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構皮(pi)灘水電站是(shi)國家“十(shi)五”計劃重點工程、是(shi)貴(gui)(gui)州省(sheng)(sheng)實(shi)施(shi)“西(xi)電東送”戰略的標志性(xing)工程，是(shi)貴(gui)(gui)州省(sheng)(sheng)、中(zhong)國華(hua)電集團(tuan)公司(si)已建成最大的水電站。

構(gou)皮灘水電站位于貴州省余(yu)慶(qing)縣境(jing)內，是烏(wu)江流域(yu)梯級滾動開發(fa)的第五級，上距烏(wu)江渡水電站137千(qian)米(mi)，下距河口涪(fu)陵455千(qian)米(mi)，控制流域(yu)面積43250平方公里(li)，占全流域(yu)的49%，壩(ba)址多年平均(jun)流量(liang)717立(li)方米(mi)每秒，壩(ba)址多年平均(jun)徑流量(liang)226億立(li)方米(mi)。

電站主要任務是發電，兼顧航運、防洪及其他綜合利用。水(shui)庫(ku)總庫(ku)容(rong)64.54億立方米(mi)，調(diao)節庫(ku)容(rong)29.02億立方米(mi)，正(zheng)常蓄水(shui)位630米(mi)。地下電站裝(zhuang)機容(rong)量(liang)5×600兆瓦，保(bao)證出力746.4兆瓦，設計多年(nian)平均發電量(liang)96.82億千瓦時。

工程概況

電站于2003年(nian)11月(yue)8日(ri)(ri)正式開工(gong)，2004年(nian)11月(yue)16日(ri)(ri)大江截流，2009年(nian)7月(yue)31日(ri)(ri)首(shou)臺(tai)機組(zu)（5#）投產發電，2009年(nian)12年(nian)29日(ri)(ri)實現(xian)國產大型機組(zu)一年(nian)五(wu)投的偉大壯舉。

電站樞紐由高225m的混凝土雙(shuang)曲(qu)拱(gong)壩(ba)、右岸(an)地下式廠(chang)房(fang)、壩(ba)身表中孔(kong)泄洪及左(zuo)岸(an)泄洪洞(dong)(dong)等(deng)建筑物組成(cheng)。導流(liu)工(gong)(gong)(gong)程由(you)左(zuo)岸(an)2條導流(liu)洞(dong)(dong)、右岸(an)1條導流(liu)洞(dong)(dong)組成(cheng)。工(gong)(gong)(gong)程總(zong)投資138億元。電(dian)站由(you)水(shui)(shui)利(li)部長(chang)江(jiang)水(shui)(shui)利(li)委員會長(chang)江(jiang)勘測(ce)規(gui)劃設(she)計研究院設(she)計。中國水(shui)(shui)利(li)水(shui)(shui)電(dian)第八工(gong)(gong)(gong)程局有限公司(si)和(he)中國水(shui)(shui)利(li)水(shui)(shui)電(dian)第九(jiu)工(gong)(gong)(gong)程局組成(cheng)的八、九(jiu)聯(lian)營(ying)體承擔攔河(he)大壩(ba)施工(gong)(gong)(gong)任務。

烏江

貴州第一大江，為長江上游南岸最(zui)大支流，發源(yuan)于烏蒙山東麓。她(ta)是一條歷(li)史的(de)江，她(ta)是一條紅色的(de)江，她(ta)在中國(guo)革命的(de)歷(li)史上寫曾經留下過輝(hui)煌的(de)一頁。

烏江(jiang)全(quan)長1037公里，橫貫貴(gui)州中部(bu) ，在貴(gui)州東北部(bu)出境，入(ru)重(zhong)(zhong)(zhong)慶市，于涪陵區匯(hui)入(ru)長江(jiang)。其中，貴(gui)州境內802公里，貴(gui)州、重(zhong)(zhong)(zhong)慶界河段72 公里，重(zhong)(zhong)(zhong)慶境內163公里。干流總落(luo)差達到(dao)2124m，平均徑流量(liang)(liang)達到(dao)534億m3，接近(jin)黃河的(de)流量(liang)(liang)，是(shi)水能集中的(de)水電富礦，為(wei)我國(guo)十二大水電基地(di)之一。

