銅街子水電站位于中國四川省樂山市境內、長江水系岷江支流大渡河下游,上距龔嘴水電站33km,為河床式水電站。銅街子水電站地理位置適中,靠近川中主要工農業用電地區。電站以發電為主,兼有漂木、改善航運條件等綜合效益。水庫正常蓄水位474m,總庫容2億m3,具有日、周調節性能。電站裝機容量600MW,保證出力130MW,多年平均年發電量32.1億kW·h。電站水庫可對龔嘴水電站進行反調節,以充分發揮龔嘴水電站在四川電力系統中的調峰、調頻作用,并提高保證出力。
壩址以上流域面積7.64萬km2,多年平均流量1500m3/s,年徑流量473億m3,年輸沙量2990萬t。壩址地質構造復雜:壩基為二疊系玄武巖、大理石及砂巖,層間和層內錯動帶已部分泥化;河谷底寬400余m,其左側有巖石灘地,左岸壩頭內側有深達70m深槽,河床右側有深30m的深槽,均為砂礫石所覆蓋;左岸下游地表為冰積、洪積組成的大片碎石土臺地,為古滑坡堆積物。壩區地震基本烈度為Ⅶ度。
銅街子水電站工程于1984年開工,1992年第1臺機組發電,1994年竣工。主體工程量:土石方開挖414萬m3,土石方填筑247萬m3,混凝土澆筑271萬m3。庫區淹沒耕地287hm2,遷移人口5886人。工程總投資11.7億元。
簡介
壩區位于大渡河高山峽谷到丘陵寬谷的過渡帶,壩址正處于峽谷出口處。河谷寬400m,左岸岸坡平緩,右岸較陡,兩岸沖溝發育。壩址出露地層為二疊系峨眉山玄武巖和沙灣組頁巖。大壩建基面以下分布有連續的軟弱夾層及層間錯動帶,斷層、裂隙發育。河谷左右各有一個深槽。左深槽深70m、寬40m,充填物為沖積、洪積層,并有20m厚的沙層。右深槽深30m、寬80m,充填物為沖積層。谷底分布有4條斷層,斜貫整個樞紐區。地震基本烈度為7度。
壩址以上流域面積7.64萬平方公里,占大渡河流域面積的98.7%。多年平均流量1490立方米/秒,多年平均徑流量473億立方米,實測最大流量10800立方米/秒。500年一遇設計洪水流量13100立方米/秒,相應水位474.6m。萬年一遇校核洪水流量16400立方米,相應水位477.7m,正常蓄水位474m。汛期限制水位469m,死水位469m,調節庫容0.3億立方米,屬徑流式水電站。多年平均輸沙量2360萬t。水庫淹沒耕地800公頃,遷移人口6703人。
樞紐布置
樞紐自右至左為:右岸堆石壩、筏閘、右岸混凝土擋水壩、混凝土溢流壩、廠房、左岸堆石壩、左岸碾壓混凝土壩。壩線總長1009.84m,壩頂高程479m。右岸堆石壩為鋼筋混凝土心墻堆石壩,最大壩高32m。過木筏閘布置在河床右岸岸邊,采用兩級筏閘,每級長105m,寬15m,最大水頭差41m。漂木在水庫內集中,捆扎成木筏過壩,年過木量為80萬立方米。右岸非溢流擋水壩為碾壓混凝土壩,是中國最早的碾壓混凝土壩。河床溢流壩也為碾壓混凝土壩,最大壩高82m,全長100m,設有5孔溢流堰,裝設14m×18.5m的弧形閘門,用底流消能,消力池長90m。最大下泄16400立方米/秒。
水電站廠房布置在河床中部,兩側各有5m×6m排沙底孔一個。廠房長130m,寬24m,高76m,裝有4臺單機容量15萬kW的軸流轉漿式水輪發電機組。水輪機額定水頭31m,設計水頭40m,最小水頭28m,轉輪機直經8.5m,額定出力15.4萬kW。發電機為空冷半傘式,額定容量176.47MVA,額定電壓13.8kV,額定功率因數0.85。引水道為混凝土矩形斷面管道。副廠房與主變壓器布置在尾水平臺上,4臺三相主變壓器,每臺額定容量180MVA。電壓220kV出線4回,并留有2回500kV出線位置。左岸混凝土面板堆石壩跨過左岸深槽,建于70m深的覆蓋層上,最大壩高50m。
雙向門布置:軌距25.7,基距8.5.5,主動輪數/總輪數8/64/8,軌道型號120120電動機型號2—60,制動器型號一2,2520,2597表3回轉吊回轉技術參數表回轉速度0.405.45,回轉角度8080。由兩套傳感器及一套顯示儀表組成。門架機構各部件的連接,除門架上部結構與支腿,回轉吊上支承頂梁與門架的主梁采用焊接外,其余分段部位均采用高強螺拴連接。門機供電采用力矩電機驅動的電纜卷筒,門機移動距離440,電源設在門機移動的中間部位。門機的抗傾覆穩定性根據總體布置要求,門機上、下游側分別設有回轉吊,當小車處于上游側,上游回轉吊以80容量起吊攔污柵,回轉吊臂桿在側門架外側時,單側門架的抗傾覆穩定系數在-8左右。
