东风水电站

乌江水电基地境内水电站

距省会贵阳88公里，是乌江水电基地流域干流梯级开发第1级。1995年12月建成投产。原装机容量为51万千瓦（3×17万千瓦），多年平均发电量24.2亿千瓦时。2004年初至2005年5月，电厂对实施了增容工程，机组装机容量增至57万千瓦（3×19万千瓦）。水库正常蓄水位970米，相应库容8.64亿立方米，总库容10.16亿立方米，具有不完全年调节性能。坝址控制流域面积18161平方公里，占乌江流域面积的21%，多年平均流量343立方米/秒，平均年径流量108.9亿立方米。多年平均降雨量1102毫米。坝址多年平均气温16.7℃。

水文地理

坝址以上流域面积18161平方公里，千年一遇设计洪水流量14200立方米/秒。水库正常蓄水位970米，相应库容10.25亿立方米。死水位936米，相应库容5.35亿立方米。调节库容4.9亿立方米，属不完全年调节水库。水库淹没耕地564公顷，迁移人口8018人。水库正常蓄水位970米时，调节库容4.9亿立方米。库区淹没涉及清镇、织金和黔西3个县。经1981年初步调查，需迁移人口8081人，淹没耕地8454亩（其中水田1954亩），淹没林地2124亩。址地形为略不对称的U形河谷，河床狭窄，岸坡陡峻。两岸为75°～85°的峭壁，枯水期水面宽仅50米～60米。坝址区构造稳定，地震基本烈度低于Ⅵ度，坝基地层为中三叠系下统永宁镇组石灰岩，岩性坚硬致密完整，单斜构造，厂坝区无大型构造通过，适宜修建高拱坝和大型地下洞室。坝基和库首均为石灰岩地层，喀斯特发育，坝基下深约100米有厚约40米的页岩作为隔水层。右岸河湾地带弦长2.5公里，发育有鱼洞和凉风洞两大喀斯特系统，在915米～930米高程相通。为防止水库蓄水后喀斯特渗漏，采用混凝土封堵和帷幕灌浆防渗措施，帷幕长3664米，防渗面积为55万米，帷幕灌浆32.15万米，最大孔深120米，对库区渗漏带采用“减、缓、免”的原则分期处理。帷幕为1排～2排孔，孔距2米～3米，灌浆采用孔口封闭自上而下不待凝高压灌浆，最大灌浆压力5MPa。1995年除库区上层约2万米帷幕未灌外，其余基本完成。1994年水库蓄水运行以来，水库已达正常蓄水位970米以上。巡视检查结果表明：帷幕防渗效果良好，河道下游两岸未见异常，两坝肩岩体干燥，地下厂房蓄水前后渗水无明显变化，坝基廊道40个主排水孔总渗流量小于40升/分钟。

枢纽建筑

建筑物包括河床混凝土拱坝、左岸泄洪隧洞和岸边溢洪道、右岸引水系统和地下厂房。坝顶高程978米。坝顶中心弧长254米，中心角64.56°～94.1°，坝顶宽6米，最大底宽27米，厚高比为0.176。拱坝为抛物线双曲薄拱坝，坝顶高程978.3米，顶宽6米，底厚25米，最大坝高162.3米（自深槽底计），厚高比0.163，是亚洲大型工程中最薄的拱坝，坝体断面见图（b）。坝顶中心弧长254.35米，最大中心角94.16°，最小中心角64.56°。设计坝体应力标准拉应力小于1.2MPa，压应力小于7.5MPa，坝体呈不对称布置，混凝土量42.56万立方米，强度为C30（90d），分13个坝段浇筑，6号、8号、10号坝段坝身设3个中孔，5号、7号、9号坝段坝身设3个表孔，12号坝段为溢洪道进口。坝基左侧有深槽，深9米，宽52米，长41米，采用外掺氧化镁混凝土回填，以补偿混凝土温降收缩，防止开裂，简化施工工艺，加快施工进度。中孔混凝土采用硅粉和粉煤灰共掺的抗磨蚀混凝土，强度C50，厚0.5米～1米。大坝设置了平面位移控制网和精密水准网。埋设了较多的内部监测仪器，观测大坝的应力和应变，并选用美国基美星公司2300系统进行自动化监测。运行以来，大坝最大径向变形为13.42毫米，切向变形约6毫米（向左岸），均小于设计值；最大压应力3MPa左右，拉应力1MPa左右。

