淺議羅閘河一級(jí)水電站建設(shè)要點(diǎn)

(新華水力發(fā)電有限公司， 北京 100070)

淺議羅閘河一級(jí)水電站建設(shè)要點(diǎn)

趙曉溪

(新華水力發(fā)電有限公司， 北京 100070)

為加快地方基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，緩解云南省臨滄市云縣電力供需矛盾，促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，開(kāi)發(fā)建設(shè)了羅閘河一級(jí)水電站。本文結(jié)合羅閘河一級(jí)水電站建設(shè)過(guò)程，總結(jié)建設(shè)要點(diǎn)，希望對(duì)類(lèi)似水電站建設(shè)有一定參考和借鑒。

羅閘河；一級(jí)水電站；混合式；發(fā)電；建設(shè)要點(diǎn)

1 引 言

為加快地方基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，推進(jìn)“云電外送”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)施，急需發(fā)展有調(diào)節(jié)性能的水電站，以提高電網(wǎng)電能質(zhì)量和電網(wǎng)運(yùn)行安全。以就地使用、就地電力電量平衡、實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)的原則，并與大電網(wǎng)調(diào)劑余缺、互通有無(wú)，結(jié)合云南省臨滄市云縣小水電資源現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)建設(shè)羅閘河一級(jí)水電站[1]。電站開(kāi)發(fā)方式為混合式，開(kāi)發(fā)任務(wù)主要為水力發(fā)電，無(wú)灌溉、防洪和航運(yùn)要求。本文結(jié)合羅閘河一級(jí)水電站建設(shè)過(guò)程，總結(jié)建設(shè)要點(diǎn)，為類(lèi)似水電站建設(shè)提供借鑒。

2 工程概況

云縣位于云南省西南部，全縣主要河流共38條，總徑流面積3374.77km2，年末水量184968.7萬(wàn)m3，總水能蘊(yùn)藏量41.78萬(wàn)kW，可開(kāi)發(fā)利用20萬(wàn)kW。由于云縣小水電站多為引水式電站，上游均無(wú)水源調(diào)節(jié)能力，發(fā)電量不穩(wěn)定，水電生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)受氣候影響較大。急需發(fā)展有調(diào)節(jié)性能的水電站，以提高電網(wǎng)電能質(zhì)量和電網(wǎng)運(yùn)行安全性。以就地使用、就地電力電量平衡、實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)為原則，并與大電網(wǎng)調(diào)劑余缺、互通有無(wú)，結(jié)合云縣小水電資源現(xiàn)狀，規(guī)劃建設(shè)羅閘河一級(jí)水電站。

羅閘河一級(jí)水電站位于瀾滄江右岸一級(jí)支流羅閘河下游峽谷段，其壩址距太平關(guān)公路橋9.4km，距云縣縣城36km。214國(guó)道貫穿整個(gè)工程區(qū)，交通便利。工程區(qū)地理坐標(biāo)：北緯24°29′37″～24°30′26″，東經(jīng)100°19′16″～100°24′30″。羅閘河集水面積3231km2，干流河長(zhǎng)190.2km，流域行政區(qū)域涉及保山市、臨滄市的昌寧、風(fēng)慶、云縣和永德四個(gè)縣。

3 建設(shè)要點(diǎn)

