铜街子水电站

位于大渡河下游的水利工程

铜街子水电站位于中国四川省乐山市境内、 长江水系 岷江 支流大渡河下游,上距 龚嘴水电站 33km,为河床式水电站。铜街子水电站地理位置适中,靠近川中主要工农业用电地区。电站以发电为主,兼有漂木、改善 航运 条件等综合效益。水库正常蓄水位474m,总库容2亿m 3 ,具有日、周调节性能。电站装机容量600MW, 保证出力 130MW,多年平均年发电量32.1亿kW·h。电站水库可对龚嘴水电站进行反调节,以充分发挥龚嘴水电站在 四川 电力系统 中的调峰、调频作用,并提高保证出力。

坝址以上 流域面积 7.64万km 2 ,多年平均流量1500m 3 /s,年径流量473亿m 3 ,年输沙量2990万t。坝址地质构造复杂:坝基为二叠系 玄武岩 、 大理石 及 砂岩 ,层间和层内错动带已部分泥化;河谷底宽400余m,其左侧有岩石滩地,左岸坝头内侧有深达70m深槽,河床右侧有深30m的深槽,均为砂砾石所覆盖;左岸下游地表为冰积、洪积组成的大片碎石土 台地 ,为古滑坡堆积物。坝区地震基本烈度为Ⅶ度。

铜街子水电站工程于1984年开工,1992年第1台机组发电,1994年竣工。主体工程量:土石方开挖414万m 3 ,土石方填筑247万m 3 ,混凝土浇筑271万m 3 。库区淹没耕地287hm 2 ,迁移人口5886人。工程总投资11.7亿元。

简介

坝区位于 大渡河 高山峡谷到 丘陵 宽谷的过渡带,坝址正处于峡谷出口处。河谷宽400m,左岸岸坡平缓,右岸较陡,两岸冲沟发育。坝址出露 地层 为二叠系 峨眉山 玄武岩和沙湾组 页岩 。大坝建 基面 以下分布有连续的软弱夹层及层间错动带, 断层 、裂隙发育。河谷左右各有一个深槽。左深槽深70m、宽40m,充填物为冲积、洪积层,并有20m厚的沙层。右深槽深30m、宽80m,充填物为 冲积层 。谷底分布有4条断层,斜贯整个枢纽区。地震基本烈度为7度。

坝址以上 流域面积 7.64万平方公里,占 大渡河 流域面积的98.7%。多年平均流量1490立方米/秒,多年平均径流量473亿立方米,实测最大流量10800立方米/秒。500年一遇 设计洪水 流量13100立方米/秒,相应水位474.6m。万年一遇校核洪水流量16400立方米,相应水位477.7m,正常蓄水位474m。 汛期限制水位 469m,死水位469m,调节库容0.3亿立方米,属径流式水电站。多年平均输沙量2360万t。水库淹没耕地800公顷,迁移人口6703人。

枢纽布置

枢纽自右至左为:右岸堆石坝、筏闸、右岸混凝土 挡水坝 、混凝土溢流坝、厂房、左岸堆石坝、左岸碾压混凝土坝。坝线总长1009.84m,坝顶 高程 479m。右岸堆石坝为钢筋混凝土心墙堆石坝,最大坝高32m。过木筏闸布置在河床右岸岸边,采用两级筏闸,每级长105m,宽15m,最大水头差41m。漂木在水库内集中,捆扎成木筏过坝,年过木量为80万立方米。右岸非溢流挡水坝为碾压混凝土坝,是 中国 最早的碾压混凝土坝。河床溢流坝也为碾压混凝土坝,最大坝高82m,全长100m,设有5孔溢流堰,装设14m×18.5m的弧形闸门,用底流消能, 消力池 长90m。最大下泄16400立方米/秒。

水电站厂房布置在河床中部,两侧各有5m×6m排沙底孔一个。厂房长130m,宽24m,高76m,装有4台单机容量15万kW的轴流转浆式 水轮发电机组 。 水轮机 额定水头31m,设计水头40m,最小水头28m,转轮机直经8.5m,额定出力15.4万kW。 发电机 为空冷半伞式, 额定容量 176.47MVA,额定电压13.8kV, 额定功率 因数 0.85。引水道为混凝土矩形断面管道。副厂房与 主变压器 布置在尾水平台上,4台三相主变压器,每台额定容量180MVA。电压220kV出线4回,并留有2回500kV出线位置。左岸混凝土面板堆石坝跨过左岸深槽,建于70m深的 覆盖层 上,最大坝高50m。

双向门布置: 轨距 25.7,基距8.5.5,主动轮数/总轮数8/64/8,轨道型号120120电动机型号2—60,制动器型号一2,2520,2597表3回转吊回转技术参数表回转速度0.405.45,回转角度8080。由两套 传感器 及一套显示仪表组成。门架机构各部件的连接,除门架上部结构与支腿,回转吊上支承顶梁与门架的主梁采用焊接外,其余分段部位均采用高强螺拴连接。门机供电采用 力矩 电机驱动的 电缆卷筒 ,门机移动距离440,电源设在门机移动的中间部位。门机的抗倾覆稳定性根据总体布置要求,门机上、下游侧分别设有回转吊,当小车处于上游侧,上游回转吊以80容量起吊 拦污栅 ,回转吊臂杆在侧门架外侧时,单侧门架的抗倾覆稳定系数在-8左右。

