地理位置
思林水電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)位于貴州(zhou)省思南縣境內(nei)的烏(wu)江(jiang)上,是烏(wu)江(jiang)干流的第(di)(di)八級梯級電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan),距上游(you)在建構皮灘電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)89km,距下(xia)游(you)擬建沙沱水電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)115km,距烏(wu)江(jiang)河口涪陵(ling)市366km。樞紐工(gong)程(cheng)開(kai)發(fa)(fa)任務以發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)為(wei)(wei)主,其(qi)次為(wei)(wei)航運,兼顧防洪、灌(guan)溉等。本電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)廠房為(wei)(wei)引(yin)水式地(di)下(xia)廠房。引(yin)水發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)系統為(wei)(wei)“一洞一機(ji)(ji)”布(bu)置形(xing)式,整個系統不設(she)調(diao)壓井(jing)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)水庫(ku)為(wei)(wei)季調(diao)節(jie),但為(wei)(wei)留出(chu)防洪庫(ku)容,多(duo)按日調(diao)節(jie)運行。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)預計2008年8月第(di)(di)一臺機(ji)(ji)組發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。
樞紐布置
樞紐布置(zhi)(zhi)為攔(lan)河壩(ba)采用碾壓混凝土(tu)重(zhong)力壩(ba),壩(ba)身表孔泄洪,戽式(shi)消(xiao)力池(chi)消(xiao)能(neng)防護;右岸(an)布置(zhi)(zhi)引水發(fa)電(dian)系(xi)統,廠(chang)房(fang)為地下式(shi)布置(zhi)(zhi);左岸(an)布置(zhi)(zhi)單級垂直升船機(ji)。
碾壓混凝土(tu)重(zhong)力(li)壩(ba)(ba)壩(ba)(ba)頂(ding)(ding)高程452米(mi),最(zui)大(da)壩(ba)(ba)高117m,壩(ba)(ba)頂(ding)(ding)全長326.5m。溢流堰面設(she)(she)計(ji)為(wei)WES實用堰面曲線,弧形閘門前設(she)(she)置一道檢修閘門門槽(cao)。水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)正(zheng)常蓄水(shui)(shui)(shui)位(wei)440m,相應庫(ku)(ku)容(rong)(rong)12.05億立方(fang)米(mi),調節(jie)庫(ku)(ku)容(rong)(rong)3.17億立方(fang)米(mi),屬(shu)日周(zhou)調節(jie)水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)。烏江思林水(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)站總裝機(ji)容(rong)(rong)量為(wei)105萬千瓦,設(she)(she)計(ji)安裝4臺26.25萬千瓦水(shui)(shui)(shui)輪發電(dian)(dian)機(ji)組(zu)。多年平均發電(dian)(dian)量40.64億kW.h。過(guo)壩(ba)(ba)船舶(bo)噸位(wei)500t級,年過(guo)壩(ba)(ba)能力(li)為(wei)375.69萬t。 機(ji)組(zu)最(zui)大(da)水(shui)(shui)(shui)頭(tou)60m, 加權(quan)平均水(shui)(shui)(shui)頭(tou)68.5 m,額定水(shui)(shui)(shui)頭(tou)64.0m ,最(zui)小水(shui)(shui)(shui)頭(tou)57.6m。
本工程大壩、泄洪建筑
