作用
水(shui)布埡水(shui)利(li)樞(shu)紐(niu)工程(cheng)由長(chang)江水(shui)利(li)委員會(hui)長(chang)江勘(kan)測規(gui)劃(hua)設計研究院勘(kan)測、設計,壩址(zhi)位(wei)于巴(ba)東縣(xian)境內,上距(ju)恩施市117km,下距(ju)隔河(he)巖(yan)水(shui)利(li)樞(shu)紐(niu)92km,是清(qing)江梯級開發的(de)龍頭(tou)樞(shu)紐(niu)。水(shui)庫正常蓄(xu)水(shui)位(wei)400m,相應庫容(rong)43.12億(yi)立(li)方(fang)米(mi)(mi),總45.8億(yi)立(li)方(fang)米(mi)(mi)庫容(rong),裝機容(rong)量1600MW,是以(yi)發電(dian)、防洪(hong)、航運(yun)為主,并兼顧其他的(de)水(shui)利(li)樞(shu)紐(niu)工程(cheng)。據初(chu)步測算,水(shui)布埡電(dian)站投產后,將顯著增加清(qing)江下游已建隔河(he)巖(yan)和高壩洲兩座電(dian)站的(de)調峰調頻能力(li),屆時清(qing)江流域的(de)3座電(dian)站(水(shui)布埡、隔河(he)巖(yan)、高壩洲)將可承擔華中(zhong)電(dian)網10%左右的(de)調峰任務,清(qing)江流域成(cheng)為華中(zhong)電(dian)網清(qing)潔、可靠的(de)調峰調頻電(dian)源基地(di)。水(shui)布埡水(shui)庫是長(chang)江中(zhong)下游防洪(hong)體系的(de)重要組(zu)成(cheng)部分,水(shui)布埡水(shui)庫預(yu)留的(de)5億(yi)立(li)方(fang)米(mi)(mi)防洪(hong)庫容(rong)與隔河(he)巖(yan)水(shui)庫已預(yu)留的(de)5億(yi)立(li)方(fang)米(mi)(mi)防洪(hong)庫容(rong)聯合調度(du)運(yun)行(xing),可有效減輕荊江河(he)段的(de)防洪(hong)壓力(li),提高長(chang)江中(zhong)下游地(di)區的(de)防洪(hong)標準。
主體建筑
簡介
水(shui)(shui)布(bu)埡(wu)水(shui)(shui)利(li)樞紐(niu)工程為一(yi)等大(da)(da)(da)型水(shui)(shui)利(li)水(shui)(shui)電工程。主體建筑物有(you):混凝(ning)(ning)土面(mian)板(ban)(ban)堆石(shi)壩(ba)(ba)、河岸(an)式溢(yi)洪(hong)道(dao)、右岸(an)地下(xia)(xia)式電站(zhan)廠(chang)房和(he)放空洞等。水(shui)(shui)布(bu)埡(wu)水(shui)(shui)利(li)樞紐(niu)混凝(ning)(ning)土面(mian)板(ban)(ban)堆石(shi)壩(ba)(ba)為目前(qian)世界上最高(gao)的面(mian)板(ban)(ban)壩(ba)(ba),壩(ba)(ba)頂(ding)高(gao)程409m,壩(ba)(ba)軸線長(chang)660m,最大(da)(da)(da)壩(ba)(ba)高(gao)233m,壩(ba)(ba)頂(ding)寬(kuan)12m。大(da)(da)(da)壩(ba)(ba)上游(you)壩(ba)(ba)坡1:1.4,下(xia)(xia)游(you)平均壩(ba)(ba)坡1:1.4。大(da)(da)(da)壩(ba)(ba)填筑量包括上游(you)鋪蓋在(zai)內共1526萬(wan)立方米(mi)(mi)。面(mian)板(ban)(ban)厚(hou)0.3m-1.1m,受壓區面(mian)板(ban)(ban)寬(kuan)16.0m,受拉區寬(kuan)8.0m,面(mian)板(ban)(ban)面(mian)積13.84萬(wan)平方米(mi)(mi)。趾(zhi)板(ban)(ban)采用壩(ba)(ba)前(qian)設標(biao)準板(ban)(ban),下(xia)(xia)接防(fang)滲板(ban)(ban)的結構(gou)型式,標(biao)準板(ban)(ban)寬(kuan)6m-8m,厚(hou)0.6m-1.2m。防(fang)滲板(ban)(ban)寬(kuan)4m-12m,趾(zhi)板(ban)(ban)與基(ji)巖(yan)間設有(you)錨筋聯接。周邊(bian)縫(feng)結構(gou)在(zai)高(gao)程275m以(yi)下(xia)(xia)采用底(di)(di)、中、頂(ding)三(san)道(dao)止(zhi)水(shui)(shui),高(gao)程275m以(yi)上取(qu)消中部止(zhi)水(shui)(shui),設底(di)(di)、頂(ding)兩道(dao)止(zhi)水(shui)(shui);面(mian)板(ban)(ban)垂直縫(feng)設有(you)底(di)(di)、頂(ding)兩道(dao)止(zhi)水(shui)(shui)。
