第二节　主要水电站介绍

一、孔雀滩水电站

孔雀滩水电站位于湖南省邵阳县小溪市乡新元村和邵阳县九公桥镇绍田村境内,资江干流上游,距小溪市乡4.0km,距九公桥镇13km,距207国道6km,距邵阳县城塘渡口镇15km,距邵阳市31km。

坝址控制流域面积11748km2,占资江总流域面积的41.75%,多年平均流量301m3/s。工程枢纽建筑物主要由电站厂房、拦河坝(溢流坝段、非溢流坝段)、升压站、升船机四部分组成。坝轴线总长505.7m,枢纽从左至右布置格局为:34m左岸混凝土重力坝段、18m升船机段、321m混凝土闸坝段、50.3m河床电站厂房、62.4m右岸混凝土重力坝段和部分山坡土坝组成。主河道321m混凝土闸坝段设置18孔溢流坝(单孔净宽15m),主厂房内安装3台灯泡贯流式水轮发电机组。

孔雀滩电站于2008年9月破土动工,总投资为2.59亿元。整个水电工程以发电为主,兼有通航、养殖等综合效益。该电站属低水头贯流式电站,额定水头4.60m,正常蓄水水位222.00m,设计装机容量25.5MW,共有3台8500kW灯泡贯流式机组,多年平均年发电8596万kW·h,并网于华中大电网。水电站由邵阳市水利水电勘测设计院设计,湖南水电二公司负责施工。

孔雀滩水电站工程特性见表4-2-1。

二、晒谷滩水电站

晒谷滩水电站工程坝址位于湖南省邵阳市新邵县酿溪镇与新田铺镇的两柘溪村境内,资水干流中游,两岸均有公路到县城,左岸公路到县城20km,右岸公路到县城4km,对外交通较为便利。距资水上游梯级神滩渡水电站坝址28.98km,距下游梯级筱溪水电站坝址35.96km。水库正常蓄水位207.00m,总库容18500万m3,装机容量42MW,多年平均年发电量1.56亿kW·h。工程以发电为主,兼有航运、灌溉、养殖和旅游等综合效益。

枢纽建筑物主要由左岸非溢流坝段、左岸河床式厂房、左岸连接坝段、左岸溢流坝及右岸溢流坝段、右岸非溢流坝段、右岸刺墙、右岸土石坝段等组成,实际总开挖量118万m3,混凝土浇筑量28万m3。坝顶沿坝轴线全长735.5m,最大坝高37.5m。拦河坝为闸坝,溢流坝段长263m,布置11孔泄洪闸,泄流孔口尺寸20m×13m(宽×高),采用底流消能方式,堰顶高程194.00m,坝顶高程222.50m。左岸非溢流坝段为重力坝,坝顶宽7m,长44.0m。右岸采用非溢流坝、刺墙为重力坝及土坝接头坝,坝顶宽7m,坝顶长分别为80m、10m和200m。左岸阶地上采用重力坝与厂房连接,坝长88.15m,坝顶宽7m。

发电厂房为河床式厂房,厂房段长50.3m。厂房内安装3台单机容量14MW的灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量42MW。水库正常蓄水位207.00m,正常蓄水位以下库容3620万m3。副厂房紧靠主厂房下游侧布置。安装场布置在厂房左侧。开关站布置在左侧山坡上。

通航建筑物采用垂直升船机,布置在右岸重力坝段,最大通航船只设计吨位50t。

2004年9月破土动工,2007年5月30日首台机组投产发电,2007年12月30日全部机组投入运行。

晒谷滩水电站工程特性见表4-2-2。

三、筱溪水电站

筱溪水电站位于湖南省资水干流中游新邵县境内,是一座以发电为主,兼有航运、灌溉、旅游、养殖等综合效益的大(2)型水利水电枢纽工程。2004年10月破土动工,水库控制流域面积15843km2,多年平均流量407m3/s,多年平均来水量129亿m3,正常蓄水位198.00m,总库容1.412亿m3,大坝为混凝土重力坝,坝顶高程204.50m,最大坝高44.5m,坝顶长度340m。电站装机135MW(3×40MW+1×15MW),立式轴流转桨式水轮发电机组,最大水头22.2m,额定水头19m,最小水头10m,安装4台轴流式水轮机组,多年平均年发电量5.035亿kW·h。总投资12亿元。