物和(he)電站進水(shui)(shui)(shui)(shui)口的(de)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)標準按500年(nian)(nian)(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)設計,5000年(nian)(nian)(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)校(xiao)核。電站廠房的(de)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)標準按200年(nian)(nian)(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)設計,500年(nian)(nian)(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)校(xiao)核。消(xiao)能防沖(chong)建筑物采用(yong)100年(nian)(nian)(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)標準設計。引(yin)水(shui)(shui)(shui)(shui)系統采用(yong)一(yi)(yi)洞一(yi)(yi)機單元式(shi)供水(shui)(shui)(shui)(shui)方式(shi),進水(shui)(shui)(shui)(shui)口采用(yong)岸(an)(an)塔式(shi),引(yin)水(shui)(shui)(shui)(shui)隧(sui)洞和(he)壓力鋼管直徑分(fen)別為12.6m、8.8m。主廠房、主變(bian)(bian)洞布置在右岸(an)(an)山體中(zhong),主機間安裝四臺250MW機組,安裝間和(he)副(fu)廠房分(fen)設右、左側(ce),主變(bian)(bian)洞內設置四臺主變(bian)(bian)壓器(qi)。
左岸設(she)置單級垂(chui)直升(sheng)船(chuan)機(ji)(ji),按鋼繩卷揚機(ji)(ji)平(ping)衡重式垂(chui)直升(sheng)船(chuan)機(ji)(ji)方案設(she)計。整個通航(hang)(hang)建筑物由上游引(yin)航(hang)(hang)道(dao)、中間通航(hang)(hang)渠道(dao),垂(chui)直升(sheng)船(chuan)機(ji)(ji)本體段(duan)和下游引(yin)航(hang)(hang)道(dao)等(deng)四(si)個部分組成,全長約(yue)1100m。
勘測設計過程
思(si)林水電站的勘測設計始于20世紀70年(nian)代。貴陽院于1984年(nian)3月提(ti)出《烏(wu)江(jiang)干流補充規劃思(si)林梯級工程地質報(bao)告》,1986年(nian)7月提(ti)出《烏(wu)江(jiang)構皮(pi)灘至(zhi)思(si)南河(he)段開發規劃報(bao)告》。
1987年元月貴陽(yang)院(yuan)開始思林(lin)水(shui)電站(zhan)可行性研(yan)究工作,于(yu)1990年7月提交《思林(lin)水(shui)電站(zhan)可行性研(yan)究報告》(相當于(yu)預可研(yan)報告)。
1991年元月(yue)貴陽院開始(shi)思林(lin)(lin)水電(dian)站初(chu)步設計工作。1994年12月(yue)完成《烏江思林(lin)(lin)水電(dian)站初(chu)步設計報(bao)告》,并根據水規字(1994)0006號文《關(guan)于調整水電(dian)工程設計階段的通知(zhi)》,將(jiang)報(bao)告改為《烏江思林(lin)(lin)水電(dian)站可(ke)行性研究報(bao)告》。
1995年5月(yue)13—17日(ri),水電總院(yuan)會(hui)同貴州(zhou)省計委主持召開了(le)烏江思林水電站可行性(xing)研究報(bao)告(等(deng)同原初步設計報(bao)告)審(shen)查(cha)會(hui)議,并通過了(le)審(shen)查(cha)。
2001年(nian)9月(yue),烏開司委托貴陽(yang)院編(bian)制思(si)林水電站可行(xing)(xing)性(xing)(xing)研(yan)究報(bao)告(gao)復核工(gong)(gong)作大(da)綱。貴陽(yang)院于2001年(nian)11月(yue)提交《烏江思(si)林水電站可行(xing)(xing)性(xing)(xing)研(yan)究報(bao)告(gao)復核工(gong)(gong)作大(da)綱》,并根(gen)據烏開司要(yao)求,于2002年(nian)8月(yue)開始思(si)林水電站可行(xing)(xing)性(xing)(xing)研(yan)究報(bao)告(gao)修編(bian)工(gong)(gong)作。
二、主要(yao)設(she)計負責人(ren)
貴(gui)陽院于2002年(nian)(nian)8月(yue)成(cheng)立思林水電站(zhan)勘測設計項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)部,韋曉明任(ren)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)經(jing)(jing)理,呂軍(jun)任(ren)設總(zong)。2003年(nian)(nian)4月(yue),李宇(yu)任(ren)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)副(fu)經(jing)(jing)理,2003年(nian)(nian)12月(yue),徐光祥任(ren)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)副(fu)經(jing)(jing)理。2004年(nian)(nian)8月(yue),呂軍(jun)任(ren)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)經(jing)(jing)理,2005年(nian)(nian)1月(yue),羅光其、張(zhang)超(chao)杰任(ren)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)副(fu)經(jing)(jing)理,金(jin)誠任(ren)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)設總(zong)。2007年(nian)(nian)11月(yue),金(jin)誠任(ren)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)經(jing)(jing)理,龍(long)起煌任(ren)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)(mu)(mu)設總(zong)。
