地理位置
思林水電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)位于貴(gui)州省思南縣(xian)境內的烏(wu)江上,是烏(wu)江干流(liu)的第(di)八(ba)級梯級電(dian)(dian)站(zhan)(zhan),距(ju)上游(you)在建構皮灘電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)89km,距(ju)下游(you)擬(ni)建沙沱水電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)115km,距(ju)烏(wu)江河(he)口涪陵(ling)市366km。樞紐工程開(kai)發(fa)(fa)任務以發(fa)(fa)電(dian)(dian)為(wei)(wei)主,其次為(wei)(wei)航運(yun),兼顧(gu)防洪、灌溉(gai)等(deng)。本(ben)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)廠房(fang)為(wei)(wei)引水式(shi)地下廠房(fang)。引水發(fa)(fa)電(dian)(dian)系(xi)統為(wei)(wei)“一洞(dong)一機”布(bu)置形式(shi),整個(ge)系(xi)統不(bu)設調(diao)壓井。電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)水庫為(wei)(wei)季調(diao)節,但為(wei)(wei)留出防洪庫容,多按日(ri)調(diao)節運(yun)行。電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)預計(ji)2008年8月第(di)一臺機組發(fa)(fa)電(dian)(dian)。
樞紐布置
樞紐(niu)布置為攔河壩(ba)采用碾(nian)壓混凝(ning)土重力壩(ba),壩(ba)身表(biao)孔泄洪,戽式(shi)消力池(chi)消能防(fang)護;右岸(an)布置引水發電系統,廠(chang)房為地下式(shi)布置;左岸(an)布置單級垂直升船機(ji)。
碾(nian)壓混凝(ning)土重(zhong)力壩(ba)(ba)壩(ba)(ba)頂(ding)高(gao)(gao)程452米,最大壩(ba)(ba)高(gao)(gao)117m,壩(ba)(ba)頂(ding)全長326.5m。溢流(liu)堰面設(she)(she)計(ji)為(wei)(wei)WES實用堰面曲線,弧(hu)形閘門前設(she)(she)置一道檢修閘門門槽。水(shui)庫(ku)正常蓄(xu)水(shui)位440m,相應庫(ku)容(rong)12.05億立方(fang)米,調節庫(ku)容(rong)3.17億立方(fang)米,屬日周調節水(shui)庫(ku)。烏(wu)江思林水(shui)電(dian)站總裝機(ji)容(rong)量(liang)為(wei)(wei)105萬(wan)(wan)千(qian)瓦,設(she)(she)計(ji)安裝4臺26.25萬(wan)(wan)千(qian)瓦水(shui)輪發電(dian)機(ji)組。多年(nian)平(ping)均發電(dian)量(liang)40.64億kW.h。過壩(ba)(ba)船(chuan)舶噸位500t級,年(nian)過壩(ba)(ba)能力為(wei)(wei)375.69萬(wan)(wan)t。 機(ji)組最大水(shui)頭(tou)60m, 加權平(ping)均水(shui)頭(tou)68.5 m,額定水(shui)頭(tou)64.0m ,最小水(shui)頭(tou)57.6m。
本工程大壩、泄洪建筑
物和電站進水(shui)(shui)口(kou)(kou)的洪(hong)(hong)水(shui)(shui)標準(zhun)(zhun)按(an)500年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)(hong)水(shui)(shui)設(she)計(ji),5000年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)(hong)水(shui)(shui)校(xiao)核。電站廠(chang)房的洪(hong)(hong)水(shui)(shui)標準(zhun)(zhun)按(an)200年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)(hong)水(shui)(shui)設(she)計(ji),500年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)(hong)水(shui)(shui)校(xiao)核。