位于湖北省宜都市境內(nèi),是清江口的最下游一個(gè)發(fā)電梯級(jí),也是隔河巖梯級(jí)的航運(yùn)反調(diào)節(jié)梯級(jí),主要任務(wù)是發(fā)電和航運(yùn)。
基本情況
樞紐布置自左至右為左岸非溢流壩,河床式電站廠房,深孔泄洪壩段,表孔溢流壩段,升船機(jī)壩段及右岸非溢流壩段。壩頂長(zhǎng)419.5m,最大壩高57m。正常蓄水位80m,水庫(kù)庫(kù)容4.3億立方米,壩區(qū)回水長(zhǎng)50km,與隔河巖電站尾水相接。
總計(jì)淹沒(méi)耕地15633畝,需安置移民15174人。
電站屬大(2)型,高壩洲水電站樞紐由重力壩、電站廠房和通航建筑物組成。建筑物布置自左至右依次為左岸非溢流壩、電站廠房、泄洪深孔、縱向圍堰壩段、泄洪表孔、通航建筑物和右岸非溢流壩。
大壩為混凝土重力壩,最大壩高57m,壩頂高程83m,上游面垂直,下游壩坡為1∶0.75,壩頂全長(zhǎng)439.5m。
深孔泄洪壩段共3個(gè)壩段,每個(gè)壩段寬17m,孔口尺寸(寬×高)9×9.4m,設(shè)弧形工作門(mén)和平板檢修門(mén)。表孔溢流壩段共6個(gè)壩段,每個(gè)壩段寬17.5m,設(shè)弧形工作門(mén)和平板檢修門(mén)。河床式電站設(shè)在左岸共3臺(tái),機(jī)組段長(zhǎng)78m,安裝廠長(zhǎng)46m。升船機(jī)設(shè)在右岸為一級(jí)垂直升船機(jī),采用濕運(yùn)方式,承船箱有效尺寸(長(zhǎng)×寬×高)42×10.2×1.7m,通航噸級(jí)300噸,設(shè)計(jì)年運(yùn)量近期67.8萬(wàn)噸/年,遠(yuǎn)期173萬(wàn)噸/年。電站裝機(jī)25.2萬(wàn)kw,年發(fā)電量8.98億kwh。
地質(zhì)條件
高壩洲水電站地處鄂西山地與江漢平原的過(guò)渡地帶,屬低山丘陵區(qū)。庫(kù)岸穩(wěn)定性較好。庫(kù)、壩區(qū)處于區(qū)域構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定地段,地震基本烈度為6度。水庫(kù)不存在向鄰谷滲漏和河間地段滲漏問(wèn)題,封閉條件較好。
高壩洲壩址位于長(zhǎng)陽(yáng)復(fù)背斜東端南翼,該段為一單斜構(gòu)造,巖層走向280°~290°,傾南西,傾角30°~35°。壩址處河谷開(kāi)闊,兩岸邊坡左緩右陡,為不對(duì)稱(chēng)河谷。
高壩洲壩基巖體左段為古巖溶角礫巖,方解石膠結(jié),屬塊狀巖體,無(wú)裂隙切割,整體性好,但膠結(jié)物中有大小不一的次生晶洞;河床中段為寒武系上峰尖組中厚層白云巖夾極薄層泥質(zhì)白云巖,軟弱夾層較多,層間剪切帶發(fā)育;右段為寒武系黑石溝組第一段灰色厚層白云巖、灰?guī)r夾極薄層泥質(zhì)白云巖;右岸壩肩外地段斷裂構(gòu)造發(fā)育。工程地質(zhì)情況清楚,具備修建本水電站的地質(zhì)條件。
施工
高壩洲水電站樞紐施工采用分期導(dǎo)流方式,一期先圍左河床,右河床明渠導(dǎo)流,在高圍堰保護(hù)下基坑內(nèi)可全年施工;二期圍右河床,第一個(gè)枯水期利用圍堰擋水和一期工程興建的泄洪深孔泄流,保護(hù)基坑內(nèi)施工,汛期基坑過(guò)水,汛后利用碾壓混凝土壩和下游碾壓混凝土圍堰擋水,深孔泄洪,保護(hù)基坑內(nèi)施工,并采用壩體臨時(shí)擋水發(fā)電。