三、可研修編階(jie)段主要工作(zuo)內容
1、水庫(ku)實(shi)物指(zhi)標全面復(fu)核;
2、延(yan)長徑流系列;1991年—1999年;
3、分析(xi)受構皮灘水(shui)電站(zhan)水(shui)庫調蓄影(ying)響下的思林水(shui)電站(zhan)設(she)計洪水(shui);
4、編制水土保持方案報告(gao)書;
5、根據近年來頒發(fa)的(de)設(she)計(ji)規范和(he)機電設(she)備制造水(shui)平(ping),對水(shui)工、施工、機電等(deng)設(she)計(ji)內容進行布(bu)置優(you)化(hua)、結(jie)構復核(he)以及設(she)備選(xuan)型;
6、根據編制(zhi)年的政策(ce)和價格水平(ping)進(jin)行設(she)計概算重編。
2003年(nian)11月,貴(gui)陽院編制了《烏(wu)江思(si)(si)林水電站工(gong)程項目(mu)(mu)建(jian)議書(shu)(shu)》,2004年(nian)4月,中國國際工(gong)程咨詢(xun)公(gong)司對項目(mu)(mu)建(jian)議書(shu)(shu)進行了評估。貴(gui)州省發改委和(he)烏(wu)開司申報(bao)了《烏(wu)江思(si)(si)林水電站工(gong)程項目(mu)(mu)建(jian)議書(shu)(shu)》。
2005年(nian)5月,貴(gui)(gui)陽院編制完成了《烏江思林水電站(zhan)“三通一平(ping)”等工程環境影響報告書》,同月通過了貴(gui)(gui)州省環境工程評估中心組(zu)織(zhi)的審查。
2005年5月,貴陽院(yuan)編制完(wan)成了(le)《烏江思林水(shui)電(dian)(dian)站工程水(shui)土保(bao)持方案報告(gao)書》,并通過了(le)水(shui)電(dian)(dian)總院(yuan)組(zu)織(zhi)的技術評審。
2005年6月(yue),貴陽院編制完成了《烏江思林水電(dian)站環境(jing)影響復核(he)報(bao)告書》,同(tong)月(yue)通過國家環保(bao)總局環境(jing)工程評(ping)估(gu)中(zhong)心組織的技術評(ping)審(shen)。
建設征(zheng)地(di)及(ji)移(yi)民(min)(min)安(an)置(zhi)規劃(hua)(hua)設計(ji)(ji)工作從2003年(nian)7月開始(shi),歷經實物指標調查、移(yi)民(min)(min)安(an)置(zhi)規劃(hua)(hua)、征(zheng)求(qiu)意見(jian)后修(xiu)改(gai)和可(ke)研(yan)報告審(shen)(shen)查后修(xiu)改(gai)4個階段的(de)工作,于2005年(nian)8月完(wan)成《思(si)林水電站(zhan)建設征(zheng)地(di)及(ji)移(yi)民(min)(min)安(an)置(zhi)規劃(hua)(hua)設計(ji)(ji)報告書(shu)》(審(shen)(shen)定本)。
2005年6月,貴(gui)陽(yang)院(yuan)完成(cheng)了(le)(le)《烏(wu)江思林水(shui)電站可(ke)行性(xing)研(yan)究修編報(bao)告(gao)(gao)》,同年7月29日至8月1日,水(shui)電總院(yuan)在貴(gui)陽(yang)主持召開了(le)(le)烏(wu)江思林水(shui)電站可(ke)行性(xing)研(yan)究修編報(bao)告(gao)(gao)審查(cha)會(hui),并通過審查(cha)。
2006年(nian)10月,國家發改委以(yi)發改能源(2006)2263號(hao)文同意建(jian)設(she)烏江思林水電站,工程正式(shi)開(kai)工。大(da)壩碾壓混凝土于2006年(nian)11月開(kai)始澆筑。
四、可(ke)研修編階段主要成果
1、設計洪水成果的確定
考慮了構皮灘(tan)水(shui)(shui)(shui)電站的(de)調蓄作用,校核洪水(shui)(shui)(shui)標準(P=0.02%)洪水(shui)(shui)(shui)由(you)35400立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒(miao)減少為(wei)33700立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒(miao),設計洪水(shui)(shui)(shui)標準(P=0.20%)洪水(shui)(shui)(shui)由(you)27900立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒(miao)減少為(wei)26600立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒(miao)。
