地理位置
思林水(shui)(shui)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)位于貴(gui)州省思南縣境內(nei)的(de)烏(wu)江上,是烏(wu)江干流的(de)第八級梯級電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan),距上游在建構皮(pi)灘電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)89km,距下(xia)(xia)游擬建沙沱水(shui)(shui)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)115km,距烏(wu)江河口涪陵市366km。樞紐工程(cheng)開發(fa)任務以(yi)發(fa)電(dian)(dian)為(wei)(wei)主,其次為(wei)(wei)航運,兼顧防(fang)(fang)洪、灌溉等。本電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)廠房為(wei)(wei)引水(shui)(shui)式(shi)地下(xia)(xia)廠房。引水(shui)(shui)發(fa)電(dian)(dian)系(xi)統為(wei)(wei)“一洞一機”布置(zhi)形式(shi),整個系(xi)統不設調(diao)壓井(jing)。電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)水(shui)(shui)庫為(wei)(wei)季調(diao)節,但(dan)為(wei)(wei)留出防(fang)(fang)洪庫容,多按日調(diao)節運行。電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)預計2008年8月(yue)第一臺機組發(fa)電(dian)(dian)。
樞紐布置
樞紐布(bu)置(zhi)為攔河壩采用碾壓混(hun)凝土重力壩,壩身(shen)表孔泄洪,戽式消力池消能防護;右岸(an)布(bu)置(zhi)引(yin)水(shui)發電系(xi)統,廠房為地(di)下式布(bu)置(zhi);左岸(an)布(bu)置(zhi)單級垂直(zhi)升(sheng)船機。
碾(nian)壓混凝土重力壩(ba)壩(ba)頂高程452米,最(zui)(zui)大壩(ba)高117m,壩(ba)頂全長326.5m。溢流堰(yan)面(mian)(mian)設計為WES實用堰(yan)面(mian)(mian)曲線,弧形閘門前(qian)設置一道(dao)檢修閘門門槽。水(shui)(shui)庫(ku)(ku)正常蓄水(shui)(shui)位440m,相應庫(ku)(ku)容(rong)(rong)12.05億(yi)立(li)方米,調節(jie)庫(ku)(ku)容(rong)(rong)3.17億(yi)立(li)方米,屬日(ri)周(zhou)調節(jie)水(shui)(shui)庫(ku)(ku)。烏江思林(lin)水(shui)(shui)電(dian)(dian)站總裝(zhuang)機容(rong)(rong)量為105萬(wan)(wan)千(qian)瓦,設計安裝(zhuang)4臺(tai)26.25萬(wan)(wan)千(qian)瓦水(shui)(shui)輪發電(dian)(dian)機組。多(duo)年平均(jun)發電(dian)(dian)量40.64億(yi)kW.h。過壩(ba)船舶噸位500t級(ji),年過壩(ba)能力為375.69萬(wan)(wan)t。 機組最(zui)(zui)大水(shui)(shui)頭60m, 加權平均(jun)水(shui)(shui)頭68.5 m,額定水(shui)(shui)頭64.0m ,最(zui)(zui)小水(shui)(shui)頭57.6m。
本工程大壩、泄洪建筑
物(wu)(wu)和(he)電站進(jin)水(shui)(shui)口的洪(hong)(hong)水(shui)(shui)標(biao)準(zhun)按(an)500年一(yi)遇(yu)(yu)洪(hong)(hong)水(shui)(shui)設(she)計,5000年一(yi)遇(yu)(yu)洪(hong)(hong)水(shui)(shui)校核(he)(he)。電站廠(chang)房(fang)(fang)的洪(hong)(hong)水(shui)(shui)標(biao)準(zhun)按(an)200年一(yi)遇(yu)(yu)洪(hong)(hong)水(shui)(shui)設(she)計,500年一(yi)遇(yu)(yu)洪(hong)(hong)水(shui)(shui)校核(he)(he)。消能防沖(chong)建筑物(wu)(wu)采(cai)用100年一(yi)遇(yu)(yu)洪(hong)(hong)水(shui)(shui)標(biao)準(zhun)設(she)計。