拉格朗德(de)二級水(shui)電(dian)站(La Grande-2 Hydroelectric Power Station),加(jia)拿(na)大(da)(da)(da)魁北克省境內拉格朗德(de)河梯級開發中(自下(xia)(xia)而上(shang))的第二級水(shui)電(dian)站。距河口117千米(mi)。是加(jia)拿(na)大(da)(da)(da)最大(da)(da)(da)的水(shui)電(dian)站。控制流域面積(ji)(包括跨流域引(yin)水(shui)控制面積(ji))3875平(ping)(ping)方(fang)千米(mi)。通過跨流域引(yin)水(shui)后,平(ping)(ping)均年徑流量(liang)為927億立(li)方(fang)米(mi)。基(ji)巖為花崗巖,覆蓋層厚(hou)20米(mi)。斜心墻堆石壩(ba)(ba)(ba)最大(da)(da)(da)壩(ba)(ba)(ba)高168米(mi),壩(ba)(ba)(ba)頂長2835米(mi)。另有(you)副壩(ba)(ba)(ba)29座。總(zong)庫容617億立(li)方(fang)米(mi)。主廠(chang)房(fang)長483.4米(mi)、寬26.5米(mi)、高47.3米(mi),是世界上(shang)最大(da)(da)(da)的地下(xia)(xia)廠(chang)房(fang)。總(zong)裝機(ji)容量(liang)532.8萬千瓦(wa)。多年平(ping)(ping)均年發電(dian)量(liang)358億千瓦(wa)·時。泄(xie)洪(hong)設(she)施為岸邊溢洪(hong)道,泄(xie)量(liang)達15300立(li)方(fang)米(mi)/秒。工(gong)程于1973年開工(gong),1982年竣(jun)工(gong)。
主壩為斜心(xin)墻(qiang)堆(dui)石壩,最大壩高168m,水庫總庫容617.15億(yi)(yi)立方米。水電(dian)(dian)站總裝(zhuang)機(ji)容量(liang)732.6萬(wan)(wan)kW。第(di)一(yi)期(qi)裝(zhuang)機(ji)16臺,單機(ji)容量(liang)33.3萬(wan)(wan)kW,裝(zhuang)機(ji)總容量(liang)532.8萬(wan)(wan)kW,年發電(dian)(dian)量(liang)358億(yi)(yi)kW·h;第(di)二期(qi)6臺裝(zhuang)機(ji)總容量(liang)199.8萬(wan)(wan)kW,年發電(dian)(dian)量(liang)22億(yi)(yi)kW·h。第(di)一(yi)期(qi)工(gong)(gong)程(cheng)于1973年5月(yue)(yue)開工(gong)(gong),1979年10月(yue)(yue)開始發電(dian)(dian),1982年16臺機(ji)組(zu)全部安(an)裝(zhuang)完畢(bi)。第(di)二期(qi)工(gong)(gong)程(cheng)于1987年夏(xia)季動(dong)工(gong)(gong),1991年10月(yue)(yue)投產發電(dian)(dian)。
水(shui)(shui)電站地處高(gao)原西部邊緣,平均海拔高(gao)度(du)為(wei)(wei)150~200m。壩址基巖為(wei)(wei)花崗(gang)巖,覆蓋層(ceng)厚20m。壩址多(duo)年平均流(liu)量2920立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒(miao)。包(bao)括跨(kua)流(liu)域引水(shui)(shui)則為(wei)(wei)3305立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒(miao),水(shui)(shui)庫面積2835平方(fang)(fang)千(qian)米(mi),死水(shui)(shui)位167.3m,正(zheng)常(chang)蓄水(shui)(shui)位175m,總庫容(rong)為(wei)(wei)617億立(li)方(fang)(fang)米(mi),調節(jie)庫容(rong)193.6億立(li)方(fang)(fang)米(mi)。按可能最(zui)大洪水(shui)(shui)15400立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒(miao)設計 。
水電樞紐由(you)主壩(ba)(ba)、副壩(ba)(ba)、溢洪道、兩(liang)期地下廠房組成。
主壩(ba)(ba)為冰磧(qi)土斜心墻(qiang)(qiang)堆(dui)石(shi)壩(ba)(ba),壩(ba)(ba)基為花崗巖(yan),覆(fu)蓋層(ceng)厚20m,壩(ba)(ba)高達168m,壩(ba)(ba)頂長2826m,頂寬(kuan)9.1m,底寬(kuan)570m。上游壩(ba)(ba)坡(po)1∶1.8~2.0,下游坡(po)1∶1.6。壩(ba)(ba)體填方2319萬(wan)立方米(mi)。心墻(qiang)(qiang)底部(bu)設一道灌漿帷幕,深約50m。在世界高土石(shi)壩(ba)(ba)中,以其位(wei)于嚴寒地帶,工程又(you)能順利進(jin)展(zhan)而著稱。主壩(ba)(ba)旁設置多級跌(die)水消(xiao)能的泄洪道,設計泄量15293立方米(mi)/秒。