據此(ci),擬定了(le)7個(ge)表(biao)孔(kong)(孔(kong)口(kou)尺寸(cun)13米(mi)(mi)(mi)×21.50米(mi)(mi)(mi),堰頂高(gao)程418.50米(mi)(mi)(mi))、1個(ge)底孔(kong)的(de)泄洪方(fang)案與可(ke)研階段7個(ge)表(biao)孔(kong)(孔(kong)口(kou)尺寸(cun)15米(mi)(mi)(mi)×20米(mi)(mi)(mi),堰頂高(gao)程420米(mi)(mi)(mi))、2個(ge)底孔(kong)方(fang)案進行比較,并結(jie)合通航(hang)建(jian)筑(zhu)物(wu)軸(zhou)線位置調整,最終選(xuan)定7個(ge)表(biao)孔(kong)、1個(ge)底孔(kong)方(fang)案為泄水建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)孔(kong)口(kou)布置方(fang)案。
2、取(qu)消(xiao)尾(wei)水調壓室(shi)
經過(guo)調(diao)節(jie)保證計算論證取(qu)消(xiao)(xiao)了尾(wei)水調(diao)壓室(shi),尾(wei)水系統采(cai)用1洞1機(ji)的(de)布置(zhi)方式(shi)。根據水力(li)學模型試驗(yan)成果,戽(hu)式(shi)消(xiao)(xiao)力(li)池消(xiao)(xiao)能較充分,池后(hou)水流穩定,確定尾(wei)水出口緊靠戽(hu)式(shi)消(xiao)(xiao)力(li)池出口外側布置(zhi)的(de)方案。同時(shi)鑒(jian)于一(yi)、二號機(ji)組(zu)(zu)尾(wei)水隧洞相對(dui)較長(chang),為(wei)滿足機(ji)組(zu)(zu)尾(wei)水管(guan)真空度要求(qiu),加大了一(yi)、二號機(ji)組(zu)(zu)尾(wei)水隧洞的(de)斷面尺寸(cun)。
3、通航建筑物中心線(xian)外移
結合溢流前(qian)緣寬(kuan)度(du)的縮(suo)窄,將(jiang)通(tong)航建筑物中心線外(wai)移34米(mi),通(tong)航線路長951.80米(mi),縮(suo)短(duan)了(le)144.84米(mi),邊(bian)坡高度(du)由原設計200米(mi)降(jiang)低至170米(mi),減少了(le)邊(bian)坡開挖及(ji)支護工程量(liang)。通(tong)航建筑物塔(ta)樓段根據布置(zhi)較原方案上移149米(mi),基礎(chu)布置(zhi)于T1y2-2,基礎(chu)及(ji)邊(bian)坡穩定條件有明(ming)顯(xian)改善。
五、施工設計優化
施工圖設計(ji)階段,根據(ju)開(kai)挖揭露的地質情況和(he)設備招標(biao)情況,貴陽院(yuan)進(jin)一步開(kai)展設計(ji)優化工作:
1、根據(ju)左、右導流洞開(kai)挖揭露的地質條件,通過(guo)大量水力學(xue)分(fen)析和結(jie)構復核工作,部分(fen)洞段改全斷面(mian)混凝(ning)(ning)土襯(chen)砌(qi)為(wei)混凝(ning)(ning)土+噴(pen)混凝(ning)(ning)土聯合(he)襯(chen)砌(qi),為(wei)2005年11月工程截流提供了(le)技術保障(zhang),同時節約(yue)投資(zi)約(yue)5000萬元;
2、根據大(da)壩建基面物探成果和巖體(ti)物理力(li)學指標(biao)復核,通(tong)過壩體(ti)穩定和應力(li)計算復核,水(shui)力(li)學模型試驗驗證(zheng),大(da)壩建基面平均抬(tai)高5米。
3、根據水輪(lun)機組招標(biao)情況,進一(yi)步(bu)復(fu)核調節保(bao)證計算后,一(yi)至三號機引水隧(sui)洞調整為空間交叉布置(zhi)。
技術特點
一、高過水土石圍堰
從(cong)簡(jian)化臨建工程規模、節約投(tou)資、縮短工期(qi)的角度出發,思林(lin)水電(dian)站前(qian)期(qi)選用(yong)過(guo)水圍堰擋水、隧(sui)洞(dong)泄(xie)流(liu)(liu)、河床度汛的枯期(qi)導流(liu)(liu)方(fang)(fang)式。中(zhong)、后期(qi)則采用(yong)在壩體上預留缺(que)口,汛期(qi)洪(hong)水由(you)導流(liu)(liu)洞(dong)、壩體缺(que)口及底孔聯合下泄(xie)的全年導流(liu)(liu)方(fang)(fang)式。上游土石過(guo)水圍堰高度達(da)48米,2007年汛期(qi)圍堰過(guo)水流(liu)(liu)量達(da)3000立方(fang)(fang)米/秒,過(guo)水后檢查(cha)僅發現原過(guo)流(liu)(liu)面板分縫處發生(sheng)局部沉陷。
二、施工總布置
