大源渡航电枢纽

湖南省衡阳市一个以电养航的航电枢纽工程

大源渡航电枢纽(Dayuandu Navigation and Hydropower Project) 位于位于湖南省衡阳市湘江干流,距衡阳市中心城区32km,是湘江衡阳城陵矶439km千吨级航道的第一个以电养航的航电枢纽工程。渠化衡阳大源渡62km航道,改善航道120km。

枢纽简介
大源渡航电枢纽南距衡阳市中心城区32km,是湘江衡阳至城陵矶439km千吨级航道的第一个以电养航的航电枢纽工程。渠化衡阳至大源渡62km航道,改善航道120km。项目荣获“国家优秀工程设计铜质奖”和“国家优质工程银质奖”。
大源渡航电枢纽为国家重点工程,集能源、灌溉、交通、旅游等多功能为一体,是我国第一个航电结合、以电养航、综合效益高的项目,交通部在内河进行“航电结合、以电促航”的试点项目。由国家支持、省里自筹、世界银行贷款3部分投资构成,其中向世界银行贷款9000万美元,为中国内河支流改造之“最”。工程包括大坝、电站、船闸等主体项目。电站安装4台单机容量为3万千瓦的发电机组,年发电量达6亿千瓦时,船闸室平面尺度为180×23米,能通过一顶2艘1000吨级顶推船队。
大源渡航电枢纽工程是湖南省交通行业实施“航电结合、以电促航”的试点、“九·五”期国家重点建设项目,也是我国内河航运建设首批利用世界银行贷款的项目。大源渡航电枢纽项目总投资20.97亿元,位于湘江下游的衡阳衡东县、衡山县分界处,主要建筑物包括船闸、电站、泄水闸和坝顶公路桥四部分。其中船闸布置在湘江左岸,闸室有效尺度为180m×23m×3m(长×宽×门槛水深),设计年通过能力1200万吨;电站布置在右岸,安装4台单机容量30MW灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量120MW,多年平均年发电量5.85亿kWh。项目建成后可利用大坝挡水抬高上游水位,形成库区航道,渠化了衡阳至大源渡62km航道,同时利用水库库容调节下游流量,提高下游航道等级。
发展动态
1995年底,衡阳市境内的大源渡航电枢纽工程正式开工。
1998年12月31日,大源渡航电枢纽首台机组并网发电。从截流到首台机组并网发电,创世界安装调试同类机组的最快记录。
2000年5月,以大源渡航电枢纽为主体的二期工程开工,衡阳至大源渡62km达到Ⅲ级航道标准,通航一顶四艘千吨级船队。
2001年,大源渡航电枢纽工程通过部、省联合组织的竣工验收。
2003年,大源渡航电枢纽工程荣获度国家优质工程银奖,成为国家优质工程银奖设立23年来,我国内河航运建设领域首个获此殊荣的工程建设项目。
2013年5月21日,衡阳市水上交通安全专项整治办在大源渡航电枢纽管理处主持召开大源渡航电枢纽水域安全管理座谈会。会议就《大源渡航电枢纽水上交通管制区安全管理办法》作了说明,与会人员提出了修改的意见建议。
建设规模
大源渡航电枢纽工程坐落于衡阳市北部,概算总投资20.97亿元,其中利用世界银行贷款9000万美元,总工期6年。枢纽工程由船闸、电站、泄水闸、坝顶公路桥等主要建筑物组成。
船闸:布置在枢纽左岸台地,为III级船闸,闸室有效尺度为180m×23m×3.0m(长×宽×门槛水深),能一次通行一顶四艘千吨级驳船队,设计年通过能力1200万t。
电站:布置在枢纽右岸,共安装4台30MW灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量为120MW,平均发电水头为7.2m,最大水头11.20m。多年平均发电量5.8亿kWh。
泄水闸:枢纽大坝溢流总宽度460m,溢流坝全长556m。共23个泄水闸孔,每孔宽20m,共安装20×13.5m的低堰弧形门8孔,20×11.5m的高堰弧形门15孔,液压启闭。
坝顶公路桥:坝顶公路桥全长678m,桥面宽8m,可通行20t汽车。
地理
坝址控制流域面积5.32万平方公里,多年平均径流量441亿立方米,多年平均流量1400立方米/秒,实测最大流量18400立方米/秒,调查历史洪水流量22400立方米/秒,多年平均输沙量656万t。
河段处于一个大河湾处,左岸为凸岸,台地开阔;右岸为凹岸,台地狭窄。坝址河面宽600m。坝址基岩由板溪群系五强溪组灰绿色砂质、粉砂质和硅化砂质板岩组成,节理裂隙密集,软弱夹层发育;岩层倾向左岸偏下游,倾角60°。
结构
