地理位置
思林水(shui)電(dian)站(zhan)(zhan)位于貴州省思南縣境內的烏(wu)江上,是(shi)烏(wu)江干流(liu)的第(di)八級(ji)梯級(ji)電(dian)站(zhan)(zhan),距上游在建(jian)構皮灘電(dian)站(zhan)(zhan)89km,距下(xia)游擬建(jian)沙沱水(shui)電(dian)站(zhan)(zhan)115km,距烏(wu)江河口(kou)涪陵市366km。樞紐(niu)工(gong)程開發(fa)任(ren)務以(yi)發(fa)電(dian)為(wei)(wei)(wei)主,其次為(wei)(wei)(wei)航運,兼顧防洪(hong)、灌溉等。本電(dian)站(zhan)(zhan)廠房(fang)為(wei)(wei)(wei)引水(shui)式地下(xia)廠房(fang)。引水(shui)發(fa)電(dian)系統(tong)為(wei)(wei)(wei)“一洞一機”布置(zhi)形式,整(zheng)個系統(tong)不設(she)調(diao)壓井(jing)。電(dian)站(zhan)(zhan)水(shui)庫為(wei)(wei)(wei)季調(diao)節(jie),但(dan)為(wei)(wei)(wei)留(liu)出防洪(hong)庫容,多按(an)日(ri)調(diao)節(jie)運行。電(dian)站(zhan)(zhan)預計2008年(nian)8月(yue)第(di)一臺機組發(fa)電(dian)。
樞紐布置
樞(shu)紐布置為攔河壩(ba)采(cai)用碾壓混凝土重力(li)壩(ba),壩(ba)身表孔(kong)泄洪,戽式消力(li)池消能(neng)防(fang)護;右(you)岸(an)布置引(yin)水(shui)發電系統,廠房為地(di)下式布置;左岸(an)布置單(dan)級垂直(zhi)升船機(ji)。
碾(nian)壓混凝土重力壩(ba)(ba)壩(ba)(ba)頂(ding)高程452米(mi),最大壩(ba)(ba)高117m,壩(ba)(ba)頂(ding)全長326.5m。溢流堰(yan)面設計為WES實(shi)用堰(yan)面曲(qu)線,弧形閘門前(qian)設置一道檢修閘門門槽。水(shui)庫(ku)正常蓄水(shui)位440m,相應庫(ku)容12.05億立方米(mi),調(diao)節庫(ku)容3.17億立方米(mi),屬日(ri)周調(diao)節水(shui)庫(ku)。烏(wu)江思林水(shui)電(dian)站總裝機容量(liang)為105萬(wan)(wan)千(qian)瓦,設計安裝4臺26.25萬(wan)(wan)千(qian)瓦水(shui)輪發(fa)電(dian)機組(zu)。多年平均(jun)發(fa)電(dian)量(liang)40.64億kW.h。過(guo)壩(ba)(ba)船(chuan)舶(bo)噸位500t級,年過(guo)壩(ba)(ba)能(neng)力為375.69萬(wan)(wan)t。 機組(zu)最大水(shui)頭(tou)60m, 加權平均(jun)水(shui)頭(tou)68.5 m,額定水(shui)頭(tou)64.0m ,最小(xiao)水(shui)頭(tou)57.6m。
本工程大壩、泄洪建筑
物和電(dian)站進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)口的(de)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)標(biao)準(zhun)(zhun)按500年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)設計,5000年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)校(xiao)核(he)。電(dian)站廠房(fang)的(de)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)標(biao)準(zhun)(zhun)按200年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)設計,500年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)校(xiao)核(he)。消能防(fang)沖建(jian)筑物采用100年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)標(biao)準(zhun)(zhun)設計。引水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統采用一(yi)(yi)洞一(yi)(yi)機(ji)單元式供水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)方(fang)式,進(jin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)口采用岸塔式,引水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)隧洞和壓力(li)鋼管直徑(jing)分別為(wei)12.6m、8.8m。主(zhu)廠房(fang)、主(zhu)變(bian)洞布置在右岸山(shan)體中,主(zhu)機(ji)間(jian)安裝(zhuang)四臺250MW機(ji)組(zu),安裝(zhuang)間(jian)和副(fu)廠房(fang)分設右、左側,主(zhu)變(bian)洞內設置四臺主(zhu)變(bian)壓器。
