水電站認識實踐報告

大壩基礎實際開挖量288萬m3,最高開挖強度為19.4萬m3/月。台階高度為10m,使用atlasroc742hc-01鑽機造孔,孔徑76mm、89mm,炮孔間排距多在2.5m×2.5m和2m×2m之間,採用60mm乳化炸藥卷,孔口堵塞深度為0.8~2m。地下廠房施工屬大洞室、高邊牆開挖。圍岩堅硬完整、地下水少,但地應力高。正長岩中最大主應力為20~30mpa,玄武岩中最大主應力為30~40mpa。開挖時,除合理布置各洞室開挖順序和出渣通道,加強圍岩變形監測外,在廠房、主變室和尾水調壓室採用了大量175t級預應力錨索,在可能發生岩爆地段,根據地質預報及時使用鋼纖維噴混凝土。

高壓電纜斜井(37°58′)和9個豎井(最深186m)的開挖都用天井鑽機鑽出直徑1.5m的溜碴導井,然後自上而下採用常規擴挖方法。孔的偏斜低,280m斜孔孔底偏差不足20cm,實際生產率每台時達0.5~0.7m。

兩條導流隧洞的圍岩的地質條件也是良好的,存在的主要工程地質問題為:岩體中兩條軟弱岩帶(裂面綠泥化玄武岩、綠泥石、陽起石化玄武岩),正長岩與玄武岩的接觸間的破碎帶以及高地應力所引起的岩爆.地應力的最大主應力值為20~35mpa,作用方向基本上垂直於河流且傾向河床,傾角約為10°~30°。導流隧洞以上、中、下3層鑽爆掘進開挖方法為主,最初支護一般採用隨機錨桿,局部噴混凝土,最終支護採用系統錨桿、噴混凝土以及局部鋼筋混凝土襯砌。為滿足高速水流和木材流送的要求,邊牆與底板均採用鋼筋混凝土薄襯。

二灘水庫

水庫正常蓄水位1190米,總庫容58億立方米,調節庫容33.7億立方米,水庫面積101平方公里。

水庫相對泄洪的大壩,顯得十分地平靜.

二灘地下洞室群

我們第二個參觀的地方就是二灘的地下廠房.不知在山洞裡繞了多久,到達的那一刻,大家還是激動不已.戴上安全帽,整裝待發.

二灘水電站地下廠房、主變室、尾水調壓室組成的地下洞室群為亞洲之最。

電站安裝有6台55萬千瓦的水輪發電機組,總裝機容量330萬千瓦,保證出力100萬千瓦,多年平均發電量為170億千瓦時.二灘水電站是川渝電網的骨幹電源點,發電量占四川電網的1/3,占川渝電網的1/4,在川渝電網中起著舉足輕重的作用.電站擔負川渝電網調頻、調峰和事故備用任務,為電網的安全、可靠運行做出了巨大貢獻.

第一印象是噪音真的很大.看著那些設備,也摸不著頭腦.還好,技術人員們給我們做了簡單的介紹.

二灘水輪機簡介

水輪機主要參數:

最大水頭:189 m

最小水頭:135 m

加權平均水頭:170 m

額定水頭:165 m

額定轉速:142.9 r/min

額定流量:371 m3/s

最大飛逸轉速:280 r/min

加權平均效率:93.437%

最高效率:95.95%

原型轉輪喉徑:5 850 mm

原型轉輪標稱直徑:6 257.394 mm

調度室

這么大的一個水電站,工作人員只有140人.當聽到這個的時候,我們沒有人不驚訝的.不過想想現在的科技這么發達,也就釋然了.

我們去的時候,調度室里就一個人值班.看著那些儀器設備和電腦,我還是一點也不懂.不過在聽過工作人員的介紹後,我得出一句話:”這裡就是二灘的心臟吧,什麼都能監測到.”

二灘水電站的技術革新

1.二灘水電站規模大、技術難度高,在初步設計的基礎上,對許多重大技術問題又作了深入的研究,對設計方案進行了最佳化。最佳化設計成果包括:

①水輪機單機容量由50萬kw調整為55萬kw,總裝機容量增加30萬kw;

②壩軸線向上游移動30m,提高壩肩穩定性和有利於樞紐布置;

③調整了3套泄洪建築物的泄量分配,並將泄洪洞由有壓流改為無壓流,壩下水墊塘保護長度縮短70m;

④雙曲拱壩體型最佳化,加大了縱向曲率,調整了水平拱圈剖面、減少了壩肩開挖深度。與初步設計比較,拱冠梁底部最大厚度由70.34m減為55.74m,壩肩開挖量由315萬m3減為279萬m3,壩體混凝土由474萬m3減為400萬m3,取消壩體設定的縱縫,簡化了施工程式和工作量;

⑤地下廠房軸線方位,在初步設計階段研究的範圍為ne6°~nw6°,根據岩石裂隙組合及最大地應力方向,綜合考慮,選定nw6°。主廠房與主變壓器開關室的洞室間距由57.4m縮減為35m,主變壓器開關室與尾水調壓室的洞室間距由50m縮減為30m;

⑥左、右岸導流隧洞分別縮短133m和148m,減少洞挖17萬m3。

2.二灘水電站河谷狹窄、水頭高、流量大,水流最大下泄功率達3000萬kw,如果採用集中泄洪,單寬下泄功率達30萬kw/m,將對下遊河床造成嚴重沖刷。採用現行的表孔、中孔和右岸兩條泄洪洞的泄洪布置,下游設定二道壩形成水墊消力池,適合二灘大壩具體情況,具有以下優點:

①3套泄洪設施,流量分配接近,均能單獨宣洩常年洪水,可以互為備用,運行靈活可靠;

②3套泄洪設施單獨運行時,有3個消能區,每個消能區的下泄功率大致相近,避免了下游產生過大的集中沖刷;

③水流擴散碰撞消能效果良好。如表孔採用大差動跌坎,水流平面擴散,設分流齒,在單獨泄流時可分散水流。中孔採用不同鼻坎挑角,擴散水流。宣洩大流量時,表孔與中孔水流碰撞消能,使水流充分擴散摻氣;