施(shi)(shi)(shi)工(gong)總布置(zhi)緊湊,充分利用永久(jiu)建(jian)筑物的場地(di)先期(qi)布置(zhi)施(shi)(shi)(shi)工(gong)臨建(jian)設施(shi)(shi)(shi)。右岸(an)巖門料場、人工(gong)砂(sha)石料加(jia)工(gong)系(xi)統、混凝(ning)土加(jia)工(gong)系(xi)統從高(gao)到低,緊鄰右岸(an)壩(ba)肩布置(zhi)。減少料場公路長度,縮短供(gong)料線(xian)長度,減少了施(shi)(shi)(shi)工(gong)占地(di)面積(ji)和工(gong)程投(tou)資。
三、攔河壩
壩(ba)址(zhi)河谷地形狹(xia)窄,洪峰流量(liang)(liang)高達33700立方(fang)米(mi)/秒,峽(xia)谷型水(shui)庫基本無調蓄能(neng)(neng)力(li)。泄(xie)洪建筑物規(gui)模較大(da),泄(xie)洪時(shi)上下(xia)游水(shui)位差(cha)僅35—40米(mi)。大(da)壩(ba)下(xia)游存在大(da)泄(xie)量(liang)(liang)低落差(cha)的(de)水(shui)流銜接(消(xiao)(xiao)能(neng)(neng))問(wen)題。設計采用(yong)“X”型寬尾墩、臺階壩(ba)面(mian)、消(xiao)(xiao)力(li)池的(de)綜合(he)消(xiao)(xiao)能(neng)(neng)方(fang)式,消(xiao)(xiao)力(li)池長度40米(mi)。
四、地下洞群及大跨度地下廠房
機(ji)(ji)組(zu)設(she)計水頭(tou)64米(mi),單機(ji)(ji)引用流(liu)(liu)量443.20立方米(mi)/秒,安裝4臺25萬千瓦(wa)機(ji)(ji)組(zu),引水系統及廠房工(gong)程規模(mo)龐大(da)。且(qie)右岸(an)導(dao)流(liu)(liu)洞在4條尾水洞上(shang)部(bu)穿過(guo),引水發電系統集中布置在右岸(an),采(cai)用1機(ji)(ji)1洞方式布置。
地下(xia)(xia)廠(chang)(chang)(chang)房巖(yan)錨梁(liang)以下(xia)(xia)跨(kua)(kua)度27米(mi)(巖(yan)錨梁(liang)以上跨(kua)(kua)度28.40米(mi)),主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)變洞(dong)(dong)跨(kua)(kua)度17米(mi),受上下(xia)(xia)游T1y1、T1y3兩(liang)層軟巖(yan)的(de)影響。主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)(chang)房布置(zhi)在巖(yan)層厚度約270米(mi) 的(de)T1y2灰巖(yan)中(zhong),因此兩(liang)洞(dong)(dong)室間(jian)巖(yan)壁間(jian)距36.60米(mi),為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)(chang)房跨(kua)(kua)度的(de)1.29倍,為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)(chang)房、主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)變洞(dong)(dong)平均(jun)跨(kua)(kua)度的(de)1.53倍。主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)(chang)房、主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)變洞(dong)(dong)采用(yong)噴錨支護為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)要(yao)支護措施,根據三維有限元分析結(jie)果,錨桿穿透塑性(xing)區(qu)(qu),主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)(chang)房上下(xia)(xia)游墻布置(zhi)4排1500千(qian)牛級預應力錨索(suo),控制高(gao)邊(bian)墻位移和塑性(xing)區(qu)(qu)范圍(wei)。
引水(shui)(shui)隧洞(dong)內徑12.60米,為滿足(zu)機(ji)組調(diao)節保證要(yao)求,一至三號3條引水(shui)(shui)洞(dong)采用(yong)空間交叉布(bu)置。
五、通航建筑物
航運過壩建筑物(wu)按四級(ji)航道設計(ji),船(chuan)舶(bo)噸級(ji)500噸。設計(ji)采用全平(ping)衡卷揚式垂直升船(chuan)機方案,最大提(ti)升高度76.70米(mi)。
六、強巖溶發育
樞紐(niu)工程主要建(jian)筑物均布置在灰巖地層,受巖溶(rong)(rong)發育影響(xiang)對建(jian)筑物的基(ji)礎穩(wen)定(ding)、防滲處理和施工期排水帶(dai)來(lai)一定(ding)難度。比較(jiao)突出的有左岸導流洞在穿越(yue)P2c和T1y地層分別遇K30、K31巖溶(rong)(rong)管(guan)道(dao);壩基(ji)在T1y地層遇K31、S64、Sj2巖溶(rong)(rong)管(guan)道(dao);地下廠房遇S64、Sj2、Sj2’巖溶(rong)(rong)管(guan)道(dao)。此(ci)外,受NW向裂隙影響(xiang),汛(xun)期地表(biao)垂直入滲水量(liang)較(jiao)大(da)。