枢纽工程由混凝土闸坝、河床式厂房、船闸及土质副坝组成,总长度为1516m。水库正常蓄水位50.00m,正常蓄水位以下库容为4.51亿立方米,闸坝设计洪水标准为50年一遇洪水,洪峰流量21700立方米/秒;校核洪水标准为500年一遇洪水,洪峰流量27900立方米/秒。最大坝高32.5m,闸坝总长533m,共设23孔,布置于河床内,孔口尺寸为20m×llm的15孔,20m×l3m的8孔,露顶式弧形门,自动控制液压启闭。厂房布置于右岸,主厂房平面尺寸124.7m×60.53m×41.5m,主厂房净跨18m,标准机组段长21.4m。流道进、出口宽度15m。厂房安装4台30 MW灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量120 MW,年均发电量5.85亿kW·h;水轮机直径7.5m,定子直径9m;机组总长17.77m;机组最大运行水头11.24m,最小运行水头2m,额定水头7.2m,额定流量472.1立方米/秒,额定转速65.2 r/min,飞逸转速200r/min。在多雨地区首次采用厂房活动屋盖(活动、手动),尺寸为10m×l5m和30m×l5m,吊物孔共6个,尺寸为9.2m×14m,利用坝顶2000kN门机从屋顶进行主机安装,降低了厂房高度。电站清污机集清污、输污、拦污栅吊置于一体。船闸布置于左岸台地,单级船闸尺寸180m×23m×3m,运河全长2300m,为凸岸裁弯取直,旱地施工,保证了施工期通航。水库蓄水期断航时间为45d。
施工
施工采用二次导流,一期围右岸厂房和8孔闸坝,厂房、船闸同时施工;二期围左岸,利用右岸闸坝导流并利用围堰挡水发电及船闸通航。
主要工程量:土石方开挖355.44万立方米,土石方填筑135.45万立方米,混凝土及钢筋混凝土68.35万立方米,浆砌石12.05万立方米,金属结构安装7000 t。按1995年价格,工程总投资18.95亿元(包括衡阳、株洲2个千吨级码头)。
投资
大源渡航电枢纽是湘江航运建设二期工程,总投资20亿元,其中向世界银行贷款9000万美元。大源渡航电枢纽于1995年12月动工兴建,历时五年,于2001年6月全部建成投产。坝顶公路总长679米,连接了衡阳市衡山、衡东的交通,给两岸百姓带来了极大的方便。站在坝顶公路桥上,我们可以想象在丰水季节放水泄洪时,23扇闸门一齐打开后洪水势不可挡、一泻千里的雄伟景观。在大坝的西面,就是水利发电站,电站共有4台机组,年发电量达到5.56亿千瓦小时。1998年10月中旬,大源渡航电枢纽实现湘江截流,12月31日,首台机组并网发电。它的正常运行,标志着我国在内河航运发展中实施的“航电结合、以电促航”的滚动发展战略取得了巨大成功。从此,每年5.56亿千瓦小时的发电量从这里发送到衡湘大地,大大缓解了湘江流域沿线城市的供电紧张状况。
航运
大源渡航电枢纽的建成,使湘江从衡阳港到大源渡62公里成为库区航道,大源渡通航船闸一次可通行四艘千吨级轮驳船队,规模为全省最大。同时,它也连通了四水的航道,为千吨轮船顺利通航打通了血脉。 1998年前,这里只能通航几十吨的船舶,建成后通行几百吨上千吨的航闸。从衡阳到岳阳的439公里的湘江已是千吨级航道,湘江的年运量达到了1200万吨,较之前提高近5倍,且大源渡航电枢纽每年的货运量还在按10%的增长比例逐步上升。大源渡水库总库容4.5亿立方米,利用水库发电下泄流量,还可增加坝址以下到株洲120公里的航道流量,进行适当的航道整治后,大大地改善了枢纽下游的通航条件。
以前的大源渡只是衡东霞流镇大源渡村与衡山永和乡永和村之间的一个渡口。当时,所有的贩夫走卒都从这里经过衡东衡山,要前往衡阳、长沙的都必须从这里登上渡船渡过奔流不息的湘江。因为地理位置的特殊性,大源渡村这个九曲弯拐角的地方,渐渐地成为了当地一个重要的货物集散地和交易中心,这个码头也成为那时最繁华的地方。但由于当时湘江航道通航能力的限制,从长江入口辗转洞庭湖的船只无法再往上游航行到达衡阳段,严重地制约了衡阳港经济的发展。
利弊
大源渡航电枢纽的建成,可谓有利有弊。
有了大源渡航电枢纽,汛期可以提前放低水位,储蓄上游洪水,错开下游的洪峰。此外,解决了下游枯水期城市的供水问题。从气候条件看,我省秋冬季节少雨,湘江河段常年出现枯水。而且,枯水期平均时间5个月,特长年份长达7个月,近年甚至出现湘江断流,严重影响长、株、潭生活和工业用水。
生态环境影响
大源渡航电枢纽的建成也对生态环境造成了影响,比如影响了洄游鱼的繁殖。凤尾鱼、刀鱼、胭脂鱼、鲥鱼都是洄游型鱼类,喜欢在湘江水流平稳的浅滩觅食、产卵。这些洄游鱼从下游沿江而上在浅滩杂草中产卵,孵化后的幼鱼长到一定程度后,又顺江而下。航电枢纽的建成,使得这些洄游鱼失去了“天然的生活环境”。因此,为了保护洄游鱼,管理者每年会在上游放养鱼苗,确保洄游鱼的繁殖。
在大源渡航电枢纽的下方,湘江还吸来了洣水汇合。由于受大源渡库区蓄水的影响,汇合之处水位不高,水流缓慢,但水质清澈。在江中,一块面积较大的沙洲格外引人注目。从这里向上望去,大源渡航电枢纽坝顶公路桥“一桥飞架南北”,傲然伫立于湘江之上,雄伟壮观。
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