綜合分析羅閘河一級(jí)水電站的建設(shè)過(guò)程，提煉主要建設(shè)要點(diǎn)如下：

3.1 詳細(xì)的可行性分析

工程建設(shè)前期開(kāi)展了詳細(xì)的可行性分析，為確保工程建設(shè)順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。首先明確建設(shè)羅閘河一級(jí)水電站的重要意義為：有利于加快地方基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有利于促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有利于“云電外送”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)施，建設(shè)十分必要；其次明確電站的開(kāi)發(fā)方式和主要任務(wù)：電站開(kāi)發(fā)方式為混合式，開(kāi)發(fā)任務(wù)主要為水力發(fā)電，無(wú)灌溉、防洪和航運(yùn)要求；第三明確電站建設(shè)所具備的條件：水庫(kù)不存在滲漏問(wèn)題且具有日調(diào)節(jié)性能，庫(kù)岸穩(wěn)定性較好，所選壩址具備修建混凝土拱壩的地形和地質(zhì)條件[2]；第四明確工程等別為Ⅲ等，首部樞紐建筑物為3級(jí)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇，發(fā)電引水隧洞、調(diào)壓井、壓力管道、廠房及升壓站等為4級(jí)建筑物，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，移民洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，征地洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇；第五采取相應(yīng)的措施以消除和減輕電站建設(shè)帶來(lái)的不利影響；第六明確電站從國(guó)家整體角度評(píng)價(jià)是經(jīng)濟(jì)合理的，并具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

3.2 合理布置工程建筑物布局

羅閘河一級(jí)水電站工程以發(fā)電為單一任務(wù)，主要建筑物包括攔河壩、引水建筑物和發(fā)電廠房等，其中混凝土拱壩最大壩高59.0m，總庫(kù)容1396萬(wàn)m3，電站裝機(jī)容量30MW。結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，電站工程等別為Ⅲ等，永久性主要建筑物如大壩、泄洪排沙建筑物等為3級(jí)建筑物，發(fā)電引水隧洞、調(diào)壓井、壓力管道、廠房及升壓站等為4級(jí)建筑物，施工導(dǎo)流等為5級(jí)建筑物。

綜合考慮地形地貌、工程投資、占用耕地等多因素，開(kāi)展多方案綜合經(jīng)濟(jì)比較，合理布置工程建筑物布局。壩址位于羅閘河下游峽谷河段，壩型為C20W8混凝土拋物線型雙曲拱壩。水庫(kù)泄洪采用壩頂表孔結(jié)合沖砂泄洪底孔泄洪，挑流消能，設(shè)弧形閘門(mén)控制，工作閘門(mén)采用弧形鋼閘門(mén)，并設(shè)一道平板檢修閘門(mén)。發(fā)電引水進(jìn)水口位于大壩上游約30m左岸，塔墻式結(jié)構(gòu)，調(diào)壓井設(shè)在廠后山坡，為水室式結(jié)構(gòu)。廠址位于距壩址約850m的左岸，設(shè)計(jì)尾水位971.00m。發(fā)電廠由主廠房、副廠房、升壓站等組成。

3.3 合理確定水力機(jī)械、電工、金屬結(jié)構(gòu)和消防等設(shè)備設(shè)施

結(jié)合電站裝機(jī)容量等參數(shù)，進(jìn)行多方案經(jīng)濟(jì)比較，篩選確定水力機(jī)械，選擇立軸混流式機(jī)組，型號(hào)為HLA551c-LJ-250，額定轉(zhuǎn)速200r/min，額定功率15.54MW，額定流量46.58m3/s，配SF-J15-30/5500型發(fā)電機(jī)組。

根據(jù)梯級(jí)電站的裝機(jī)總規(guī)模，電站送出確定采用110kV電壓等級(jí)，發(fā)電機(jī)電壓側(cè)為擴(kuò)大單元接線方式，升高電壓側(cè)(110kV)為單母線接線方式，2回110kV出線。

結(jié)合電站主要建筑物，合理布設(shè)金屬結(jié)構(gòu)，主要包括泄水建筑物金屬結(jié)構(gòu)、引水建筑物金屬結(jié)構(gòu)和發(fā)電廠建筑物金屬結(jié)構(gòu)等三部分組成。共計(jì)閘門(mén)門(mén)槽和攔污柵埋件12孔，閘門(mén)9扇，攔污柵2扇，各種類(lèi)型啟閉機(jī)11臺(tái)。

各建筑物結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土或混凝土框架實(shí)體磚充填墻，建筑物主體耐火等級(jí)為二級(jí)。樓板承重構(gòu)件為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，隔墻、承重墻為磚砌件，耐火等級(jí)也為二級(jí)。根據(jù)《防火規(guī)范》的要求，對(duì)整個(gè)發(fā)電廠廠區(qū)進(jìn)行消防總體設(shè)計(jì)，以達(dá)到有效預(yù)防和減少火災(zāi)危害的要求。

