江(jiang)口水電(dian)(dian)站位于重慶市武隆縣江(jiang)口鎮以上1.5km處,距(ju)重慶直(zhi)線距(ju)離(li)140km,距(ju)涪(fu)陵直(zhi)線距(ju)離(li)72km,是(shi)芙蓉(rong)江(jiang)干流(liu)梯級(ji)(ji)開(kai)發(fa)方(fang)案中的最末一級(ji)(ji)。大(da)(da)壩為(wei)混凝(ning)土橢圓曲線型雙曲拱壩,最大(da)(da)壩高139m。電(dian)(dian)站裝機容量30萬(wan)kW。工程的主要(yao)任務是(shi)發(fa)電(dian)(dian),兼顧旅游等綜合利用的大(da)(da)型水電(dian)(dian)工程。首(shou)臺機組于2003年3月開(kai)始發(fa)電(dian)(dian),2003年10月建(jian)成。
工程概述
江口水電站位于(yu)重慶(qing)市武隆(long)縣江口鎮以上1.5km處,距重慶(qing)直線(xian)距離140km,距涪陵直線(xian)距離72km,是芙蓉(rong)江干流梯(ti)級(ji)開發方案中的最(zui)末一級(ji)。大(da)壩(ba)為混凝土橢圓曲線(xian)型雙曲拱壩(ba),最(zui)大(da)壩(ba)高(gao)139m。電站裝(zhuang)機容量30萬kW。工(gong)程的主要(yao)任務是發電,兼顧旅游等綜合利用(yong)的大(da)型水電工(gong)程。首臺機組于(yu)2003年3月(yue)開始發電,2003年10月(yue)建(jian)成。
壩(ba)址(zhi)距(ju)河口(kou)2.2km,壩(ba)址(zhi)控制(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)域(yu)面(mian)積7740平方(fang)(fang)公里,芙蓉江(jiang)是烏江(jiang)下游最大的支(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu),發源于(yu)貴州省遵(zun)義(yi)市(shi)綏陽縣(xian),于(yu)重(zhong)慶市(shi)武隆縣(xian)江(jiang)口(kou)鎮(zhen)匯入烏江(jiang),干流(liu)(liu)(liu)(liu)全(quan)長231km。多年(nian)平均流(liu)(liu)(liu)(liu)量166立(li)方(fang)(fang)米(mi)/秒,多年(nian)平均年(nian)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)(liu)量52.3億立(li)方(fang)(fang)米(mi)。流(liu)(liu)(liu)(liu)域(yu)植(zhi)被(bei)較(jiao)好(hao),屬少沙河流(liu)(liu)(liu)(liu)。
江(jiang)口水(shui)電站正常(chang)蓄水(shui)位300m,水(shui)庫總庫容4.97億立方米,有效庫容3.02億立方米,淹沒(mei)耕(geng)地5123畝(mu),遷移(yi)人口1759人。
樞紐布置及主要建筑物
工程施工
采用右(you)岸隧洞過流,一次攔斷全河(he)床,汛期土石過水圍堰,過水的施工導流方案。于(yu)1999年(nian)5月(yue)開工興建導流隧洞,2000年(nian)3月(yue)建成,并(bing)開始通水。2000年(nian)4月(yue)開始開挖兩岸壩肩,2000年(nian)10月(yue)20日截流。2000年(nian)底開始澆筑拱壩。
主要技術問題
江(jiang)口(kou)水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)站(zhan)位于復雜的巖(yan)(yan)(yan)溶(rong)(rong)(rong)地(di)(di)區。水(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)岸(an)溶(rong)(rong)(rong)滲(shen)漏(lou)是關(guan)系到(dao)江(jiang)口(kou)水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)站(zhan)能否(fou)興(xing)建的關(guan)鍵問題。