卡马水电站

俄罗斯、伏尔加河支流卡马河上的水电站

卡马水电站位于俄罗斯、伏尔加河支流卡马河上，靠近彼尔姆市。河床土坝，最大坝高35m，坝顶长525m，坝体积250万立方米。河漫滩土坝最大坝高19m，坝顶长1303m，坝体积200万立方米。水电站装机容量50.4万kW，年发电量17亿kW·h。水库总库容122亿立方米，有效库容92亿立方米，水库面积1920平方公里，为季调节水库。该工程具有发电和航运等综合效益。工程于1944年动工，1954年第一台机组投入运行，1958年竣工。

英文名称

Kama Hydropower Station，Камская　ГЭС

水文地理

坝址河谷地形平坦宽阔，两岸不对称。基岩主要由石灰岩和泥灰岩组成，并夹有石膏层，总厚度40m。坝址以上控制流域面积16.8万平方公里，平水年径流量519亿立方米，相应的年平均流量1645立方米 /秒，枯水年径流量387亿立方米，相应的年平均流量1228立方米 /秒，丰水年径流量750亿立方米，相应的年平均流量2379立方米 /秒。坝区7～8月月平均气温17～18℃，年平均降水量700～800mm。水库正常蓄水位高程123m，坝下游最低水位高程100m，设计水头19m，水库淹没面积1650平方公里。

工程设计

枢纽主要建筑物包括水电站厂房、土坝和通航建筑物。水电站为低水头溢流式厂房，采用厂房和溢流堰相结合的布置方案，特点是混凝土挡水建筑物长度缩短了190m。厂房全长386m，高36m，装机24台，其中23台为竖轴转桨式水轮发电机组，设计水头18m，转轮直径5m，转速12.5r/min；1台为卧轴灯泡式试验机组，额定出力2.18万kW，设计水头21m，设计流量130立方米 /秒，转轮直径4.5m，转速125r/min。溢流式水电站泄水能力21450立方米 /秒，其中水轮机泄量3700立方米 /秒，溢流孔下泄量17750立方米 /秒。厂房设有地下防渗设施，包括灌浆帷幕和防渗铺盖。溢流堰由24孔组成，每孔宽12m，堰体用隔墩(厚6m)分成4段，每段布置6台机组。机组安装和拆卸、溢流堰闸门操作和升压变压器安装均由起吊能力为250/30t的门吊完成。利用3台起吊能力为2×20t的抓吊进行拦污栅清污。下游面隔墩设有4个门槽，其中溢流孔闸门、水轮机输水道闸门和拦污栅门槽尺寸相同，可用来安装检修闸门。水电站上游面设有长25m的3个事故检修闸门，布置在专门的闸槽内。隔墩下游面设有一个门槽，用来布置检修闸门。沿水电站上游面布置有双线电气化铁路线，下游面有公路通过。河床土坝全长650m，布置在水电站左岸联接墩与过(船闸)桥墩之间。坝体内布置有电缆廊道，土坝为砂砾石土填筑坝，筑有细砂防渗斜墙，坝上游面为变坡，上部坡度1∶2.5，中部和下部坡度均为1∶6，坝底坡度1∶12。土坝与水电站混凝土墩加宽联接段设有板桩防渗墙，长46m。土坝上游坡采用混凝土加筋板加固，板厚15～40cm，土坝下游坡抛石护固。河漫滩土坝上游坡为变坡，上部坡度1∶2.5，中部坡度1∶4.5，下部坡度1∶12。下游坡分别为1∶2、1∶3.5和1∶6。土坝为均质细砂填筑坝，坝坡加固、坝体和坝基排水工程与河床土坝相同。通航建筑物双线船闸，宽30m，长250m，布置在河床左岸滩地上。最大水头22m，闸室宽30m，长250m，槛上水深5m。土方开挖量461万立方米，土方填筑量920万立方米，石方开挖量26万立方米，石方填筑量25万立方米。混凝土浇筑量113万立方米。1953年坝址河床截流，截流设计流量4170立方米 /秒，实测流量1400立方米 /秒，围堰龙口宽度149m，最大落差1.35m，最大流速6m/s，抛投材料为块石和重4t的混凝土块体，采用浮桥平堵截流，结合两岸立堵端进浮桥平堵合龙，利用5t的自卸卡车运料，最大日抛投强度3500立方米，截流耗时192h。截流浮桥宽20m，150t驳船13只，架桥流速2m/s。

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