根據1989年國家批準的《烏(wu)江干(gan)流(liu)(liu)規(gui)劃報告》，烏(wu)江干(gan)流(liu)(liu)可(ke)興(xing)建(jian)11座大(da)(da)(da)中型水(shui)(shui)電站(zhan)(zhan)，依次為北源六沖河上(shang)的洪家渡(du)(du)水(shui)(shui)電站(zhan)(zhan)，南源三岔河上(shang)的普定、引子渡(du)(du)水(shui)(shui)電站(zhan)(zhan)，干(gan)流(liu)(liu)上(shang)的東風、索風營、烏(wu)江渡(du)(du)、構(gou)皮(pi)灘、思(si)林、沙沱、彭(peng)水(shui)(shui)、大(da)(da)(da)溪(xi)口等(deng)水(shui)(shui)電站(zhan)(zhan)。除(chu)彭(peng)水(shui)(shui)和大(da)(da)(da)溪(xi)口（三峽電站(zhan)(zhan)興(xing)建(jian)后(hou)取消）外，其(qi)于電站(zhan)(zhan)均在貴州境內。

工程設計特點

構皮(pi)灘水電站(zhan)是貴州省西電東送(song)的(de)(de)標志性(xing)工程，在(zai)峽谷(gu)地區(qu)、巖溶系統、高200m以上薄拱(gong)壩(ba)，大(da)流量泄洪消能設計，大(da)型(xing)地下(xia)廠(chang)房洞(dong)室群，穿過軟巖的(de)(de)大(da)口經(jing)導(dao)流隧洞(dong)以及(ji)高70多(duo)m的(de)(de)RCC圍(wei)堰(yan)等(deng)方面頗具挑戰(zhan)性(xing)。

構(gou)皮灘拱壩(ba)壩(ba)基(ji)(ji)主要地質缺陷為壩(ba)基(ji)(ji)和(he)壩(ba)肩分(fen)布有(you)與(yu)巖(yan)層走向基(ji)(ji)本(ben)平行的(de)層間(jian)錯(cuo)動、溶(rong)蝕帶(dai)，以及一些喀斯特溶(rong)洞，壩(ba)肩巖(yan)體(ti)(ti)壓縮(suo)變形(xing)條件差。為此，在拱壩(ba)持(chi)力范圍內將對(dui)拱壩(ba)應力、變形(xing)及滲控要求有(you)較大影(ying)響的(de)巖(yan)溶(rong)洞穴進行回(hui)填(tian)混凝土處(chu)理，對(dui)層間(jian)錯(cuo)動帶(dai)采用平洞與(yu)斜井交叉設(she)置(zhi)的(de)格(ge)構(gou)狀置(zhi)換處(chu)理方案，從而使壩(ba)體(ti)(ti)應力基(ji)(ji)本(ben)呈對(dui)稱分(fen)布，拱端應力趨于均勻，塑(su)性區改善，拱壩(ba)超載能力提高，整體(ti)(ti)安全度確有(you)保障。

經過整(zheng)體模型(xing)試驗、三維有限元計算和壩(ba)(ba)踵裂縫穩定性分(fen)析研究，對拱(gong)壩(ba)(ba)體形和拱(gong)端(duan)(duan)嵌入(ru)巖體深度作了多次優化，為適(shi)應地(di)形地(di)質(zhi)條件，便于(yu)泄洪建筑物的布(bu)置，拱(gong)壩(ba)(ba)選(xuan)定拋物線平面拱(gong)圈型(xing)式。壩(ba)(ba)頂部(bu)厚度10.25m，拱(gong)冠梁(liang)底厚50.28m，拱(gong)端(duan)(duan)最(zui)大厚度58.62m，厚高比(bi)0.216，拱(gong)圈最(zui)大中心角88.070。壩(ba)(ba)體混(hun)凝土(tu)量316萬m3。