經(jing)過長江(jiang)水(shui)(shui)(shui)(shui)利委(wei)員會(hui)設計(ji)院30余年的勘察研究(jiu),采(cai)用大面(mian)積(ji)巖(yan)(yan)(yan)溶(rong)(rong)(rong)水(shui)(shui)(shui)(shui)文(wen)地(di)(di)質調查、鉆探與長期(qi)觀測、航片解釋、岸(an)溶(rong)(rong)(rong)洞穴(xue)追索、電(dian)(dian)磁(ci)測探及(ji)連通試驗(yan)等(deng)(deng)綜(zong)合勘測手(shou)段,從巖(yan)(yan)(yan)溶(rong)(rong)(rong)水(shui)(shui)(shui)(shui)文(wen)地(di)(di)質結(jie)構(gou)、巖(yan)(yan)(yan)溶(rong)(rong)(rong)系統水(shui)(shui)(shui)(shui)均衡(heng)、巖(yan)(yan)(yan)溶(rong)(rong)(rong)發育史、地(di)(di)下水(shui)(shui)(shui)(shui)補排條(tiao)件及(ji)地(di)(di)表地(di)(di)下水(shui)(shui)(shui)(shui)網(wang)演變(bian)等(deng)(deng)方面(mian)進行(xing)綜(zong)合分析研究(jiu),得出了(le)水(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)不存在巖(yan)(yan)(yan)溶(rong)(rong)(rong)管道型滲(shen)漏(lou);可(ke)能存在的溶(rong)(rong)(rong)隙性滲(shen)漏(lou),不影響水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)站(zhan)的安全和(he)正常運(yun)行(xing),并可(ke)采(cai)取防滲(shen)措施處(chu)理的結(jie)論,為江(jiang)口(kou)水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)(dian)站(zhan)興(xing)建奠定了(le)基礎。
在(zai)水(shui)工(gong)設(she)(she)計(ji)中(zhong)(zhong),為適應(ying)江口水(shui)電站的(de)(de)(de)復(fu)雜(za)壩(ba)(ba)基(ji),在(zai)壩(ba)(ba)體應(ying)力(li)分(fen)析中(zhong)(zhong),采(cai)(cai)用(yong)(yong)長(chang)江委長(chang)江科學院(yuan)提(ti)出的(de)(de)(de)多拱(gong)多梁法與有限元(yuan)壩(ba)(ba)基(ji)的(de)(de)(de)耦合(he)算法,還(huan)采(cai)(cai)用(yong)(yong)經(jing)(jing)長(chang)江科學院(yuan)改進(jin)后可(ke)快速求(qiu)解(jie)大型(xing)問(wen)題的(de)(de)(de)P型(xing)有限元(yuan)程序FIESTA進(jin)行三維(wei)應(ying)力(li)分(fen)析;采(cai)(cai)用(yong)(yong)徑向纖維(wei)直線理論(lun)的(de)(de)(de)全調(diao)整分(fen)載法編(bian)制(zhi)的(de)(de)(de)“拱(gong)壩(ba)(ba)分(fen)析與優化(hua)軟件(jian)系統”作(zuo)為體形(xing)優化(hua)設(she)(she)計(ji)的(de)(de)(de)基(ji)本工(gong)具,比較了近百種體型(xing),最終采(cai)(cai)用(yong)(yong)拋物線雙(shuang)曲拱(gong)壩(ba)(ba),厚高比0.16,達到了經(jing)(jing)濟合(he)理、安全可(ke)靠目(mu)的(de)(de)(de)。江口水(shui)電站設(she)(she)計(ji)流量12000立方(fang)米/秒(miao)、校核流量17000立方(fang)米/秒(miao),采(cai)(cai)用(yong)(yong)壩(ba)(ba)身集中(zhong)(zhong)泄洪,壩(ba)(ba)下水(shui)墊塘(tang)(tang)消能(neng)方(fang)案。