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構皮灘水(shui)電站是國(guo)家“十五”計劃重點工(gong)程(cheng)、是貴州省實(shi)施“西電東送(song)”戰略的(de)(de)標志(zhi)性工(gong)程(cheng)，是貴州省、中國(guo)華電集團公司已建成最大的(de)(de)水(shui)電站。

構皮灘(tan)水(shui)電(dian)站(zhan)位于貴州省(sheng)余慶縣(xian)境內(nei)，是烏江(jiang)流域梯級(ji)滾動開發的第五(wu)級(ji)，上距烏江(jiang)渡(du)水(shui)電(dian)站(zhan)137千米，下距河口涪陵(ling)455千米，控制流域面積(ji)43250平(ping)方公里，占全流域的49%，壩址多(duo)年平(ping)均流量717立方米每秒，壩址多(duo)年平(ping)均徑(jing)流量226億立方米。

電(dian)站(zhan)主要任務是發電(dian)，兼顧航運、防洪及其他綜合利用。水(shui)庫總(zong)庫容(rong)64.54億(yi)(yi)立(li)方(fang)(fang)米，調節庫容(rong)29.02億(yi)(yi)立(li)方(fang)(fang)米，正(zheng)常蓄水(shui)位630米。地(di)下電(dian)站(zhan)裝機容(rong)量5×600兆(zhao)瓦(wa)，保證出力746.4兆(zhao)瓦(wa)，設(she)計多年平均(jun)發電(dian)量96.82億(yi)(yi)千瓦(wa)時。

工程概況

電站(zhan)于(yu)2003年(nian)11月(yue)8日(ri)正式開工(gong)，2004年(nian)11月(yue)16日(ri)大江截流(liu)，2009年(nian)7月(yue)31日(ri)首臺機組（5#）投(tou)產(chan)(chan)發(fa)電，2009年(nian)12年(nian)29日(ri)實現國產(chan)(chan)大型機組一年(nian)五投(tou)的偉大壯舉。

電站樞紐由高225m的混(hun)凝土雙曲(qu)拱壩、右(you)岸地(di)下式廠房、壩身(shen)表中(zhong)孔泄洪(hong)及(ji)左岸泄洪(hong)洞等建筑物組成(cheng)(cheng)。導(dao)(dao)流工(gong)(gong)(gong)程由左岸2條導(dao)(dao)流洞、右(you)岸1條導(dao)(dao)流洞組成(cheng)(cheng)。工(gong)(gong)(gong)程總投(tou)資138億(yi)元。電站由水利部長江(jiang)水利委員會長江(jiang)勘測規劃設計研究院設計。中(zhong)國(guo)水利水電第八(ba)工(gong)(gong)(gong)程局有限(xian)公司和(he)中(zhong)國(guo)水利水電第九工(gong)(gong)(gong)程局組成(cheng)(cheng)的八(ba)、九聯營(ying)體承(cheng)擔攔(lan)河大(da)壩施工(gong)(gong)(gong)任務。

烏江

貴州第一(yi)大江，為長江上游南岸(an)最大支流，發(fa)源(yuan)于(yu)烏(wu)蒙山(shan)東麓。她是一(yi)條(tiao)歷(li)史(shi)的(de)江，她是一(yi)條(tiao)紅色的(de)江，她在中國革(ge)命的(de)歷(li)史(shi)上寫(xie)曾經留下(xia)過輝煌的(de)一(yi)頁。

烏(wu)江全長1037公(gong)里，橫貫貴州中(zhong)(zhong)部(bu) ，在貴州東北部(bu)出境(jing)，入重慶(qing)市，于(yu)涪陵區匯(hui)入長江。其(qi)中(zhong)(zhong)，貴州境(jing)內802公(gong)里，貴州、重慶(qing)界河段(duan)72 公(gong)里，重慶(qing)境(jing)內163公(gong)里。干流(liu)總落差達(da)到2124m，平均徑流(liu)量(liang)達(da)到534億m3，接近黃河的流(liu)量(liang)，是水能集中(zhong)(zhong)的水電富礦(kuang)，為我國十二(er)大水電基地之一。