引(yin)水(shui)(shui)系統(tong)采(cai)用一(yi)洞一(yi)機單元式(shi)供水(shui)(shui)方(fang)式(shi),進(jin)水(shui)(shui)口采(cai)用岸(an)塔式(shi),引(yin)水(shui)(shui)隧洞和(he)壓力(li)鋼管(guan)直(zhi)徑分別(bie)為12.6m、8.8m。主(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)房(fang)(fang)、主(zhu)(zhu)(zhu)變洞布置在右岸(an)山體中,主(zhu)(zhu)(zhu)機間安(an)裝四臺250MW機組,安(an)裝間和(he)副廠(chang)房(fang)(fang)分設(she)右、左(zuo)側,主(zhu)(zhu)(zhu)變洞內設(she)置四臺主(zhu)(zhu)(zhu)變壓器。
左岸設(she)置單級垂直升船機(ji),按鋼(gang)繩卷(juan)揚機(ji)平衡(heng)重(zhong)式垂直升船機(ji)方案設(she)計。整個(ge)通航建筑物由上游引(yin)航道、中間通航渠道,垂直升船機(ji)本(ben)體(ti)段(duan)和下(xia)游引(yin)航道等(deng)四個(ge)部分組(zu)成,全長(chang)約1100m。
勘測設計過程
思(si)林(lin)水電站的(de)勘測(ce)設(she)計始于(yu)20世紀70年(nian)代。貴陽院(yuan)于(yu)1984年(nian)3月(yue)提出(chu)《烏江(jiang)干流補(bu)充規劃(hua)思(si)林(lin)梯級工程地質報告》,1986年(nian)7月(yue)提出(chu)《烏江(jiang)構皮灘至思(si)南河段開發規劃(hua)報告》。
1987年元月(yue)貴陽院開始(shi)思林(lin)水電站可行性(xing)研究(jiu)工作(zuo),于(yu)(yu)1990年7月(yue)提(ti)交《思林(lin)水電站可行性(xing)研究(jiu)報告(gao)》(相(xiang)當于(yu)(yu)預可研報告(gao))。
1991年(nian)元月貴(gui)陽院開(kai)始思林水(shui)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)初步設(she)(she)計(ji)(ji)工(gong)作(zuo)。1994年(nian)12月完成(cheng)《烏江思林水(shui)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)初步設(she)(she)計(ji)(ji)報(bao)(bao)告(gao)(gao)》,并根據(ju)水(shui)規字(1994)0006號(hao)文《關于調整水(shui)電(dian)(dian)(dian)工(gong)程(cheng)設(she)(she)計(ji)(ji)階(jie)段的通(tong)知》,將報(bao)(bao)告(gao)(gao)改為《烏江思林水(shui)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)可(ke)行(xing)性研究報(bao)(bao)告(gao)(gao)》。
1995年5月13—17日,水(shui)電總院(yuan)會同貴(gui)州(zhou)省計委(wei)主(zhu)持召開了烏江思林水(shui)電站可行(xing)性(xing)研(yan)究報告(gao)(等同原初步設計報告(gao))審(shen)查會議(yi),并通過了審(shen)查。
2001年9月(yue),烏(wu)開司(si)委托貴陽(yang)院編制思林(lin)水電站(zhan)可行性研(yan)究報告復核工作大綱。貴陽(yang)院于2001年11月(yue)提交《烏(wu)江思林(lin)水電站(zhan)可行性研(yan)究報告復核工作大綱》,并根(gen)據(ju)烏(wu)開司(si)要求,于2002年8月(yue)開始思林(lin)水電站(zhan)可行性研(yan)究報告修(xiu)編工作。
二、主(zhu)要設計(ji)負責人
貴(gui)陽院于2002年(nian)8月成立思林水電站勘測設(she)計項(xiang)目(mu)(mu)部,韋曉明任(ren)項(xiang)目(mu)(mu)經(jing)(jing)理(li),呂(lv)軍任(ren)設(she)總。2003年(nian)4月,李宇(yu)任(ren)項(xiang)目(mu)(mu)副經(jing)(jing)理(li),2003年(nian)12月,徐光祥任(ren)項(xiang)目(mu)(mu)副經(jing)(jing)理(li)。2004年(nian)8月,呂(lv)軍任(ren)項(xiang)目(mu)(mu)經(jing)(jing)理(li),2005年(nian)1月,羅光其、張(zhang)超杰任(ren)項(xiang)目(mu)(mu)副經(jing)(jing)理(li),金誠任(ren)項(xiang)目(mu)(mu)設(she)總。2007年(nian)11月,金誠任(ren)項(xiang)目(mu)(mu)經(jing)(jing)理(li),龍(long)起(qi)煌任(ren)項(xiang)目(mu)(mu)設(she)總。