枢纽大坝为混凝土重力坝。河床式厂房,坝基遇宽达70余m的特大型区域断层,地质条件十分复杂,构造发育,岩性极不均一,岩石破碎、松软,呈土、石混合状,承载力和抗剪能力极低。按常规加固手段无法进行有效处理,最终成功采用“锚筋桩+坝块塑性铰接+重复固结灌浆”技术进行处理。尤其是锚筋桩加固软基技术属国内首创,在锚筋桩加固坝基稳定作用机理和理论计算方面有突破和创新。

该工程2004年动工,2008年8月5日全部投产发电。

筱溪水电站工程特性见表4-2-3。

四、浪石滩水电站

浪石滩水电站位于资水中游湖南省冷水江市,下距支流涟溪河与资水的汇合口约500m,下游160km为已建的柘溪水电站,上游18.02km为正在修建的筱溪水电站,为资水干流柘溪上游段的最后一个梯级。坝址以上控制流域面积16250km2,占资水流域面积的58.0%;水库正常蓄水位175.00m,总库容为0.8434亿m3。电站装机36MW,保证出力5.6MW,多年平均年发电量1.468亿kW·h,是一座以发电为主,兼顾航运等综合利用。

枢纽主要建筑物从左至右依次为左岸挡水坝、垂直升船机、溢流坝、电站厂房、右岸连接坝。坝顶总长度612.4m,最大坝高28m。厂房为河床式,厂房内装有3台单机容量为12MW的灯泡贯流式水轮发电机组。采用垂直升船机可通过100t级船舶,通航等级Ⅵ级。

该工程2005年8月正式动工,总工期32个月。

浪石滩水电站工程特性见表4-2-4。

五、柘溪水电站

柘溪水电站位于湖南省中部安化县境内的资水中游大溶塘峡谷,距下游益阳市170km。坝址以上控制流域面积22640km2,占资水流域面积的80%,通过坝址的多年平均流量617m3/s,多年平均年径流量194.7亿m3。工程于1958年7月动工,1962年2月第一台机组投产,1975年7月装机完毕。

柘溪水电站开发任务以发电为主,兼有防洪、航运与灌溉等综合利用效益。水电站正常蓄水位169.00m(原设计正常蓄水位167.50m,1972年提高至169.50m,1996年降为169.00m),防洪高水位为170.00m,死水位144.00m,极限死水位140.50m,水库具有不完全年调节性能。电站装机容量447.5MW,多年平均年发电量22亿kW·h,保证出力113.1MW,装机年利用小时4920h,水量利用率80%。电站通过110kV及220kV输电线路向洞庭湖及湘中工业区送电,成为湘中电网的骨干电源。因其效益显著,被誉为湖南第一颗红宝石。

柘溪水电站枢纽采用河床溢流坝、左岸斜面升船机、右岸岸边式厂房的布置方案。大坝由溢流坝段的单支墩大头坝与非溢流段的宽缝重力坝组成,采用差动式梯级收缩鼻坎挑流消能。地面厂房安装1台72.5MW和5台75MW机组,单机引水。通航建筑物为50t干运斜面升船机,设计年货运量为25万t,木材运量为12万m3。

扩机工程位于资水右岸原柘溪水电站枢纽范围内,主要建筑物包括进水口、引水及尾水隧洞、发电厂房、开关站等。扩机电站装机2台,单机容量250MW。

(一)工程关键技术问题

柘溪水电站坝址处河谷呈V形,两岸高山对峙,山顶高出正常水面约200m,坝基为轻微变质的前震旦系板溪群砂岩与板岩互层,岩性致密坚硬,抗压、抗剪强度高,渗透性微弱,虽有层间错动破碎带,但厚度小,倾角陡峻,对建坝无甚影响。柘溪扩机工程重点研究了施工爆破震动、飞石控制及狭小场地内厂房空间布置整合。