構皮灘水電站上、下(xia)游(you)最大水頭差150m，大壩(ba)設(she)計、校核泄(xie)洪(hong)量分別(bie)達24016m3/s和28807m3/s，泄(xie)洪(hong)功率分別(bie)達34940MW和41690MW左(zuo)右，這在國內外均(jun)處于(yu)領(ling)先；加之河(he)谷狹窄(zhai)，地形(xing)地質(zhi)條件(jian)復雜(za)，消能區尾部及下(xia)游(you)兩岸與河(he)床為粘土巖等軟巖，泄(xie)洪(hong)與消能防沖設(she)計難度較大。通過對泄(xie)洪(hong)布置(zhi)、消能效果及工程量等多(duo)方面(mian)綜合比(bi)較，確定采用6個(ge)表孔和7個(ge)中孔泄(xie)洪(hong)，壩(ba)下(xia)設(she)置(zhi)水墊塘消能布置(zhi)方案。

泄洪(hong)表孔堰頂高程617m，孔口(kou)尺寸12mX15m，裝設弧形(xing)閘門。泄洪(hong)中孔進、出(chu)口(kou)均為有壓流型(xing)(xing)式(shi)，為了分散入塘水流落點，出(chu)口(kou)分為上挑壓板型(xing)(xing)和平(ping)底型(xing)(xing)兩種。孔口(kou)尺寸為6mX7m。

為(wei)增加泄(xie)洪的(de)安全余度，在左岸設一條輔助泄(xie)洪洞(dong)(dong)，分流最大(da)泄(xie)量為(wei)3100立方(fang)米(mi)/秒(miao)，采用有(you)壓進水口接(jie)明流隧洞(dong)(dong)型式直線布置，全長545m。隧洞(dong)(dong)斷面(mian)為(wei)城門洞(dong)(dong)型，尺寸為(wei)11mX17m--11mX13m，底板縱坡8%，洞(dong)(dong)內最大(da)流速約43m/s。

在大壩490m高程設置2孔放空底孔，孔口(kou)尺寸采用(yong)4mX6m。

水(shui)墊(dian)塘是壩(ba)身泄洪水(shui)流的主要消能區(qu)，其(qi)底(di)板(ban)高程(cheng)412m，長303m，底(di)寬70m。為(wei)滿足抗浮(fu)要求(qiu)，水(shui)墊(dian)塘底(di)板(ban)布置錨筋(jin)，兩側護坡也用(yong)錨筋(jin)錨固。設(she)置二道壩(ba)的主要作(zuo)用(yong)是穩(wen)定水(shui)躍和(he)阻擋回(hui)沙，并為(wei)水(shui)墊(dian)塘檢修提供一(yi)定條件，其(qi)頂高程(cheng)為(wei)441m。為(wei)充分保護水(shui)墊(dian)塘的安(an)全，二道壩(ba)下游(you)設(she)置了長約70m的防沖護坦段(duan)。

地(di)下廠房位于右岸(an)地(di)下洞室群內，主(zhu)廠房、主(zhu)變洞、調壓室3大洞室平(ping)行布置。電站建(jian)筑物穿越的(de)地(di)層中，二迭(die)系吳家坪組（P2w）、茅口組（P1m）、棲(qi)霞組（P1q）灰巖(yan)為(wei)I--II類圍(wei)(wei)巖(yan)，梁山組（P1L）、志留系韓家店組（S2h）粘土巖(yan)為(wei)V類圍(wei)(wei)巖(yan)，其它為(wei)III--IV類圍(wei)(wei)巖(yan)。

主廠(chang)房洞(dong)(dong)室(shi)開挖尺寸：長(chang)230.45m，寬(kuan)27m，高75.32m。廠(chang)房內布(bu)置5臺單機(ji)容量600MW的水(shui)輪發電機(ji)組。主變洞(dong)(dong)斷面型(xing)式為(wei)城門(men)洞(dong)(dong)型(xing)，開挖尺寸：長(chang)178.27m，寬(kuan)15.8m，高18.94m。洞(dong)(dong)室(shi)內裝有5臺單相(xiang)雙卷強油循環水(shui)冷升(sheng)壓變壓器(qi)，額定容量為(wei)223MVA。