消(xiao)能防沖建筑物采用(yong)(yong)100年(nian)一(yi)(yi)遇洪(hong)(hong)水(shui)(shui)標準(zhun)(zhun)設(she)計(ji)。引水(shui)(shui)系統采用(yong)(yong)一(yi)(yi)洞(dong)(dong)一(yi)(yi)機(ji)單元式(shi)供(gong)水(shui)(shui)方式(shi),進水(shui)(shui)口(kou)(kou)采用(yong)(yong)岸(an)塔式(shi),引水(shui)(shui)隧洞(dong)(dong)和壓(ya)力鋼管直徑分別為(wei)12.6m、8.8m。主(zhu)廠(chang)房、主(zhu)變洞(dong)(dong)布(bu)置在右(you)岸(an)山體中,主(zhu)機(ji)間(jian)安裝(zhuang)四臺(tai)250MW機(ji)組,安裝(zhuang)間(jian)和副廠(chang)房分設(she)右(you)、左側,主(zhu)變洞(dong)(dong)內設(she)置四臺(tai)主(zhu)變壓(ya)器。
左(zuo)岸設置單級垂直(zhi)升船機(ji),按鋼繩卷揚機(ji)平衡重式(shi)垂直(zhi)升船機(ji)方案設計(ji)。整個(ge)通航建筑物由上游(you)引航道、中間通航渠道,垂直(zhi)升船機(ji)本體段和(he)下游(you)引航道等四個(ge)部分組成,全長(chang)約1100m。
勘測設計過程
思(si)(si)林水電站的(de)勘(kan)測設計始于20世(shi)紀70年(nian)代。貴陽院于1984年(nian)3月提(ti)(ti)出(chu)《烏(wu)江(jiang)干(gan)流(liu)補充規劃思(si)(si)林梯級(ji)工程地(di)質報(bao)告》,1986年(nian)7月提(ti)(ti)出(chu)《烏(wu)江(jiang)構皮灘至思(si)(si)南河(he)段開發規劃報(bao)告》。
1987年元月(yue)貴陽院開始思林水電站可行性研究(jiu)工作,于(yu)1990年7月(yue)提交《思林水電站可行性研究(jiu)報告》(相當于(yu)預可研報告)。
1991年元月貴陽院開始思(si)(si)林(lin)(lin)水電站初(chu)步設(she)計(ji)(ji)工作。1994年12月完成《烏江思(si)(si)林(lin)(lin)水電站初(chu)步設(she)計(ji)(ji)報告》,并根(gen)據水規(gui)字(zi)(1994)0006號文《關于(yu)調整水電工程設(she)計(ji)(ji)階段的通知》,將報告改為《烏江思(si)(si)林(lin)(lin)水電站可行性研究(jiu)報告》。
1995年(nian)5月13—17日,水電總院會(hui)同(tong)貴州省計委主持(chi)召開(kai)了烏江思(si)林(lin)水電站可行性研究報(bao)告(等同(tong)原初(chu)步設計報(bao)告)審(shen)查(cha)會(hui)議,并通過(guo)了審(shen)查(cha)。
2001年9月(yue),烏開(kai)司委托貴陽(yang)院(yuan)(yuan)編制思(si)林水電站(zhan)可(ke)行(xing)性研究報(bao)(bao)告復核工作大(da)綱。貴陽(yang)院(yuan)(yuan)于2001年11月(yue)提交《烏江思(si)林水電站(zhan)可(ke)行(xing)性研究報(bao)(bao)告復核工作大(da)綱》,并根據(ju)烏開(kai)司要求(qiu),于2002年8月(yue)開(kai)始(shi)思(si)林水電站(zhan)可(ke)行(xing)性研究報(bao)(bao)告修編工作。
二、主要(yao)設計負責人(ren)
貴陽院于(yu)2002年8月(yue)成立(li)思林水電站勘(kan)測設(she)計項(xiang)目(mu)(mu)部,韋曉明(ming)任(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)經(jing)理,呂(lv)軍任(ren)(ren)設(she)總(zong)。2003年4月(yue),李宇任(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)副經(jing)理,2003年12月(yue),徐光祥任(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)副經(jing)理。2004年8月(yue),呂(lv)軍任(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)經(jing)理,2005年1月(yue),羅光其、張超杰任(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)副經(jing)理,金(jin)誠任(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)設(she)總(zong)。2007年11月(yue),金(jin)誠任(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)經(jing)理,龍起煌(huang)任(ren)(ren)項(xiang)目(mu)(mu)設(she)總(zong)。
