水布埡水電站

1、水布埡水電站工程概況水布埡水電站工程概況中國中國三峽三峽集團公司集團公司 內(nèi)容提要：內(nèi)容提要：-一、一、工程概況工程概況二、主要建筑物二、主要建筑物三、技術(shù)問題專題研究三、技術(shù)問題專題研究四、水布埡水電站修建歷程四、水布埡水電站修建歷程四四、水布埡水電站、水布埡水電站 - 修建歷程修建歷程四、水布埡水電站四、水布埡水電站 - 修建歷程修建歷程四四四四水布埡水電站全貌水布埡水電站全貌一、工程概況一、工程概況 水布埡水利樞紐壩址位于巴東縣境內(nèi)，上距恩施市水布埡水利樞紐壩址位于巴東縣境內(nèi)，上距恩施市117km117km，下距隔河巖水利樞，下距隔河巖水利樞紐紐92km92km，是清江梯級開發(fā)的龍頭樞紐

2、。水庫正常蓄水位，是清江梯級開發(fā)的龍頭樞紐。水庫正常蓄水位400m400m，相應(yīng)庫容，相應(yīng)庫容43.1243.12億億立方米，總庫容立方米，總庫容45.845.8億立方米，裝機容量億立方米，裝機容量184184萬千瓦萬千瓦(4 (44646萬千瓦萬千瓦) )，是以發(fā)電、，是以發(fā)電、防洪、航運為主，并兼顧其他的水利樞紐工程。據(jù)初步測算，水布埡水電站投防洪、航運為主，并兼顧其他的水利樞紐工程。據(jù)初步測算，水布埡水電站投產(chǎn)后，將顯著增加清江下游已建隔河巖和高壩洲兩座電站的調(diào)峰調(diào)頻能力，屆產(chǎn)后，將顯著增加清江下游已建隔河巖和高壩洲兩座電站的調(diào)峰調(diào)頻能力，屆時清江流域的時清江流域的3 3座電站（水布埡、

3、隔河巖、高壩洲）將可承擔華中電網(wǎng)座電站（水布埡、隔河巖、高壩洲）將可承擔華中電網(wǎng)10%10%左右左右的調(diào)峰任務(wù)，清江流域成為華的調(diào)峰任務(wù)，清江流域成為華中電網(wǎng)清潔、可中電網(wǎng)清潔、可靠的調(diào)峰調(diào)頻電源基地。其靠的調(diào)峰調(diào)頻電源基地。其水庫是長江中下游防洪體系的重要組成部分，水庫是長江中下游防洪體系的重要組成部分，水布埡水庫預(yù)留的水布埡水庫預(yù)留的5 5億立方米防洪庫容與隔河億立方米防洪庫容與隔河巖水庫已預(yù)留的巖水庫已預(yù)留的5 5億立方米防洪庫容聯(lián)合調(diào)度億立方米防洪庫容聯(lián)合調(diào)度運行，可有效減輕荊江河段的防洪壓力，提高運行，可有效減輕荊江河段的防洪壓力，提高長江中下游地區(qū)的防洪標準。長江中下游地區(qū)的防洪標

4、準。 水布埡水利樞紐工程為一等大型水利水電工水布埡水利樞紐工程為一等大型水利水電工程。主體建筑物有：混凝土面板堆石壩、河岸程。主體建筑物有：混凝土面板堆石壩、河岸式溢洪道、右岸地下式電站廠房和放空洞等。式溢洪道、右岸地下式電站廠房和放空洞等。 根據(jù)壩址處的地形地質(zhì)條件、水文特征和樞紐總體布置，以及面板堆石壩的施工特點，施工導(dǎo)流采用圍堰一次攔斷河床，隧洞導(dǎo)流，枯水期圍堰擋水，汛期淹沒基坑的方式。工程計劃總工期8.5年。2000年以前為籌建期，2001年2002年為施工準備期。2003年2007年為主體工程施工期，2007年7月2009年6月底為工程完建期。2002年10月26日，水布埡水電站在充