環境
河岸式(shi)溢洪道布置在(zai)(zai)左岸,由(you)引(yin)水(shui)渠、控制段(duan)(duan)、泄槽段(duan)(duan)(含(han)(han)挑流鼻(bi)坎)和(he)下游防(fang)(fang)沖(chong)段(duan)(duan)組(zu)成。下游防(fang)(fang)沖(chong)段(duan)(duan)采用防(fang)(fang)淘墻(qiang)的結構型式(shi)。放空洞(dong)(dong)布置在(zai)(zai)右岸,其主要(yao)作用為(wei)水(shui)庫(ku)放空,中、后期(qi)(qi)導流和(he)施工期(qi)(qi)向下游供水(shui)等。由(you)引(yin)水(shui)渠、有(you)壓(ya)洞(dong)(dong)(含(han)(han)喇叭口)、事(shi)故(gu)檢修閘門(men)(men)(men)井、工作閘門(men)(men)(men)室(shi)、無壓(ya)洞(dong)(dong)、交通洞(dong)(dong)、通氣洞(dong)(dong)以及出口段(duan)(duan)(含(han)(han)挑流鼻(bi)坎)等組(zu)成。有(you)壓(ya)洞(dong)(dong)長530.24m,洞(dong)(dong)徑11.0m-9.0m。無壓(ya)洞(dong)(dong)段(duan)(duan)長532.63m,底板(ban)坡(po)度(du)為(wei)i=0.2-0.055,洞(dong)(dong)室(shi)凈(jing)空尺寸為(wei)7.2m×12.0m,為(wei)城門(men)(men)(men)洞(dong)(dong)型。
引水(shui)(shui)(shui)式地下電(dian)站(zhan),布置于(yu)壩址NE30°河段的右(you)岸山(shan)體(ti)內(nei),電(dian)站(zhan)安(an)裝(zhuang)(zhuang)4臺混流式水(shui)(shui)(shui)輪發(fa)電(dian)機(ji)(ji)組,單機(ji)(ji)容(rong)(rong)量(liang)400MW,總(zong)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)(rong)量(liang)1600MW。保證出力310MW,每年平均(jun)發(fa)電(dian)量(liang)39.2×108KW·H。電(dian)站(zhan)建(jian)筑物包括:引水(shui)(shui)(shui)渠、進(jin)水(shui)(shui)(shui)口、引水(shui)(shui)(shui)隧洞(dong)(dong)(dong)、主廠(chang)房(fang)、安(an)裝(zhuang)(zhuang)場、母線洞(dong)(dong)(dong)、尾(wei)水(shui)(shui)(shui)洞(dong)(dong)(dong)、尾(wei)水(shui)(shui)(shui)平臺、尾(wei)水(shui)(shui)(shui)渠、500kV變電(dian)所、交通洞(dong)(dong)(dong)、通風洞(dong)(dong)(dong)和(he)廠(chang)外排水(shui)(shui)(shui)洞(dong)(dong)(dong)等(deng)。引水(shui)(shui)(shui)隧洞(dong)(dong)(dong)采用一(yi)機(ji)(ji)一(yi)洞(dong)(dong)(dong),平均(jun)長(chang)(chang)387.9m,圓形(xing)(xing)斷(duan)面內(nei)徑(jing)(jing)為(wei)8.5m-6.9m;地下廠(chang)房(fang)尺寸為(wei)168.5m×23m×67m(長(chang)(chang)×寬×高(gao)),裝(zhuang)(zhuang)機(ji)(ji)高(gao)程(cheng)187.2m;尾(wei)水(shui)(shui)(shui)洞(dong)(dong)(dong)亦采用一(yi)機(ji)(ji)一(yi)洞(dong)(dong)(dong),平均(jun)長(chang)(chang)313.18m,圓形(xing)(xing)斷(duan)面內(nei)徑(jing)(jing)為(wei)11.3m。
