簡介
鳳灘水(shui)電(dian)站(zhan)位于中國湖南省(sheng)沅(yuan)陵(ling)縣(xian)、沅(yuan)水(shui)支流(liu)酉水(shui)下游(you),距沅(yuan)陵(ling)縣(xian)45km。混凝土空腹重力拱壩,最(zui)大壩高112.5m,校(xiao)核洪(hong)水(shui)位時總庫容17.33億m3,1970年(nian)(nian)10月開(kai)工,1978年(nian)(nian)5月第一臺(tai)機(ji)(ji)組發電(dian),1979年(nian)(nian)完工。老廠(chang)裝機(ji)(ji)容量40萬(wan)kW,保證出力10.3萬(wan)kW,多年(nian)(nian)平均發電(dian)量20.43億kW·h,2004年(nian)(nian)左岸(an)擴機(ji)(ji)兩臺(tai)20萬(wan)kW機(ji)(ji)組投(tou)運,隨后(hou)進行老廠(chang)2號機(ji)(ji)組增容工程,總裝機(ji)(ji)容量達到81.5萬(wan)kW。以發電(dian)為(wei)主,兼(jian)顧防洪(hong)、航運、灌(guan)溉、養殖等。
結構
壩(ba)址(zhi)為"U"形河谷(gu),枯水期(qi)河床寬(kuan)(kuan)140m,河床右側礁石灘寬(kuan)(kuan)100m,地(di)層(ceng)為前震旦系板(ban)溪砂巖夾少量板(ban)巖,巖性致密堅硬,但(dan)斷層(ceng)、節理發(fa)育。地(di)震烈度為5度。 壩(ba)址(zhi)以(yi)上流域(yu)面積17500平(ping)方公(gong)(gong)里,多(duo)年(nian)(nian)平(ping)均流量504立(li)(li)方米(mi)/秒(miao),實測(ce)最大流量16900立(li)(li)方米(mi)/秒(miao),多(duo)年(nian)(nian)平(ping)均輸(shu)沙量352萬立(li)(li)方米(mi)。千(qian)年(nian)(nian)一遇設計(ji)洪水流量29400立(li)(li)方米(mi)/秒(miao),相應(ying)洪水位(wei)209.56m,5000年(nian)(nian)一遇校核洪水流量34800立(li)(li)方米(mi)/秒(miao),相應(ying)洪水位(wei)221.4m,相應(ying)庫(ku)(ku)容(rong)(rong)17.33億立(li)(li)方米(mi)。正常(chang)蓄水位(wei)205m,相應(ying)庫(ku)(ku)容(rong)(rong)13.9億立(li)(li)方米(mi),死水位(wei)170m,相應(ying)庫(ku)(ku)容(rong)(rong)3.3億立(li)(li)方米(mi),調節庫(ku)(ku)容(rong)(rong)10.6億立(li)(li)方米(mi)。汛期(qi)防(fang)洪控制水位(wei)198.5m,防(fang)洪庫(ku)(ku)容(rong)(rong)6.22億立(li)(li)方米(mi)。水庫(ku)(ku)淹沒耕地(di)495公(gong)(gong)頃。遷移人口(kou)1.1萬人。
樞紐布置
樞紐建(jian)筑(zhu)物包括混凝(ning)土空腹拱(gong)壩、放空兼泄(xie)洪底孔,壩內(nei)廠房和過船(chuan)過木筏道。
空腹重力拱壩
壩(ba)(ba)(ba)頂(ding)高(gao)程221.5m,壩(ba)(ba)(ba)頂(ding)弧長(chang)488m,為(wei)定圓(yuan)心定半徑拱(gong)。大(da)(da)(da)壩(ba)(ba)(ba)共分27個壩(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan),拱(gong)冠左側為(wei)廠(chang)房壩(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan),位于枯水(shui)河槽,最(zui)大(da)(da)(da)壩(ba)(ba)(ba)高(gao)112.5m,最(zui)大(da)(da)(da)底寬60.44m;拱(gong)冠右側為(wei)溢(yi)(yi)流壩(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan),位于河床礁(jiao)石灘上(shang),最(zui)大(da)(da)(da)壩(ba)(ba)(ba)高(gao)106.5m,最(zui)大(da)(da)(da)底寬59.5m;兩(liang)岸(an)為(wei)非(fei)溢(yi)(yi)流壩(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan)。