三、可研修編階段主(zhu)要工作內容
1、水(shui)庫實物指(zhi)標全面復核;
2、延長徑流系列;1991年—1999年;
3、分析受構皮灘水(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、編制水土保(bao)持方案(an)報告書;
5、根據近年來頒發的設(she)計規范和機電(dian)設(she)備制造水(shui)平,對水(shui)工(gong)、施工(gong)、機電(dian)等設(she)計內容(rong)進行布置優化、結構復核以及(ji)設(she)備選型;
6、根(gen)據(ju)編(bian)制年的政策和價格水(shui)平進行設計概算重編(bian)。
2003年11月,貴陽院編制(zhi)了《烏江思(si)(si)林水電站工程項目建議書(shu)》,2004年4月,中國(guo)國(guo)際工程咨詢公司(si)對項目建議書(shu)進行了評估。貴州省發改(gai)委和烏開(kai)司(si)申報(bao)了《烏江思(si)(si)林水電站工程項目建議書(shu)》。
2005年(nian)5月,貴陽(yang)院編制完成了(le)《烏江思林水電站“三通一平”等工程(cheng)環(huan)境影響報告書》,同月通過了(le)貴州省環(huan)境工程(cheng)評(ping)估中心組(zu)織(zhi)的(de)審(shen)查。
2005年(nian)5月,貴(gui)陽院編制完成了《烏江思林水電站工程水土保持(chi)方案(an)報告書》,并通過了水電總院組織的技術評(ping)審。
2005年6月,貴陽院編制完成了《烏江思林水電站(zhan)環(huan)境(jing)影響復核報(bao)告書》,同月通(tong)過國(guo)家環(huan)保總局環(huan)境(jing)工程評(ping)估中心組(zu)織(zhi)的技(ji)術(shu)評(ping)審。
建設(she)(she)征(zheng)地及(ji)移民(min)(min)安置規(gui)劃設(she)(she)計(ji)工作從2003年7月開始,歷經(jing)實物指標(biao)調查(cha)、移民(min)(min)安置規(gui)劃、征(zheng)求(qiu)意見后(hou)修改和可研報(bao)告(gao)(gao)審(shen)查(cha)后(hou)修改4個階段的(de)工作,于2005年8月完成(cheng)《思(si)林(lin)水電(dian)站建設(she)(she)征(zheng)地及(ji)移民(min)(min)安置規(gui)劃設(she)(she)計(ji)報(bao)告(gao)(gao)書(shu)》(審(shen)定本)。
2005年6月(yue),貴陽(yang)院完成了(le)《烏江思林水電(dian)(dian)站可行性研究(jiu)修編(bian)(bian)報告》,同年7月(yue)29日(ri)(ri)至8月(yue)1日(ri)(ri),水電(dian)(dian)總院在貴陽(yang)主持召開(kai)了(le)烏江思林水電(dian)(dian)站可行性研究(jiu)修編(bian)(bian)報告審查(cha)會,并通過審查(cha)。
2006年(nian)10月,國家發改委(wei)以發改能源(yuan)(2006)2263號文(wen)同意(yi)建設烏江思林水電站,工(gong)(gong)程正式開工(gong)(gong)。大壩(ba)碾(nian)壓混凝土(tu)于(yu)2006年(nian)11月開始澆筑。
四、可研(yan)修(xiu)編階段主要成果
1、設計洪水成果的(de)確定
考慮(lv)了構皮灘水電站的調蓄作用,校核洪水標(biao)準(zhun)(P=0.02%)洪水由35400立方(fang)米(mi)/秒(miao)(miao)減少為(wei)33700立方(fang)米(mi)/秒(miao)(miao),設計洪水標(biao)準(zhun)(P=0.20%)洪水由27900立方(fang)米(mi)/秒(miao)(miao)減少為(wei)26600立方(fang)米(mi)/秒(miao)(miao)。
