天生橋二級、岩灘、大化)和在建電站(平班、龍灘)及沿岸國家和人民生命財產關係重大，若出現意外，將是災難性的，損失難以估量，所以必須保證大壩的安全運行。
(2)一級電站下游6.5km為天生橋二級水電站首部樞紐。二級電站為逕流式電站，水庫有效庫容僅為800萬m3，無調節性能。二級電站溢流壩閘門為平板門，單寬流量小，一級電站溢洪道閘門為弧形門，單寬流量大，所以天生橋一、二級電站的聯合渡汛將十分重要。一、二級電站泄洪時要密切配合，一級電站每開一扇閘門要等二級電站達到相近的泄流量，穩定安全運行的水位，一級電站才能開一下扇閘門，以此類推。當泄流量較大時，閘門操作時間較長，並且整個閘門操作過程一、二級要配合好，不能出現調度、聯繫、操作等每個環節的錯誤，否則將對二級電站的安全帶來較大影響。
(3)一級電站大壩的安全運行，關鍵在面板、面板與趾板之間的周邊縫的工作狀態。現代混凝土面板堆石壩設計的原則之一是，面板的應力狀態直接和堆石壩體變形有關，和水壓力關係不明顯。意味着面板主要承受它和堆石壩體之間的位移差引起的荷載，不主要承受水壓力。面板狀態取決於堆石壩體的變形狀態。面板主要是傳遞水壓力給大壩堆石體，由於面板是鋼筋混凝土，屬剛性體，受大壩變形影響，面板將產生裂縫，同時面板與大壩墊層料產生脫空，也將使面板產生裂縫，需及時做出修補，否則將影響大壩的安全運行。
(4)溢洪道是天生橋一級水電站唯一的泄洪設施，它的安全運行關係到大壩的安全，同時對下游已建工程及沿河國家及人民財產影響重大，所以對溢洪道機電設備及金屬結構的檢查、維護極為重要，必須確保每次閘門操作能正常進行。
(5)天生橋一級電站水庫庫容大，對下游已建電站的經濟效益顯著，可增加已建電站(天生橋二級、岩灘、大化)的保證出力88.39萬kW，增加年發電量40.77億kW.h，相當於新建一座百萬千瓦級的水電站。一級電站每年汛未的水庫蓄水對電站群的經濟效益至關重要，設計文件規定，一級電站水庫汛限水位為773.1m，在9月10日後才能蓄至正常水位780.0m運行，由於南盤江流域主汛期為每年6～8月，對水庫蓄水帶來不利影響，如果出現主汛期來水集中，後汛期(9～10月)來水較少，就可能出現水庫不能蓄水至正常水位780.0m運行，所以應對汛限水位773.1m進行調整提高或對可蓄至正常水位的時間(9月10日)調整，可以考慮對汛限水位進行動態管理，在滿足電站安全運行的前提下，可適時根據每年來水情況進行調整，有利水庫蓄水。
(6)天生橋一級電站放空洞作為在施工期參加導流，運行期作為電站旁通和放空水庫用的特點，放空洞的安全運行較重要。由於放空洞工作閘門屬於地下洞室，有滲水，空氣流動性差，較潮濕，閘門控制設備容易受潮，不能保證正常工作，需作防水、通風處理，由於大壩是運行最高的面板堆石壩，如果大壩出現險情，必須保證放空洞能及時運行，開閘放水降低庫水位，所以放空洞的閘門操作系統要維護好，以保證隨時能投入運行。
(7)引水系統跨左岸10#沖溝，由於隧洞在沖溝部位為中厚層泥岩和砂岩互層，局部上覆岩體較薄，最薄處只有21.4m，在該段的隧洞採用後張控預應力錨索技術，隧洞投入運行測壓管水位在蓄水後有明顯升高，宜控制滲壓防止發生水力劈裂，2000年在10#沖溝隧洞上履岩進行灌漿處理，以提高圍岩的彈性模量。經過灌漿圍岩彈性模量得到明顯提高。同時利用68#地質探洞（在10#沖溝上游側）補打排水孔，降低岩體滲透壓力，經過觀測，測壓管水位得到降低，有效防止水力劈裂的產生，提高了隧洞的安全運行 。