概述
龔嘴水電站位于中國四川省、大渡河上,右鄰樂山峨邊彝族自治縣五渡鎮(zhèn),左靠成昆線,距下游樂山市90km。工程壩址以上控制流域面積76130k㎡,多年平均流量1500立方米/秒。大壩為混凝土重力壩,最大壩高85.6m,電站設(shè)計(jì)水頭48米,最大水頭53.08米,最小水頭34.7米。總庫容3.1億立方米,水電站裝機(jī)容量77萬kW,保證出力17.9萬kW,多年平均發(fā)電量34.2億kW·h。工程以發(fā)電為主,兼顧漂木。
龔嘴水電站是2003年四川省政府辦公廳批復(fù)的《四川省大渡河干流水電規(guī)劃調(diào)整報(bào)告》推薦的3庫22級開發(fā)方案中的第21個(gè)梯級電站,大渡河水電基地是國家規(guī)劃的十三大水能基地之一,十三大水電基地資源量超過全國的一半,基地的建設(shè)在水電建設(shè)中居重要地位,是西部大開發(fā)標(biāo)志性工程。十三大水電基地的提出對我國實(shí)現(xiàn)水電流域梯級滾動(dòng)開發(fā),實(shí)行資源優(yōu)化配置,帶動(dòng)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展都起到了極大的促進(jìn)作用。
水文地理
電站壩址水面較窄。河床覆蓋層深10~30m,基巖為前震旦紀(jì)花崗巖,巖性堅(jiān)硬。巖體內(nèi)有較多的同期輝綠巖脈侵入,緩傾角裂隙發(fā)育,但傾向上游,河床部位風(fēng)化微弱,兩岸谷坡風(fēng)化較強(qiáng)烈。地震基本烈度為8度。
壩址以上流域面積76130平方公里,多年平均年徑流量472.5億立方米,多年平均流量1500立方米/秒,多年平均年輸沙量2990萬噸。一期工程水庫正常蓄水位528米,死水位518米,總庫容3.39億立方米,為日調(diào)節(jié)水庫。大壩按千年一遇洪水設(shè)計(jì),洪峰流量13700立方米/秒,水位528.8米;按萬年一遇洪水校核,洪峰流量15800立方米/秒,水位530.6米。
據(jù)資料,1997年的入庫沙量4 270萬t,1998年入庫5 270萬t,1999年入庫6 370萬t。來沙主要集中在每年的5~10月,約占全年來沙總量的96.7%。根據(jù)泥沙成份分析報(bào)告,懸沙的礦物成份百分比含量為:SiO2占59.62%,F(xiàn)e2O3占3.62%,Al2O3占10.46%,CaO占8.00%,MgO占4.11%。
泄洪設(shè)施:溢流壩段的左側(cè)有1孔溢洪道,堰頂高程506米,孔口寬12米,高22米。最大泄量3000立方米/秒。右側(cè)有3孔溢洪道,堰頂高程和孔口尺寸與左側(cè)相同,最大泄流量9000立方米/秒。泄洪排沙底孔:左岸2孔,孔口寬5米,高8米,底坎高程472米;右岸1孔,孔口寬5米,高6米。底坎高程均為471米。7臺(tái)機(jī)組總引水量為1862立方米/秒。
龔嘴水電站運(yùn)行至今已近30年。由于庫區(qū)泥沙淤積已至壩前,排沙底孔沖刷磨損十分嚴(yán)重,特別是在邊壁5.3m以下及渠槽底部磨損更嚴(yán)重,最深沖坑達(dá)0.36m。邊壁4-5 m以上部分的沖磨已基本穩(wěn)定,后采用環(huán)氧砂漿修補(bǔ),但效果并不顯著,耐久時(shí)間不長,反復(fù)修補(bǔ)的工作量很大,每3年檢修一次,平均磨蝕深約為10 cm。而6號孔的工作門附近,原采用的20 mm鋼板襯砌至今有的仍能使用。
樞紐布置
樞紐布置自右至左為:右岸擋水壩段(20~16壩段),地面廠房(15~11壩段),溢流壩段(9~7壩段和4壩段),間隔分布的沖沙底孔壩段(15,10,4壩段),漂木道(5壩段),左岸擋水壩段(3~1壩段),地下廠房。
電站樞紐建筑物主要有攔河壩、右岸壩后地面廠房、左岸窯洞式地下廠房等。攔河壩為混凝土實(shí)體重力壩,壩頂高程530.5m,最大壩高85m,壩頂全長447m,攔河壩為混凝土重力壩,泄洪排沙底孔3個(gè),孔口底高程為472m,進(jìn)口弧型閘門前為有壓流,閘門后為明流。6號,10號底孔的孔口面積為5m×8 m(寬×高),長度86.5 m,15號孔的面積為5m×6m,長200m。攔河壩全長447m,壩頂高程530.5m,壩體混凝土量70余萬立方米。共有4孔表面溢洪道,孔口尺寸為12m寬、18m高,堰頂高程506m。右部3孔下游用面流銜接,鼻坎高度15.5-21m,下游水深25-35m,洪水時(shí)可以漂木;左部1孔下游用遠(yuǎn)驅(qū)水躍銜接,水深較小,不能漂木。校核洪水時(shí),溢流頂單寬流量達(dá)254立方米/s,尾端鼻坎處最大單寬流量160立方米/s,最大流速30多m/s。
樞紐布置: 壩址處河谷為“U”形,水面較窄,河床覆蓋層深10-30米,壩基為前震旦系花崗巖,巖性堅(jiān)硬。主壩為混凝土重力壩,壩頂長370米,左河床為溢流壩段,布置4孔表面式溢洪道,左1孔,右3孔,兩者之間設(shè)寬9米,長330米的漂木道。其進(jìn)水口處設(shè)有活動(dòng)渡槽,以適應(yīng)庫水位的變化。