據(ju)此,擬定(ding)了(le)7個(ge)表(biao)(biao)孔(kong)(kong)(孔(kong)(kong)口(kou)尺寸13米(mi)×21.50米(mi),堰(yan)頂高程418.50米(mi))、1個(ge)底孔(kong)(kong)的泄洪(hong)方案(an)(an)與可研(yan)階(jie)段7個(ge)表(biao)(biao)孔(kong)(kong)(孔(kong)(kong)口(kou)尺寸15米(mi)×20米(mi),堰(yan)頂高程420米(mi))、2個(ge)底孔(kong)(kong)方案(an)(an)進行(xing)比較,并結合通航(hang)建筑(zhu)物(wu)軸線(xian)位置調整,最終選定(ding)7個(ge)表(biao)(biao)孔(kong)(kong)、1個(ge)底孔(kong)(kong)方案(an)(an)為泄水建筑(zhu)物(wu)的孔(kong)(kong)口(kou)布置方案(an)(an)。
2、取消尾(wei)水(shui)調(diao)壓室
經過調節保證計算論證取(qu)消了尾水(shui)調壓室,尾水(shui)系(xi)統采用(yong)1洞(dong)1機(ji)的(de)布置方式。根(gen)據水(shui)力學(xue)模型試驗成果(guo),戽(hu)式消力池(chi)消能較(jiao)充(chong)分,池(chi)后水(shui)流穩定(ding),確定(ding)尾水(shui)出口緊靠戽(hu)式消力池(chi)出口外側(ce)布置的(de)方案。同時鑒于一、二號機(ji)組(zu)(zu)尾水(shui)隧洞(dong)相對較(jiao)長(chang),為滿足機(ji)組(zu)(zu)尾水(shui)管真空度要求,加大了一、二號機(ji)組(zu)(zu)尾水(shui)隧洞(dong)的(de)斷面尺寸。
3、通航(hang)建筑物(wu)中心線外移
結合溢流(liu)前緣寬度(du)的縮(suo)窄,將通航建筑(zhu)物中(zhong)心線外(wai)移(yi)34米,通航線路(lu)長951.80米,縮(suo)短了144.84米,邊坡高度(du)由原設計200米降低至170米,減少(shao)了邊坡開挖(wa)及(ji)支護工程量。通航建筑(zhu)物塔樓段根(gen)據布置(zhi)較原方案(an)上(shang)移(yi)149米,基礎布置(zhi)于T1y2-2,基礎及(ji)邊坡穩定條件有明顯改善。
五(wu)、施工設計優(you)化
施工圖(tu)設(she)計階段,根據開挖(wa)揭(jie)露的地質情(qing)況(kuang)和設(she)備招標情(qing)況(kuang),貴陽院進一步開展設(she)計優化工作:
1、根據左、右導流洞(dong)(dong)開(kai)挖揭露的地質(zhi)條件(jian),通過(guo)大量水力(li)學分析(xi)和結(jie)構復核工作,部分洞(dong)(dong)段(duan)改全斷面混(hun)(hun)凝(ning)土襯(chen)砌為混(hun)(hun)凝(ning)土+噴混(hun)(hun)凝(ning)土聯(lian)合襯(chen)砌,為2005年11月工程截流提供(gong)了(le)技(ji)術保障,同時節約投資約5000萬元;
2、根據(ju)大(da)壩建基面物(wu)探(tan)成果和(he)巖(yan)體(ti)物(wu)理力學指標復(fu)核,通(tong)過壩體(ti)穩定和(he)應(ying)力計算(suan)復(fu)核,水力學模型試驗(yan)驗(yan)證(zheng),大(da)壩建基面平均(jun)抬(tai)高5米。
3、根據水(shui)輪機組招(zhao)標(biao)情況,進一步復(fu)核調節保(bao)證計(ji)算(suan)后,一至(zhi)三號(hao)機引水(shui)隧洞(dong)調整為空間交叉布置。
技術特點
一、高過水(shui)土石圍堰
從簡化臨(lin)建工程規(gui)模、節(jie)約(yue)投資、縮短工期(qi)的(de)(de)(de)角度出發(fa)(fa),思林水(shui)(shui)電站前期(qi)選用(yong)過水(shui)(shui)圍(wei)堰(yan)擋(dang)水(shui)(shui)、隧(sui)洞泄(xie)流(liu)(liu)、河床度汛的(de)(de)(de)枯(ku)期(qi)導(dao)流(liu)(liu)方(fang)式(shi)。中(zhong)、后(hou)期(qi)則采用(yong)在壩(ba)(ba)體上預(yu)留缺口,汛期(qi)洪水(shui)(shui)由導(dao)流(liu)(liu)洞、壩(ba)(ba)體缺口及底孔聯合(he)下(xia)泄(xie)的(de)(de)(de)全(quan)年導(dao)流(liu)(liu)方(fang)式(shi)。上游土石(shi)過水(shui)(shui)圍(wei)堰(yan)高度達48米,2007年汛期(qi)圍(wei)堰(yan)過水(shui)(shui)流(liu)(liu)量達3000立方(fang)米/秒,過水(shui)(shui)后(hou)檢查僅發(fa)(fa)現(xian)原(yuan)過流(liu)(liu)面板(ban)分縫處發(fa)(fa)生局部沉陷。