三(san)、可研(yan)修(xiu)編階(jie)段主(zhu)要工作內容
1、水(shui)庫實物指標(biao)全面復核;
2、延長徑流系列;1991年(nian)—1999年(nian);
3、分析(xi)受構皮灘水電(dian)站(zhan)(zhan)水庫調(diao)蓄影響下的(de)思林水電(dian)站(zhan)(zhan)設(she)計(ji)洪水;
4、編制水土保(bao)持方案報(bao)告書;
5、根據近年(nian)來頒(ban)發的設計規范和機電設備制造水(shui)平,對水(shui)工、施(shi)工、機電等設計內容(rong)進行布(bu)置(zhi)優化、結(jie)構復核以及設備選(xuan)型;
6、根據編制年的政(zheng)策(ce)和價(jia)格水平進行設(she)計概算重編。
2003年11月(yue),貴(gui)陽院編制了《烏江思林水(shui)電站(zhan)工程項目建(jian)(jian)議(yi)(yi)書》,2004年4月(yue),中國(guo)(guo)國(guo)(guo)際工程咨詢公司(si)對項目建(jian)(jian)議(yi)(yi)書進行了評估。貴(gui)州省發改委和烏開(kai)司(si)申報了《烏江思林水(shui)電站(zhan)工程項目建(jian)(jian)議(yi)(yi)書》。
2005年(nian)5月,貴陽(yang)院編(bian)制完成了(le)《烏江思林水電站“三通一平”等工(gong)程環境影響(xiang)報告書》,同(tong)月通過了(le)貴州省環境工(gong)程評估中(zhong)心組織的審查。
2005年(nian)5月,貴陽院編制(zhi)完成了《烏江思林水(shui)(shui)電站工程水(shui)(shui)土保(bao)持方案(an)報告書》,并通過(guo)了水(shui)(shui)電總(zong)院組織的技術(shu)評審。
2005年6月,貴(gui)陽院編(bian)制(zhi)完成了《烏江思林水電站(zhan)環境影響復核報告書》,同月通過國家環保總局環境工程評估中心(xin)組織的(de)技術評審。
建設(she)征地及(ji)移民(min)安(an)置規劃(hua)設(she)計工作從(cong)2003年7月(yue)(yue)開始,歷經實物(wu)指標(biao)調查、移民(min)安(an)置規劃(hua)、征求意(yi)見后(hou)修(xiu)改和可研報告審查后(hou)修(xiu)改4個階段(duan)的工作,于2005年8月(yue)(yue)完成《思(si)林水電站(zhan)建設(she)征地及(ji)移民(min)安(an)置規劃(hua)設(she)計報告書》(審定(ding)本)。
2005年(nian)6月,貴陽院完成了(le)《烏江思林水電(dian)(dian)(dian)站(zhan)可(ke)行性(xing)研究(jiu)修編(bian)報(bao)告(gao)》,同(tong)年(nian)7月29日(ri)至8月1日(ri),水電(dian)(dian)(dian)總院在(zai)貴陽主持召(zhao)開了(le)烏江思林水電(dian)(dian)(dian)站(zhan)可(ke)行性(xing)研究(jiu)修編(bian)報(bao)告(gao)審查會,并通(tong)過審查。
2006年10月,國家發(fa)改委(wei)以(yi)發(fa)改能源(2006)2263號文同意建設烏江思(si)林水電(dian)站,工程正式開工。大壩碾壓混凝土于2006年11月開始澆筑。
四、可研修編階段主要成果
1、設計洪水成(cheng)果的確定
考(kao)慮了(le)構皮(pi)灘(tan)水(shui)(shui)電站的(de)調蓄作用,校核洪(hong)水(shui)(shui)標準(P=0.02%)洪(hong)水(shui)(shui)由(you)(you)35400立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒減少為(wei)33700立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒,設計(ji)洪(hong)水(shui)(shui)標準(P=0.20%)洪(hong)水(shui)(shui)由(you)(you)27900立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒減少為(wei)26600立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒。