工程施工
主體工程總量為:土石方開挖414萬立方米,土石方填筑247萬立方米,混凝土澆筑271萬立方米。采用分期導流。第一期先修建位于左岸灘地的導流明渠,由主河槽過水。第二期在主河槽修建上、下游圍堰,在圍堰保護下修建溢流壩和廠房,由導流明渠過流。后期在明渠進口泄水閘下放閘板截銅街子水電站流;河水由設在溢流壩體內的2個導流底孔和2個永久底孔過流。導流明渠凈寬60m,進口處設有4孔泄水閘。1986年11月11日主河槽截流,實際流量為1000~700立方米/秒,龍口市最大流速6.91m/s,最大落差3.04m,最大拋投強度1000立方米/h。實際年澆筑量為70萬立方米。混凝土工廠位于壩址下游約800m,共4座拌和樓(1座4×3.0立方米和3座3×1.5立方米)。
施工導流采用斷流圍堰,在左岸擋水壩段設置導流明渠,明渠左擋墻及出口部分處于碎石土和砂卵石層地段,采用21個尺寸為30m×16m×26m(長×寬×高)的大沉井作為明渠左擋墻,明渠右側重力式導墻座落在弱風化細長柱狀節理玄武巖上,巖層節理發育,有傾向河床的層內錯動帶及緩轉軸傾角裂隙等軟弱層,采用36根單根336噸位的預應力錨束和阻滑板的地基加固處理方案。
壩基處理
壩區地質條件復雜。出露地層為上二疊系峨眉山玄武巖和沙灣組砂頁巖。大壩建基面以下分布有連續的軟弱夾層及層間錯動帶,斷層、裂隙發育。河谷左右各有1個深槽。左深槽深70m,寬40m,覆蓋層中有20m厚的砂層。右深槽深30m,寬80m。谷底分布有4條斷層,斜貫整個樞紐區。
左岸混凝土面板堆石壩,跨越左岸深槽。為解決深厚覆蓋層承載能力和防滲問銅街子水電站壩基處理示意圖題,在其上游擋墻(即導流明渠左邊墻)下設2道厚1m的混凝土防滲墻,截斷深槽覆蓋層,2道防滲墻間設有5道橫隔墻,形成覆蓋層中的空間格架,在擋墻建基面下20m內,設置鋼筋籠。為解決細沙層液化問題,采用75kw大功率振沖器,穿透漂卵石層,形成振沖樁加固細沙層。混凝土主壩壩基下有傾向下游6°~8°的緩轉軸傾角泥化夾層,采用壓力為30MPa的高壓旋噴水泥灌漿工藝,置換泥化夾層。
難題解決
壩基軟弱夾石處理
混凝土大壩壩基下4~17m有一條軟弱夾層,采用高壓噴射沖洗和高壓水泥灌漿處理,灌漿壓力為30MPa。
左岸堆石壩基深覆蓋層處理:混凝土面板堆石壩跨越左岸深槽,槽中覆蓋層銅街子水電站厚70m。為解決其承載能力和防滲問題,在其上游擋墻下設2道厚1m的混凝土防滲墻截斷深槽覆蓋層,2道防滲墻間設有5道橫隔墻,形成空間格架,在其中放入鋼筋籠,并澆筑混凝土,自建基面的深度為20m。為解決其下的細沙層液化問題采用75kW大功率振沖器,穿透漂卵石層,形成振沖樁加固細沙層。
左岸邊坡加固:左岸因筏閘開挖而形成80m的高邊坡,其巖層為泥巖、砂巖和玄武巖,層間有傾向河流的軟弱結構面。共開挖了9個平硐,硐中澆筑混凝土形成錨硐,然后設置兩排300t級預應力錨束共30根,在坡面上沿錨束縱橫方向澆筑混凝土臥梁形成框架,整個坡面噴混凝土護面。
右岸邊坡加固:右岸邊坡由大片塊礫石夾粘土構成,其中有不利于穩定的軟弱面。采用了大型沉井群共21口,其中尺寸最大者為30m×16m×36m(長×寬×高)。
沖砂底孔
銅街子水電站共有左、右2個沖砂底孔,具有排砂、泄洪的功能。由于大渡河來水含砂量大,對底孔的沖刷、磨損較為嚴重,公司每年安排對底孔進行輪流大修。
針對左沖砂底孔的沖刷、磨損情況,承擔該大修任務的檢修分公司完成了底板和底坎金屬結構的沖坑修補,底板過流面混凝土澆筑,工作門滑道主軌與兩側邊墻金屬結構的裂縫修補,固定啟閉機減速器解體檢修,高度傳感器、荷重傳感器的檢查調整,工作門水封裝置、吊頭護罩、銷套、反向滑塊的更換,工作門定輪調整、無水試驗等檢修項目,解決了左沖砂底孔存在的隱患。
參考資料 >
銅街子水電站.水知識.2024-03-29