二、施工總布置
施(shi)(shi)(shi)工(gong)總布(bu)置緊(jin)湊,充(chong)分(fen)利用永久(jiu)建筑(zhu)物的場(chang)地先期布(bu)置施(shi)(shi)(shi)工(gong)臨建設施(shi)(shi)(shi)。右岸巖門料(liao)場(chang)、人工(gong)砂石料(liao)加工(gong)系統、混凝土(tu)加工(gong)系統從高到低,緊(jin)鄰右岸壩肩布(bu)置。減少料(liao)場(chang)公路長(chang)度(du),縮短(duan)供料(liao)線(xian)長(chang)度(du),減少了施(shi)(shi)(shi)工(gong)占(zhan)地面積和工(gong)程投資(zi)。
三、攔河壩
壩址(zhi)河谷(gu)地形狹窄,洪峰流(liu)量高達33700立方(fang)米(mi)/秒,峽谷(gu)型水庫基本(ben)無調蓄(xu)能力(li)。泄(xie)洪建筑物規(gui)模(mo)較大,泄(xie)洪時上下游水位差僅35—40米(mi)。大壩下游存在大泄(xie)量低落差的水流(liu)銜接(jie)(消(xiao)能)問題(ti)。設(she)計采用“X”型寬尾墩、臺階壩面(mian)、消(xiao)力(li)池的綜合消(xiao)能方(fang)式,消(xiao)力(li)池長度(du)40米(mi)。
四(si)、地下(xia)洞群及大跨度地下(xia)廠(chang)房
機組(zu)設計水(shui)頭64米(mi),單機引用(yong)流量443.20立方米(mi)/秒,安(an)裝4臺25萬千(qian)瓦機組(zu),引水(shui)系(xi)統及廠(chang)房工程(cheng)規模龐大。且(qie)右岸導流洞(dong)在(zai)4條尾水(shui)洞(dong)上部穿過(guo),引水(shui)發電系(xi)統集中布置在(zai)右岸,采用(yong)1機1洞(dong)方式(shi)布置。
地下(xia)(xia)廠房(fang)(fang)(fang)巖(yan)錨梁以下(xia)(xia)跨(kua)度27米(巖(yan)錨梁以上(shang)跨(kua)度28.40米),主(zhu)(zhu)變洞跨(kua)度17米,受上(shang)下(xia)(xia)游T1y1、T1y3兩層軟巖(yan)的(de)影(ying)響(xiang)。主(zhu)(zhu)廠房(fang)(fang)(fang)布置在巖(yan)層厚度約270米 的(de)T1y2灰巖(yan)中,因此兩洞室(shi)間(jian)巖(yan)壁間(jian)距36.60米,為主(zhu)(zhu)廠房(fang)(fang)(fang)跨(kua)度的(de)1.29倍,為主(zhu)(zhu)廠房(fang)(fang)(fang)、主(zhu)(zhu)變洞平均(jun)跨(kua)度的(de)1.53倍。主(zhu)(zhu)廠房(fang)(fang)(fang)、主(zhu)(zhu)變洞采用噴(pen)錨支護為主(zhu)(zhu)要支護措施,根據三維有(you)限元分析結果,錨桿穿(chuan)透塑性區,主(zhu)(zhu)廠房(fang)(fang)(fang)上(shang)下(xia)(xia)游墻布置4排1500千牛級預應力(li)錨索(suo),控制高邊墻位移和(he)塑性區范圍。
引水隧洞內(nei)徑12.60米,為(wei)滿足機組調(diao)節(jie)保證要求,一至三(san)號(hao)3條(tiao)引水洞采用空(kong)間(jian)交叉布置。
五、通航建筑物
航(hang)運(yun)過壩建筑物按(an)四級(ji)(ji)航(hang)道設計,船舶(bo)噸(dun)級(ji)(ji)500噸(dun)。設計采用全平(ping)衡卷揚式(shi)垂直升船機方案,最大提升高度(du)76.70米(mi)。
六、強巖溶發育
樞紐工程主要建筑物(wu)均布置在灰巖(yan)地(di)層(ceng),受巖(yan)溶(rong)發育影響(xiang)(xiang)對建筑物(wu)的(de)基礎穩定、防滲處理和施工期(qi)排水帶來一(yi)定難(nan)度(du)。比較突出的(de)有左岸導流(liu)洞(dong)在穿越(yue)P2c和T1y地(di)層(ceng)分(fen)別(bie)遇K30、K31巖(yan)溶(rong)管(guan)道;壩基在T1y地(di)層(ceng)遇K31、S64、Sj2巖(yan)溶(rong)管(guan)道;地(di)下(xia)廠房遇S64、Sj2、Sj2’巖(yan)溶(rong)管(guan)道。此外,受NW向裂隙影響(xiang)(xiang),汛(xun)期(qi)地(di)表垂(chui)直入滲水量較大。