电力百科

小浪底水利枢纽

2022-10-08

Xiaolangdi Hydroproject

简介

位于中国黄河干流河南省洛阳市以北40km处,在三门峡下游130km。枢纽以防洪、防凌、减淤为主,兼顾供水、灌溉和发电。装机容量1800MW,多年平均发电量58.5亿kW·h。用220kV输电线路6回和500kV输电线路2回向洛阳、郑州等地供电。枢纽的前期准备工程于1991年9月开工。1994年主体工程开工,1997年截流,1999年10月蓄水,2000年1月第1台机组发电,2001年竣工。

水文和水库特性 坝址以上流域面积为69.4万km2,控制黄河流域面积92.3%。多年平均年径流量423.2亿m3。设计洪水标准为千年一遇,相应洪水流量28000m3/s,相应库水位274.5m,相应库容125.5亿m3。校核洪水标准为万年一遇,相应洪水流量37700m3/s,相应库水位275.0m,相应库容126.5亿m3。正常蓄水位275.0m,相应库容126.5亿m3。死水位230.0m,相应库容40.8m3。水轮机额定水头112.0m,最大水头140.0m,最小水头90.0m。水库淹没耕地20万亩,库区移民17.56万人。

枢纽布置 由主坝、泄水建筑物和引水发电系统组成,全部泄洪排沙建筑物、灌溉建筑物和引水发电建筑物均布置在左岸,见图。

孔板泄洪洞、明流泄洪洞、排沙洞、灌溉洞和发电引水隧洞的进口共用一个组合式进水塔群。塔群由10个进水塔组成,总宽280 m,高112 m。

小浪底水利枢纽平面布置图

1—主坝;2—明流泄洪洞;3—孔板泄洪洞;4—排沙洞;5—正常溢洪道;6—非常溢洪道;7—发电引水隧洞;8—组合式进水塔群;9—消力塘及消力塘二级池;10—主厂房;11—安装场;12—副厂房;13—主变压器洞室;14—尾水闸门室;15—明流尾水洞;16—开关站;17—灌溉洞

主坝 壤土斜心墙堆石坝,坝顶长1667 m,坝顶高程281 m,最大坝高154 m。坝基采用混凝土防渗墙及帷幕灌浆防渗。

泄水建筑物 包括3条明流泄洪洞、3条孔板泄洪洞、3条排沙洞、1座正常溢洪道和1座非常溢洪道。

明流洞的断面为城门洞形,尺寸分别为10.5 m×13 m,10 m×12m和10 m×11.5 m;每条洞长(含出口明流段)约1100 m;进口底坎高程分别为195.0 m、209.0 m和225.0 m。

排沙洞的断面为圆形,直径6.5 m,采用后张法预应力混凝土衬砌。孔板泄洪洞系由导流洞改建。圆形断面,直径14.5 m。采用双孔单洞方式,用孔板消能。进口段采用龙抬头的形式与原导流洞衔接。进口底板高程175.0 m。

正常溢洪道为陡槽式,进口高程258.0 m,泄槽宽28 m,在库水位275.0 m时,下泄流量为3760 m3/s。非常溢洪道布置在左岸桐树岭以北,宽100 m,溢流底板高程268 m,底板以上建心墙堆石坝挡水,泄洪时需爆破坝体,在库水位275.0 m时,泄流量为3000 m3/s。

4条泄洪、排沙洞和1条溢洪道的出口处设总宽356 m,长210 m,最大深度28 m的3个大型消力塘,每个消力塘分为两级消力池,可对以上10股水流集中消能。

引水发电系统 6条引水隧洞,分别向6台水轮发电机组供水。洞长约300 m,洞径7.8 m,单洞最大引水流量 305 m3/s。

每2台机连接1条尾水洞,城门洞形断面,尺寸为12 m×18 m。

主厂房为地下式,尺寸为251.5 m×25 m×61.4m,最大跨度26.2 m。围岩为砂岩、层面平缓且多泥化夹层。顶拱及边墙共采用25 m长,325根1500kN预应力锚索支护。厂房内装6台单机容量为300MW的混流式水轮发电机组。水轮机转轮直径6.3 m,额定转速115.4 r/min。

500k V和220kV开关站为屋外式,高型布置,位于左岸地面,面积分别为200 m×102 m和131 m×117 m。

施工导流及施工安排 采用断流围堰,左岸3条导流洞泄洪的导流方式。施工导流按百年一遇洪水标准设计,设计洪水流量18010 m3/s。

分期导流一期用纵横向围堰围右岸滩地,由缩窄后的原河道导流,进行右岸滩地位的坝基开挖、基础处理和坝体填筑。同时进行左岸3条导流洞、泄洪排沙和发电建筑物的施工。导流洞及其进口引渠、导流塔和出口1号、2号消力塘建成后,于1997年10月28日实现黄河截流。其后开始二期导流,由二期上下游围堰挡水,进行主河槽大坝基坑施工。随着大坝填筑升高和泄洪、排沙建筑物的逐步建成,各年度汛标准和泄流通道均不相同:1998年,185 m高程上游围堰(为坝体的一部分)挡水,3条导流洞导流,设计洪水标准百年一遇;汛后下闸封堵1号导流洞,并将其改建为1号孔板泄洪洞。1999年,大坝209.6 m高程断面挡水,2号、3号导流洞和3条排沙洞导流,设计洪水标准三百年一遇;汛后下闸封堵2号、3号导流洞,并将其改建为2号、3号孔板泄洪洞,同时水库蓄水,准备第一台机组发电。2000年,大坝已达236 m高程以上,3条导流洞改建成的3条孔板消能泄洪洞与3条排沙洞、3条明流洞导流,设计洪水标准500年一遇。2001年大坝建成。按设计条件运用。

枢纽总工程量:土石方明挖5719万m3,石方洞挖308万m3,土石方填筑5574万m3,混凝土浇筑354万m3,金属结构安装3.26万t。机电设备安装3.09万t、帷幕灌浆21.2万m,固结灌浆34.7万m,回填灌浆24.7万m2

设计安排主体工程施工期为8年。

设计和建设单位 黄河水利委员会勘测规划设计院设计,建设单位为小浪底水利枢纽建设管理局。小浪底水利枢纽是部分利用世界银行贷款的项目,主体土建工程分为大坝、泄洪工程和发电设施3个标,通过国际招标分别由意大利英波吉罗公司、德国旭普林公司和法国杜美兹公司为责任方的黄河承包商(YRC)、中德意联营体(CGIC)和小浪底联营体(XJV)中标承包。机电安装工程由中国水利水电第十三、四、三工程局联营体(FFT)中标承包。

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