构皮滩水电站

导读：工程概况　　构皮滩水电站位于贵州省中部余庆县境内，乌江干流中游河段上，与贵阳市直线距离约135km，上距乌江渡水电站137km，下至拟建思林水电站89km，距乌江河口涪陵市455km。　　坝址控制流域面积43250km2，占全流域的49.2%。枢纽开发任务为：以发电为主，兼顾航..

工程概况
　　构皮滩水电站位于贵州省中部余庆县境内，乌江干流中游河段上，与贵阳市直线距离约135km，上距乌江渡水电站137km，下至拟建思林水电站89km，距乌江河口涪陵市455km。
　　坝址控制流域面积43250km²，占全流域的49.2%。枢纽开发任务为：以发电为主，兼顾航运、防洪和水产养殖等综合利用。
　　水库正常蓄水位630m，相应总库容55.62亿m³，调节库容31.5亿m³，属年调节水库。坝型为混凝土双曲拱坝，坝顶高程640.5m，最大坝高232.5m，坝顶弧长557.11m。
 
　　水电站装机容量3000MW，保证出力75.18万KW，多年平均发电量96.67亿kwh，是乌江上最大的水电站。通航建筑物（予留）过坝船舶吨位300~500t，年过坝能力290万t。经水库合理调度，可预留2~4亿m³库容，配合长江三峡水库运用，对长江中下游防洪可起辅助作用。
　　主体工程数量：土石方明挖约962万m³，洞挖266万m³，混凝土529万m³，钢筋27.9万t，帷幕灌浆58.9万m。施工总期9年另2个月。工程静态总投资115.69亿元。

工程特点
　　构皮滩水电站是贵州省西电东送的标志性工程，也是我院目前在西部地区承担的最大的一个在建项目。峡谷地区、岩溶系统、高200m以上薄拱坝，大流量泄洪消能设计，大型地下厂房洞室群，穿过软岩的大口经导流隧洞以及高70多m的RCC围堰等，构皮滩工程的这些特点是颇具挑战性的。
　　构皮滩拱坝坝基主要地质缺陷为坝基和坝肩分布有与岩层走向基本平行的层间错动、溶蚀带，以及一些喀斯特溶洞，坝肩岩体压缩变形条件差。为此，在拱坝持力范围内将对拱坝应力、变形及渗控要求有较大影响的岩溶洞穴进行回填混凝土处理，对层间错动带采用平洞与斜井交叉设置的格构状置换处理方案，从而使坝体应力基本呈对称分布，拱端应力趋于均匀，塑性区改善，拱坝超载能力提高，整体安全度确有保障。
　　经过整体模型试验、三维有限元计算和坝踵裂缝稳定性分析研究，对拱坝体形和拱端嵌入岩体深度作了多次优化，为适应地形地质条件，便于泄洪建筑物的布置，拱坝选定抛物线平面拱圈型式。坝顶部厚度10.25m，拱冠梁底厚50.28m，拱端最大厚度58.62m，厚高比0.216，拱圈最大中心角88.070。坝体混凝土量316万m³。
　　构皮滩水电站上、下游最大水头差150m，大坝设计、校核泄洪量分别达24016m³/s和28807m³/s，泄洪功率分别达34940MW和41690MW左右，这在国内外均处于领先；加之河谷狭窄，地形地质条件复杂，消能区尾部及下游两岸与河床为粘土岩等软岩，泄洪与消能防冲设计难度较大。通过对泄洪布置、消能效果及工程量等多方面综合比较，确定采用6个表孔和7个中孔泄洪，坝下设置水垫塘消能布置方案。
　　泄洪表孔堰顶高程617m，孔口尺寸12X15m，装设弧形闸门。泄洪中孔进、出口均为有压流型式，为了分散入塘水流落点，出口分为上挑压板型和平底型两种。孔口尺寸为6X7m。
　　为增加泄洪的安全余度，在左岸设一条辅助泄洪洞，分流最大泄量为3100m³/s，采用有压进水口接明流隧洞型式直线布置，全长545m。隧洞断面为城门洞型，尺寸为11X17m--11X13m，底板纵坡8%，洞内最大流速约43m/s。
　　在大坝490m高程设置2孔放空底孔，孔口尺寸采用4X6m。
　　水垫塘是坝身泄洪水流的主要消能区，其底板高程412m，长303m，底宽70m。为滿足抗浮要求，水垫塘底板布置锚筋，两侧护坡也用锚筋锚固。设置二道坝的主要作用是稳定水跃和阻挡回沙，并为水垫塘检修提供一定条件，其顶高程为441m。为充分保护水垫塘的安全，二道坝下游设置了长约70m的防冲护坦段。
　　地下厂房位于右岸地下洞室群内，主厂房、主变洞、调压室3大洞室平行布置。电站建筑物穿越的地层中，二迭系吴家坪组（P2w）、茅口组（P1m）、棲霞组（P1q）灰岩为I--II类围岩，梁山组（P1L）、志留系韩家店组（S2h）粘土岩为V类围岩，其它为III--IV类围岩。
　　主厂房洞室开挖尺寸：长230.45m，宽27m，高75.32m。厂房内布置5台单机容量600MW的水轮发电机组。主变洞断面型式为城门洞型，开挖尺寸：长178.27m，宽15.8m，高18.94m。洞室内装有5台单相双卷强油循环水冷升压变压器，额定容量为223MVA。
　　尾水隧洞由两部分组成：在调压室前采用一机一洞平行布置形式，断面采用城门洞型，尺寸10X14.5m；调压室后采用两机一洞与一机一洞联合布置方式，其中1#、2#机与3#、4#机分别共一尾水洞，采用圆形断面，直经14.2m；5#机为单机单洞，直径10m。尾水隧洞段布置有调压室，在482m高程以下为三个相互独立的矩形调压井以对应下游三条尾水洞；在482m以上连通成为闸门廊道，其顶高程514m，宽19.7m，长172.5m。
　　采用河床围堰一次断流，隧洞导流，主体建筑物全年施工，导流标准为10年一遇，洪水流量13500 m³/s。利用构皮滩上游乌江渡等水电站在6--7月预留5.5亿m³防洪库容，可使频率10%全年洪水降低为10930 m³/s，从而降低导流隧洞和上下游围堰的规模。导流隧洞在左岸布置两条（按高、低洞布置），右岸布置一条（低洞），进口底板高程分别为450m和430m。断面采用平底马蹄型，尺寸为15.6X17.7m，单条隧洞过流断面净面积235.5m²。左岸导流隧洞长度分别为888m（低洞）和673m（高洞），右岸导流隧洞长度为918m。
　　上游RCC重力式围堰堰顶高程484.6m，堰顶宽8.5m，最大堰高约72.6m，堰基岩体进行全线防渗帷幕灌浆处理，深度至岩体透水率小于5Lu处以下3m。下游RCC围堰建于二道坝上，堰顶高程464.6m，顶宽8m，最大堰高56.6m，防渗帷幕与二道坝帷幕结合。

工程进展
　　2001年11月开始施工准备，2003年12月正式开工。目前左、右岸进场及场内公路均已具备通车条件并投入使用，马鞍山水厂、砂石加工系统和混凝土系统运行基本正常，烂泥沟砂石系统场平和土建基本完成，观景水厂正在施工；左、右岸坝肩、水垫塘、电站进水口及泄洪洞进出口正在开挖，导流洞进出口、洞身开挖及支护接近完成。拟于2004年10月实施截流。

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