中國水利水電開發(fā)中世界級工程及其頂尖技術(shù)介紹(編輯修改稿)
2025-02-13 22:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 交界的金沙江下游河段上，左岸是四川省的宜賓縣，右岸為云南省水富縣。，占金沙江流域面積的97％，多年平均流量4590m3/s。向家壩水電站正常蓄水位380m，，具有季調(diào)節(jié)能力。電站總裝機容量6000MW，保證出力1762MW，?h。向家壩水電站的創(chuàng)新技術(shù)主要表現(xiàn)在以下方面：1)．高水頭、大單寬底流消能技術(shù)向家壩水電站距離下游水富縣城及大型企業(yè)云南天然氣化工廠僅1km，為避免工程泄洪對城鎮(zhèn)及工廠帶來不利影響，工程只能采用底流消能型式。向家壩水電站校核洪水入庫流量49800m3/s，校核洪水上下游水位差約85m，消力池最大單寬流量225m3/s，最大下泄洪功率約40000MW。如此規(guī)模的底流消能超出了國內(nèi)外已建水電工程水平，采用常規(guī)的底流消能是難以保證工程安全的。經(jīng)過多年的潛心研究，提出了帶坎的新型底流消能型式，目前已取得了階段性成果，基本確定了布置格局及大壩體型，正在進(jìn)行深入研究。2)．不設(shè)尾水調(diào)壓井技術(shù)向家壩水電站右岸地下廠房安裝4臺單機容量為750MW的大型機組，機組具有單機容量大的特點。根據(jù)工程地形地質(zhì)條件，提出了不設(shè)尾水調(diào)壓井的方案，開展了數(shù)學(xué)模型和帶模型機組的物模試驗，對該方案的水力過渡過程進(jìn)行了深入研究，取得成果表明不設(shè)尾水調(diào)壓井方案是可行的。3)．一級垂直升船機向家壩水電站處于通航河道，為解決通航問題，采用一級垂直升船機，位于世界前列。4)．大單機容量機組的采用向家壩水電站總裝機容量6000MW，單機容量達(dá)750MW，是國內(nèi)外已建水電站工程中最大的單機容量機組。龍灘水電站工程(一) 工程概況龍灘水電站位于廣西壯族自治區(qū)天峨縣境內(nèi)的紅水河上，是紅水河開發(fā)中最主要的骨干工程，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)十分優(yōu)越，社會綜合效益顯著。工程建設(shè)施工總進(jìn)度為：建設(shè)工期9年，從2001年1月～2009年；2001年7月1日主體工程正式開工，2003年11月大江截流，2007年7月第一臺機組投產(chǎn)發(fā)電，2009年底全部7臺機組投產(chǎn)發(fā)電。(二) 工程達(dá)到世界級規(guī)模的部位龍灘工程擁有世界上最高的碾壓混凝土重力壩，最大壩高前期為192m；世界上規(guī)模最大的地下廠房，，；擁有總提升高度最高的垂直升船機，(后期)。(三) 設(shè)計采用的新技術(shù)為解決龍灘工程面臨的多項難題，設(shè)計采取了一系列新技術(shù)：①采用RCC筑壩技術(shù)在高地震烈度區(qū)建200m級高碾壓混凝土壩；②采用高升程垂直升船機，解決樞紐通航問題；③綜合采用傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代最新研究手段，進(jìn)行400m級左岸進(jìn)水口高邊坡設(shè)計；④針對地下廠房洞室群洞室密集、規(guī)模宏大，洞室最大跨度、洞室最小間距及巨型機組的水力過渡過程等均已超出現(xiàn)行規(guī)范的特點，綜合利用各種方法和手段進(jìn)行設(shè)計研究；⑤水輪機運行水頭變幅范圍大(97～179m)，為在高運行水頭差條件下使機組有較好的特性和機組穩(wěn)定性，在水輪發(fā)電機組機電參數(shù)選擇、機組穩(wěn)定性和機電技術(shù)設(shè)計研究、設(shè)備配套選型、機組制造和安裝工藝等方面進(jìn)行了新研究；⑥開展龍灘水庫移民GPS綜合決策支持系統(tǒng)的開發(fā)研究，及時了解電站周圍區(qū)域的環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)因素以及國土資源概況，實現(xiàn)電站淹沒處理規(guī)劃設(shè)計工作的科學(xué)化、系統(tǒng)化和信息化。虎跳峽水電站工程虎跳峽工程地處云南省西北部長江上游金沙江中游河段，虎跳峽河段具有建設(shè)高壩大庫的獨特地形條件，且地處金沙江中、下游的“龍頭”，除本身可觀的發(fā)電效益外，其優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能將極大的提高金沙江中、下游梯級電站的效益?