宝泉抽水蓄能电站

河南省辉县市薄壁镇的抽水蓄能电站

宝泉抽水蓄能电站。电站与新乡市、焦作市和郑州市的直线距离分别为45km、30km和80km，对外交通十分便利。电站装机容量120万kW，年发电量20.10亿kW·h，年抽水耗电量26.42亿kW·h，综合效率0.76。电站建成后，以500kV两回出线接入河南省电网，在电网中主要担任调峰、填谷任务，同时还兼有事故备用、调频、调相等功能。

概况

1.1　下库

加高加固已建宝泉水库为下库, 宝泉水库控制峪 , 峪河属山区性河流, 2010年设计水平年年均入库径流量9 164万立方米。百年和千年一遇洪峰流量分别为4 160、7 960 立方米 / 秒, 年输沙量16. 5万t。

开发目标为“灌溉为主、结合发电、兼顾防洪”,最终建设规模为: 坝高124. 3 m , 坝顶高程285. 3 m。经几度停工复工, 于1994年建成, 溢流坝顶高程244 m, 挡水坝顶高程252. 1 m, 最大坝高91. 1 m , 于190、22 Im 高程各设有1条灌溉引水洞, 并留有加高平台, 死水位196.5 m, 近期兴利水位244 m , 灌溉库容3 060万立方米。坝基为太古界登封群片麻岩, 岩体质量良好, 但由于某种原因, 上游面帷幕灌浆留有缺口, 部分坝段基础的强风化岩体和河床坝段坝基下的软弱夹层未处理以及坝体防渗体存在问题, 致使蓄水运行以来, 浆砌石坝长期渗水, 影响坝体安全。作为抽水蓄能电站的下库, 大坝应由原设计的2级建筑物提高到1级建筑物,按百年一遇洪水设计, 千年一遇洪水校核。因此需要对坝基坝体进行防渗补强加固处理。

在不改变现有坝段布置( 溢流坝段长109 m) , 以及对现有坝基、坝体进行防渗补强加固处理, 在预留的加高平台上, 溢流坝段最大能加高13. 5 m , 达257.5 m 高程非溢坝段加高15. 4 m, 坝顶高程达267.5 m, 最大坝高达106. 5 m, 坝顶长561 m。为满足抽水蓄能电站发电所需620万m3库容和增加的淤沙库容的要求, 需将死水位由196. 5 m 抬高至222 m , 正常蓄水位提高到256. 5 m, 制定灌溉限制水位230. 5 m ,222～ 230. 5 m 之间库容620万立方米为抽水蓄能发电库容。

为经济有效利用水资源, 正常蓄水位应提高到26 0 m , 可采取在溢流堰顶2 57 . 5 m 高程上设置2. 5 m 高的橡胶坝( 采取拦漂、导、排漂等措施) , 较256. 5 m 水位增加灌溉库容515万立方米, 增加灌溉面积706. 67 公顷。230. 5～ 260 m 之间3 575万立方米为灌溉库容, 多年平均灌溉面积1 226. 67 公顷. 抬高正常蓄水位无淹没损失。

1. 2　上库

上库位于宝泉水库左岸支流东沟内, 流域面积6 平方公里, 多年平均径流量113万立方米, 百年、千年一遇洪峰流量分别为246、3 66 立方米/ 秒。流域内植被良好, 农田不多, 上库淹没耕地7. 67 公顷, 需安置77人。年输沙量0. 2万t。拟建混凝土面板堆石坝, 正常蓄水位793.5 m, 相应库容813万立方米, 调节库容593万立方米, 库容富裕系数1. 18, 坝顶高程800 m , 坝高102 m , 坝顶长463 m。上库覆盖层较厚, 库盆坝基与两岸岸坡, 主要是泥质灰岩及石英沙岩风化层, 岩性相对较弱, 并有断裂带通过, 存在弱至中等透水, 工程地质条件相对较差, 但经处理后可建百米高堆石坝。库岸主要是页岩、砂岩与灰岩互层, 软硬相间, 断层节理发育, 加之风化卸荷作用影响, 库岸高边坡稳定性较差。

由于, 上库存在库岸高边坡稳定和库盆比较严重的渗漏问题。拟采取库盆粘土铺盖、喷( 混凝土) 锚护岸与灌浆等防渗处理方案。

1. 3　输水系统及地下厂房

引水路线自上库左岸穿过狼山直达下库左岸,沿线地形完整, 山体较厚, 大部分输水线路在岩性和构造较好的石英砂岩和片麻岩中通过, 上下水库进、出水口间的水平距离短, 距高比小, 输水系统及地下厂房地质条件好。是宝泉电站的最大特点。采用两机一洞, 厂房内布置4台单机容量300MW 立轴单级可逆式水泵水轮发电电动机组, 水头在569. 2～ 493 m范围内变化, 额定水头503 m , 额定流量69. 7 立方米/ 秒。

工程建设

电站的主要建筑物包括上下水库大坝、引水道、地下厂房洞群系统及地面开关站等。上水库位于宝泉水库峪河左岸支流东沟内，距宝泉村约1km，引水道进/出水口位于水库左岸，距大坝左坝头约200m。下水库比较了峡口下库方案和宝泉下库方案，选定了宝泉水库作为宝泉抽水蓄能电站的下水库，下水库进/出水口位于宝泉水库左岸，距宝泉水库大坝约1km。输水道在上水库进/出水口后转了一个35.8゜的角度后直达下水库。上水库档水建筑物为混凝土面板堆石坝，下水库是利用峪河上已建成的宝泉水库，但要对大坝加高、加固。原宝泉水库大坝为浆砌石重力坝，于1973年7月开工，1994年4月竣工，建设历时21年，分三期建成。档水坝段坝顶高程252.1m，溢流堰堰顶高程244.0m，总库容4458万立方米，工程等别为三等，工程规模为中型，大坝按3级建筑物设计。加高后堰顶高程为257.5m，堰顶上再加设2.5m橡胶坝。大坝加高后基本维持原总体布置不变，即坝轴线不变，坝顶高程268.0m，坝顶长为535.5m，其中：左岸挡水坝坝长277.0m，右岸档水坝段长197.5m。其工程等别提高为一等，工程规模为大（1）型，大坝按一级建筑物设计。

宝泉抽水蓄能电站引水道主洞直径为6.5m，上游调压井前、后段及尾水段洞径均为6.5m，岔管段洞径为4.5m；上水库正常蓄水位为788.6m，下水库死水位220.0m，最大毛水头为568.6m；上水库死水位为758.0m，下水库正常蓄水位为260.0m，电站最小毛水头为498m；上水库总库容为827万立方米，发电库容620万立方米；下水库总库容6750万立方米，灌溉兴利库容3575万立方米，扩大兴利库容515万立方米；防洪标准为100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核，最大泄量分别为3530立方米/秒和6760立方米/秒。

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