拉格朗德(de)二級水(shui)電(dian)站(zhan)(La Grande-2 Hydroelectric Power Station),加拿(na)大(da)魁北克(ke)省境內拉格朗德(de)河梯(ti)級開(kai)發(fa)中(zhong)(自下而上)的第(di)二級水(shui)電(dian)站(zhan)。距河口117千(qian)米(mi)。是(shi)加拿(na)大(da)最大(da)的水(shui)電(dian)站(zhan)。控制流域(yu)面(mian)積(ji)(包括(kuo)跨流域(yu)引水(shui)控制面(mian)積(ji))3875平方千(qian)米(mi)。通過(guo)跨流域(yu)引水(shui)后,平均(jun)年(nian)(nian)徑流量(liang)為(wei)927億(yi)立(li)方米(mi)。基巖為(wei)花崗巖,覆蓋層厚20米(mi)。斜心墻堆石(shi)壩最大(da)壩高168米(mi),壩頂(ding)長2835米(mi)。另有副(fu)壩29座。總庫容617億(yi)立(li)方米(mi)。主廠房(fang)長483.4米(mi)、寬26.5米(mi)、高47.3米(mi),是(shi)世(shi)界上最大(da)的地下廠房(fang)。總裝機(ji)容量(liang)532.8萬千(qian)瓦。多年(nian)(nian)平均(jun)年(nian)(nian)發(fa)電(dian)量(liang)358億(yi)千(qian)瓦·時。泄(xie)洪(hong)設施為(wei)岸邊溢(yi)洪(hong)道,泄(xie)量(liang)達15300立(li)方米(mi)/秒。工程于1973年(nian)(nian)開(kai)工,1982年(nian)(nian)竣工。
主壩為斜心墻(qiang)堆石壩,最大(da)壩高168m,水庫總(zong)庫容(rong)617.15億(yi)立方米。水電(dian)站(zhan)總(zong)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)732.6萬(wan)(wan)(wan)kW。第(di)一期(qi)(qi)(qi)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)16臺(tai),單機(ji)容(rong)量(liang)33.3萬(wan)(wan)(wan)kW,裝(zhuang)(zhuang)機(ji)總(zong)容(rong)量(liang)532.8萬(wan)(wan)(wan)kW,年(nian)(nian)發(fa)電(dian)量(liang)358億(yi)kW·h;第(di)二期(qi)(qi)(qi)6臺(tai)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)總(zong)容(rong)量(liang)199.8萬(wan)(wan)(wan)kW,年(nian)(nian)發(fa)電(dian)量(liang)22億(yi)kW·h。第(di)一期(qi)(qi)(qi)工(gong)程于1973年(nian)(nian)5月開工(gong),1979年(nian)(nian)10月開始發(fa)電(dian),1982年(nian)(nian)16臺(tai)機(ji)組全部安裝(zhuang)(zhuang)完畢。第(di)二期(qi)(qi)(qi)工(gong)程于1987年(nian)(nian)夏季(ji)動工(gong),1991年(nian)(nian)10月投產發(fa)電(dian)。
水(shui)電站地處高原西(xi)部邊(bian)緣,平均海(hai)拔高度為(wei)150~200m。壩址基巖(yan)為(wei)花(hua)崗巖(yan),覆蓋層(ceng)厚20m。壩址多年平均流量2920立(li)方(fang)(fang)(fang)米/秒。包(bao)括(kuo)跨流域引水(shui)則為(wei)3305立(li)方(fang)(fang)(fang)米/秒,水(shui)庫面積2835平方(fang)(fang)(fang)千米,死水(shui)位167.3m,正常蓄水(shui)位175m,總庫容為(wei)617億立(li)方(fang)(fang)(fang)米,調節庫容193.6億立(li)方(fang)(fang)(fang)米。按(an)可(ke)能最大洪水(shui)15400立(li)方(fang)(fang)(fang)米/秒設計 。
水(shui)電(dian)樞紐由主(zhu)壩(ba)、副壩(ba)、溢洪(hong)道、兩期地下廠房組成。
主(zhu)壩(ba)為冰磧土斜心(xin)墻(qiang)堆石壩(ba),壩(ba)基(ji)為花崗(gang)巖,覆蓋(gai)層厚(hou)20m,壩(ba)高達168m,壩(ba)頂長2826m,頂寬9.1m,底寬570m。上游壩(ba)坡(po)1∶1.8~2.0,下游坡(po)1∶1.6。壩(ba)體填(tian)方2319萬立方米(mi)。心(xin)墻(qiang)底部設(she)(she)(she)一道灌漿帷幕,深(shen)約50m。在世界高土石壩(ba)中(zhong),以其位于(yu)嚴寒(han)地帶,工程又能順利進展(zhan)而著(zhu)稱(cheng)。主(zhu)壩(ba)旁設(she)(she)(she)置(zhi)多級跌水消能的(de)泄洪道,設(she)(she)(she)計泄量15293立方米(mi)/秒。
水庫(ku)四周另(ling)有副壩29座,長60~6000m不等,最(zui)高(gao)64m,總長23.8千(qian)米,都是均質土壩或均質心墻(qiang)壩。