1.施工爆破震动和飞石控制

扩机工程施工部位距离大坝及进水口最小距离为55m,距离灌浆帷幕50m,距离原导流洞堵头36m,距离电厂办公大楼14m,距离老厂房15m,距离老厂开关站22m。爆破开挖过程中产生的振动(冲击)、飞石会对基岩、建筑物及设备等造成不同程度的影响和危害,鉴于此,在扩机建设前期进行了现场爆破试验研究,重点针对厂房区域进行了现场爆破试验和减震槽隔震效果评价的三维动力有限元模拟分析,根据现场爆破试验和分析成果,研究爆破震动衰减规律,确定爆破震动控制标准和控制措施,进行爆破开挖程序和施工爆破设计。在施工过程中,对于每一次爆破均进行了实地监测,根据监测结果进行爆破参数修正。对于进水口岩坎邀请国内知名专家参加制定了专门的爆破方案,达到了预期效果。

2.狭小场地内厂房空间布置整合

由于扩机厂房布置在老发电厂房中控室与开关站之间的大溶溪沟内,场地狭窄,地面高程102.71~122.10m,山坡坡角35°~55°,场地远不能满足一般的地面厂房建筑物的布置要求。为此设计利用厂房上下游开挖形成的边坡楔形空间进行空间整合:降低主安装间高程,使其低于发电层与老厂安装间同高,平面上紧靠老厂安装间,连通后解决老厂安装场偏小、检修场地紧张等问题;利用主厂房后边坡开挖形成的楔形空间,布置主变场,主变压器经⑧机组第Ⅰ象限运输轨道进入主厂房,再由主厂房内桥吊水平运输至安装场,进行安装检修;立面上主厂房、主变场、GIS开关站、出线平台形成多层重叠布置,重叠最大高度达38m,最大地利用了空间。

(二)工程获奖情况

柘溪水电站大头坝加固设计与施工技术获湖南省科技进步二等奖,柘溪水电站扩机工程获湖南省2010年度优秀工程设计一等奖。

柘溪水电站工程特性见表4-2-5。

六、东坪水电站

东坪水电站位于资水中游,湖南省益阳市安化县县城东坪镇闵家湾,上距柘溪水电站约10km,为资水流域规划柘溪以下河段拟定的7个梯级开发方案的第一级。坝址以上控制流域面积22816km2,占资水流域面积的81.4%;水库正常蓄水位96.50m,总库容为0.195亿m3。电站装机72MW,保证出力16.38MW,多年平均年发电量2.912亿kW·h。该工程以发电为主,兼有航运、供水、交通等综合利用,是柘溪水电站的反调节电站。

枢纽主要建筑物从左至右依次为:左岸非溢流坝段、电站厂房、河床泄洪闸坝段、右岸船闸和右岸非溢流坝段等。东坪水电站属Ⅳ等工程规模,主要建筑物级别为3级,按照50年一遇洪水标准设计,500年一遇洪水标准校核。非溢流坝为混凝土重力坝,大坝坝顶总长度503.74m,最大坝高23m。厂房为河床式地面厂房,厂房内装有4台单机容量为18MW的灯泡贯流式水轮发电机组。船闸布置于河床右岸,主要由上闸首、闸室、下闸首和上、下游引航道组成,通航100吨级船舶。

东坪水电站工程于2006年12月正式动工建设,4台机组分别于2007年4月、6月、9月、11月投产发电。

东坪水电站荣获“2007年度湖南省重点建设目标管理先进单位”。

东坪水电站工程特性见表4-2-6。

七、株溪口水电站

株溪口水电站位于资水干流中游株溪支流出口约2km处,地处湖南省安化县境内,上距东坪电站约16.2km,距县城约15.0km;下距株溪口约1.2km。坝址以上控制流域面积23213km2,占资水流域面积的82.8%;水库正常蓄水位87.50m,总库容为0.5亿m3。电站装机74MW,保证出力15.6MW,多年平均年发电量2.952亿kW·h。其是一个以发电为主,兼有航运等综合利用的水电工程。

枢纽布置从左至右依次为:左岸船闸、主河床12孔溢流闸坝、右岸厂房。溢流坝按4级建筑物设计。大坝挡水高程87.50m,设计洪水标准50年一遇,校核洪水年为200年一遇。厂房为河床式,厂房内装有4台单机容量为18.5MW的灯泡贯流式水轮发电机组。株溪口坝线河道的航道等级远景规划为V级航道,设计通航吨位近期为100t,远景300t,设计船型为100t级驳船。