根據1989年國(guo)家批(pi)準(zhun)的(de)《烏江干(gan)(gan)流(liu)規劃報告》，烏江干(gan)(gan)流(liu)可興(xing)建(jian)11座大中型水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)站，依次為北源六沖河(he)上的(de)洪家渡水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)站，南(nan)源三岔(cha)河(he)上的(de)普定(ding)、引子(zi)渡水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)站，干(gan)(gan)流(liu)上的(de)東風、索風營、烏江渡、構皮灘(tan)、思林(lin)、沙(sha)沱、彭(peng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、大溪(xi)(xi)口等(deng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)站。除彭(peng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和大溪(xi)(xi)口（三峽電(dian)(dian)(dian)站興(xing)建(jian)后取消）外，其于電(dian)(dian)(dian)站均在貴州境內(nei)。

工程設計特點

構皮灘水電站是貴(gui)州省西(xi)電東送的標(biao)志(zhi)性工程，在峽谷地(di)(di)區、巖溶系統、高200m以(yi)上薄拱壩，大流(liu)(liu)量(liang)泄洪消(xiao)能設計，大型地(di)(di)下廠(chang)房洞(dong)室群(qun)，穿過軟巖的大口經導流(liu)(liu)隧(sui)洞(dong)以(yi)及高70多m的RCC圍堰等方面頗具挑戰性。

構皮灘拱(gong)壩壩基主要(yao)地質缺陷為壩基和壩肩分(fen)布有(you)(you)與(yu)(yu)巖層(ceng)走(zou)向基本(ben)平行的(de)層(ceng)間(jian)錯動(dong)(dong)、溶蝕帶，以及一些喀斯特溶洞，壩肩巖體(ti)壓縮(suo)變(bian)形條件差。為此(ci)，在拱(gong)壩持力(li)(li)范圍內將對拱(gong)壩應力(li)(li)、變(bian)形及滲控(kong)要(yao)求有(you)(you)較大(da)影響的(de)巖溶洞穴進行回填(tian)混凝(ning)土處理，對層(ceng)間(jian)錯動(dong)(dong)帶采用平洞與(yu)(yu)斜井交叉設(she)置(zhi)的(de)格(ge)構狀置(zhi)換處理方案，從而使壩體(ti)應力(li)(li)基本(ben)呈(cheng)對稱分(fen)布，拱(gong)端(duan)應力(li)(li)趨于均勻(yun)，塑(su)性區改善，拱(gong)壩超載能力(li)(li)提高，整體(ti)安全度(du)確有(you)(you)保障。

經過整體(ti)模型(xing)試驗、三(san)維(wei)有限元計(ji)算和壩(ba)踵(zhong)裂縫穩定(ding)性分析研(yan)究，對拱(gong)(gong)壩(ba)體(ti)形和拱(gong)(gong)端嵌(qian)入巖體(ti)深度作了多次優化，為適(shi)應地(di)形地(di)質條(tiao)件，便(bian)于泄(xie)洪建筑物(wu)的布置，拱(gong)(gong)壩(ba)選(xuan)定(ding)拋(pao)物(wu)線平面拱(gong)(gong)圈型(xing)式。壩(ba)頂部厚度10.25m，拱(gong)(gong)冠梁底厚50.28m，拱(gong)(gong)端最大(da)厚度58.62m，厚高比(bi)0.216，拱(gong)(gong)圈最大(da)中心角88.070。壩(ba)體(ti)混凝土量316萬(wan)m3。

構皮灘(tan)水(shui)電站上、下游最大水(shui)頭差150m，大壩設計、校核泄(xie)(xie)洪量(liang)分(fen)(fen)別達24016m3/s和(he)28807m3/s，泄(xie)(xie)洪功(gong)率分(fen)(fen)別達34940MW和(he)41690MW左右，這在國(guo)內外(wai)均處于(yu)領先；加之河谷狹窄，地(di)形地(di)質(zhi)條件復(fu)雜，消能(neng)區尾(wei)部及下游兩(liang)岸與(yu)河床為(wei)粘土巖等(deng)軟(ruan)巖，泄(xie)(xie)洪與(yu)消能(neng)防(fang)沖(chong)設計難(nan)度較大。通過對泄(xie)(xie)洪布置、消能(neng)效果及工程量(liang)等(deng)多(duo)方面綜合比較，確定采用6個表孔和(he)7個中孔泄(xie)(xie)洪，壩下設置水(shui)墊(dian)塘(tang)消能(neng)布置方案(an)。