左岸(an)設置單級垂直升(sheng)船機(ji),按(an)鋼繩卷揚機(ji)平衡(heng)重式垂直升(sheng)船機(ji)方案設計。整個通航(hang)建(jian)筑(zhu)物由(you)上(shang)游引航(hang)道、中間通航(hang)渠道,垂直升(sheng)船機(ji)本體(ti)段和(he)下游引航(hang)道等四個部分(fen)組成,全長約(yue)1100m。
勘測設計過程
思林(lin)(lin)水電站的勘測設(she)計始于20世紀70年代。貴陽(yang)院(yuan)于1984年3月提出《烏江(jiang)(jiang)干流補(bu)充規劃(hua)思林(lin)(lin)梯級工程地(di)質報(bao)(bao)告(gao)》,1986年7月提出《烏江(jiang)(jiang)構皮灘至思南河段開發(fa)規劃(hua)報(bao)(bao)告(gao)》。
1987年元月貴陽院開始思林水(shui)電站可(ke)(ke)行性(xing)研究工作,于1990年7月提交《思林水(shui)電站可(ke)(ke)行性(xing)研究報告》(相(xiang)當(dang)于預可(ke)(ke)研報告)。
1991年(nian)元(yuan)月貴(gui)陽院開始思林水電(dian)(dian)(dian)站(zhan)初(chu)步設(she)計(ji)工(gong)作。1994年(nian)12月完成(cheng)《烏江(jiang)(jiang)思林水電(dian)(dian)(dian)站(zhan)初(chu)步設(she)計(ji)報告》,并(bing)根據水規字(1994)0006號文《關(guan)于(yu)調(diao)整(zheng)水電(dian)(dian)(dian)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)階(jie)段的通知》,將報告改(gai)為《烏江(jiang)(jiang)思林水電(dian)(dian)(dian)站(zhan)可行性研(yan)究報告》。
1995年5月13—17日(ri),水電總院會同貴(gui)州省計委(wei)主持召開了(le)(le)烏江(jiang)思林水電站可(ke)行(xing)性研究(jiu)報告(等(deng)同原初步設計報告)審查會議,并通過了(le)(le)審查。
2001年(nian)(nian)9月,烏(wu)開司(si)委托貴陽院編制思林(lin)(lin)水電站(zhan)可行性研究(jiu)報(bao)告(gao)復核工作大(da)綱(gang)(gang)。貴陽院于2001年(nian)(nian)11月提交《烏(wu)江思林(lin)(lin)水電站(zhan)可行性研究(jiu)報(bao)告(gao)復核工作大(da)綱(gang)(gang)》,并根據烏(wu)開司(si)要求(qiu),于2002年(nian)(nian)8月開始思林(lin)(lin)水電站(zhan)可行性研究(jiu)報(bao)告(gao)修編工作。
二、主(zhu)要設計(ji)負(fu)責人
貴陽(yang)院于2002年(nian)8月(yue)成立(li)思(si)林水電站勘測(ce)設(she)計(ji)項(xiang)目(mu)(mu)部,韋曉明(ming)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)經(jing)(jing)(jing)理(li)(li),呂(lv)(lv)軍任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)設(she)總。2003年(nian)4月(yue),李宇任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)副(fu)經(jing)(jing)(jing)理(li)(li),2003年(nian)12月(yue),徐光祥任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)副(fu)經(jing)(jing)(jing)理(li)(li)。2004年(nian)8月(yue),呂(lv)(lv)軍任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)經(jing)(jing)(jing)理(li)(li),2005年(nian)1月(yue),羅(luo)光其、張超杰任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)副(fu)經(jing)(jing)(jing)理(li)(li),金(jin)誠(cheng)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)設(she)總。2007年(nian)11月(yue),金(jin)誠(cheng)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)經(jing)(jing)(jing)理(li)(li),龍(long)起煌任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)設(she)總。