岸邊式(shi)泄(xie)槽溢洪(hong)道布置在(zai)右岸,分8個12.2m寬的溢流(liu)孔,設(she)8扇寬12.2m、高20.3m的平板定輪閘門,泄(xie)洪(hong)能(neng)力為16280立方米/秒。溢洪(hong)道泄(xie)槽設(she)10級(ji)跌水消(xiao)能(neng),總落差110m,尾部用鼻坎挑流(liu)入河。
一期(qi)地下廠(chang)房(fang)位于(yu)主壩下游左側(ce)距(ju)壩約8千米(mi)處。進水(shui)(shui)(shui)(shui)口是(shi)混凝(ning)土擋墻結構,共16孔,孔與孔中心間距(ju)22.8m。引水(shui)(shui)(shui)(shui)隧洞長(chang)180m,鋼(gang)筋混凝(ning)土襯砌段(duan)(duan)直徑7.9m,傾角60°,廠(chang)房(fang)前水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)段(duan)(duan)加(jia)鋼(gang)襯,直徑6.1m。廠(chang)房(fang)埋深120m,長(chang)483.4m,頂拱寬(kuan)26.5m,高(gao)47.3m,是(shi)世界上(shang)最(zui)大的(de)地下廠(chang)房(fang)之(zhi)一。廠(chang)房(fang)內安(an)裝16臺機(ji)組,水(shui)(shui)(shui)(shui)輪機(ji)為(wei)混流式,最(zui)大運(yun)行水(shui)(shui)(shui)(shui)頭142m,設計水(shui)(shui)(shui)(shui)頭137.2m,最(zui)小水(shui)(shui)(shui)(shui)頭128m。單機(ji)容量33.3萬kW;發電機(ji)為(wei)傘(san)式,額(e)定功率37萬kVA,功率因數0.9,出線電壓(ya)13.8kV。廠(chang)房(fang)下游側(ce)設尾(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)調壓(ya)室,長(chang)451m、寬(kuan)22m、高(gao)45m;其后(hou)為(wei)4條尾(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)隧洞,馬蹄形(xing)斷(duan)面,長(chang)1220m、寬(kuan)13.7m、高(gao)19.8m。變電站在地表,電站通過735kV高(gao)壓(ya)輸電線路送電至蒙特(te)利爾,輸電距(ju)離1100千米(mi)。
第(di)二期地下(xia)(xia)廠房(fang)位于一(yi)期下(xia)(xia)游1千(qian)米處。進水(shui)口為(wei)(wei)混凝(ning)土(tu)結構,寬150m,高33m。電(dian)(dian)站供水(shui)取自同一(yi)水(shui)庫,僅在地面新開挖一(yi)條(tiao)長(chang)(chang)(chang)600m,寬150~50m的漏(lou)斗狀引水(shui)渠(qu)。壓(ya)(ya)力洞(dong)長(chang)(chang)(chang)189.1m,鋼筋混凝(ning)土(tu)襯(chen)砌段直(zhi)徑7.9m,靠近廠房(fang)的水(shui)平段采用鋼板襯(chen)砌,直(zhi)徑6.3m。廠房(fang)埋(mai)深約140m,長(chang)(chang)(chang)221.5m,寬25.3m,高34.5m,廠房(fang)安裝6臺(tai)水(shui)輪發電(dian)(dian)機(ji)(ji)組,水(shui)輪機(ji)(ji)為(wei)(wei)混流式,設(she)計水(shui)頭138.5m,最大(da)水(shui)頭141.7m,單機(ji)(ji)容量33.3萬kW,發電(dian)(dian)機(ji)(ji)為(wei)(wei)傘式,額定功率為(wei)(wei)37.0萬kVA,功率因數(shu)0.9,出線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)13.8kV。廠房(fang)下(xia)(xia)游設(she)1個尾水(shui)調(diao)壓(ya)(ya)室,后接兩(liang)條(tiao)尾水(shui)隧洞(dong)。
電(dian)站(zhan)(zhan)機(ji)組直接(jie)升壓(ya)到735kV,另在電(dian)站(zhan)(zhan)附近建設(she)瑞迪生(sheng)樞(shu)紐開(kai)關站(zhan)(zhan),以(yi)聯接(jie)鄰近的梯級(ji)電(dian)站(zhan)(zhan)。全梯級(ji)裝機(ji)共約1000萬kW以(yi)上(shang),建設(she)5回路735kV輸電(dian)線(xian)路,為世界上(shang)大型遠距離交流輸電(dian)工程之(zhi)一。此電(dian)站(zhan)(zhan)已(yi)決定二期擴(kuo)建,再增(zeng)加200萬kW,屆時(shi)接(jie)入瑞迪生(sheng)開(kai)關站(zhan)(zhan),并以(yi)直流450kV輸電(dian)線(xian)向南部送電(dian)。
