簡介
鳳灘水(shui)電站位于(yu)中國湖南省沅(yuan)陵縣、沅(yuan)水(shui)支流酉(you)水(shui)下(xia)游(you),距沅(yuan)陵縣45km。混凝(ning)土空腹重力拱(gong)壩,最大壩高112.5m,校核洪水(shui)位時總庫容(rong)(rong)17.33億(yi)m3,1970年10月(yue)開工(gong)(gong),1978年5月(yue)第一臺(tai)機(ji)(ji)(ji)組(zu)發(fa)電,1979年完工(gong)(gong)。老廠(chang)裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)容(rong)(rong)量40萬(wan)kW,保證出(chu)力10.3萬(wan)kW,多年平(ping)均發(fa)電量20.43億(yi)kW·h,2004年左岸擴(kuo)機(ji)(ji)(ji)兩臺(tai)20萬(wan)kW機(ji)(ji)(ji)組(zu)投運(yun),隨后進行(xing)老廠(chang)2號機(ji)(ji)(ji)組(zu)增容(rong)(rong)工(gong)(gong)程,總裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)容(rong)(rong)量達到81.5萬(wan)kW。以發(fa)電為主,兼顧防(fang)洪、航運(yun)、灌溉、養殖等。
結構
壩址為(wei)"U"形河谷,枯水(shui)(shui)(shui)期河床寬140m,河床右側礁石灘(tan)寬100m,地層(ceng)(ceng)為(wei)前震旦系(xi)板(ban)溪砂巖夾少(shao)量(liang)板(ban)巖,巖性(xing)致密堅硬,但(dan)斷層(ceng)(ceng)、節(jie)理發育。地震烈度為(wei)5度。 壩址以(yi)上流(liu)域面(mian)積17500平方(fang)(fang)(fang)公里,多年平均流(liu)量(liang)504立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)/秒,實測最大流(liu)量(liang)16900立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)/秒,多年平均輸沙量(liang)352萬(wan)立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)。千年一遇設計洪(hong)水(shui)(shui)(shui)流(liu)量(liang)29400立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)/秒,相(xiang)應(ying)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)位209.56m,5000年一遇校核洪(hong)水(shui)(shui)(shui)流(liu)量(liang)34800立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)/秒,相(xiang)應(ying)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)位221.4m,相(xiang)應(ying)庫(ku)(ku)容(rong)17.33億(yi)(yi)(yi)立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)。正常蓄水(shui)(shui)(shui)位205m,相(xiang)應(ying)庫(ku)(ku)容(rong)13.9億(yi)(yi)(yi)立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi),死水(shui)(shui)(shui)位170m,相(xiang)應(ying)庫(ku)(ku)容(rong)3.3億(yi)(yi)(yi)立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi),調節(jie)庫(ku)(ku)容(rong)10.6億(yi)(yi)(yi)立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)。汛(xun)期防洪(hong)控制水(shui)(shui)(shui)位198.5m,防洪(hong)庫(ku)(ku)容(rong)6.22億(yi)(yi)(yi)立(li)(li)方(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)。水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)淹沒(mei)耕地495公頃。遷移人口1.1萬(wan)人。
樞紐布置
樞紐建(jian)筑物包括(kuo)混凝土(tu)空腹拱(gong)壩(ba)、放空兼泄洪底孔,壩(ba)內廠(chang)房和過船過木筏道。
空腹重力拱壩
壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)頂高(gao)(gao)程221.5m,壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)頂弧長(chang)(chang)488m,為(wei)(wei)定圓心定半徑拱。大(da)(da)(da)(da)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)共(gong)分27個(ge)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan),拱冠(guan)左側為(wei)(wei)廠房壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan),位(wei)于(yu)枯水河槽,最大(da)(da)(da)(da)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)高(gao)(gao)112.5m,最大(da)(da)(da)(da)底(di)寬60.44m;拱冠(guan)右(you)側為(wei)(wei)溢(yi)(yi)流(liu)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan),位(wei)于(yu)河床礁(jiao)石灘(tan)上(shang),最大(da)(da)(da)(da)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)高(gao)(gao)106.5m,最大(da)(da)(da)(da)底(di)寬59.5m;兩岸為(wei)(wei)非溢(yi)(yi)流(liu)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan)。壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)內空(kong)(kong)腹沿壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)軸線(xian)長(chang)(chang)255.8m。廠房壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan)空(kong)(kong)腹高(gao)(gao)40.1m,寬20.5m。