工程對(duì)外交通有“318”國(guó)道公路、焦枝鐵路、長(zhǎng)江水運(yùn),電站大件設(shè)備和主要建筑材料運(yùn)輸方便。
樞紐主要工程量:土石方開(kāi)挖220萬(wàn)立方米,土石填方103 萬(wàn)立方米,砼104萬(wàn)立方米,鋼筋1.89萬(wàn)噸,金屬結(jié)構(gòu)1.24萬(wàn)噸。帷幕灌漿12.72萬(wàn)m,固結(jié)灌漿1.25萬(wàn)m。工程耗用材料:鋼筋2萬(wàn)t、鋼材1.9萬(wàn)t、水泥22萬(wàn)t、粉煤灰5.9萬(wàn)t、木材2.5萬(wàn)m3。工程所需勞動(dòng)力總工日為564萬(wàn)個(gè),平均施工人數(shù)2250人,高峰施工人數(shù)5500人。
按1992年物價(jià)水平,設(shè)計(jì)工程概算靜態(tài)總投資13.77億元,其中水庫(kù)淹沒(méi)處理補(bǔ)償投資2.71億元。
高壩洲水電站1996年10月一期工程已截流,主體工程左右壩肩水上開(kāi)挖、開(kāi)關(guān)站場(chǎng)平、左岸高程83m和高程37.2m兩條灌漿平洞開(kāi)挖已提前完成。1998年10月二期工程截流,1999年10月首臺(tái)機(jī)組發(fā)電,2000年3臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn),2001年竣工。
主體工程和永久設(shè)備招標(biāo)發(fā)包分主體建筑安裝施工、水輪發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備制造、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造三個(gè)大標(biāo)。主體建筑安裝工程施工由中國(guó)葛洲壩水利水電工程集團(tuán)公司中標(biāo)。
技術(shù)問(wèn)題
1. 壩址深層夾層的地質(zhì)問(wèn)題 壩址左段基礎(chǔ)為巖溶角礫巖。中段為薄層加中厚層白云巖夾含泥質(zhì)白云巖和少量灰?guī)r、泥巖、砂巖以及極薄層泥質(zhì)白云巖和泥灰?guī)r。其中薄層、極薄層泥質(zhì)白云巖和泥灰?guī)r在后期的構(gòu)造變動(dòng)中,多發(fā)育成剪切帶。右段為厚層白云巖、灰?guī)r夾薄層泥質(zhì)白云巖,薄層泥質(zhì)白云巖多發(fā)育成剪切帶。壩址基礎(chǔ)內(nèi)有剪切帶10余處,其中有7層已弱化,力學(xué)強(qiáng)度很低,其系值只有0.2—0.25。
2. 電站廠房蝸殼采用預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)。 由于蝸殼的作用水頭約46—54m,由于工期緊張鋼蝸殼施工不能滿足工期要求,因此采用預(yù)應(yīng)力鋼筋砼結(jié)構(gòu)。
3. 消能型式的選擇 當(dāng)0.1%校核洪水時(shí),表、深孔分別為16600 立方米/秒和5600 立方米/,單寬流量分別為153 立方米/秒和110 立方米/秒,經(jīng)水力條件及工程量比較,結(jié)合水工模型試驗(yàn)成果分析,表孔采用變半徑的實(shí)體消力戽加Y型寬尾墩方案,深孔采用戽式消力池方案。
4. 二期大壩由常態(tài)砼改為碾壓砼施工,壩體上升速度加快,可由二期壩體擋水發(fā)電,省掉原設(shè)計(jì)中的上游碾壓砼圍堰擋水發(fā)電的碾壓砼圍堰,減少了投資。