该工程2005年11月2号正式动工,总工期36个月。

株溪口水电站工程特性见表4-2-7。

八、马迹塘水电站

马迹塘水电站位于资水干流的中游、桃江县境内,距上游株溪口水电厂41.8km、下游距白竹洲水电站19.5km。电厂于1976年11月由桃江县政府组织动工兴建,1981年由省电力局接管,1983年建成投产,是我国第一座低水头灯泡贯流式机组的水电厂。3台水轮发电机组均从奥地利引进,单机铭牌出力18.5MW,总装机容量55.5MW,年设计发电量2.76亿kW·h。1987年5月,《湖南省马迹塘水力发电厂工程竣工验收鉴定书》(采用56黄海高程),核定的3台机组最大出力为48.3MW,较电厂铭牌出力55.5MW减少13%,2007年以前,实际多年平均年发电量为2.43亿kW·h左右。

2010年3月,下游白竹洲水电站建成并蓄水发电,蓄水位49.00m,加上上游柘溪水电站扩机调峰后,马迹塘水电厂发电出力受损;2013年12月,经湖南省水利水电勘测设计研究总院复核,目前3台机组最大出力42MW,多年平均年发电量设计值为1.89亿kW·h。

马迹塘水电厂坝址以上控制流域面积26171km2;总库容为0.88亿m3。枢纽部分由挡水坝、溢流坝、船闸、厂房及副坝等建筑物组成。大坝采用混凝土重力坝型,最大坝高26.8m,坝顶总长度412m。厂房系河床式,布置于河床左侧,与左岸台地副坝相接,资水下游系全年通航河道,本枢纽水库改善航道15.8km,设单级船闸,其船闸年通航能力100万t。

马迹塘水电厂属Ⅲ等工程,临时建筑物属Ⅴ级,初步设计按二期导流安排,由于二期施工时,电站机组尚未落实,因此厂房工程改列为三期施工。一期工程1976年11月动工,1982年5月机组开始安装,1983年8月,3台机组相继投入运行。

工程获奖情况:马迹塘水电站建设获湖南省优秀工程勘察二等奖、优秀工程设计二等奖。

作为当时国家引进国外技术的试点项目,电厂投产以来,为灯泡贯流式机组技术在我国的推广应用发挥了龙头示范、技术支援的作用,为国内10多家同类型电厂培养和输送了大批生产技术人才,先后获得了“全国文明单位”“全国模范职工之家”“全国设备管理优秀企业”等荣誉。

马迹塘水电站工程特性见表4-2-8。

九、白竹洲水电站

白竹洲水电站位于益阳桃江县境内资水干流的下游。该工程以发电为主,为资水柘溪水电站下游七级规划中的第五级。枢纽属Ⅲ等中型工程,是一座以发电为主,兼有航运、旅游等综合效益的水利水电工程。坝址位于白竹洲洲头处(洲长约4.5km),河道由白竹洲分为左右两汊,其中左汊为主河道。枢纽总平面布置主要建筑物从左到右依次为:左汊左岸土坝、电站厂房、左汊溢流闸坝、船闸、中洲土坝、右汊溢流闸坝、右岸连接重力坝段。工程由永久建筑物挡水坝、电站厂房为4级建筑物;船闸设计通航吨位为300t。

水库正常蓄水位49.00m,相应库容为4364万m3,总库容为9800万m3。该厂房为河床式,厂内装设5台单机容量为9MW的GZ(B113)-WP-640灯泡贯流式水轮发电机组,总装机容量45MW,多年平均年发电量2.01亿kW·h,项目预算总投资5.5亿元。

工程于2008年6月19日正式开工。2010年4月23日首台机组投产发电。

白竹洲水电站工程特性见表4-2-9。

十、修山水电站

修山水电站位于湖南省桃江县境内资水干流的下游,是资水干流自柘溪电站以下的第6级,下距桃江县城16km,距益阳市44km;坝址以上控制流域面积27000km2,占资水流域面积的96.3%,总库容1.5869亿m3,正常蓄水位43.00m,装机容量65MW,设计多年平均年发电量2.76亿kW·h,正常蓄水位下库容为4363.4万m3,是一个以发电为主,兼有航运等综合利用的水电枢纽工程。