壩(ba)(ba)(ba)內空(kong)腹(fu)沿壩(ba)(ba)(ba)軸線長(chang)255.8m。廠(chang)房壩(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan)空(kong)腹(fu)高(gao)40.1m,寬20.5m。溢(yi)(yi)流壩(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan)空(kong)腹(fu)寬28m,壩(ba)(ba)(ba)前腿寬20m,壩(ba)(ba)(ba)后(hou)腿寬11.5m。空(kong)腹(fu)斷面為(wei)橢圓(yuan)曲線,橢圓(yuan)長(chang)軸基(ji)本(ben)上(shang)與(yu)荷載的(de)合力平行,向上(shang)游傾斜(xie)。為(wei)便于施工,空(kong)腹(fu)拱(gong)頂(ding)由一個兩(liang)心圓(yuan)曲線組(zu)成,空(kong)腹(fu)高(gao)度控制(zhi)在(zai)約1/3壩(ba)(ba)(ba)高(gao),頂(ding)點(dian)高(gao)程139.1m。采用空(kong)腹(fu)重力拱(gong)壩(ba)(ba)(ba)除了(le)能協調泄洪與(yu)廠(chang)房布置的(de)矛盾,節(jie)省工程量外,其本(ben)身特點(dian)是改善(shan)了(le)壩(ba)(ba)(ba)體應力,使超載能力增大(da)(da)(da),有利于壩(ba)(ba)(ba)基(ji)排水(shui)和混(hun)凝土散(san)熱降溫。
放空兼泄洪底孔
溢洪(hong)道(dao)布(bu)置(zhi)在(zai)8~12號壩(ba)(ba)段(duan)(廠房壩(ba)(ba)段(duan))和12~20號壩(ba)(ba)段(duan)(溢流(liu)(liu)(liu)(liu)壩(ba)(ba)段(duan))上(shang)。溢洪(hong)道(dao)凈(jing)寬182m,堰頂高(gao)(gao)(gao)程(cheng)193m,共有(you)13孔(kong),裝有(you)寬14m、高(gao)(gao)(gao)13.13m的弧(hu)形鋼閘(zha)門(men),最大單寬流(liu)(liu)(liu)(liu)量170立方(fang)(fang)米(mi)/秒。為(wei)了(le)減少水(shui)流(liu)(liu)(liu)(liu)及回流(liu)(liu)(liu)(liu)淘刷壩(ba)(ba)腳,壩(ba)(ba)下(xia)(xia)采用了(le)兩(liang)岸(an)混(hun)凝(ning)土護(hu)坡(po)和河床護(hu)坦等措施。為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)下(xia)(xia)泄(xie)量大時(shi)出現水(shui)流(liu)(liu)(liu)(liu)集中,下(xia)(xia)游(you)沖(chong)刷加(jia)劇現象(xiang),并考慮下(xia)(xia)游(you)水(shui)墊淺、地質(zhi)條(tiao)件不利、抗(kang)沖(chong)能(neng)力低的情(qing)況(kuang),采用高(gao)(gao)(gao)低坎(kan)(kan)空(kong)中碰(peng)擊消(xiao)能(neng)方(fang)(fang)式(shi),6孔(kong)高(gao)(gao)(gao)坎(kan)(kan),7孔(kong)低坎(kan)(kan),相間(jian)布(bu)置(zhi),挑坎(kan)(kan)高(gao)(gao)(gao)差達28m。低挑坎(kan)(kan)為(wei)連續式(shi),高(gao)(gao)(gao)挑坎(kan)(kan)為(wei)舌式(shi)擴(kuo)散型。