右河床為廠房壩段。壩后式廠房內(nèi)安裝4臺(tái)豎軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組,單機(jī)容量100MW,額定轉(zhuǎn)速88.2r/min,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑5.5米,發(fā)電機(jī)為傘式空冷型,額定電壓15.75KV,定子鐵芯內(nèi)徑12.8米。副廠房位于主廠房上游。
地下式廠房位于左岸岸邊,內(nèi)裝3臺(tái)豎軸混流式水輪發(fā)電機(jī),機(jī)組的型式、結(jié)構(gòu)和容量與壩后式廠房的機(jī)組相同。其控制室和副廠房布置在下游左岸岸邊。
兩個(gè)220kV屋外開關(guān)站,一個(gè)位于廠房上游廠壩間,另一個(gè)布置在壩下游左岸岸坡上。
為減少泥沙對水輪機(jī)磨損,在溢洪道兩側(cè)和壩后式廠房安裝間的一側(cè)設(shè)有泄洪排沙底孔,在左岸地下廠房進(jìn)水口處設(shè)有攔沙坎。
3孔沖沙底孔尺寸為5m×8m和5m×6m兩種,孔口底板位于運(yùn)行水位下56m,比廠房進(jìn)口低22m,工作門下游呈無壓流,單孔最大泄流能力達(dá)1100立方米/s,對減少泥沙過機(jī)有顯著作用。
漂木道系利用原導(dǎo)流明渠導(dǎo)墻為基礎(chǔ)而形成的陡槽,進(jìn)口在5號壩段,槽長400m,槽寬9m,縱向坡度13%。進(jìn)口處設(shè)有活動(dòng)渡板,庫水位變幅5m時(shí)均可過木,槽底設(shè)有人工加糙物以保持足夠水深,利于漂木。漂木流量105立方米/s,過木能力可達(dá)50~60件/min(平均每3件折為1立方米)。
壩后式廠房內(nèi)安裝4臺(tái)豎軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組,單機(jī)容量10萬kW,額定轉(zhuǎn)速88.2r/min,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑5.5m,發(fā)電機(jī)為傘式空冷型,額定電壓15.75kV,定子鐵芯內(nèi)徑12m。副廠房位于廠房上游。壓力鋼管直徑8m。地下廠房位于左岸岸邊,內(nèi)裝3臺(tái)豎軸混流式水輪發(fā)電機(jī),機(jī)組的型式、結(jié)構(gòu)和容量與壩后式廠房的機(jī)組相同,其副廠房布置在下游左岸岸邊。
兩個(gè)220kV屋外開關(guān)站,一個(gè)位于廠房上游廠壩之間,另一個(gè)布置在壩下游左岸岸坡上。龔嘴水電站位于四川省岷江支流大渡河上,距下游樂山市90公里。電站以發(fā)電為主。工程按“高壩設(shè)計(jì),低壩施工”方案,分兩期建設(shè),一期裝機(jī)容量700MW,建有壩后和左岸地下兩個(gè)廠房。壩后廠房裝機(jī)容量400MW。地下廠房裝機(jī)容量300MW。全廠保證出力179MW,多年平均年發(fā)電量34.18億KW·h,以4回220KV電壓輸電線路接入四川電力系統(tǒng),是系統(tǒng)當(dāng)前主要的調(diào)峰水電站。主壩為混凝土重力壩,壩頂高程530.5米,最大壩高85.5米。一期工程于1966年3月開工,1972年2月第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電,1978年竣工。
工程施工
工程分兩期建設(shè),一期工程于1966年3月開工,1972年2月第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電,1978年12月全部建成投產(chǎn)。工程規(guī)模為大(2)型,攔河壩為2級建筑物。大壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1000年一遇。工程主體工程量為:土石方開挖277萬立方米,混凝土澆筑155萬立方米。采用明渠導(dǎo)流。明渠底寬35m,設(shè)計(jì)流量9560立方米/s。
設(shè)有2×5m×8m和1×5m×6m導(dǎo)流底孔,圍堰最大高度35m?;A(chǔ)覆蓋層厚27m,基礎(chǔ)防滲采用混凝土防滲墻,堰體防滲為木板心墻。1968年2月截流,實(shí)測流量448立方米/s,立堵,最大落差4m。
施工時(shí)堆放在下游的石碴,抬高尾水1.7~4m,每年損失發(fā)電量2億kW·h,雖作了一定處理,但未得到基本解決。
運(yùn)行效益
龔嘴水電站自發(fā)電以來,到1990年底累計(jì)發(fā)電523.3億KW·h,擔(dān)負(fù)四川電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù),對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了重要作用。該電站的水庫已被徹底淤死,只能依靠徑流發(fā)電,失去了調(diào)蓄洪水的能力。水庫淹沒耕地245.7公頃,遷移人口4105人。