泄(xie)洪(hong)表孔(kong)(kong)堰頂高程617m，孔(kong)(kong)口(kou)尺(chi)(chi)寸12mX15m，裝設弧(hu)形閘(zha)門(men)。泄(xie)洪(hong)中孔(kong)(kong)進、出口(kou)均為(wei)有壓(ya)(ya)流型(xing)式，為(wei)了分(fen)散(san)入(ru)塘水流落點(dian)，出口(kou)分(fen)為(wei)上挑壓(ya)(ya)板型(xing)和平(ping)底型(xing)兩(liang)種。孔(kong)(kong)口(kou)尺(chi)(chi)寸為(wei)6mX7m。

為(wei)增加泄洪的安全余度，在左岸設(she)一(yi)條輔助泄洪洞，分流最(zui)大泄量為(wei)3100立方米/秒，采用(yong)有壓(ya)進水口接(jie)明(ming)流隧洞型式(shi)直線布置，全長545m。隧洞斷面為(wei)城門洞型，尺寸為(wei)11mX17m--11mX13m，底板縱坡8%，洞內(nei)最(zui)大流速約43m/s。

在(zai)大壩(ba)490m高程設置2孔(kong)(kong)放(fang)空(kong)底孔(kong)(kong)，孔(kong)(kong)口尺寸采用4mX6m。

水(shui)(shui)墊(dian)塘是壩身泄洪水(shui)(shui)流的主要消能區，其底板(ban)高程412m，長(chang)303m，底寬70m。為滿(man)足抗浮要求(qiu)，水(shui)(shui)墊(dian)塘底板(ban)布置錨筋，兩側護坡也用錨筋錨固。設置二道(dao)壩的主要作用是穩定水(shui)(shui)躍和阻擋回沙，并為水(shui)(shui)墊(dian)塘檢修提供一(yi)定條件(jian)，其頂高程為441m。為充(chong)分保護水(shui)(shui)墊(dian)塘的安全，二道(dao)壩下(xia)游設置了長(chang)約70m的防沖(chong)護坦段。

地下廠房位(wei)于(yu)右岸地下洞室群內(nei)，主廠房、主變洞、調壓室3大(da)洞室平(ping)行布置。電站建筑物穿(chuan)越的地層中，二迭系吳家坪組（P2w）、茅口組（P1m）、棲(qi)霞(xia)組（P1q）灰巖(yan)為I--II類(lei)(lei)圍巖(yan)，梁(liang)山組（P1L）、志留系韓家店組（S2h）粘土巖(yan)為V類(lei)(lei)圍巖(yan)，其它為III--IV類(lei)(lei)圍巖(yan)。

主(zhu)廠(chang)房(fang)洞室(shi)開(kai)挖尺寸：長(chang)230.45m，寬27m，高75.32m。廠(chang)房(fang)內(nei)布(bu)置5臺單機容(rong)量(liang)(liang)600MW的水(shui)輪發電機組。主(zhu)變(bian)洞斷面(mian)型式(shi)為城門洞型，開(kai)挖尺寸：長(chang)178.27m，寬15.8m，高18.94m。洞室(shi)內(nei)裝有5臺單相雙卷強(qiang)油循環水(shui)冷升壓變(bian)壓器，額定容(rong)量(liang)(liang)為223MVA。