水庫四周另有副壩29座,長60~6000m不等,最高(gao)64m,總長23.8千(qian)米(mi),都是(shi)均質(zhi)土壩或均質(zhi)心墻壩。
岸邊(bian)式泄槽溢(yi)洪(hong)道布置在右岸,分8個12.2m寬的溢(yi)流孔,設8扇寬12.2m、高(gao)20.3m的平板定(ding)輪(lun)閘(zha)門(men),泄洪(hong)能力為16280立方米/秒(miao)。溢(yi)洪(hong)道泄槽設10級(ji)跌水消能,總落差110m,尾部用鼻坎挑流入河。
一期地(di)下(xia)廠(chang)房(fang)位于主壩下(xia)游(you)左側(ce)距壩約8千米(mi)(mi)處。進水(shui)口是混(hun)(hun)凝(ning)土擋墻結構,共16孔(kong),孔(kong)與孔(kong)中心間距22.8m。引水(shui)隧(sui)洞長(chang)180m,鋼筋混(hun)(hun)凝(ning)土襯砌段(duan)直徑7.9m,傾(qing)角60°,廠(chang)房(fang)前水(shui)平段(duan)加鋼襯,直徑6.1m。廠(chang)房(fang)埋深(shen)120m,長(chang)483.4m,頂拱寬26.5m,高47.3m,是世界上最大(da)的地(di)下(xia)廠(chang)房(fang)之一。廠(chang)房(fang)內安(an)裝16臺(tai)機(ji)(ji)組,水(shui)輪機(ji)(ji)為(wei)混(hun)(hun)流式,最大(da)運(yun)行水(shui)頭(tou)142m,設(she)計水(shui)頭(tou)137.2m,最小(xiao)水(shui)頭(tou)128m。單(dan)機(ji)(ji)容量33.3萬(wan)kW;發電(dian)機(ji)(ji)為(wei)傘式,額定(ding)功率37萬(wan)kVA,功率因(yin)數0.9,出線(xian)電(dian)壓13.8kV。廠(chang)房(fang)下(xia)游(you)側(ce)設(she)尾水(shui)調壓室,長(chang)451m、寬22m、高45m;其(qi)后為(wei)4條(tiao)尾水(shui)隧(sui)洞,馬蹄形斷面,長(chang)1220m、寬13.7m、高19.8m。變電(dian)站(zhan)在(zai)地(di)表(biao),電(dian)站(zhan)通過(guo)735kV高壓輸電(dian)線(xian)路(lu)送電(dian)至蒙(meng)特利(li)爾,輸電(dian)距離1100千米(mi)(mi)。
第二期(qi)地(di)下廠房位于一(yi)(yi)期(qi)下游1千米處。進水(shui)口(kou)為(wei)(wei)混凝土結構(gou),寬(kuan)(kuan)150m,高(gao)33m。電(dian)(dian)站供水(shui)取自同一(yi)(yi)水(shui)庫,僅在地(di)面(mian)新開挖一(yi)(yi)條長600m,寬(kuan)(kuan)150~50m的(de)(de)漏(lou)斗狀引水(shui)渠。壓力洞長189.1m,鋼筋(jin)混凝土襯(chen)砌段直徑(jing)7.9m,靠近廠房的(de)(de)水(shui)平(ping)段采用鋼板襯(chen)砌,直徑(jing)6.3m。廠房埋深(shen)約140m,長221.5m,寬(kuan)(kuan)25.3m,高(gao)34.5m,廠房安裝6臺(tai)水(shui)輪發(fa)電(dian)(dian)機(ji)組,水(shui)輪機(ji)為(wei)(wei)混流式,設計水(shui)頭138.5m,最大水(shui)頭141.7m,單機(ji)容(rong)量(liang)33.3萬(wan)(wan)kW,發(fa)電(dian)(dian)機(ji)為(wei)(wei)傘式,額定功(gong)率為(wei)(wei)37.0萬(wan)(wan)kVA,功(gong)率因數0.9,出線電(dian)(dian)壓13.8kV。廠房下游設1個尾(wei)水(shui)調壓室,后接兩(liang)條尾(wei)水(shui)隧(sui)洞。
電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)機(ji)組(zu)直(zhi)接(jie)升壓(ya)到735kV,另在(zai)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)附近建(jian)(jian)設瑞迪(di)生(sheng)樞紐開關(guan)站(zhan)(zhan)(zhan),以聯(lian)接(jie)鄰近的梯級電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)。全梯級裝(zhuang)機(ji)共約1000萬(wan)kW以上,建(jian)(jian)設5回路(lu)735kV輸(shu)電(dian)(dian)線路(lu),為(wei)世界(jie)上大(da)型遠距離交(jiao)流(liu)輸(shu)電(dian)(dian)工程之一。此電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)已決定(ding)二(er)期擴建(jian)(jian),再增加200萬(wan)kW,屆時接(jie)入瑞迪(di)生(sheng)開關(guan)站(zhan)(zhan)(zhan),并(bing)以直(zhi)流(liu)450kV輸(shu)電(dian)(dian)線向南部送電(dian)(dian)。