主壩(ba)和副壩(ba)土石(shi)填方(fang)(fang)(fang)(fang)共達(da)4800萬(wan)立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(mi),最(zui)大日(ri)填筑強度超過10萬(wan)立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(mi),施(shi)(shi)工(gong)(gong)高(gao)峰人(ren)(ren)數為955人(ren)(ren)。大壩(ba)施(shi)(shi)工(gong)(gong)主要(yao)施(shi)(shi)工(gong)(gong)機械374臺。溢(yi)洪道(dao)進水口明挖(wa)(wa)(wa)石(shi)方(fang)(fang)(fang)(fang)840萬(wan)立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(mi),導流隧洞石(shi)方(fang)(fang)(fang)(fang)洞挖(wa)(wa)(wa)86萬(wan)立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(mi),一期電站地(di)(di)下總開(kai)(kai)挖(wa)(wa)(wa)量335萬(wan)立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(mi),開(kai)(kai)挖(wa)(wa)(wa)石(shi)方(fang)(fang)(fang)(fang)279萬(wan)立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(mi)。從1973年4月開(kai)(kai)工(gong)(gong)至1977年底完(wan)工(gong)(gong),用了4年7個月,施(shi)(shi)工(gong)(gong)高(gao)峰人(ren)(ren)數1502人(ren)(ren)。二期電站地(di)(di)下總開(kai)(kai)挖(wa)(wa)(wa)總量344萬(wan)立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(mi),開(kai)(kai)挖(wa)(wa)(wa)覆蓋層72.9萬(wan)立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(mi),石(shi)方(fang)(fang)(fang)(fang)271.2萬(wan)立(li)方(fang)(fang)(fang)(fang)米(mi)(mi)(mi),工(gong)(gong)期僅(jin)14個月。
工(gong)程采(cai)用(yong)隧洞導(dao)流(liu),兩條導(dao)流(liu)洞位(wei)于(yu)主壩左(zuo)岸,寬(kuan)15m,高18m,施工(gong)導(dao)流(liu)泄量(liang)7500立方(fang)米/秒(miao),1973年開始導(dao)流(liu),1975年截(jie)(jie)流(liu)。為了減小(xiao)單堤龍(long)口落差和相應減少關鍵(jian)性(xing)大料用(yong)量(liang),采(cai)用(yong)雙戧截(jie)(jie)流(liu)。截(jie)(jie)流(liu)設計(ji)流(liu)量(liang)2260立方(fang)米/秒(miao),總落差6m,龍(long)口寬(kuan)80m;用(yong)1.2m直徑塊(kuai)石(shi)(shi)480立方(fang)米。堆石(shi)(shi)截(jie)(jie)流(liu)堤在冬季(ji)枯水期施工(gong),在一(yi)對(dui)截(jie)(jie)流(liu)堤間傾倒防滲(shen)土料,圍堰(yan)修出水面后即行碾(nian)壓。
不透(tou)水心(xin)墻使用(yong)的(de)冰(bing)磧(qi)土是(shi)無(wu)塑(su)性的(de)級(ji)配良好的(de)砂礫(li)石和粉質砂土,通過200號標準篩0.074mm的(de)顆粒(li)含量(liang)不低于(yu)15%。一(yi)般鋪(pu)墊厚(hou)度為46cm,用(yong)50t氣胎碾(nian)碾(nian)壓(ya)(ya)(ya)4遍(bian)。反濾帶(dai)一(yi)般用(yong)天然砂礫(li)石,最(zui)大粒(li)徑(jing)為76.2mm,過渡帶(dai)的(de)最(zui)大粒(li)徑(jing)為22.9cm。粒(li)狀材料每層(ceng)鋪(pu)填(tian)厚(hou)度為46cm,用(yong)6t的(de)振(zhen)動碾(nian)碾(nian)壓(ya)(ya)(ya)4遍(bian)或用(yong)10t的(de)振(zhen)動碾(nian)碾(nian)壓(ya)(ya)(ya)3遍(bian)。
堆石(shi)壩(ba)殼(ke)是由開采出(chu)來的堅固而良好的石(shi)塊組合(he)的自由排水材料所(suo)構(gou)成,從壩(ba)頂開始(shi),劃定(ding)在45°斜(xie)線內(nei)的為(wei)壩(ba)殼(ke)內(nei)區,其鋪填(tian)層厚(hou)(hou)度為(wei)0.9m,用(yong)10t振動碾碾壓4遍。在0.9m至1.8m之間的過大(da)石(shi)塊則填(tian)筑在壩(ba)殼(ke)外區,鋪填(tian)層厚(hou)(hou)度為(wei)1.8m,用(yong)10t振動碾碾壓4遍。
鄧肯(ken)20號副壩建在覆(fu)(fu)蓋(gai)層上(shang)(shang),覆(fu)(fu)蓋(gai)層上(shang)(shang)部(bu)為砂(sha)及粉砂(sha),下(xia)部(bu)為砂(sha)卵石,水平方向滲漏很(hen)嚴(yan)重,采用垂(chui)直防滲墻方案進(jin)行處理。墻長1815m,最大深(shen)度73m,墻兩頭(tou)較(jiao)淺,最淺深(shen)度22.8m。兩頭(tou)用泥漿(jiang)槽防滲墻;中(zhong)段用混凝土防滲墻,接頭(tou)處泥漿(jiang)槽加寬到4.6m。