三、可研修編階段主要工作(zuo)內容(rong)
1、水(shui)庫(ku)實(shi)物指標(biao)全面復核;
2、延(yan)長徑(jing)流系(xi)列;1991年—1999年;
3、分析(xi)受構皮灘水(shui)電站(zhan)水(shui)庫調蓄影響下的思林水(shui)電站(zhan)設(she)計洪水(shui);
4、編制水(shui)土保持(chi)方案報(bao)告書;
5、根據(ju)近年來(lai)頒發的設計規范和機電設備制(zhi)造水平,對水工、施工、機電等設計內容(rong)進行布置優化、結構復核(he)以及設備選型;
6、根(gen)據編制年的政策和價格水平進(jin)行(xing)設計概算(suan)重編。
2003年(nian)11月(yue),貴陽院編制了(le)(le)《烏(wu)江思林水(shui)電(dian)站工程項目(mu)建(jian)議書》,2004年(nian)4月(yue),中(zhong)國國際工程咨詢公司對(dui)項目(mu)建(jian)議書進行了(le)(le)評估。貴州省(sheng)發改委和烏(wu)開司申報了(le)(le)《烏(wu)江思林水(shui)電(dian)站工程項目(mu)建(jian)議書》。
2005年5月(yue),貴(gui)陽院編制完成了(le)《烏江(jiang)思林水(shui)電站“三通一(yi)平”等工程環(huan)境(jing)影響報(bao)告書(shu)》,同月(yue)通過了(le)貴(gui)州省(sheng)環(huan)境(jing)工程評估中(zhong)心組織的審查。
2005年5月,貴陽院(yuan)編制(zhi)完成了《烏江思(si)林水(shui)電(dian)站工(gong)程(cheng)水(shui)土保持方案報告書(shu)》,并通過(guo)了水(shui)電(dian)總院(yuan)組織(zhi)的技術(shu)評審。
2005年6月,貴陽院(yuan)編(bian)制完成了《烏江思(si)林水電站(zhan)環境(jing)影響復核報告書》,同月通過(guo)國(guo)家環保總局環境(jing)工程(cheng)評估中心組織的技術評審。
建設(she)征(zheng)(zheng)地及移民(min)安置(zhi)規(gui)劃設(she)計(ji)工作從(cong)2003年7月開始(shi),歷經實物(wu)指標調查(cha)、移民(min)安置(zhi)規(gui)劃、征(zheng)(zheng)求(qiu)意見后修(xiu)改和可研報(bao)告審(shen)查(cha)后修(xiu)改4個階段的工作,于(yu)2005年8月完成(cheng)《思林水電站建設(she)征(zheng)(zheng)地及移民(min)安置(zhi)規(gui)劃設(she)計(ji)報(bao)告書》(審(shen)定本(ben))。
2005年(nian)6月,貴(gui)陽(yang)院完成(cheng)了《烏江思林水(shui)電站(zhan)可(ke)行性(xing)研(yan)究修(xiu)編報(bao)告(gao)》,同年(nian)7月29日至(zhi)8月1日,水(shui)電總院在(zai)貴(gui)陽(yang)主持(chi)召開(kai)了烏江思林水(shui)電站(zhan)可(ke)行性(xing)研(yan)究修(xiu)編報(bao)告(gao)審(shen)查會,并通過審(shen)查。
2006年10月(yue),國(guo)家發(fa)改(gai)委以發(fa)改(gai)能源(2006)2263號文同意建(jian)設烏(wu)江思林水(shui)電站,工(gong)程正式開工(gong)。大壩碾壓混凝土于2006年11月(yue)開始澆筑。
四(si)、可研修編階(jie)段主要成(cheng)果
1、設計洪(hong)水成果的確(que)定
考慮了(le)構皮灘水電站的(de)調蓄(xu)作用,校核洪(hong)水標(biao)準(zhun)(P=0.02%)洪(hong)水由35400立(li)方米/秒減(jian)少為(wei)33700立(li)方米/秒,設計洪(hong)水標(biao)準(zhun)(P=0.20%)洪(hong)水由27900立(li)方米/秒減(jian)少為(wei)26600立(li)方米/秒。
據此,擬定(ding)了7個表(biao)(biao)(biao)孔(kong)(kong)(孔(kong)(kong)口(kou)尺寸13米(mi)(mi)×21.50米(mi)(mi),堰頂高(gao)程418.50米(mi)(mi))、1個底(di)孔(kong)(kong)的(de)(de)泄洪方(fang)案與可研階段7個表(biao)(biao)(biao)孔(kong)(kong)(孔(kong)(kong)口(kou)尺寸15米(mi)(mi)×20米(mi)(mi),堰頂高(gao)程420米(mi)(mi))、2個底(di)孔(kong)(kong)方(fang)案進(jin)行比較(jiao),并結合通航建筑物(wu)軸線位置調整,最終選定(ding)7個表(biao)(biao)(biao)孔(kong)(kong)、1個底(di)孔(kong)(kong)方(fang)案為泄水建筑物(wu)的(de)(de)孔(kong)(kong)口(kou)布置方(fang)案。