主壩和副(fu)壩土石(shi)(shi)填(tian)方(fang)(fang)共達4800萬(wan)立(li)方(fang)(fang)米,最(zui)大日填(tian)筑強(qiang)度超(chao)過10萬(wan)立(li)方(fang)(fang)米,施工(gong)(gong)(gong)高(gao)(gao)峰人(ren)(ren)數(shu)為955人(ren)(ren)。大壩施工(gong)(gong)(gong)主要施工(gong)(gong)(gong)機(ji)械374臺。溢(yi)洪(hong)道進水口明挖石(shi)(shi)方(fang)(fang)840萬(wan)立(li)方(fang)(fang)米,導流隧(sui)洞(dong)石(shi)(shi)方(fang)(fang)洞(dong)挖86萬(wan)立(li)方(fang)(fang)米,一期電(dian)站地下總(zong)開(kai)挖量(liang)(liang)335萬(wan)立(li)方(fang)(fang)米,開(kai)挖石(shi)(shi)方(fang)(fang)279萬(wan)立(li)方(fang)(fang)米。從1973年(nian)4月(yue)開(kai)工(gong)(gong)(gong)至1977年(nian)底完工(gong)(gong)(gong),用了4年(nian)7個(ge)月(yue),施工(gong)(gong)(gong)高(gao)(gao)峰人(ren)(ren)數(shu)1502人(ren)(ren)。二期電(dian)站地下總(zong)開(kai)挖總(zong)量(liang)(liang)344萬(wan)立(li)方(fang)(fang)米,開(kai)挖覆蓋層72.9萬(wan)立(li)方(fang)(fang)米,石(shi)(shi)方(fang)(fang)271.2萬(wan)立(li)方(fang)(fang)米,工(gong)(gong)(gong)期僅(jin)14個(ge)月(yue)。
工程(cheng)采用(yong)隧(sui)洞導(dao)流(liu)(liu),兩條(tiao)導(dao)流(liu)(liu)洞位于(yu)主壩左岸,寬15m,高(gao)18m,施工導(dao)流(liu)(liu)泄量7500立方(fang)米/秒,1973年(nian)開(kai)始導(dao)流(liu)(liu),1975年(nian)截(jie)流(liu)(liu)。為了減(jian)小單堤(di)龍(long)口落差和相應減(jian)少關鍵(jian)性(xing)大料(liao)用(yong)量,采用(yong)雙戧截(jie)流(liu)(liu)。截(jie)流(liu)(liu)設計(ji)流(liu)(liu)量2260立方(fang)米/秒,總落差6m,龍(long)口寬80m;用(yong)1.2m直徑塊石480立方(fang)米。堆石截(jie)流(liu)(liu)堤(di)在冬季枯水(shui)期施工,在一對截(jie)流(liu)(liu)堤(di)間傾(qing)倒(dao)防滲土料(liao),圍堰修出水(shui)面后即(ji)行碾壓。
不透水心墻(qiang)使用(yong)(yong)的(de)(de)冰磧土(tu)是無塑性的(de)(de)級配良好的(de)(de)砂礫石和粉質砂土(tu),通過(guo)200號(hao)標準篩0.074mm的(de)(de)顆粒含量(liang)不低于15%。一般鋪墊厚(hou)度為46cm,用(yong)(yong)50t氣胎碾(nian)(nian)碾(nian)(nian)壓(ya)4遍。反濾帶一般用(yong)(yong)天然砂礫石,最(zui)大粒徑為76.2mm,過(guo)渡(du)帶的(de)(de)最(zui)大粒徑為22.9cm。粒狀材料每層(ceng)鋪填厚(hou)度為46cm,用(yong)(yong)6t的(de)(de)振(zhen)動碾(nian)(nian)碾(nian)(nian)壓(ya)4遍或用(yong)(yong)10t的(de)(de)振(zhen)動碾(nian)(nian)碾(nian)(nian)壓(ya)3遍。
堆(dui)石壩(ba)殼是(shi)由開采出來的堅(jian)固而良好的石塊組(zu)合的自由排水(shui)材料所構成(cheng),從壩(ba)頂開始,劃定在(zai)45°斜線內的為壩(ba)殼內區(qu),其鋪填(tian)層厚度為0.9m,用10t振動碾(nian)碾(nian)壓4遍。在(zai)0.9m至1.8m之間的過大(da)石塊則(ze)填(tian)筑在(zai)壩(ba)殼外區(qu),鋪填(tian)層厚度為1.8m,用10t振動碾(nian)碾(nian)壓4遍。
鄧肯20號副壩建在覆蓋層上,覆蓋層上部為(wei)砂及粉砂,下部為(wei)砂卵(luan)石(shi),水平方向滲(shen)漏(lou)很嚴重(zhong),采用(yong)垂直防滲(shen)墻(qiang)方案進行處(chu)理。墻(qiang)長(chang)1815m,最大深度(du)73m,墻(qiang)兩(liang)頭較淺(qian),最淺(qian)深度(du)22.8m。兩(liang)頭用(yong)泥漿槽(cao)(cao)防滲(shen)墻(qiang);中(zhong)段用(yong)混(hun)凝土防滲(shen)墻(qiang),接(jie)頭處(chu)泥漿槽(cao)(cao)加寬到4.6m。