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水電梯級開發之四(2002年5月8日)


  小灣水電站

  2002年1月,一座具有世界先進水平的梯級水電站——雲南小灣水電站正式開工建設。這座攔水大壩高約300米的水電工程,不僅是瀾滄江流域水電梯級開發的“龍頭電站”,也是我國堤壩式水電工程的代表作之一。

  小灣水電站位於雲南省西部南澗縣與鳳慶縣交界處的瀾滄江中游河段,電站設計總裝機容量420萬千瓦,年發電量190億千瓦時,是一座僅次於長江三峽工程的巨型水電站。電站的攔水大壩採用混凝土雙曲拱壩的設計方案,壩高292米,壩頂弧長893米。

  馬洪琪:“292米高度的大壩,比喻一下是個什麼概念呢?它相當於一百層樓的高層建築。這樣一個龐然大物,要建在地形地質條件比較複雜,又是建在高烈度的地震區。無論是設計、科研和施工技術,都是具有很大的挑戰性的。”

  小灣水電站樞紐區的地震基本烈度為八度。為了解決300米級高拱壩的抗震安全度問題,我國的水電科技工作者在學習、引進國外先進技術和經驗的同時,對“高拱壩壩肩穩定”等12個科研專題展開了不懈的攻關,並取得了豐碩的成果。其中,“高拱壩抗震措施”還獲得了國家“九五”科技攻關一等獎。

  小灣高拱壩的設計除了採用具有較好抗震性能的“超靜定”結構之外,還使用了特殊的加固技術和滲漏控制技術。在提高大壩混凝土強度等級的同時,壩體的關鍵部位埋設了特殊的抗震鋼筋。橫縫部位安裝的具有較高變形性能的新型止水材料,可以有效控制因地震波引起的橫縫開闔度,增強拱壩的抗震能力。

  小灣水電站的高拱壩比四川二灘水電站的大壩高出約50米,但它所承受的1660萬噸的水壓力,卻是二灘水電站的1.8倍。洪水的巨大衝擊壓力會對拱壩的穩定性構成極大威脅。為此,壩身上設置了5個表孔,六個中孔來對撞消能,並利用瀉洪洞進行分流。這些設施形成的聯合瀉洪方式互為備用,運行方便靈活,足以抵擋五百年一遇的特大洪水衝擊。

  安裝在地下300米至500米深處的6台單機容量70萬千瓦的混流式水輪發電機組,它的最高水頭為251米,最小水頭164米,比三峽水電站同類機組的水頭高出一半多。這種高水頭、高參數、大容量的水輪發電機的設計、製造和安裝技術難度,也是世界罕見的。

  小灣水電站是整個瀾滄江流域梯級開發的“龍頭水庫”,大壩攔截的江水蓄積量約150億立方米,壩址以上將形成一個上百公里長、面積約190平方公里的巨大的人工湖,因而使電站具有很好的調節補償效益。除本身向電網提供的電量外,還可使下游的漫灣、大朝山等三座電站每年增加發電量27億度。並能將汛期電量轉化為枯期電量。

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