2、取消(xiao)尾水調壓室
經過(guo)調(diao)節保證(zheng)計算論證(zheng)取消了尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)調(diao)壓室(shi),尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)系統(tong)采用1洞1機的布置(zhi)方(fang)式。根據水(shui)(shui)(shui)力學模型試驗成(cheng)果,戽式消力池消能較(jiao)充(chong)分,池后水(shui)(shui)(shui)流(liu)穩(wen)定,確(que)定尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)出口緊靠戽式消力池出口外(wai)側布置(zhi)的方(fang)案。同時鑒于(yu)一、二號機組(zu)尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)隧(sui)洞相(xiang)對較(jiao)長,為(wei)滿足機組(zu)尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)管(guan)真(zhen)空度要求,加大了一、二號機組(zu)尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)隧(sui)洞的斷(duan)面尺寸。
3、通航建筑(zhu)物(wu)中心線外移
結合(he)溢流前(qian)緣(yuan)寬(kuan)度(du)的縮(suo)窄,將通航建(jian)筑(zhu)物中心(xin)線外移(yi)34米(mi)(mi),通航線路長(chang)951.80米(mi)(mi),縮(suo)短了(le)144.84米(mi)(mi),邊坡(po)高度(du)由原(yuan)設計(ji)200米(mi)(mi)降(jiang)低至170米(mi)(mi),減(jian)少了(le)邊坡(po)開挖及支護工程量。通航建(jian)筑(zhu)物塔(ta)樓段根據(ju)布置較(jiao)原(yuan)方案上移(yi)149米(mi)(mi),基(ji)礎布置于T1y2-2,基(ji)礎及邊坡(po)穩定條件有明顯(xian)改(gai)善。
五、施工設計(ji)優化
施工圖設(she)計(ji)階(jie)段,根據開挖揭露的地質情況和設(she)備招標情況,貴陽院進一步開展設(she)計(ji)優化工作:
1、根據左、右(you)導流洞開挖(wa)揭露(lu)的地質條(tiao)件(jian),通過大量水力學分析(xi)和結構復核(he)工(gong)作,部分洞段改全斷面混(hun)凝(ning)(ning)土襯砌(qi)為(wei)混(hun)凝(ning)(ning)土+噴混(hun)凝(ning)(ning)土聯(lian)合襯砌(qi),為(wei)2005年(nian)11月工(gong)程(cheng)截(jie)流提(ti)供了技術(shu)保障,同時節約投資約5000萬元;
2、根據(ju)大壩建(jian)(jian)基(ji)面物探(tan)成果和巖體物理力(li)學(xue)指標(biao)復(fu)核,通過(guo)壩體穩定和應(ying)力(li)計算(suan)復(fu)核,水(shui)力(li)學(xue)模型試驗驗證,大壩建(jian)(jian)基(ji)面平(ping)均抬高5米(mi)。
3、根據水輪機組招標情況(kuang),進一步復核調節(jie)保(bao)證計算后,一至三號機引水隧洞調整為空間交叉布置。
技術特點
一、高過水(shui)土(tu)石(shi)圍堰
從簡化臨建工(gong)程規模(mo)、節約(yue)投(tou)資、縮(suo)短工(gong)期(qi)的(de)角度出發(fa),思(si)林水(shui)電站前期(qi)選(xuan)用過(guo)水(shui)圍堰(yan)(yan)擋水(shui)、隧洞泄流(liu)(liu)、河床(chuang)度汛的(de)枯期(qi)導(dao)流(liu)(liu)方(fang)(fang)式(shi)。中、后(hou)期(qi)則采用在壩(ba)體上預留缺口(kou),汛期(qi)洪水(shui)由導(dao)流(liu)(liu)洞、壩(ba)體缺口(kou)及底(di)孔聯合下(xia)泄的(de)全年導(dao)流(liu)(liu)方(fang)(fang)式(shi)。上游土石過(guo)水(shui)圍堰(yan)(yan)高度達48米(mi),2007年汛期(qi)圍堰(yan)(yan)過(guo)水(shui)流(liu)(liu)量達3000立方(fang)(fang)米(mi)/秒,過(guo)水(shui)后(hou)檢查僅(jin)發(fa)現原過(guo)流(liu)(liu)面板(ban)分縫處(chu)發(fa)生局部沉陷。
二、施工總布置