尾水隧洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)由兩部分組成(cheng)：在調(diao)壓(ya)室前采用(yong)一(yi)(yi)(yi)機(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)平行布置形(xing)式，斷面采用(yong)城門洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)型，尺寸10X14.5m；調(diao)壓(ya)室后采用(yong)兩機(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)與一(yi)(yi)(yi)機(ji)(ji)一(yi)(yi)(yi)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)聯合布置方式，其中1#、2#機(ji)(ji)與3#、4#機(ji)(ji)分別共(gong)一(yi)(yi)(yi)尾水洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)，采用(yong)圓形(xing)斷面，直經(jing)14.2m；5#機(ji)(ji)為單機(ji)(ji)單洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)，直徑(jing)10m。尾水隧洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)段布置有調(diao)壓(ya)室，在482m高(gao)程以下為三(san)個相互獨立(li)的矩形(xing)調(diao)壓(ya)井(jing)以對應(ying)下游三(san)條(tiao)尾水洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)；在482m以上連(lian)通成(cheng)為閘門廊道，其頂高(gao)程514m，寬19.7m，長172.5m。

采(cai)用(yong)河床(chuang)圍(wei)堰一(yi)次斷(duan)流，隧洞(dong)(dong)導流，主體建筑物(wu)全年施工，導流標(biao)準為10年一(yi)遇，洪(hong)(hong)水流量13500 m3/s。利用(yong)構皮灘上游烏江渡等(deng)水電站在6--7月預留5.5億m3防(fang)洪(hong)(hong)庫容，可使頻率10%全年洪(hong)(hong)水降(jiang)低(di)(di)為10930 m3/s，從而降(jiang)低(di)(di)導流隧洞(dong)(dong)和上下游圍(wei)堰的(de)規模。導流隧洞(dong)(dong)在左(zuo)岸布置兩條(tiao)（按高、低(di)(di)洞(dong)(dong)布置），右(you)岸布置一(yi)條(tiao)（低(di)(di)洞(dong)(dong)），進口底(di)板高程分別為450m和430m。斷(duan)面采(cai)用(yong)平底(di)馬蹄(ti)型(xing)，尺寸(cun)為15.6mX17.7m，單(dan)條(tiao)隧洞(dong)(dong)過流斷(duan)面凈面積235.5㎡。左(zuo)岸導流隧洞(dong)(dong)長度分別為888m（低(di)(di)洞(dong)(dong)）和673m（高洞(dong)(dong)），右(you)岸導流隧洞(dong)(dong)長度為918m。

上游(you)RCC重力式(shi)圍堰(yan)堰(yan)頂(ding)(ding)高(gao)程(cheng)484.6m，堰(yan)頂(ding)(ding)寬8.5m，最(zui)大堰(yan)高(gao)約72.6m，堰(yan)基巖體進行全(quan)線防滲(shen)帷幕灌漿(jiang)處理，深度(du)至巖體透水(shui)率小于5Lu處以下3m。下游(you)RCC圍堰(yan)建于二(er)道壩上，堰(yan)頂(ding)(ding)高(gao)程(cheng)464.6m，頂(ding)(ding)寬8m，最(zui)大堰(yan)高(gao)56.6m，防滲(shen)帷幕與二(er)道壩帷幕結合。

工程進展

2001年(nian)(nian)(nian)11月(yue)開(kai)始施工(gong)(gong)準(zhun)備，2003年(nian)(nian)(nian)12月(yue)正(zheng)式開(kai)工(gong)(gong)。左、右岸進(jin)場及場內公路均已具備通(tong)車條(tiao)件并(bing)投入使用(yong)，馬(ma)鞍(an)山水(shui)(shui)廠、砂(sha)石加(jia)工(gong)(gong)系統和(he)混凝土系統運行基本正(zheng)常，爛泥溝砂(sha)石系統場平(ping)和(he)土建(jian)基本完(wan)成，觀景水(shui)(shui)廠正(zheng)在施工(gong)(gong)；左、右岸壩肩、水(shui)(shui)墊塘、電站進(jin)水(shui)(shui)口(kou)及泄洪洞(dong)(dong)進(jin)出(chu)口(kou)正(zheng)在開(kai)挖，導(dao)流洞(dong)(dong)進(jin)出(chu)口(kou)、洞(dong)(dong)身開(kai)挖及支護接(jie)近完(wan)成。擬于2004年(nian)(nian)(nian)10月(yue)實(shi)施截(jie)流。2001年(nian)(nian)(nian)10月(yue)30日進(jin)入四通(tong)一平(ping)前期工(gong)(gong)程建(jian)設(she)，2002年(nian)(nian)(nian)7月(yue)開(kai)挖導(dao)流洞(dong)(dong)，同年(nian)(nian)(nian)11月(yue)開(kai)挖壩肩，2003年(nian)(nian)(nian)電站工(gong)(gong)程正(zheng)式開(kai)工(gong)(gong)建(jian)設(she)，2004年(nian)(nian)(nian)實(shi)現大江截(jie)流，2009年(nian)(nian)(nian)首臺機組發(fa)電，2011年(nian)(nian)(nian)完(wan)建(jian)。