專題研究
簡介
水(shui)布(bu)埡水(shui)利樞紐兩岸(an)地形(xing)陡峻,庫首(shou)近(jin)壩地段及壩區環境地質問題比(bi)較復雜,壩址區環境地質條件較差,有(you)較多的危巖體(ti)廣泛分布(bu),在這種地形(xing)地質條件下,修建230多米高(gao)的大壩,長(chang)江委(wei)設計(ji)院進行了多項專(zhuan)題研究,主要有(you):
研究
砼(tong)面板堆(dui)石壩與(yu)心墻堆(dui)石壩兩種(zhong)壩型的比(bi)選研究
國外已有多座200m-300m左右的(de)心墻堆石壩建(jian)設經(jing)驗,在中國建(jian)設227m的(de)高心墻堆石壩還屬首次,通過大量的(de)筑壩材料室內(nei)試(shi)驗,現場碾壓試(shi)驗以及壩體應(ying)力應(ying)變,水(shui)力劈裂和滲流控制等分析研究論(lun)證,在采取適當工程措(cuo)施后技術(shu)上是可行的(de)。
砼(tong)面板(ban)堆(dui)(dui)石壩在國(guo)內均有(you)(you)較(jiao)快發(fa)展(zhan),但(dan)要修建當今(jin)世界最高(gao)的(de)233m的(de)砼(tong)面板(ban)堆(dui)(dui)石壩具有(you)(you)一定的(de)難度,通過筑壩材(cai)料(liao)特性,堆(dui)(dui)石體(ti)變形控制,壩體(ti)應(ying)力應(ying)變分析,面板(ban)砼(tong)的(de)防裂(lie)與耐久性,周邊縫的(de)止水材(cai)料(liao)和結構型式等研究表明,在采取(qu)適當的(de)工程(cheng)措施后技術上是可行(xing)的(de)。
滑坡治理
庫首近(jin)壩地段大壩上游(you)河(he)段9km范圍內分布(bu)有18個(ge)滑(hua)坡(po)(po)組(zu)成的滑(hua)坡(po)(po)群體(ti),總方(fang)(fang)(fang)(fang)量8342萬立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米,5個(ge)危巖(yan)(yan)(yan)體(ti)總方(fang)(fang)(fang)(fang)量357萬 立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米,1個(ge)穩(wen)定性(xing)(xing)差的斜坡(po)(po),方(fang)(fang)(fang)(fang)量為(wei)385萬立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米。壩后滑(hua)坡(po)(po),在大壩下游(you)分布(bu)有大巖(yan)(yan)(yan)淌、馬(ma)巖(yan)(yan)(yan)灣、臺(tai)子上、古樹包四個(ge)大滑(hua)坡(po)(po),設計(ji)研究分別(bie)采用(yong)開挖減載,地下地表排水(shui),前緣護(hu)坡(po)(po)、抗滑(hua)支擋等措(cuo)施。右岸峽口馬(ma)崖高陡自然邊(bian)坡(po)(po),坡(po)(po)高達360余(yu)米,巖(yan)(yan)(yan)性(xing)(xing)為(wei)上硬下軟,且(qie)上部(bu)硬巖(yan)(yan)(yan)中(zhong)還(huan)夾(jia)有多層(ceng)軟弱(ruo)夾(jia)層(ceng),處理措(cuo)施為(wei)卸荷開挖,邊(bian)坡(po)(po)錨固,坡(po)(po)面(mian)噴護(hu),排水(shui)坡(po)(po)腳護(hu)岸等。
軟巖成洞問題
