簡介
鳳灘水電站位于中國湖南省沅陵縣、沅水支流酉水下游,距沅陵縣45km?;炷量崭怪亓皦危畲髩胃?12.5m,校核洪水位時總庫容17.33億m3,1970年10月開工,1978年5月第一臺機組發(fā)電,1979年完工。老廠裝機容量40萬kW,保證出力10.3萬kW,多年平均發(fā)電量20.43億kW·h,2004年左岸擴機兩臺20萬kW機組投運,隨后進行老廠2號機組增容工程,總裝機容量達到81.5萬kW。以發(fā)電為主,兼顧防洪、航運、灌溉、養(yǎng)殖等。
結(jié)構(gòu)
壩址為"U"形河谷,枯水期河床寬140m,河床右側(cè)礁石灘寬100m,地層為前震旦系板溪砂巖夾少量板巖,巖性致密堅硬,但斷層、節(jié)理發(fā)育。地震烈度為5度。 壩址以上流域面積17500平方公里,多年平均流量504立方米/秒,實測最大流量16900立方米/秒,多年平均輸沙量352萬立方米。千年一遇設(shè)計洪水流量29400立方米/秒,相應(yīng)洪水位209.56m,5000年一遇校核洪水流量34800立方米/秒,相應(yīng)洪水位221.4m,相應(yīng)庫容17.33億立方米。正常蓄水位205m,相應(yīng)庫容13.9億立方米,死水位170m,相應(yīng)庫容3.3億立方米,調(diào)節(jié)庫容10.6億立方米。汛期防洪控制水位198.5m,防洪庫容6.22億立方米。水庫淹沒耕地495公頃。遷移人口1.1萬人。
樞紐布置
樞紐建筑物包括混凝土空腹拱壩、放空兼泄洪底孔,壩內(nèi)廠房和過船過木筏道。
空腹重力拱壩
壩頂高程221.5m,壩頂弧長488m,為定圓心定半徑拱。大壩共分27個壩段,拱冠左側(cè)為廠房壩段,位于枯水河槽,最大壩高112.5m,最大底寬60.44m;拱冠右側(cè)為溢流壩段,位于河床礁石灘上,最大壩高106.5m,最大底寬59.5m;兩岸為非溢流壩段。壩內(nèi)空腹沿壩軸線長255.8m。廠房壩段空腹高40.1m,寬20.5m。溢流壩段空腹寬28m,壩前腿寬20m,壩后腿寬11.5m。空腹斷面為橢圓曲線,橢圓長軸基本上與荷載的合力平行,向上游傾斜。為便于施工,空腹拱頂由一個兩心圓曲線組成,空腹高度控制在約1/3壩高,頂點高程139.1m。采用空腹重力拱壩除了能協(xié)調(diào)泄洪與廠房布置的矛盾,節(jié)省工程量外,其本身特點是改善了壩體應(yīng)力,使超載能力增大,有利于壩基排水和混凝土散熱降溫。
放空兼泄洪底孔
溢洪道布置在8~12號壩段(廠房壩段)和12~20號壩段(溢流壩段)上。溢洪道凈寬182m,堰頂高程193m,共有13孔,裝有寬14m、高13.13m的弧形鋼閘門,最大單寬流量170立方米/秒。為了減少水流及回流淘刷壩腳,壩下采用了兩岸混凝土護坡和河床護坦等措施。為了防止下泄量大時出現(xiàn)水流集中,下游沖刷加劇現(xiàn)象,并考慮下游水墊淺、地質(zhì)條件不利、抗沖能力低的情況,采用高低坎空中碰擊消能方式,6孔高坎,7孔低坎,相間布置,挑坎高差達28m。低挑坎為連續(xù)式,高挑坎為舌式擴散型。泄洪時形成上下兩層水流,在橫向和縱向(空中)碰撞,強烈擾動,擴散摻氣,消能效果良好?!≡谟野?1號壩段設(shè)有一個放空兼泄水底孔,矩形進水口,斷面尺寸為6m×12m,進口底坎高程145m,進口設(shè)平板事故檢修門,出口設(shè)弧形工作門,斷面尺寸6m×7m。死水位時泄量為812立方米/秒;校核洪水時,可輔助溢洪道宣泄流量1280立方米/秒。
壩內(nèi)廠房
壩內(nèi)式廠房布置在9~12號壩段空腹內(nèi),廠房長85m,寬20.5m,高40.1m,裝有4臺10萬kW混流式發(fā)電機組。水輪機為HL702-LJ-410型,轉(zhuǎn)輪直徑4.1m。引水系統(tǒng)采用深井式引水道,單機單管引水,進水口布置在9~12號壩段的溢流壩閘墩首部,4根直徑5.6m的壓力鋼管沿上游面垂直下降,然后水平穿過壩體。主廠房右側(cè)布置220kV開關(guān)站及2臺220kV自耦變壓器。第一副廠房和110kV變電開關(guān)站布置在左岸非溢流壩后。
過船過木筏道
船、筏道布置于右岸非溢流壩段,沿右岸山坡布置,采用雙重垂直橋吊加斜面升船機的綜合方案。上游通航水位205~170m,下游通航水位114.2~117.36m??赏ㄟ^50t級船只,年過壩能力為木材10萬t,貨物10萬t。2條直徑1.6m的灌溉引水管布置在右岸21~22號壩段內(nèi),引用流量為8立方米/秒。
工程施工
工程總量為土石方開挖61萬立方米,混凝土澆筑122.8萬立方米,鋼筋及鋼材用量2.03萬t?!〔捎枚谑┕?,第一期由明渠導(dǎo)流,第二期由壩體導(dǎo)流底孔過流。在空腹封拱和廠房拱頂施工時采用預(yù)制拱肋和拱架,其跨度達15.35m,重量分別3.85t和9t,按雙鉸拱設(shè)計,用10t門機吊裝就位于大壩伸出的牛腿上,上鋪預(yù)制板后進行拱頂混凝土澆筑。 施工過程中發(fā)生過圍堰被沖毀和副廠房進水、發(fā)電機被淹等事故。1980年8月4日大壩下泄12500立方米/秒時,沖壞了下游兩岸公路。