5、分準備下完成各項施工形象進度，成功實施截流。主要工程量主要工程量: 土石方開挖2516.5萬m3，大壩填筑大壩填筑( (包括上游鋪蓋包括上游鋪蓋) )1526萬m3,混凝土158.1萬m3，鋼筋6.42萬t，固結(jié)灌漿26.2萬m，帷幕灌漿39.2萬m2，金屬結(jié)構(gòu)制作與安裝10760t。 經(jīng)濟指標經(jīng)濟指標: 按1998年價格水平測算，工程靜態(tài)總投資88億元，動態(tài)總投資123.969億元。水布埡水電站投產(chǎn)期上網(wǎng)電價經(jīng)測算為0.38元/kWh。如果把清江梯級3個電站捆在一起聯(lián)合測算，則還貸期上網(wǎng)電價0.37元/kWh;水布埡水電站工程由湖北省清江水電投資公司和華中電力集團投資合建，投資比例為各50%

6、，由湖北清江水電開發(fā)有限責任公司負責工程建設(shè)。 二、主要建筑物二、主要建筑物 1 1、混凝土面板堆石壩、混凝土面板堆石壩 混凝土面板堆石壩混凝土面板堆石壩最大最大壩高壩高233m233m，為，為目前目前世界上世界上最高的面板壩，壩頂高程最高的面板壩，壩頂高程409m409m，壩軸線長，壩軸線長660m660m，壩，壩頂寬度頂寬度12m12m。壩頂設(shè)。壩頂設(shè)鋼筋混鋼筋混凝土凝土防浪墻，墻頂高程防浪墻，墻頂高程410.2m410.2m，墻高，墻高5.2m5.2m。大壩。大壩上游壩坡上游壩坡1:1.41:1.4，下游壩面，下游壩面設(shè)置設(shè)置“之之”字形馬道，馬字形馬道，馬道寬道寬4.5m4.5m，下游

7、綜合壩坡，下游綜合壩坡1:1.41:1.4?；炷撩姘鍧仓炷撩姘鍧仓?大壩填筑量包括上游鋪蓋在內(nèi)共大壩填筑量包括上游鋪蓋在內(nèi)共15261526萬萬立方米。面板厚立方米。面板厚0.3m0.3m1.1m1.1m，受壓區(qū)面板寬，受壓區(qū)面板寬16.0m16.0m，受拉區(qū)寬，受拉區(qū)寬8.0m8.0m，面板面積，面板面積13.8413.84萬平萬平方米。趾板采用壩前設(shè)標準板，下接防滲板方米。趾板采用壩前設(shè)標準板，下接防滲板的結(jié)構(gòu)型式，標準板寬的結(jié)構(gòu)型式，標準板寬6m6m8m8m，厚，厚0.6m0.6m1.2m1.2m。防滲板寬。防滲板寬4m4m12m12m，趾板與基巖間設(shè)，趾板與基巖間設(shè)有錨筋聯(lián)接。周

8、邊縫結(jié)構(gòu)在高程有錨筋聯(lián)接。周邊縫結(jié)構(gòu)在高程275m275m以下采以下采用底、中、頂三道止水，高程用底、中、頂三道止水，高程275m275m以上取消以上取消中部止水，設(shè)底、頂兩道止水；面板垂直縫中部止水，設(shè)底、頂兩道止水；面板垂直縫設(shè)有底、頂兩道止設(shè)有底、頂兩道止水水?；炷撩姘迨┕せ炷撩姘迨┕せ炷撩姘逅聶z查混凝土面板水下檢查水布埡大壩水布埡大壩下游壩面下游壩面水布埡大壩水布埡大壩溢洪道溢洪道泄槽下游立視下游立視施工中的施工中的水布埡電站水布埡電站 2、溢洪道 （1）引水渠。引水渠底高程350.0m，底寬90.0m，軸線長890.32m。引水渠橫斷面為復(fù)式，兩側(cè)邊坡坡比為：覆蓋層1:1.5

9、，上部龍?zhí)督M頁巖為1:1.0，每15m高設(shè)一級寬3.0m的馬道；下部茅口組灰?guī)r為直立式，每15m高設(shè)一級寬4.5m的馬道。（2）控制段）控制段。控制段由6個溢流壩段和4個非溢流壩段組成，壩軸線全長163.0m，壩頂高程407.0m。溢流壩段設(shè)5個孔口尺寸為14.0m21.8m的表孔，堰頂高程378.2m。每個表孔均設(shè)有平板檢修閘門槽和弧形工作門各一道，平板檢修門由壩頂門機操作，弧形工作門由設(shè)在閘墩下游側(cè)的液壓啟閉機操作。溢流壩段從上游至下游分別布置有：防浪墻、人行道、壩頂公路、門機軌道、電纜廊道、啟閉機房等。為滿足溢流壩段（38號）壩基131號剪切帶深層抗滑穩(wěn)定要求，每個壩段壩基下均設(shè)兩個3.