枢纽总平面布置,主要建筑从右至左依次是右岸土坝段、右岸厂房、溢流闸坝段、船闸、左岸连接土坝段。电站厂房布置在靠右岸河床,厂房机组段长度91m,安装场长27m,厂房内安装5台13MW的贯流式水轮发电机组,机组额定水头5.1m,最大水头8.2m,最小水头2.5m;通航建筑物采用单级船闸。工程等别为Ⅱ等,永久性水工建筑物为3级,永久性次要建筑物为4级;临时性建筑物为5级,船闸设计通航吨位为300t。

该工程2004年10月动工,2006年8月28日第1台机组投入发电。

修山水电站工程特性见表4-2-10。

十一、渣滩水电站

渣滩水电站,位于邵阳县西部。坐落在邵阳县霞塘云乡,资水上游—赧水下游的渣滩处,是赧水最后一级梯级工程。下游流经2.2km与夫夷水在双江口汇合,枢纽工程离邵阳县城—塘渡口镇公路7km。工程控制集雨面积7149km2,源于城步县清界山。

枢纽工程:枢纽工程由溢流坝、电站、船闸和公路桥四大部分组成。桥坝轴线全长307.5m,溢流坝坝高6.7m,弧形闸门为15孔10m×7.3m,上游正常高水位232.00m,设计水头10.2m,电站装机容量14MW。正常库容3500万m3。

厂区工程:发电主厂房面积3475.86m2,总装机8×1500kW+1×2000kW,升压站35kV出线三回,主变容量为2×8000kVA。

生活宿舍区:建办公楼一栋、宿舍九栋(含水工值班室、职工宿舍、检修值班室、食堂、保卫室和电站仓库等),总建筑面积7500m2。

电站于1975年7月动工修建,1980年2月投产发电。

渣滩水电站工程特性见表4-2-11。

十二、堡口水利水电枢纽

堡口水利水电枢纽工程位于资江上游一级支流夫夷江中游,是一座以发电为主,兼有防洪、交通、养殖、航运等综合性工程。控制坝址以上流域面积2980km2,装设9扇泄洪闸门,3台发电机组,总装机容量为12MW(3×4MW)。工程于1991年动工,1994年首台机组运行。

2012年经湖南省水利厅〔2012〕37号文件批准同意,堡口水利水电枢纽工程于2013年进行增效扩容项目改造,改造后设计容量13.2MW(3×4.4MW),设计多年平均年发电量6044万kW·h。

堡口水利水电枢纽工程特性见表4-2-12。

十三、双江口水电站

双江口水电站位于资江二级支流大洋江支流云溪河下游,在湖南省娄底市新化县城西南27km处的炉观镇芷溪村境内,是一座小型引水式发电站。电站由拦河坝、引水渠、电站上、下厂房、生活区四部分组成。拦河坝在水车镇田家村境内,距县城61km。坝址控制流域面积298km2,占云溪河全流域面积的58.4%。水库正常蓄水位400.00m,死水位397.75m,相应库容97.2万m3,属日调节水库。电站总装机容量11.4MW,设计多年平均年发电量5798万kW·h,电站以2回35kV线路分别接入炉观变电站和水车变电站。工程以发电为主,上厂房尾水跨河渡槽注入炉观坝总干渠,兼顾农田灌溉。

大坝、厂房、泄洪建筑物按小(2)型工程设计。大坝、厂房的防洪标准分别按20年、30年一遇洪水设计。大坝为圬工重力坝,右岸最大坝高13m,坝顶长度102.47m。引水渠长13.714km,设计流量10m3/s。分上、下厂房,装有4台混流式卧轴水轮发电机组,上厂房2台单机2500kW,下厂房2台单机3200kW。压力钢管为两机共一主管,设计水头分别为160.1m和180.3m。水库淹没影响人口41人,淹没田土56亩。

工程勘测设计工作始于1977年,1979年筹备建设,同年10月破土动工,1980年底停工缓建。工程于1983年复工,1984年4月完成拦河坝,1985年底引水渠全线完工,1986年6月4日上厂房2台机组投产发电,1987年6月13日下厂房2台机组全部投产。

工程由湖南省水电设计研究院设计,机组由酒埠江电站施工和安装,压力钢管由湖南省水工机械厂负责制作和安装。2007年2月前属新化县水利局二级机构企业化管理的事业单位,以后改制为新化县盛和水电开发中心,属私有制企业。

双江口水电站工程特性见表4-2-13。