工程重大作用

構(gou)皮灘電(dian)(dian)站(zhan)是貴州省歷史(shi)上最大(da)的(de)水電(dian)(dian)站(zhan)，總裝機(ji)容量300萬KW，超過長(chang)江上的(de)葛洲壩電(dian)(dian)站(zhan)。具有多年水電(dian)(dian)開發(fa)經驗的(de)構(gou)皮灘電(dian)(dian)站(zhan)建設公司副總工(gong)程師(shi)雷輝光告訴記者：“這樣大(da)規模的(de)水電(dian)(dian)建設，在(zai)過去(qu)不引進國(guo)(guo)外的(de)先進設備，是難以想(xiang)像(xiang)的(de)。但構(gou)皮灘電(dian)(dian)站(zhan)卻(que)實(shi)現了(le)水電(dian)(dian)站(zhan)機(ji)組全(quan)部(bu)國(guo)(guo)產化(hua)。”

據了解(jie)，構皮灘水電(dian)(dian)站機組是我國(guo)通過(guo)三峽工(gong)程建設引進、吸收國(guo)際先進發(fa)電(dian)(dian)機設備(bei)制造技術后(hou)，自(zi)行(xing)設計、制造的特大(da)型機組，每(mei)臺(tai)機組垂直高(gao)度近25層樓高(gao)，安裝(zhuang)各種機械、電(dian)(dian)氣配(pei)件(jian)10萬件(jian)，重4000t，最大(da)的配(pei)件(jian)———發(fa)電(dian)(dian)機轉輪1200t，各種管道40000多m、電(dian)(dian)纜總(zong)數(shu)30000多m，其中1號(hao)(hao)—5號(hao)(hao)水輪機由(you)哈爾濱(bin)電(dian)(dian)機廠有(you)限責任(ren)公司生產(chan)，1號(hao)(hao)—3號(hao)(hao)發(fa)電(dian)(dian)機由(you)天(tian)津阿(a)爾斯通水電(dian)(dian)設備(bei)有(you)限公司生產(chan)，4號(hao)(hao)、5號(hao)(hao)發(fa)電(dian)(dian)機由(you)東(dong)方電(dian)(dian)機股份有(you)限公司生產(chan)。

電站從2003年11月(yue)8日(ri)正式開工，到(dao)2009年7月(yue)31日(ri)首臺(tai)機發電，建(jian)設時間之短令(ling)國(guo)(guo)外同行側目。雷(lei)輝光介紹(shao)，在(zai)如此短的時間內，用國(guo)(guo)產機組建(jian)這樣一座大壩(ba)，彰(zhang)顯的就是中國(guo)(guo)力量。

據了解，貴州省電力總裝(zhuang)機容量將(jiang)達到3000萬KW，相(xiang)當于兩座三峽(xia)電站(zhan)。屆時，可(ke)形成(cheng)向廣(guang)東(dong)輸送5條(tiao)交流、2條(tiao)直送電網路(lu)。

通航建筑物概況

構皮灘水電站通航建筑物為Ⅳ級建筑物，采用三級垂直升船機方案，主要由(you)上(shang)下游(you)引航(hang)道、三級(ji)(ji)垂直(zhi)升船機和兩級(ji)(ji)中間渠(qu)道組成，線路總長2306m，年單向設計通過能力為142.1萬噸，工程概(gai)算(suan)投資29.5億元(yuan)。該工程是當(dang)今世界(jie)通航(hang)水頭最(zui)高、單級(ji)(ji)提升高度最(zui)大(da)、主提升設備規模最(zui)大(da)的通航(hang)建筑物(wu)。