工程按100年一遇洪水设计，下泄流量9283立方米/秒；1000年一遇洪水校核，下泄流量12466立方米/秒。由于河床狭窄，泄洪布置采用岸边和坝身相结合的方式，泄流分配约为54%和46%，使下泄洪水沿河道纵向拉开，分散落点，充分消能，减轻冲刷。泄洪建筑物由左岸1条无压泄洪隧洞和1条溢洪道，以及坝身3个中孔和3个表孔组成。泄洪隧洞长525米，堰顶高程950米，设弧形工作闸门控制，出口采用斜鼻坎挑流，最大下泄流量3376立方米/秒。溢洪道长约270米，堰顶高程950米，设平板工作门挡水，渥奇段设掺气坎，出口采用曲面贴角鼻坎挑流，最大下泄流量为4220立方米/秒。坝身中孔按二大一小布置，两边孔为5米×6米（宽×高），中间孔为3.5米×4.5米（宽×高），进口底坎高程890米，进口设事故检修闸门，出口设弧形工作闸门，水封为伸缩式，消能工为突扩跌坎（掺气）窄缝消能，最大下泄流量2621立方米/秒。坝身表孔宽11米，堰顶高程967米，设11米×7米平板工作闸门挡水，出口为挑流连续鼻坎，挑角14°，最大下泄流量2250立方米/秒。

引水发电系统布置在右岸山体内，按单元供水，主要建筑物有进水口、3条引水隧洞、地下式厂房、主变洞、尾水洞、通风洞、进厂交通洞等，形成庞大而复杂的地下洞群。引水隧洞直径6.5米，厂房长105米、宽20米、高48米，主变洞长66米、宽13米、高8.65米，开关站长51.72米、宽12.2米、高1.3米。地下厂房等洞室群位于右拱端上游，即水库区山体中，以避开拱端推力的影响，并保证坝肩岩体的稳定。围岩支护均采用喷锚支护，吊车梁为岩锚式。

地下厂房长105.6米，宽21.7米，高48米。安装3台混流式水轮发电机组，单机容量17万千瓦。最大水头132米，设计水头117米，最小水头95米。水轮机转轮直径4.5米，转速187.5r/min，额定流量160.5立方米/秒，最高效率95.5%，设计点效率93.88%，吸出高度-4.5米。3条直径为6.5米的压力引水隧洞，每条隧洞后接内径6米的压力钢管，引水道平均长约227米。主变压器洞内设有3台200兆瓦的三相变压器，220千伏高压配电装置为气体绝缘金属封闭电器，亦设在地下。

电站电气设备采用SF6全封闭组合电器（GIS），以3回220千伏出线接入贵州电网，高压电缆采用高密度交联聚乙烯电缆。

枢纽建设

土石方明挖227万立方米，石方洞挖83万立方米，土石方填筑11万立方米，混凝土浇筑135万立方米，帷幕灌浆29万立方米。

采用隧洞结合过水围堰方式导流。导流隧洞位于右岸，进口底坎高程832米，断面尺寸为12米×14.13米，长580米，按枯水期20年一遇洪水流量设计。在坝体836米高程预留后期导流用的3个临时底孔，尺寸为5米×7.24米。上游土石过水围堰高17.5米，顶面用3.3米×2米×0.2米的混凝土楔形块保护。设计过堰单宽流量为104立方米/秒，最大水深15.6米，最大流速11.6米/秒，实际过堰流量4250立方米/秒，单宽流量57立方米/秒，堰上水深10.3米。混凝土施工设备为2座2×1.5立方米拌和楼和2台20吨辐射式缆机。

地面及地下洞室的开挖均采用控制爆破技术，并在地下厂房和溢洪道高边坡处理中采用锚喷作为施工和永久支护。防止水库渗漏的帷幕灌浆全长3650米，面积约40万平方米。

东风水电站由水电部贵阳和中南勘测设计院设计（前者总体设计和大坝，后者引水系统和地下厂房），集团公司水电九局施工。自1984年以来，贵阳院在清华大学、成都院、集团公司水电九局等大力协作配合下，从“扁平、减薄、少嵌”等方面入手，对拱坝体型不断进行优化，拟选定抛物线双曲拱坝方案，坝顶厚6米，底厚27米，厚高比约为0．176，属薄拱坝范围。该方案较好地适应了坝址的地形地质条件，满足了应力、变形及稳定的要求，并有利于施工，与原初步设计方案比较，可节省混凝土约16万立方米，石方开挖约7万立方米，初步估算可节省投资1470万元。设计单位还准备在此基础上进一步优化，以进一步节省工程量，改善应力条件，确保工程安全。

电站装有3台单机容量17万千瓦的水轮发电机组，总装机容量51万千瓦，保证出力11万千瓦，年发电量24亿千瓦·时。电站建成后，可增加乌江渡水电站保证出力约3万千瓦，年发电量约0.7亿千瓦·时。

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