簡介
鳳灘水電(dian)站(zhan)位(wei)(wei)于中國湖南省(sheng)沅(yuan)陵(ling)(ling)縣(xian)(xian)、沅(yuan)水支流酉水下游,距(ju)沅(yuan)陵(ling)(ling)縣(xian)(xian)45km。混凝土(tu)空腹重力拱壩,最(zui)大壩高112.5m,校核洪(hong)水位(wei)(wei)時總庫容(rong)17.33億m3,1970年10月開(kai)工(gong),1978年5月第一臺(tai)機組發電(dian),1979年完工(gong)。老(lao)廠裝機容(rong)量40萬kW,保證出(chu)力10.3萬kW,多年平均發電(dian)量20.43億kW·h,2004年左岸擴機兩臺(tai)20萬kW機組投運(yun),隨(sui)后(hou)進行老(lao)廠2號(hao)機組增容(rong)工(gong)程,總裝機容(rong)量達到81.5萬kW。以發電(dian)為主,兼(jian)顧防洪(hong)、航運(yun)、灌溉、養殖等。
結構
壩址為"U"形河谷(gu),枯水(shui)期河床寬(kuan)(kuan)140m,河床右側礁石(shi)灘寬(kuan)(kuan)100m,地層(ceng)為前(qian)震(zhen)(zhen)旦系板(ban)溪砂(sha)巖夾少量(liang)板(ban)巖,巖性(xing)致密堅(jian)硬,但斷層(ceng)、節理發育。地震(zhen)(zhen)烈度為5度。 壩址以上流(liu)域面積17500平(ping)方(fang)(fang)公里,多年(nian)平(ping)均流(liu)量(liang)504立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi)/秒,實測(ce)最大流(liu)量(liang)16900立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi)/秒,多年(nian)平(ping)均輸沙量(liang)352萬立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi)。千年(nian)一(yi)遇設計洪(hong)(hong)(hong)(hong)水(shui)流(liu)量(liang)29400立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi)/秒,相(xiang)應(ying)洪(hong)(hong)(hong)(hong)水(shui)位(wei)(wei)(wei)209.56m,5000年(nian)一(yi)遇校(xiao)核洪(hong)(hong)(hong)(hong)水(shui)流(liu)量(liang)34800立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi)/秒,相(xiang)應(ying)洪(hong)(hong)(hong)(hong)水(shui)位(wei)(wei)(wei)221.4m,相(xiang)應(ying)庫容(rong)17.33億立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi)。正(zheng)常蓄水(shui)位(wei)(wei)(wei)205m,相(xiang)應(ying)庫容(rong)13.9億立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi),死水(shui)位(wei)(wei)(wei)170m,相(xiang)應(ying)庫容(rong)3.3億立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi),調節庫容(rong)10.6億立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi)。汛(xun)期防(fang)洪(hong)(hong)(hong)(hong)控制水(shui)位(wei)(wei)(wei)198.5m,防(fang)洪(hong)(hong)(hong)(hong)庫容(rong)6.22億立(li)方(fang)(fang)米(mi)(mi)。水(shui)庫淹沒耕地495公頃。遷移(yi)人口1.1萬人。
樞紐布置
樞紐(niu)建筑物包括混凝(ning)土空(kong)腹拱壩、放空(kong)兼泄洪(hong)底(di)孔(kong),壩內廠房和(he)過船(chuan)過木(mu)筏道。
空腹重力拱壩
壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)頂(ding)高(gao)(gao)(gao)程221.5m,壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)頂(ding)弧(hu)長(chang)(chang)488m,為定圓(yuan)(yuan)心定半(ban)徑拱(gong)。大(da)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)共分27個壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan),拱(gong)冠(guan)左側(ce)為廠(chang)房壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan),位(wei)于(yu)枯水河(he)槽,最(zui)大(da)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)高(gao)(gao)(gao)112.5m,最(zui)大(da)底寬(kuan)(kuan)60.44m;拱(gong)冠(guan)右側(ce)為溢流壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan),位(wei)于(yu)河(he)床礁石灘上(shang)(shang),最(zui)大(da)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)高(gao)(gao)(gao)106.5m,最(zui)大(da)底寬(kuan)(kuan)59.5m;兩岸(an)為非(fei)溢流壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan)。壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)內空(kong)腹(fu)沿(yan)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)軸(zhou)(zhou)線(xian)(xian)長(chang)(chang)255.8m。廠(chang)房壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan)空(kong)腹(fu)高(gao)(gao)(gao)40.1m,寬(kuan)(kuan)20.5m。溢流壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)段(duan)空(kong)腹(fu)寬(kuan)(kuan)28m,壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)前腿寬(kuan)(kuan)20m,壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)后腿寬(kuan)(kuan)11.5m。空(kong)腹(fu)斷面為橢圓(yuan)(yuan)曲線(xian)(xian),橢圓(yuan)(yuan)長(chang)(chang)軸(zhou)(zhou)基本(ben)上(shang)(shang)與荷載的合(he)力(li)(li)平行(xing),向上(shang)(shang)游傾斜。為便于(yu)施工,空(kong)腹(fu)拱(gong)頂(ding)由一個兩心圓(yuan)(yuan)曲線(xian)(xian)組成,空(kong)腹(fu)高(gao)(gao)(gao)度控制在約1/3壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)高(gao)(gao)(gao),頂(ding)點(dian)(dian)高(gao)(gao)(gao)程139.1m。采(cai)用空(kong)腹(fu)重力(li)(li)拱(gong)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)除了能(neng)協調(diao)泄洪與廠(chang)房布(bu)置的矛盾,節(jie)省工程量外,其本(ben)身特點(dian)(dian)是改善了壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)體應力(li)(li),使超載能(neng)力(li)(li)增大(da),有利于(yu)壩(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)基排(pai)水和混(hun)凝土散熱(re)降溫(wen)。
放空兼泄洪底孔
溢(yi)洪(hong)道(dao)布(bu)置在8~12號壩(ba)段(廠房壩(ba)段)和12~20號壩(ba)段(溢(yi)流(liu)壩(ba)段)上。溢(yi)洪(hong)道(dao)凈寬182m,堰頂高(gao)程(cheng)193m,共有(you)(you)13孔,裝有(you)(you)寬14m、高(gao)13.13m的弧形(xing)(xing)鋼閘門,最大(da)單(dan)寬流(liu)量(liang)170立方米(mi)/秒(miao)。為(wei)了(le)減少(shao)水(shui)(shui)(shui)流(liu)及回流(liu)淘刷(shua)壩(ba)腳,壩(ba)下采用了(le)兩岸(an)混(hun)凝土護(hu)坡和河床護(hu)坦等措施。