；⑻鴯{正常蓄水位2010m時，可增加下游13梯級保證出力12904MW，?h(不計下游裝機容量增加的發(fā)電量)，可使全梯極級汛、枯期出力比由1::。虎跳峽工程現(xiàn)處于預(yù)可行性研究階段，擬建雙曲拱壩，，，安裝6臺單機容量700MW的機組，地下廠房總裝機容量4200MW?；⑻鴯{的大庫容、調(diào)節(jié)性能、大壩壩高均達(dá)到世界級水平?；⑻鴯{工程地處著名的虎跳峽大峽谷區(qū)，壩址區(qū)地震基本烈度為Ⅷ度，大壩區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜、地震烈度高、地應(yīng)力級也較高，又地處著名的虎跳峽風(fēng)景區(qū)，因此虎跳峽工程必須運用和創(chuàng)新國內(nèi)外最新建壩技術(shù)，對高壩泄洪消能、高壩結(jié)構(gòu)抗震性能、高壩壩肩穩(wěn)定及整體穩(wěn)定、大型地下洞室群圍巖穩(wěn)定、兩岸工程高邊坡、環(huán)境保護(hù)等進(jìn)行深入的研究?；⑻鴯{水電站泄洪消能的特點：水頭高、泄量大、河谷狹窄，泄洪功率達(dá)到26000MW，擬全部采用表孔泄洪，總泄量達(dá)12000m3/s。但因工程處于虎跳峽峽谷區(qū)，擬對泄洪消能型式進(jìn)行創(chuàng)新研究，特別要研究泄洪霧化問題，盡量減少霧化對景區(qū)的影響。慮跳峽工程地處高地震區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜，大壩為300m級的高壩，大壩的抗震性能至關(guān)重要。在研究中，運用水工高壩抗震領(lǐng)域最新科研成果，進(jìn)行多層次的大壩抗震安全評價，計入包括實際復(fù)雜地質(zhì)條件、壩基不均勻地震、壩體伸縮縫開合、無限地基輻射阻尼等復(fù)雜因素綜合影響的深入分析；振動臺動力超載模型試驗研究等的全面綜合研究，合理評價大壩的抗震能力，確保大壩和整個樞紐以及下游梯級電站的安全?；⑻鴯{工程設(shè)計壩高286m，擬采用比常規(guī)設(shè)計更為準(zhǔn)確的均值計算方法，如非線性有限元法、離散元法、剛體元法、流體元方法等，對壩體的應(yīng)力變形和穩(wěn)定進(jìn)行詳盡的仿真模擬計算和多方法對比分析?；⑻鴯{工程地下洞室群規(guī)模巨大，地區(qū)地應(yīng)力量級高，擬通過三維非線性的有限元計算和地下廠房地質(zhì)力學(xué)模型試驗等分析地下洞室的圍巖穩(wěn)定，并擬開展地下洞室群施工的計算機模型和不同的開挖順序?qū)斗€(wěn)定的影響分析。三板溪水電站工程(一) 工程概況三板溪水電站位于貴州省錦屏縣境內(nèi)，是沅水干流規(guī)劃15個梯級電站中的第二級，水庫具有多年調(diào)節(jié)性能。主要開發(fā)任務(wù)是發(fā)電和提高下游梯級電站的效益，并兼有防洪、航運等綜合效益。電站裝機容量1000MW，安裝4臺單機容量為250MW的混流式水輪發(fā)電機組，?h。工程樞紐主要由混凝土面板堆石壩、引水發(fā)電系統(tǒng)和泄水建筑物三大部分組成。工程于2002年7月開工，2006年9月首臺機組發(fā)電?？偣て?年3個月。(二) 工程主要技術(shù)特點1．堅硬巖筑壩技術(shù)，為國內(nèi)已建和在建同類壩型中的第二高壩，采用變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖、砂板巖、凝灰?guī)r等堅硬巖筑壩，不易獲得良好的爆破料級配，且不易壓實。堅硬巖爆破技術(shù)、填筑碾壓技術(shù)、止水設(shè)計、壩體后期沉降機理等筑壩技術(shù)國內(nèi)外尚無成熟和系統(tǒng)的筑壩經(jīng)驗，同時還利用部分強風(fēng)化料上壩填筑，堆石料母巖強度相差懸殊，巖性復(fù)雜，且大壩填筑工期緊，對大壩變形控制極為不利。關(guān)于堅硬巖筑壩關(guān)鍵技術(shù)已列為國家“十五”科技攻關(guān)項目。該項技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平，且填補了我國在這一領(lǐng)域的空白。2．高址墻的應(yīng)用三板溪面板壩高趾墻高約55m，為國內(nèi)外同類壩型之最。高趾墻與面板之間周邊縫的設(shè)計也是重要的研究內(nèi)容。其應(yīng)用成果處于國際領(lǐng)先水平。瀑布溝水電站工程(一)
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