江口水電站位于重慶市武隆縣江口鎮以上1.5km處,距重慶直線距離140km,距涪陵直線距離72km,是芙蓉江干流梯級開發方案中的最末一級。大壩為混凝土橢圓曲線型雙曲拱壩,最大壩高139m。電站裝機容量30萬kW。工程的主要任務是發電,兼顧旅游等綜合利用的大型水電工程。首臺機組于2003年3月開始發電,2003年10月建成。
工程概述
江口水電站位于重慶市武隆縣江口鎮以上1.5km處,距重慶直線距離140km,距涪陵直線距離72km,是芙蓉江干流梯級開發方案中的最末一級。大壩為混凝土橢圓曲線型雙曲拱壩,最大壩高139m。電站裝機容量30萬kW。工程的主要任務是發電,兼顧旅游等綜合利用的大型水電工程。首臺機組于2003年3月開始發電,2003年10月建成。
壩址距河口2.2km,壩址控制流域面積7740平方公里,芙蓉江是烏江下游最大的支流,發源于貴州省遵義市綏陽縣,于重慶市武隆縣江口鎮匯入烏江,干流全長231km。多年平均流量166立方米/秒,多年平均年徑流量52.3億立方米。流域植被較好,屬少沙河流。
江口水電站正常蓄水位300m,水庫總庫容4.97億立方米,有效庫容3.02億立方米,淹沒耕地5123畝,遷移人口1759人。
樞紐布置及主要建筑物
工程施工
采用右岸隧洞過流,一次攔斷全河床,汛期土石過水圍堰,過水的施工導流方案。于1999年5月開工興建導流隧洞,2000年3月建成,并開始通水。2000年4月開始開挖兩岸壩肩,2000年10月20日截流。2000年底開始澆筑拱壩。
主要技術問題
江口水電站位于復雜的巖溶地區。水庫岸溶滲漏是關系到江口水電站能否興建的關鍵問題。經過長江水利委員會設計院30余年的勘察研究,采用大面積巖溶水文地質調查、鉆探與長期觀測、航片解釋、岸溶洞穴追索、電磁測探及連通試驗等綜合勘測手段,從巖溶水文地質結構、巖溶系統水均衡、巖溶發育史、地下水補排條件及地表地下水網演變等方面進行綜合分析研究,得出了水庫不存在巖溶管道型滲漏;可能存在的溶隙性滲漏,不影響水電站的安全和正常運行,并可采取防滲措施處理的結論,為江口水電站興建奠定了基礎。
在水工設計中,為適應江口水電站的復雜壩基,在壩體應力分析中,采用長江委長江科學院提出的多拱多梁法與有限元壩基的耦合算法,還采用經長江科學院改進后可快速求解大型問題的P型有限元程序FIESTA進行三維應力分析;采用徑向纖維直線理論的全調整分載法編制的“拱壩分析與優化軟件系統”作為體形優化設計的基本工具,比較了近百種體型,最終采用拋物線雙曲拱壩,厚高比0.16,達到了經濟合理、安全可靠目的。江口水電站設計流量12000立方米/秒、校核流量17000立方米/秒,采用壩身集中泄洪,壩下水墊塘消能方案。為解決拱壩集中泄洪,壩下水墊塘消能方案。為解決拱壩集中泄洪空中碰撞消能帶來的霧化嚴重問題,表孔采用平面擴散加齒坎、中孔采用不對稱寬尾墩,縱向拉開,挑跌流結合方式,達到了減輕霧化,均化水墊塘負擔的目的;結合優化調度,水墊塘長度縮短至160m。地下廠房采用巖錨式吊車梁,減少了主廠房的開挖跨度。
江口水電站機站的選擇設計充分考慮了電站調峰調頻運行、中低水頭、長引水系統地下電站要求,并據此確定機組參數、水輪機加權平均效率達93.48%,達到目前國際先進水平。地下廠房通風空調采用串聯直流式氣流系統,室外空氣,經通風洞引入到廠房發電機層拱頂,下送至發電機層、水輪機層,母線洞、主變洞,最后排出廠外;送風空氣一次使用,不回風,確保了廠內空氣環境的品質;在控制系統中,采用分層分布全計算機控制系統,LCU與現地設備采用數字通信,調節和控制應用冗余容錯等先進技術,實現電站無人值班,少人值守。
在施工導流工程中,采用鋼筋籠塊石、土工格柵加筋溢流面的土石過水圍堰;對石渣堆積的堰體、砂礫覆蓋層及石灰巖溶地基,采用混合漿液及穩定漿液的塑性灌漿技術形成防滲帷幕,基坑實測滲水量小于50m/h。采用二次風冷骨料新技術,使夏季混凝土出機口溫度降至7℃以下,滿足了在高溫季節澆筑基礎約束區混凝土的溫度控制要求。通過深入研究改善混凝土自生體積變化及通水幕冷卻技術,延長接縫灌漿時間至5月底,滿足了拱壩封拱和提前擋水發電要求。
工程效益
地下廠房安裝水輪發電機3臺,單機容量100MW,總裝機容量300MW,保證出力49.7MW。年發電量10.71億kW·h。