尾(wei)水(shui)隧洞(dong)由兩部分(fen)組成：在(zai)調壓(ya)室前采用(yong)一機一洞(dong)平行(xing)布置形式(shi)，斷面采用(yong)城門洞(dong)型，尺(chi)寸10X14.5m；調壓(ya)室后采用(yong)兩機一洞(dong)與一機一洞(dong)聯合(he)布置方(fang)式(shi)，其(qi)中1#、2#機與3#、4#機分(fen)別(bie)共一尾(wei)水(shui)洞(dong)，采用(yong)圓形斷面，直經(jing)14.2m；5#機為(wei)單(dan)機單(dan)洞(dong)，直徑(jing)10m。尾(wei)水(shui)隧洞(dong)段布置有調壓(ya)室，在(zai)482m高(gao)程以下為(wei)三個相互(hu)獨立的矩形調壓(ya)井以對應下游(you)三條尾(wei)水(shui)洞(dong)；在(zai)482m以上(shang)連通(tong)成為(wei)閘門廊道，其(qi)頂高(gao)程514m，寬19.7m，長172.5m。

采(cai)(cai)用河床(chuang)圍堰(yan)一(yi)次斷流，隧洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)導(dao)(dao)流，主(zhu)體建筑物全(quan)年施工，導(dao)(dao)流標準為(wei)10年一(yi)遇，洪水(shui)流量13500 m3/s。利用構皮灘上(shang)游(you)烏(wu)江渡等水(shui)電(dian)站在6--7月(yue)預留5.5億m3防洪庫容，可使頻(pin)率(lv)10%全(quan)年洪水(shui)降低為(wei)10930 m3/s，從而降低導(dao)(dao)流隧洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)和(he)上(shang)下游(you)圍堰(yan)的規模。導(dao)(dao)流隧洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)在左(zuo)岸(an)(an)布(bu)置兩條(tiao)（按高(gao)、低洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)布(bu)置），右岸(an)(an)布(bu)置一(yi)條(tiao)（低洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)），進口底板高(gao)程(cheng)分別(bie)為(wei)450m和(he)430m。斷面(mian)采(cai)(cai)用平底馬(ma)蹄(ti)型，尺寸(cun)為(wei)15.6mX17.7m，單條(tiao)隧洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)過流斷面(mian)凈面(mian)積235.5㎡。左(zuo)岸(an)(an)導(dao)(dao)流隧洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)長度分別(bie)為(wei)888m（低洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)）和(he)673m（高(gao)洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)），右岸(an)(an)導(dao)(dao)流隧洞(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)長度為(wei)918m。

上游RCC重力(li)式圍堰(yan)(yan)(yan)堰(yan)(yan)(yan)頂高(gao)程(cheng)484.6m，堰(yan)(yan)(yan)頂寬8.5m，最大(da)(da)堰(yan)(yan)(yan)高(gao)約(yue)72.6m，堰(yan)(yan)(yan)基巖(yan)體(ti)進行全線防(fang)滲帷(wei)幕灌(guan)漿處理，深(shen)度至巖(yan)體(ti)透水率小于5Lu處以下3m。下游RCC圍堰(yan)(yan)(yan)建(jian)于二道壩上，堰(yan)(yan)(yan)頂高(gao)程(cheng)464.6m，頂寬8m，最大(da)(da)堰(yan)(yan)(yan)高(gao)56.6m，防(fang)滲帷(wei)幕與二道壩帷(wei)幕結合。

工程進展

2001年(nian)(nian)11月開(kai)(kai)始施(shi)工(gong)準備，2003年(nian)(nian)12月正(zheng)式開(kai)(kai)工(gong)。左、右岸(an)進(jin)場(chang)及(ji)場(chang)內公(gong)路均已具(ju)備通車條件(jian)并(bing)投入使(shi)用，馬鞍山水(shui)廠(chang)、砂石加工(gong)系統(tong)和(he)混凝土系統(tong)運行基本(ben)正(zheng)常(chang)，爛泥溝砂石系統(tong)場(chang)平(ping)和(he)土建(jian)基本(ben)完成，觀景水(shui)廠(chang)正(zheng)在(zai)施(shi)工(gong)；左、右岸(an)壩(ba)肩(jian)(jian)、水(shui)墊塘、電(dian)站進(jin)水(shui)口及(ji)泄洪洞(dong)進(jin)出口正(zheng)在(zai)開(kai)(kai)挖，導流(liu)洞(dong)進(jin)出口、洞(dong)身開(kai)(kai)挖及(ji)支(zhi)護接(jie)近(jin)完成。擬于2004年(nian)(nian)10月實(shi)施(shi)截流(liu)。2001年(nian)(nian)10月30日(ri)進(jin)入四通一平(ping)前期工(gong)程(cheng)(cheng)建(jian)設，2002年(nian)(nian)7月開(kai)(kai)挖導流(liu)洞(dong)，同年(nian)(nian)11月開(kai)(kai)挖壩(ba)肩(jian)(jian)，2003年(nian)(nian)電(dian)站工(gong)程(cheng)(cheng)正(zheng)式開(kai)(kai)工(gong)建(jian)設，2004年(nian)(nian)實(shi)現大江截流(liu)，2009年(nian)(nian)首臺機組發電(dian)，2011年(nian)(nian)完建(jian)。