溢(yi)(yi)流(liu)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan)(duan)空(kong)(kong)腹寬28m,壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)前腿寬20m,壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)后腿寬11.5m。空(kong)(kong)腹斷面為(wei)(wei)橢圓曲(qu)線(xian),橢圓長(chang)(chang)軸基本(ben)上(shang)與(yu)荷載的(de)合力(li)平行,向上(shang)游傾斜。為(wei)(wei)便于(yu)施工(gong),空(kong)(kong)腹拱頂由一個(ge)兩心圓曲(qu)線(xian)組成(cheng),空(kong)(kong)腹高(gao)(gao)度控制在約1/3壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)高(gao)(gao),頂點高(gao)(gao)程139.1m。采用空(kong)(kong)腹重力(li)拱壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)除了能協調泄洪與(yu)廠房布置的(de)矛(mao)盾(dun),節省工(gong)程量外,其本(ben)身特點是改善了壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)體應力(li),使超載能力(li)增大(da)(da)(da)(da),有利于(yu)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)基排水和混凝(ning)土散熱降溫。
放空兼泄洪底孔
溢洪(hong)(hong)道布(bu)(bu)置在8~12號壩(ba)段(duan)(duan)(廠(chang)房(fang)壩(ba)段(duan)(duan))和(he)12~20號壩(ba)段(duan)(duan)(溢流(liu)(liu)壩(ba)段(duan)(duan))上(shang)。溢洪(hong)(hong)道凈寬182m,堰頂高程193m,共有13孔(kong),裝有寬14m、高13.13m的(de)弧形鋼閘門(men)(men)(men),最大單(dan)寬流(liu)(liu)量(liang)170立(li)方(fang)米(mi)/秒。為(wei)(wei)了(le)減少水(shui)(shui)流(liu)(liu)及回(hui)流(liu)(liu)淘(tao)刷(shua)壩(ba)腳,壩(ba)下(xia)采用了(le)兩岸(an)混凝土護(hu)坡和(he)河床護(hu)坦(tan)等措施。為(wei)(wei)了(le)防(fang)止(zhi)下(xia)泄量(liang)大時出現(xian)水(shui)(shui)流(liu)(liu)集中,下(xia)游沖(chong)刷(shua)加劇(ju)現(xian)象,并考慮下(xia)游水(shui)(shui)墊淺、地質條件不利、抗沖(chong)能(neng)力低的(de)情況(kuang),采用高低坎空中碰擊消能(neng)方(fang)式,6孔(kong)高坎,7孔(kong)低坎,相間布(bu)(bu)置,挑坎高差達28m。低挑坎為(wei)(wei)連續(xu)式,高挑坎為(wei)(wei)舌式擴散型。泄洪(hong)(hong)時形成上(shang)下(xia)兩層水(shui)(shui)流(liu)(liu),在橫向(xiang)和(he)縱向(xiang)(空中)碰撞,強烈擾動,擴散摻(chan)氣,消能(neng)效果良(liang)好。 在右岸(an)21號壩(ba)段(duan)(duan)設(she)有一個放(fang)空兼泄水(shui)(shui)底(di)孔(kong),矩形進(jin)水(shui)(shui)口,斷面尺(chi)(chi)寸為(wei)(wei)6m×12m,進(jin)口底(di)坎高程145m,進(jin)口設(she)平板事故檢修(xiu)門(men)(men)(men),出口設(she)弧形工作門(men)(men)(men),斷面尺(chi)(chi)寸6m×7m。死(si)水(shui)(shui)位時泄量(liang)為(wei)(wei)812立(li)方(fang)米(mi)/秒;校核洪(hong)(hong)水(shui)(shui)時,可輔助溢洪(hong)(hong)道宣泄流(liu)(liu)量(liang)1280立(li)方(fang)米(mi)/秒。
壩內廠房
壩內式廠(chang)房布(bu)置在(zai)9~12號壩段(duan)空(kong)腹內,廠(chang)房長(chang)85m,寬(kuan)20.5m,高40.1m,裝有4臺10萬kW混流式發(fa)電機組。水(shui)(shui)輪(lun)機為HL702-LJ-410型(xing),轉(zhuan)輪(lun)直徑(jing)4.1m。引(yin)水(shui)(shui)系統(tong)采用深井式引(yin)水(shui)(shui)道,單機單管引(yin)水(shui)(shui),進水(shui)(shui)口布(bu)置在(zai)9~12號壩段(duan)的溢流壩閘墩首部,4根(gen)直徑(jing)5.6m的壓(ya)(ya)力鋼(gang)管沿上(shang)游面垂直下(xia)降(jiang),然后水(shui)(shui)平(ping)穿(chuan)過壩體。主廠(chang)房右側布(bu)置220kV開(kai)關(guan)站(zhan)及2臺220kV自耦變壓(ya)(ya)器。第一(yi)副廠(chang)房和110kV變電開(kai)關(guan)站(zhan)布(bu)置在(zai)左岸(an)非溢流壩后。
過船過木筏道
船(chuan)、筏道布(bu)置于右岸非(fei)溢(yi)流壩(ba)(ba)段(duan),沿右岸山坡(po)布(bu)置,采(cai)用雙重垂直橋吊加斜面升船(chuan)機的綜合(he)方(fang)案。上游(you)通(tong)航水位(wei)205~170m,下(xia)游(you)通(tong)航水位(wei)114.2~117.36m。可通(tong)過50t級船(chuan)只,年(nian)過壩(ba)(ba)能力為木材10萬t,貨(huo)物10萬t。2條(tiao)直徑1.6m的灌溉引水管(guan)布(bu)置在右岸21~22號壩(ba)(ba)段(duan)內,引用流量為8立方(fang)米(mi)/秒。
工程施工
工(gong)程總量為土石方開挖61萬(wan)立方米(mi),混(hun)凝土澆筑(zhu)122.8萬(wan)立方米(mi),鋼筋及鋼材用量2.03萬(wan)t。 采用二期(qi)施(shi)(shi)工(gong),第一期(qi)由明渠導流(liu),第二期(qi)由壩體(ti)導流(liu)底孔過流(liu)。在空(kong)腹封拱(gong)和廠(chang)房(fang)拱(gong)頂(ding)施(shi)(shi)工(gong)時(shi)采用預(yu)制(zhi)拱(gong)肋和拱(gong)架,其(qi)跨(kua)度達15.35m,重量分(fen)別(bie)3.85t和9t,按雙鉸拱(gong)設計,用10t門機(ji)吊裝就位于(yu)大壩伸出的牛(niu)腿(tui)上(shang),上(shang)鋪預(yu)制(zhi)板后(hou)進(jin)行(xing)拱(gong)頂(ding)混(hun)凝土澆筑(zhu)。 施(shi)(shi)工(gong)過程中發生過圍(wei)堰被沖毀(hui)和副廠(chang)房(fang)進(jin)水、發電機(ji)被淹等事故(gu)。1980年8月4日大壩下(xia)泄(xie)12500立方米(mi)/秒時(shi),沖壞了下(xia)游兩岸公路。