施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)總(zong)布置緊湊,充分利用(yong)永(yong)久建筑(zhu)物的(de)場(chang)地先期布置施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)臨建設(she)施(shi)(shi)。右(you)岸巖門料(liao)(liao)場(chang)、人工(gong)(gong)(gong)砂石料(liao)(liao)加工(gong)(gong)(gong)系統、混凝(ning)土加工(gong)(gong)(gong)系統從高到低(di),緊鄰右(you)岸壩肩布置。減(jian)少料(liao)(liao)場(chang)公路(lu)長度(du)(du),縮短供(gong)料(liao)(liao)線(xian)長度(du)(du),減(jian)少了施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)占(zhan)地面(mian)積和工(gong)(gong)(gong)程投資。
三、攔河壩
壩址河谷(gu)(gu)地形(xing)狹窄(zhai),洪峰流量(liang)高達33700立方(fang)米/秒,峽谷(gu)(gu)型(xing)水庫基本(ben)無調(diao)蓄(xu)能力。泄洪建筑物規模較大(da),泄洪時(shi)上下游水位差(cha)僅35—40米。大(da)壩下游存在(zai)大(da)泄量(liang)低落差(cha)的(de)(de)水流銜接(消能)問題。設計采用“X”型(xing)寬尾(wei)墩、臺階壩面、消力池(chi)的(de)(de)綜(zong)合消能方(fang)式(shi),消力池(chi)長(chang)度40米。
四、地下洞群及大跨度地下廠房
機組設計水頭64米,單機引(yin)(yin)(yin)用流量443.20立(li)方米/秒,安裝4臺(tai)25萬千瓦機組,引(yin)(yin)(yin)水系統(tong)及廠房(fang)工程(cheng)規模龐大(da)。且右岸導流洞在(zai)4條尾水洞上部穿過,引(yin)(yin)(yin)水發電(dian)系統(tong)集中布(bu)置在(zai)右岸,采用1機1洞方式(shi)布(bu)置。
地下廠(chang)(chang)房(fang)巖(yan)(yan)(yan)錨梁以下跨(kua)(kua)度(du)27米(巖(yan)(yan)(yan)錨梁以上(shang)(shang)跨(kua)(kua)度(du)28.40米),主(zhu)(zhu)(zhu)變(bian)(bian)洞(dong)跨(kua)(kua)度(du)17米,受上(shang)(shang)下游T1y1、T1y3兩(liang)層(ceng)軟巖(yan)(yan)(yan)的(de)影響。主(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)布置在(zai)巖(yan)(yan)(yan)層(ceng)厚度(du)約270米 的(de)T1y2灰巖(yan)(yan)(yan)中,因(yin)此兩(liang)洞(dong)室(shi)間巖(yan)(yan)(yan)壁間距(ju)36.60米,為主(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)跨(kua)(kua)度(du)的(de)1.29倍,為主(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)、主(zhu)(zhu)(zhu)變(bian)(bian)洞(dong)平均跨(kua)(kua)度(du)的(de)1.53倍。主(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)、主(zhu)(zhu)(zhu)變(bian)(bian)洞(dong)采用噴錨支(zhi)護(hu)為主(zhu)(zhu)(zhu)要支(zhi)護(hu)措施,根據三維有限元(yuan)分(fen)析(xi)結果(guo),錨桿(gan)穿透塑性區(qu),主(zhu)(zhu)(zhu)廠(chang)(chang)房(fang)上(shang)(shang)下游墻(qiang)布置4排1500千牛級預應力(li)錨索,控制高邊(bian)墻(qiang)位移(yi)和塑性區(qu)范(fan)圍。
引水隧(sui)洞內徑(jing)12.60米(mi),為(wei)滿足機組(zu)調節保證要求,一(yi)至三(san)號(hao)3條(tiao)引水洞采(cai)用(yong)空間交叉(cha)布置。
五、通航建筑物
航(hang)運過壩(ba)建筑物按四級航(hang)道設(she)計(ji),船舶噸(dun)級500噸(dun)。設(she)計(ji)采用(yong)全(quan)平衡卷揚(yang)式垂直升(sheng)船機方(fang)案,最大提升(sheng)高度76.70米。
六、強巖溶發育
樞紐工程主(zhu)要建(jian)筑(zhu)物均(jun)布置在灰(hui)巖(yan)地(di)(di)(di)層,受(shou)巖(yan)溶發育影響對建(jian)筑(zhu)物的基礎(chu)穩定、防滲處理和(he)施工期排水帶來一定難度(du)。比(bi)較突出(chu)的有左岸導流洞在穿越P2c和(he)T1y地(di)(di)(di)層分別遇K30、K31巖(yan)溶管道;壩基在T1y地(di)(di)(di)層遇K31、S64、Sj2巖(yan)溶管道;地(di)(di)(di)下廠(chang)房遇S64、Sj2、Sj2’巖(yan)溶管道。此外,受(shou)NW向裂(lie)隙影響,汛(xun)期地(di)(di)(di)表垂直入滲水量較大。