10、0m3.5m的阻滑樁，阻滑樁樁深26m。（3）泄槽段。泄槽段軸線呈直線，泄槽底板縱坡由一坡度i=0.1584的斜坡段，上接溢流壩的反弧段，下接y=0.1584x+0.0046x2的拋物線段，再接1:1.2的陡坡段組成。泄槽總寬度92m，由縱向隔墻將泄槽分為5個區(qū)，即5個表孔各成一區(qū)，總泄洪寬度80m，隔墻寬3m。挑流鼻坎采用階梯式窄縫挑坎，鼻坎長度即收縮段長度30m，收縮比為0.250.20。反弧段半徑R=35.0m，挑角-10。泄槽設(shè)3道跌坎式摻氣槽。 （4）下游防沖段。下游防沖段采用防淘墻加混凝土護岸的結(jié)構(gòu)型式。防淘墻墻底最低高程160m，頂高程200m，最大墻高40m，高程200m以上為

11、混凝土護坡。防淘墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻厚3m，混凝土標號采用R90300號，二級配，在墻體正面和背面均布有縱橫向鋼筋。為確保墻體自身的穩(wěn)定，墻后在高程178、186、196m設(shè)置三排預(yù)應(yīng)力錨索，錨索間距為3.0m，平均長度40m，單索設(shè)計噸位2000KN。3、電站廠房 右岸地下電站為引水式。電站建筑物包括：引水渠、進水口、引水隧洞、主廠房、安裝場、母線洞、右岸地下尾水洞、尾水平臺、尾水渠、500KV變電所、交通洞、通風洞和廠外排水洞等。引水隧洞采用一機一洞，平均洞長387.9m，圓形斷面內(nèi)徑為8.56.9m；地下廠房尺寸為165.5m21.5m51.47m（長寬高），安裝高程189.0m；尾

12、水洞亦采用一機一洞，平均洞長313.18m，圓形斷面內(nèi)徑為11.5m。定子吊裝定子吊裝GIS室室引水式地下電站，布置于壩址NE30河段的右岸山體內(nèi)，電站安裝4臺混流式水輪發(fā)電機組，單機容量460MW，總裝機容量1840MW。保證出力312MW，多年平均發(fā)電量39.85億kWh。工程總投資為123.9694億元。水布埡水布埡引水式地下電站引水式地下電站水布埡水布埡水電站發(fā)電慶典水電站發(fā)電慶典4、放空洞 放空洞布置在右岸地下電站的右側(cè)，主要作用有水庫放空，中、后期導(dǎo)流和施工期向下游供水等。由引水渠、有壓洞（含喇叭口）、事故檢修閘門井、工作閘門室、無壓洞、交通洞、通氣洞及出口段（含挑流鼻坎）等組成。

13、有壓洞長530.24m，洞徑11.0m，有壓洞底板為平底，底高程250.0m。工作閘門室長25.86m，洞室開挖寬度為22.326.16m，長14.3m，高52.96m，閘室內(nèi)設(shè)一扇孔口尺寸為6.0m7.0m的偏心鉸式弧形工作門。無壓洞段長532.63m，底板坡度為i=0.20.042，洞室凈空尺寸為7.2m12.0m，為城門洞形。截流合攏截流合攏堆石壩壩體填筑施工堆石壩壩體填筑施工已建成的已建成的水布埡水布埡堆石面板壩堆石面板壩水布埡水布埡水電站首次泄洪水電站首次泄洪三、技術(shù)問題專題研究三、技術(shù)問題專題研究 水布埡水利樞紐兩岸地形陡峻，庫首近壩地段水布埡水利樞紐兩岸地形陡峻，庫首近壩地段及壩

14、區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題比較復(fù)雜，壩址區(qū)環(huán)境地及壩區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題比較復(fù)雜，壩址區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件較差，有較多的危巖體廣泛分布，在這質(zhì)條件較差，有較多的危巖體廣泛分布，在這種地形地質(zhì)條件下，修建種地形地質(zhì)條件下，修建230230多米高的大壩，長多米高的大壩，長江委設(shè)計院進行了多項專江委設(shè)計院進行了多項專題技術(shù)問題研究，主要有：題技術(shù)問題研究，主要有： 1 1、混凝土面板堆石壩與心、混凝土面板堆石壩與心墻堆石壩兩種壩型的比選研墻堆石壩兩種壩型的比選研究。究。大壩和擠壓邊墻施工大壩和擠壓邊墻施工 國外已有多座國外已有多座200m300m左右的心墻堆石左右的心墻堆石壩建設(shè)經(jīng)驗，在中國建設(shè)壩建設(shè)經(jīng)驗，在中國建設(shè)227