由于壩型為當地材(cai)料壩,故地下洞(dong)(dong)室相(xiang)對(dui)較(jiao)多(duo),壩址(zhi)區巖(yan)(yan)(yan)體中的(de)軟(ruan)層甚(shen)多(duo),如泥(ni)(ni)盆系(xi)寫經(jing)寺組(zu),二迭系(xi)馬鞍組(zu)與棲霞組(zu)─極薄層含泥(ni)(ni)質(zhi)生物(wu)碎屑灰(hui)巖(yan)(yan)(yan)、泥(ni)(ni)巖(yan)(yan)(yan)、泥(ni)(ni)灰(hui)巖(yan)(yan)(yan)及(ji)頁巖(yan)(yan)(yan)等均(jun)屬軟(ruan)巖(yan)(yan)(yan)。軟(ruan)巖(yan)(yan)(yan)大多(duo)遭受了(le)不同程度(du)的(de)剪(jian)切破壞,工程性狀(zhuang)較(jiao)差(cha),加之產狀(zhuang)平緩(huan),軟(ruan)巖(yan)(yan)(yan)成洞(dong)(dong)問題突(tu)出(chu)。
志留(liu)系強風化頁巖作為防滲材料的問題
志留系砂頁巖具有明(ming)顯的(de)垂直風(feng)化(hua)分帶(dai)(dai)性,風(feng)化(hua)程度(du)劃(hua)分為(wei)全風(feng)化(hua)帶(dai)(dai),強(qiang)(qiang)風(feng)化(hua)上帶(dai)(dai)、下帶(dai)(dai)、弱風(feng)化(hua)及微風(feng)化(hua)帶(dai)(dai)。經研究全風(feng)化(hua)帶(dai)(dai)可(ke)直接作為(wei)防滲材料上壩,而強(qiang)(qiang)風(feng)化(hua)下帶(dai)(dai)及弱、微風(feng)化(hua)帶(dai)(dai)不能(neng)作為(wei)防滲材料。
消能型式研究
溢(yi)洪(hong)道下游消能區(qu)位(wei)于壩址(zhi)峽谷出口大崖(ya)沱(tuo)深(shen)潭,左有(you)大巖(yan)淌滑坡,右有(you)馬(ma)崖(ya)高陡(dou)邊坡和馬(ma)巖(yan)灣滑坡,河床巖(yan)層主要是泥盆系上統寫經寺組和志留系砂頁巖(yan),抗(kang)沖能力低,而本工(gong)程(cheng)泄洪(hong)量大,萬(wan)年一遇時最(zui)大下泄流量達18280立(li)方米/秒(miao),相(xiang)應單寬流量為181 立(li)方米/秒(miao),汛期水頭(tou)在171m-180m以上,經計算、試驗、分析綜合考慮,最(zui)后選擇(ze)分區(qu)陡(dou)槽接窄縫式排(pai)坎(kan)消能方案,消能區(qu)保護采用防淘(tao)墻方案。
歷史發展
簡介
根(gen)據(ju)壩(ba)址處的地形地質(zhi)條件、水(shui)(shui)文特(te)征和樞紐總體布(bu)置,以及面板(ban)堆石壩(ba)的施(shi)工(gong)(gong)特(te)點,施(shi)工(gong)(gong)導流采用圍堰一次(ci)攔斷河床,隧洞導流,枯水(shui)(shui)期(qi)(qi)(qi)圍堰擋水(shui)(shui),汛(xun)期(qi)(qi)(qi)淹(yan)沒基坑的方(fang)式(shi)。工(gong)(gong)程(cheng)計劃(hua)總工(gong)(gong)期(qi)(qi)(qi)8.5年(nian)(nian)。2000年(nian)(nian)以前(qian)為(wei)(wei)籌建期(qi)(qi)(qi),2001年(nian)(nian)-2002年(nian)(nian)為(wei)(wei)施(shi)工(gong)(gong)準備期(qi)(qi)(qi)。2003年(nian)(nian)-2007年(nian)(nian)為(wei)(wei)主體工(gong)(gong)程(cheng)施(shi)工(gong)(gong)期(qi)(qi)(qi),2007年(nian)(nian)7月(yue)-2009年(nian)(nian)6月(yue)底為(wei)(wei)工(gong)(gong)程(cheng)完(wan)建期(qi)(qi)(qi)。2002年(nian)(nian)10月(yue)26日,水(shui)(shui)布(bu)埡水(shui)(shui)電站(zhan)在充分準備下完(wan)成各項施(shi)工(gong)(gong)形象進度,成功實(shi)施(shi)截流。
勘測設計概況