工程施工

主体工程总量为:土石方开挖414万立方米,土石方填筑247万立方米,混凝土浇筑271万立方米。采用分期导流。第一期先修建位于左岸滩地的导流 明渠 ,由主河槽过水。第二期在主河槽修建上、下游围堰,在围堰保护下修建溢流坝和厂房,由导流明渠过流。后期在明渠进口泄水闸下放闸板截铜街子水电站流;河水由设在溢流坝体内的2个导流底孔和2个永久底孔过流。导流明渠净宽60m,进口处设有4孔泄水闸。1986年11月11日主河槽截流,实际流量为1000~700立方米/秒, 龙口市 最大流速6.91m/s,最大落差3.04m,最大抛投强度1000立方米/h。实际年浇筑量为70万立方米。混凝土工厂位于坝址下游约800m,共4座拌和楼(1座4×3.0立方米和3座3×1.5立方米)。

施工导流采用断流围堰,在左岸 挡水坝 段设置导流 明渠 ,明渠左挡墙及出口部分处于碎石土和砂 卵石 层地段,采用21个尺寸为30m×16m×26m(长×宽×高)的大沉井作为明渠左挡墙,明渠右侧重力式导墙座落在弱风化细长 柱状 节理 玄武岩 上,岩层节理发育,有倾向河床的层内错动带及缓 转轴倾角 裂隙等软弱层,采用36根单根336吨位的预应力锚束和阻滑板的 地基 加固处理方案。

坝基处理

坝区地质条件复杂。出露 地层 为上二叠系 峨眉山 玄武岩和沙湾组砂页岩。大坝建 基面 以下分布有连续的软弱夹层及层间错动带, 断层 、裂隙发育。河谷左右各有1个深槽。左深槽深70m,宽40m, 覆盖层 中有20m厚的砂层。右深槽深30m,宽80m。谷底分布有4条断层,斜贯整个枢纽区。

左岸混凝土面板堆石坝,跨越左岸深槽。为解决深厚覆盖层承载能力和防渗问铜街子水电站坝基处理示意图题,在其上游挡墙(即导流 明渠 左边墙)下设2道厚1m的混凝土防渗墙,截断深槽覆盖层,2道防渗墙间设有5道横隔墙,形成覆盖层中的空间格架,在挡墙建 基面 下20m内,设置 钢筋笼 。为解决细沙层 液化 问题,采用75kw大功率振冲器,穿透漂 卵石 层,形成 振冲桩 加固细沙层。混凝土主坝坝基下有倾向下游6°~8°的缓 转轴倾角 泥化夹层,采用压力为30MPa的高压旋喷水泥灌浆工艺,置换泥化夹层。

难题解决

坝基软弱 夹石 处理

混凝土大坝坝基下4~17m有一条软弱夹层,采用高压喷射冲洗和高压水泥灌浆处理,灌浆压力为30MPa。

左岸堆石坝基深 覆盖层 处理:混凝土面板堆石坝跨越左岸深槽,槽中覆盖层铜街子水电站厚70m。为解决其承载能力和防渗问题,在其上游挡墙下设2道厚1m的混凝土防渗墙截断深槽覆盖层,2道防渗墙间设有5道横隔墙,形成空间格架,在其中放入 钢筋笼 ,并浇筑混凝土,自建 基面 的深度为20m。为解决其下的细沙层 液化 问题采用75kW大功率振冲器,穿透漂 卵石 层,形成 振冲桩 加固细沙层。

左岸边坡加固:左岸因筏闸开挖而形成80m的高边坡,其岩层为 泥岩 、 砂岩 和 玄武岩 ,层间有倾向河流的软弱结构面。共开挖了9个平硐,硐中浇筑混凝土形成锚硐,然后设置两排300t级预应力锚束共30根,在坡面上沿锚束纵横方向浇筑混凝土卧梁形成框架,整个坡面喷混凝土护面。

右岸边坡加固:右岸边坡由大片块 砾石 夹 粘土 构成,其中有不利于稳定的软弱面。采用了大型沉井群共21口,其中尺寸最大者为30m×16m×36m(长×宽×高)。

冲砂底孔

铜街子水电站共有左、右2个冲砂底孔,具有排砂、 泄洪 的功能。由于 大渡河 来水含砂量大,对底孔的冲刷、磨损较为严重,公司每年安排对底孔进行轮流大修。

针对左冲砂底孔的冲刷、磨损情况,承担该大修任务的检修分公司完成了底板和底坎金属结构的冲坑修补,底板过 流面 混凝土浇筑,工作门滑道主轨与两侧边墙金属结构的裂缝修补,固定 启闭机 减速器 解体检修,高度 传感器 、荷重传感器的检查调整,工作门 水封装置 、吊头护罩、销套、反向滑块的更换,工作门定轮调整、无水试验等检修项目,解决了左冲砂底孔存在的隐患。

参考资料

  1. 铜街子水电站 水知识 2024-03-29