泄(xie)洪(hong)時(shi)形成上(shang)下(xia)(xia)兩(liang)層水(shui)流(liu)(liu)(liu)(liu),在(zai)橫(heng)向(xiang)和縱向(xiang)(空(kong)中)碰(peng)撞,強烈擾動(dong),擴(kuo)散摻氣(qi),消(xiao)能(neng)效果良好。 在(zai)右岸(an)21號壩(ba)(ba)段(duan)設有(you)一個放空(kong)兼泄(xie)水(shui)底孔(kong),矩形進水(shui)口(kou),斷面(mian)尺寸(cun)為(wei)6m×12m,進口(kou)底坎(kan)(kan)高(gao)(gao)(gao)程(cheng)145m,進口(kou)設平板(ban)事(shi)故檢修門(men),出口(kou)設弧(hu)形工作門(men),斷面(mian)尺寸(cun)6m×7m。死水(shui)位(wei)時(shi)泄(xie)量為(wei)812立方(fang)(fang)米(mi)/秒;校核(he)洪(hong)水(shui)時(shi),可(ke)輔助(zhu)溢洪(hong)道(dao)宣(xuan)泄(xie)流(liu)(liu)(liu)(liu)量1280立方(fang)(fang)米(mi)/秒。
壩內廠房
壩(ba)(ba)(ba)內式廠房(fang)布(bu)置在9~12號壩(ba)(ba)(ba)段空腹內,廠房(fang)長85m,寬20.5m,高(gao)40.1m,裝(zhuang)有4臺10萬kW混流式發電(dian)機組。水(shui)輪機為HL702-LJ-410型(xing),轉輪直(zhi)徑4.1m。引水(shui)系統采用深井式引水(shui)道,單機單管(guan)引水(shui),進水(shui)口布(bu)置在9~12號壩(ba)(ba)(ba)段的溢流壩(ba)(ba)(ba)閘墩首部,4根直(zhi)徑5.6m的壓力鋼管(guan)沿上游面垂直(zhi)下(xia)降,然(ran)后(hou)水(shui)平穿過壩(ba)(ba)(ba)體。主廠房(fang)右側布(bu)置220kV開關站及(ji)2臺220kV自(zi)耦變壓器。第(di)一副(fu)廠房(fang)和110kV變電(dian)開關站布(bu)置在左岸(an)非溢流壩(ba)(ba)(ba)后(hou)。
過船過木筏道
船、筏道布置(zhi)于右岸非溢流壩(ba)段,沿右岸山(shan)坡(po)布置(zhi),采用(yong)雙重(zhong)垂直橋吊加斜面升船機的綜(zong)合(he)方(fang)案。上(shang)游(you)通航水(shui)位(wei)(wei)205~170m,下游(you)通航水(shui)位(wei)(wei)114.2~117.36m。可(ke)通過50t級船只,年過壩(ba)能力為木(mu)材(cai)10萬t,貨物10萬t。2條直徑(jing)1.6m的灌溉引水(shui)管(guan)布置(zhi)在右岸21~22號壩(ba)段內,引用(yong)流量為8立方(fang)米/秒。
工程施工
工(gong)程總量(liang)為土(tu)(tu)石方開挖61萬(wan)立(li)方米(mi),混凝土(tu)(tu)澆筑(zhu)122.8萬(wan)立(li)方米(mi),鋼筋及鋼材用量(liang)2.03萬(wan)t。 采用二期(qi)施工(gong),第(di)一期(qi)由明(ming)渠導(dao)流(liu),第(di)二期(qi)由壩體導(dao)流(liu)底孔過流(liu)。在(zai)空腹封拱和(he)廠(chang)房拱頂(ding)施工(gong)時采用預制(zhi)(zhi)拱肋和(he)拱架,其(qi)跨度達15.35m,重量(liang)分別3.85t和(he)9t,按(an)雙鉸拱設(she)計,用10t門機吊裝就位于大壩伸出的牛(niu)腿上,上鋪預制(zhi)(zhi)板后進(jin)行拱頂(ding)混凝土(tu)(tu)澆筑(zhu)。 施工(gong)過程中(zhong)發生過圍堰(yan)被沖毀(hui)和(he)副廠(chang)房進(jin)水、發電機被淹等事故(gu)。1980年8月(yue)4日大壩下(xia)泄12500立(li)方米(mi)/秒(miao)時,沖壞了下(xia)游兩岸公(gong)路。