據此(ci),擬(ni)定(ding)了7個表孔(kong)(kong)(kong)(孔(kong)(kong)(kong)口尺寸13米(mi)(mi)(mi)×21.50米(mi)(mi)(mi),堰頂高(gao)程418.50米(mi)(mi)(mi))、1個底孔(kong)(kong)(kong)的泄洪方(fang)案(an)與可研階段7個表孔(kong)(kong)(kong)(孔(kong)(kong)(kong)口尺寸15米(mi)(mi)(mi)×20米(mi)(mi)(mi),堰頂高(gao)程420米(mi)(mi)(mi))、2個底孔(kong)(kong)(kong)方(fang)案(an)進行比較,并(bing)結合通航建筑物軸線位置調整,最終選定(ding)7個表孔(kong)(kong)(kong)、1個底孔(kong)(kong)(kong)方(fang)案(an)為泄水建筑物的孔(kong)(kong)(kong)口布置方(fang)案(an)。
2、取(qu)消尾水調壓室
經過調節(jie)保證(zheng)計算論證(zheng)取消(xiao)(xiao)了尾(wei)(wei)(wei)(wei)水(shui)調壓室(shi),尾(wei)(wei)(wei)(wei)水(shui)系統采(cai)用1洞(dong)1機(ji)的(de)(de)布置方(fang)式(shi)。根據水(shui)力(li)學(xue)模型試驗成果(guo),戽式(shi)消(xiao)(xiao)力(li)池消(xiao)(xiao)能(neng)較(jiao)充(chong)分,池后水(shui)流穩定,確定尾(wei)(wei)(wei)(wei)水(shui)出口緊靠戽式(shi)消(xiao)(xiao)力(li)池出口外側布置的(de)(de)方(fang)案。同時鑒于一(yi)、二(er)號(hao)(hao)機(ji)組尾(wei)(wei)(wei)(wei)水(shui)隧洞(dong)相對較(jiao)長,為滿足(zu)機(ji)組尾(wei)(wei)(wei)(wei)水(shui)管真(zhen)空度(du)要求(qiu),加大了一(yi)、二(er)號(hao)(hao)機(ji)組尾(wei)(wei)(wei)(wei)水(shui)隧洞(dong)的(de)(de)斷(duan)面尺寸。
3、通航建筑物中(zhong)心(xin)線外移
結合溢流前(qian)緣(yuan)寬(kuan)度的縮(suo)窄,將(jiang)通航(hang)(hang)(hang)建(jian)筑(zhu)物中心線外移34米,通航(hang)(hang)(hang)線路長(chang)951.80米,縮(suo)短(duan)了144.84米,邊坡高度由原設(she)計200米降低至170米,減(jian)少了邊坡開挖及支護工程量。通航(hang)(hang)(hang)建(jian)筑(zhu)物塔樓(lou)段根據布(bu)(bu)置較原方案上移149米,基礎布(bu)(bu)置于T1y2-2,基礎及邊坡穩定(ding)條件有明顯改善。
五、施工設計優化
施(shi)工圖設(she)(she)計(ji)階段,根據開挖揭露的地質情況(kuang)和設(she)(she)備招標情況(kuang),貴陽院進一步開展(zhan)設(she)(she)計(ji)優化(hua)工作(zuo):
1、根據左、右導流洞(dong)開挖揭露的地質條(tiao)件,通過(guo)大量水力(li)學分(fen)析(xi)和結構復核工(gong)作,部分(fen)洞(dong)段改全斷面混(hun)凝土(tu)襯砌為混(hun)凝土(tu)+噴混(hun)凝土(tu)聯合襯砌,為2005年11月工(gong)程截流提(ti)供(gong)了(le)技術保障,同時節約投資約5000萬元;
2、根據大壩(ba)建基面(mian)物探成果(guo)和巖體物理力(li)學指標復核,通過壩(ba)體穩定和應力(li)計算復核,水力(li)學模型試(shi)驗(yan)驗(yan)證,大壩(ba)建基面(mian)平均抬高5米。
3、根據(ju)水(shui)輪(lun)機(ji)組招標情況,進一(yi)(yi)步復(fu)核調(diao)節保證計(ji)算后,一(yi)(yi)至三號機(ji)引水(shui)隧洞調(diao)整為空間交(jiao)叉(cha)布置。
技術特點
一、高過水土石圍堰
從簡(jian)化(hua)臨建工程規模、節約(yue)投資、縮短(duan)工期的角度出發,思(si)林水電站前期選用(yong)過(guo)水圍堰(yan)(yan)擋水、隧洞(dong)泄流(liu)、河床度汛(xun)的枯期導流(liu)方(fang)式。中、后(hou)期則采用(yong)在壩(ba)體上(shang)預留(liu)缺口,汛(xun)期洪(hong)水由導流(liu)洞(dong)、壩(ba)體缺口及底孔聯合(he)下(xia)泄的全年導流(liu)方(fang)式。上(shang)游土(tu)石過(guo)水圍堰(yan)(yan)高度達48米,2007年汛(xun)期圍堰(yan)(yan)過(guo)水流(liu)量(liang)達3000立方(fang)米/秒,過(guo)水后(hou)檢查僅發現原過(guo)流(liu)面板分縫(feng)處發生局部沉陷(xian)。
二、施工總布置