為(wei)了(le)防止下泄(xie)(xie)量(liang)大(da)時出現(xian)水(shui)(shui)(shui)流(liu)集中,下游沖(chong)刷(shua)加劇(ju)現(xian)象,并考慮(lv)下游水(shui)(shui)(shui)墊淺、地質條(tiao)件不(bu)利、抗(kang)沖(chong)能力低(di)的情況,采用高(gao)低(di)坎(kan)(kan)(kan)空中碰擊消能方式,6孔高(gao)坎(kan)(kan)(kan),7孔低(di)坎(kan)(kan)(kan),相(xiang)間布(bu)置,挑坎(kan)(kan)(kan)高(gao)差達(da)28m。低(di)挑坎(kan)(kan)(kan)為(wei)連續式,高(gao)挑坎(kan)(kan)(kan)為(wei)舌式擴散型。泄(xie)(xie)洪(hong)時形(xing)(xing)成上下兩層水(shui)(shui)(shui)流(liu),在橫向和縱向(空中)碰撞,強烈擾動,擴散摻氣,消能效果良好。 在右岸(an)21號壩(ba)段設(she)有(you)(you)一個(ge)放(fang)空兼泄(xie)(xie)水(shui)(shui)(shui)底孔,矩(ju)形(xing)(xing)進(jin)水(shui)(shui)(shui)口,斷面尺寸為(wei)6m×12m,進(jin)口底坎(kan)(kan)(kan)高(gao)程(cheng)145m,進(jin)口設(she)平板事故檢修門,出口設(she)弧形(xing)(xing)工作門,斷面尺寸6m×7m。死(si)水(shui)(shui)(shui)位時泄(xie)(xie)量(liang)為(wei)812立方米(mi)/秒(miao);校核洪(hong)水(shui)(shui)(shui)時,可輔助(zhu)溢(yi)洪(hong)道(dao)宣(xuan)泄(xie)(xie)流(liu)量(liang)1280立方米(mi)/秒(miao)。
壩內廠房
壩(ba)(ba)內(nei)式廠(chang)房布(bu)(bu)置(zhi)在(zai)(zai)9~12號壩(ba)(ba)段空腹(fu)內(nei),廠(chang)房長85m,寬20.5m,高40.1m,裝(zhuang)有4臺10萬(wan)kW混流(liu)式發(fa)電機組。水(shui)(shui)輪機為HL702-LJ-410型,轉輪直(zhi)徑4.1m。引水(shui)(shui)系統采用深(shen)井式引水(shui)(shui)道,單(dan)機單(dan)管(guan)引水(shui)(shui),進(jin)水(shui)(shui)口布(bu)(bu)置(zhi)在(zai)(zai)9~12號壩(ba)(ba)段的(de)溢(yi)流(liu)壩(ba)(ba)閘(zha)墩首部,4根直(zhi)徑5.6m的(de)壓力鋼(gang)管(guan)沿上游面垂直(zhi)下降,然后水(shui)(shui)平穿過(guo)壩(ba)(ba)體。主廠(chang)房右側布(bu)(bu)置(zhi)220kV開關(guan)站及2臺220kV自(zi)耦變壓器。第一副廠(chang)房和110kV變電開關(guan)站布(bu)(bu)置(zhi)在(zai)(zai)左岸非溢(yi)流(liu)壩(ba)(ba)后。
過船過木筏道
船(chuan)(chuan)、筏(fa)道布(bu)置于右岸非溢流(liu)(liu)壩段(duan)(duan),沿右岸山(shan)坡布(bu)置,采用雙重垂直(zhi)(zhi)橋吊加斜面升船(chuan)(chuan)機的綜合方案。上游(you)通航(hang)(hang)水(shui)位205~170m,下游(you)通航(hang)(hang)水(shui)位114.2~117.36m。可通過50t級船(chuan)(chuan)只,年過壩能力為木材10萬t,貨物10萬t。2條直(zhi)(zhi)徑1.6m的灌(guan)溉(gai)引水(shui)管布(bu)置在(zai)右岸21~22號壩段(duan)(duan)內(nei),引用流(liu)(liu)量為8立(li)方米/秒。
工程施工
工程(cheng)總量為(wei)土石方(fang)開(kai)挖61萬(wan)立(li)方(fang)米(mi),混(hun)凝土澆筑122.8萬(wan)立(li)方(fang)米(mi),鋼筋及鋼材用量2.03萬(wan)t。 采用二期(qi)施工,第(di)(di)一期(qi)由明(ming)渠導(dao)流(liu)(liu),第(di)(di)二期(qi)由壩體導(dao)流(liu)(liu)底孔(kong)過流(liu)(liu)。在空腹(fu)封拱(gong)和廠房(fang)拱(gong)頂施工時采用預(yu)制拱(gong)肋和拱(gong)架,其跨度達15.35m,重量分別3.85t和9t,按雙鉸拱(gong)設計(ji),用10t門機(ji)吊裝就(jiu)位于大(da)壩伸(shen)出的牛腿上,上鋪預(yu)制板后進(jin)行拱(gong)頂混(hun)凝土澆筑。 施工過程(cheng)中發生過圍(wei)堰被(bei)沖(chong)毀和副廠房(fang)進(jin)水、發電機(ji)被(bei)淹等(deng)事故。1980年8月4日(ri)大(da)壩下(xia)泄12500立(li)方(fang)米(mi)/秒時,沖(chong)壞(huai)了(le)下(xia)游兩岸公(gong)路。