為解(jie)決拱(gong)壩(ba)(ba)集中(zhong)(zhong)泄洪,壩(ba)(ba)下水(shui)墊塘(tang)(tang)消能(neng)方(fang)案。為解(jie)決拱(gong)壩(ba)(ba)集中(zhong)(zhong)泄洪空(kong)中(zhong)(zhong)碰撞消能(neng)帶來的(de)(de)(de)霧化(hua)嚴重問(wen)題,表孔采(cai)(cai)用(yong)(yong)平面擴散加(jia)齒(chi)坎(kan)、中(zhong)(zhong)孔采(cai)(cai)用(yong)(yong)不對(dui)稱寬尾墩,縱(zong)向拉(la)開(kai),挑跌流結(jie)合(he)方(fang)式(shi),達到了減輕霧化(hua),均化(hua)水(shui)墊塘(tang)(tang)負擔的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de);結(jie)合(he)優化(hua)調(diao)度,水(shui)墊塘(tang)(tang)長(chang)度縮短至(zhi)160m。地下廠房(fang)采(cai)(cai)用(yong)(yong)巖(yan)錨(mao)式(shi)吊車梁,減少了主廠房(fang)的(de)(de)(de)開(kai)挖跨度。
江口水電(dian)站機(ji)站的選擇設(she)計充分考慮了電(dian)站調(diao)(diao)峰調(diao)(diao)頻運行、中(zhong)低水頭、長引(yin)水系(xi)(xi)(xi)統地下(xia)(xia)(xia)電(dian)站要求,并據此確定機(ji)組參數(shu)、水輪機(ji)加權平(ping)均效率達93.48%,達到目前國際(ji)先進水平(ping)。地下(xia)(xia)(xia)廠(chang)房通風(feng)(feng)空調(diao)(diao)采用串(chuan)聯直流(liu)式氣流(liu)系(xi)(xi)(xi)統,室外空氣,經通風(feng)(feng)洞引(yin)入到廠(chang)房發(fa)電(dian)機(ji)層(ceng)拱頂(ding),下(xia)(xia)(xia)送至(zhi)發(fa)電(dian)機(ji)層(ceng)、水輪機(ji)層(ceng),母線(xian)洞、主變洞,最后排出廠(chang)外;送風(feng)(feng)空氣一次(ci)使用,不回風(feng)(feng),確保了廠(chang)內空氣環境(jing)的品質(zhi);在控制系(xi)(xi)(xi)統中(zhong),采用分層(ceng)分布全計算機(ji)控制系(xi)(xi)(xi)統,LCU與現(xian)地設(she)備采用數(shu)字通信,調(diao)(diao)節(jie)和控制應用冗余容錯等先進技術(shu),實(shi)現(xian)電(dian)站無人值(zhi)班(ban),少人值(zhi)守。
在施工(gong)導流(liu)工(gong)程(cheng)中,采(cai)用(yong)(yong)鋼筋籠塊(kuai)石、土工(gong)格柵加筋溢(yi)流(liu)面的土石過(guo)水圍堰;對(dui)石渣堆(dui)積的堰體、砂礫覆蓋層(ceng)及石灰巖溶地基,采(cai)用(yong)(yong)混(hun)合漿(jiang)液及穩定漿(jiang)液的塑性灌(guan)漿(jiang)技(ji)術(shu)形(xing)成防滲帷幕(mu),基坑實測滲水量小于(yu)50m/h。采(cai)用(yong)(yong)二次風冷骨料新技(ji)術(shu),使夏季混(hun)凝土出機口溫(wen)(wen)(wen)度(du)降至(zhi)7℃以下,滿(man)足了在高溫(wen)(wen)(wen)季節澆筑基礎約束區混(hun)凝土的溫(wen)(wen)(wen)度(du)控制(zhi)要(yao)(yao)求(qiu)。通過(guo)深(shen)入研(yan)究改(gai)善混(hun)凝土自生體積變(bian)化(hua)及通水幕(mu)冷卻技(ji)術(shu),延(yan)長接縫灌(guan)漿(jiang)時間至(zhi)5月底,滿(man)足了拱壩封拱和提前擋水發電要(yao)(yao)求(qiu)。
工程效益
地下廠房(fang)安裝水(shui)輪發(fa)電機3臺,單(dan)機容量100MW,總裝機容量300MW,保證出力49.7MW。年發(fa)電量10.71億kW·h。