15、m的高心墻堆石壩的高心墻堆石壩還屬首次，通過大量的筑壩材料室內(nèi)還屬首次，通過大量的筑壩材料室內(nèi)試驗試驗，現(xiàn)場，現(xiàn)場碾壓試驗以及壩體應(yīng)力應(yīng)變，水力劈裂和滲流控碾壓試驗以及壩體應(yīng)力應(yīng)變，水力劈裂和滲流控制等分析研究論證，在采取適當工程措施后技術(shù)制等分析研究論證，在采取適當工程措施后技術(shù)上是可行的。上是可行的。 混凝土混凝土面板堆石壩在國內(nèi)均有較快發(fā)展，但面板堆石壩在國內(nèi)均有較快發(fā)展，但要修建當今世界最高的要修建當今世界最高的233m的砼面板堆石壩具的砼面板堆石壩具有一定的難度，通過筑壩材料特性，堆石體變形有一定的難度，通過筑壩材料特性，堆石體變形控制，壩體應(yīng)力應(yīng)變分析，面板砼的防裂與耐久控制，壩體

16、應(yīng)力應(yīng)變分析，面板砼的防裂與耐久性，周邊縫的止水性，周邊縫的止水材料材料和和結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式等研究表明，型式等研究表明，在采取適當?shù)墓こ檀胧┖蠹夹g(shù)上是可行的。在采取適當?shù)墓こ檀胧┖蠹夹g(shù)上是可行的。 2、滑坡治理 庫首近壩地段大壩上游河段9km范圍內(nèi)分布有18個滑坡組成的滑坡群體，總方量8342萬立方米，5個危巖體總方量357萬 立方米，1個穩(wěn)定性差的斜坡，方量為385萬立方米。壩后滑坡，在大壩下游分布有大巖淌、馬巖灣、臺子上、古樹包四個大滑坡，設(shè)計研究分別采用開挖減載，地下地表排水，前緣護坡、抗滑支擋等措施。右岸峽口馬崖高陡自然邊坡，坡高達360余米，巖性為上硬下軟，且上部硬巖中還夾有多層軟弱夾層

17、，處理措施為卸荷開挖，邊坡錨固，坡面噴護，排水坡腳護岸等。 3、軟巖成洞問題 由于壩型為當?shù)夭牧蠅?，故地下洞室相對較多，壩址區(qū)巖體中的軟層甚多，如泥盆系寫經(jīng)寺組，二迭系馬鞍組與棲霞組極薄層含泥質(zhì)生物碎屑灰?guī)r、泥巖、泥灰?guī)r及頁巖等均屬軟巖。軟巖大多遭受了不同程度的剪切破壞，工程性狀較差，加之產(chǎn)狀平緩，軟巖成洞問題突出。 4、志留系強風化頁巖作為防滲材料的問題志留系強風化頁巖作為防滲材料的問題 志留系砂頁巖具有明顯的垂直風化分帶性，風化程度劃分為全風化帶，強風化上帶、下帶、弱風化及微風化帶。經(jīng)研究全風化帶可直接作為防滲材料上壩，而強風化下帶及弱、微風化帶不能作為防滲材料。 5、消能型式研究 溢洪道下游消能區(qū)位于壩址峽谷出口大崖沱深潭，左有大巖淌滑坡，右有馬崖高陡邊坡和馬巖灣滑坡，河床巖層主要是泥盆系上統(tǒng)寫經(jīng)寺組和志留系砂頁巖，抗沖能力低，而本工程泄洪量大，萬年一遇時最大下泄流量達18280立方米/秒，相應(yīng)單寬流量為181 立方米/秒，汛期水頭在171m-180m以上，經(jīng)計算、試驗、分析綜合考慮，最后選擇分區(qū)陡槽接窄縫式排坎消能方案，消能區(qū)保護采用防淘墻方案。四、水布埡水電站四、水布埡水電站 - 修建歷程修建歷程（1