施(shi)工(gong)(gong)(gong)總布(bu)置緊湊,充分(fen)利用永久建筑物的場地(di)先(xian)期布(bu)置施(shi)工(gong)(gong)(gong)臨建設施(shi)。右岸巖門料場、人(ren)工(gong)(gong)(gong)砂石(shi)料加(jia)工(gong)(gong)(gong)系統(tong)、混凝土加(jia)工(gong)(gong)(gong)系統(tong)從高到低(di),緊鄰右岸壩肩布(bu)置。減少(shao)(shao)料場公路長度,縮短供料線長度,減少(shao)(shao)了(le)施(shi)工(gong)(gong)(gong)占地(di)面積和(he)工(gong)(gong)(gong)程投資。
三、攔河壩
壩址河(he)谷地形狹窄,洪峰流量(liang)高達33700立(li)方米/秒,峽谷型(xing)水(shui)庫基本無(wu)調蓄能力(li)(li)。泄(xie)洪建筑物規模較大(da)(da),泄(xie)洪時上下游水(shui)位差僅35—40米。大(da)(da)壩下游存在大(da)(da)泄(xie)量(liang)低落(luo)差的水(shui)流銜接(jie)(消(xiao)能)問題。設計采用“X”型(xing)寬尾(wei)墩、臺階壩面、消(xiao)力(li)(li)池(chi)(chi)的綜合消(xiao)能方式,消(xiao)力(li)(li)池(chi)(chi)長度40米。
四、地下(xia)洞群及(ji)大跨度地下(xia)廠(chang)房
機組設計水(shui)頭64米(mi),單機引用(yong)流量443.20立方米(mi)/秒,安裝4臺25萬千(qian)瓦機組,引水(shui)系(xi)統及廠房工程規(gui)模龐大。且右岸導(dao)流洞(dong)(dong)在4條尾水(shui)洞(dong)(dong)上部穿過,引水(shui)發電系(xi)統集中布(bu)置(zhi)在右岸,采用(yong)1機1洞(dong)(dong)方式(shi)布(bu)置(zhi)。
地下廠(chang)(chang)房(fang)巖(yan)錨(mao)梁以(yi)下跨(kua)度27米(巖(yan)錨(mao)梁以(yi)上(shang)跨(kua)度28.40米),主(zhu)(zhu)變(bian)(bian)洞跨(kua)度17米,受上(shang)下游(you)T1y1、T1y3兩(liang)層(ceng)(ceng)軟巖(yan)的(de)(de)影響。主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)布置在(zai)巖(yan)層(ceng)(ceng)厚度約270米 的(de)(de)T1y2灰巖(yan)中,因此兩(liang)洞室間巖(yan)壁間距36.60米,為主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)跨(kua)度的(de)(de)1.29倍,為主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)、主(zhu)(zhu)變(bian)(bian)洞平均跨(kua)度的(de)(de)1.53倍。主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)、主(zhu)(zhu)變(bian)(bian)洞采(cai)用噴錨(mao)支(zhi)護為主(zhu)(zhu)要支(zhi)護措(cuo)施,根據三維有(you)限元分析(xi)結果,錨(mao)桿穿透(tou)塑性區,主(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)上(shang)下游(you)墻(qiang)布置4排1500千牛(niu)級(ji)預應力錨(mao)索,控(kong)制(zhi)高邊(bian)墻(qiang)位移和塑性區范圍。
引水隧洞內(nei)徑12.60米,為(wei)滿足機組(zu)調(diao)節保證要求,一至三號3條引水洞采用空(kong)間交叉布置(zhi)。
五、通航建筑物
航運過壩建筑(zhu)物按(an)四(si)級航道設(she)計,船(chuan)舶噸(dun)級500噸(dun)。設(she)計采(cai)用全平衡卷揚式垂直升船(chuan)機(ji)方案(an),最大(da)提升高度76.70米。
六、強巖溶發育
樞(shu)紐工(gong)程主(zhu)要建(jian)筑物(wu)(wu)均布置在灰巖地(di)(di)層(ceng),受巖溶(rong)(rong)發育影響(xiang)對建(jian)筑物(wu)(wu)的基礎穩定(ding)、防滲處理和(he)施工(gong)期排水帶來一定(ding)難度。比(bi)較突(tu)出的有(you)左岸導流洞(dong)在穿越P2c和(he)T1y地(di)(di)層(ceng)分別遇(yu)K30、K31巖溶(rong)(rong)管道;壩基在T1y地(di)(di)層(ceng)遇(yu)K31、S64、Sj2巖溶(rong)(rong)管道;地(di)(di)下(xia)廠房遇(yu)S64、Sj2、Sj2’巖溶(rong)(rong)管道。此外,受NW向裂(lie)隙影響(xiang),汛(xun)期地(di)(di)表(biao)垂直入滲水量較大。