從流(liu)域(yu)(yu)(yu)規劃(hua)(hua)到(dao)預(yu)可行(xing)性(xing)(xing)研究(jiu),再到(dao)可研階(jie)段(duan)壩(ba)址選擇(ze),長(chang)江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)委人付(fu)出(chu)了(le)(le)(le)幾代(dai)人的努力(li)。從1954年(nian)開(kai)始(shi)長(chang)江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)水(shui)利委員(yuan)會就對清江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)流(liu)域(yu)(yu)(yu)的綜合利用與開(kai)發(fa)(fa)進行(xing)了(le)(le)(le)研究(jiu),于1964年(nian)提(ti)(ti)(ti)出(chu)了(le)(le)(le)《清江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)流(liu)域(yu)(yu)(yu)規劃(hua)(hua)報(bao)告(gao)》。1986年(nian)又提(ti)(ti)(ti)出(chu)了(le)(le)(le)《清江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)流(liu)域(yu)(yu)(yu)規劃(hua)(hua)補充(chong)報(bao)告(gao)》,推(tui)薦恩(en)施以下清江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)干流(liu)最上一級(ji)以水(shui)布(bu)埡(wu)(wu)壩(ba)址為代(dai)表(biao)的三級(ji)梯級(ji)開(kai)發(fa)(fa)方案。1993年(nian)底,對流(liu)域(yu)(yu)(yu)規劃(hua)(hua)進行(xing)了(le)(le)(le)補充(chong)修(xiu)(xiu)訂(ding)(ding),提(ti)(ti)(ti)出(chu)了(le)(le)(le)《清江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)流(liu)域(yu)(yu)(yu)規劃(hua)(hua)報(bao)告(gao)(1993年(nian)修(xiu)(xiu)訂(ding)(ding))》。該報(bao)告(gao)于1994年(nian)1月通(tong)過(guo)審查,1994年(nian)2月,湖(hu)北省(sheng)人民(min)政府(fu)會同(tong)原(yuan)(yuan)電(dian)力(li)工(gong)業部審查批(pi)復(fu)了(le)(le)(le)《清江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)流(liu)域(yu)(yu)(yu)規劃(hua)(hua)報(bao)告(gao)》(1993年(nian)修(xiu)(xiu)訂(ding)(ding));1994年(nian)12月,湖(hu)北省(sheng)人民(min)政府(fu)會同(tong)原(yuan)(yuan)電(dian)力(li)工(gong)業部審查批(pi)復(fu)了(le)(le)(le)湖(hu)北清江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)水(shui)布(bu)埡(wu)(wu)水(shui)電(dian)站預(yu)可行(xing)性(xing)(xing)研究(jiu)報(bao)告(gao);1995年(nian)9月,湖(hu)北省(sheng)人民(min)政府(fu)會同(tong)原(yuan)(yuan)電(dian)力(li)工(gong)業部審查批(pi)復(fu)了(le)(le)(le)湖(hu)北清江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)水(shui)布(bu)埡(wu)(wu)水(shui)電(dian)站壩(ba)址選擇(ze)報(bao)告(gao);1999年(nian)4月,湖(hu)北省(sheng)人民(min)政府(fu)會同(tong)國家(jia)經(jing)濟貿易委員(yuan)會審查批(pi)復(fu)了(le)(le)(le)湖(hu)北清江(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)水(shui)布(bu)埡(wu)(wu)水(shui)電(dian)站可行(xing)性(xing)(xing)研究(jiu)報(bao)告(gao)(等同(tong)初步設計)。