工程重大作用

構皮灘電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)是貴州省(sheng)歷史(shi)上(shang)(shang)最大的(de)(de)水(shui)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)，總(zong)裝機(ji)容量300萬KW，超過(guo)長江(jiang)上(shang)(shang)的(de)(de)葛洲壩電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)。具有多(duo)年水(shui)電(dian)(dian)(dian)(dian)開發(fa)經驗的(de)(de)構皮灘電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)建(jian)設(she)(she)公司(si)副(fu)總(zong)工程師雷輝光告訴(su)記(ji)者：“這樣大規(gui)模的(de)(de)水(shui)電(dian)(dian)(dian)(dian)建(jian)設(she)(she)，在過(guo)去不引進(jin)國外的(de)(de)先進(jin)設(she)(she)備，是難(nan)以想像的(de)(de)。但構皮灘電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)卻實現(xian)了水(shui)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)機(ji)組全(quan)部國產化。”

據(ju)了解，構皮灘水電(dian)站機(ji)(ji)(ji)組是我國(guo)通(tong)過三峽工程建設引進(jin)、吸收國(guo)際先進(jin)發電(dian)機(ji)(ji)(ji)設備制造技術后，自行設計、制造的特大(da)(da)型機(ji)(ji)(ji)組，每(mei)臺機(ji)(ji)(ji)組垂(chui)直(zhi)高度近(jin)25層樓高，安裝各種機(ji)(ji)(ji)械、電(dian)氣配(pei)件(jian)10萬件(jian)，重(zhong)4000t，最大(da)(da)的配(pei)件(jian)———發電(dian)機(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)輪1200t，各種管道40000多m、電(dian)纜總數30000多m，其中1號(hao)—5號(hao)水輪機(ji)(ji)(ji)由哈爾濱電(dian)機(ji)(ji)(ji)廠有(you)(you)限責任公(gong)司生(sheng)(sheng)產，1號(hao)—3號(hao)發電(dian)機(ji)(ji)(ji)由天津(jin)阿爾斯(si)通(tong)水電(dian)設備有(you)(you)限公(gong)司生(sheng)(sheng)產，4號(hao)、5號(hao)發電(dian)機(ji)(ji)(ji)由東方電(dian)機(ji)(ji)(ji)股(gu)份有(you)(you)限公(gong)司生(sheng)(sheng)產。

電站從2003年11月(yue)8日正(zheng)式開工(gong)，到2009年7月(yue)31日首臺(tai)機(ji)發電，建設時間之短令國外同行側目。雷輝光介紹，在如此短的時間內，用國產機(ji)組(zu)建這樣一座大(da)壩，彰顯的就(jiu)是中國力量(liang)。

據了解，貴州(zhou)省電(dian)力總(zong)裝機容量將(jiang)達到(dao)3000萬KW，相(xiang)當于(yu)兩座(zuo)三峽電(dian)站。屆時(shi)，可形成向廣東輸送5條交流、2條直送電(dian)網路。

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，主要由上下(xia)游引(yin)航道(dao)、三級垂直升船(chuan)機和兩級中間(jian)渠道(dao)組成(cheng)，線路總長2306m，年單向設(she)計通過能力為142.1萬噸，工(gong)程(cheng)概算投資29.5億元(yuan)。該工(gong)程(cheng)是當(dang)今(jin)世界通航水頭最(zui)高、單級提升高度(du)最(zui)大、主提升設(she)備規(gui)模最(zui)大的通航建筑(zhu)物。