3.4 詳細(xì)全面開(kāi)展施工組織設(shè)計(jì)

在詳細(xì)分析電站現(xiàn)場(chǎng)施工條件(對(duì)外交通、建筑材料、施工用電、施工用水)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)。

2.1 親魚(yú)培育 試驗(yàn)中的催產(chǎn)親體為F1代灰裂腹魚(yú)，雌魚(yú)5齡，最小個(gè)體850 g，最大個(gè)體1 050 g；雄魚(yú)5齡以上，體重400 g左右。5齡的親魚(yú)95%左右個(gè)體達(dá)性成熟，本次繁殖試驗(yàn)選用的催產(chǎn)親體為平均體質(zhì)量達(dá)到900 g左右的雌魚(yú)，選用標(biāo)準(zhǔn)為生長(zhǎng)速度快、身體健康、線條流暢、無(wú)傷病或畸形現(xiàn)象。

3.4.1 施工導(dǎo)流

選用非汛期10年一遇為擋水設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，選定枯期12月至次年5月為圍堰擋水時(shí)段，施工期壩體度汛設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為汛期20年一遇。根據(jù)樞紐布置、地形及地質(zhì)條件等情況，工程攔河壩采用枯水期“一次斷流，導(dǎo)流隧洞導(dǎo)流”方式，即非汛期天然來(lái)水從導(dǎo)流洞過(guò)水；汛期壩體擋水，天然來(lái)水從導(dǎo)流隧洞、壩體導(dǎo)流底孔和沖砂孔聯(lián)合過(guò)水度汛，壩體繼續(xù)施工直至完成。導(dǎo)流隧洞采用城門(mén)洞型，上下游圍堰均采用土石混合結(jié)構(gòu)。根據(jù)施工總進(jìn)度計(jì)劃，截流安排在第一年12月初進(jìn)行，擬采用立堵截流方式。導(dǎo)流底孔全孔堵死，采用鋼筋混凝土閘門(mén)下閘封堵。

3.4.2 主體工程施工

a. 攔河壩工程：壩基開(kāi)挖自上而下分層進(jìn)行，先開(kāi)挖兩岸壩肩的土石方，并在圍堰施工前基本完成兩岸水上部分的土石方開(kāi)挖，待圍堰截流后，再開(kāi)挖河床基礎(chǔ)土石方。壩體混凝土澆筑采用2臺(tái)15t固定式纜機(jī)吊運(yùn)入倉(cāng)的施工方法。

b. 發(fā)電引水系統(tǒng)：隧洞施工共有2個(gè)工作面。洞挖石方采用手風(fēng)鉆造孔、光面爆破，全斷面掘進(jìn)。隧洞混凝土襯砌施工采用全斷面一次澆筑成型的方法，由內(nèi)向外進(jìn)行施工，最后封堵施工支洞。調(diào)壓井施工采用先開(kāi)挖導(dǎo)井，而后自上而下擴(kuò)挖的施工方式。混凝土施工采用滑模施工。壓力管道由上平洞段、斜洞段、下平洞段組成。鋼管安裝采用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，由里而外逐節(jié)安裝。混凝土襯砌應(yīng)與內(nèi)襯鋼管同步施工。

c. 發(fā)電廠區(qū)土方采用挖掘機(jī)挖、自卸汽車(chē)運(yùn)送棄土。石方開(kāi)挖采用風(fēng)鉆鉆孔，炸藥爆破，推土機(jī)集料，挖掘機(jī)裝、自卸汽車(chē)運(yùn)送至棄渣場(chǎng)。

d. 其他方面：混凝土由廠區(qū)拌和站供應(yīng)。電動(dòng)橋式起重機(jī)由WD-200型履帶式起重機(jī)起吊安裝，水輪發(fā)電機(jī)組由廠內(nèi)安裝好的電動(dòng)橋式起重機(jī)就位安裝。其他機(jī)電設(shè)備按常規(guī)方法安裝。閘門(mén)等均可在鋼結(jié)構(gòu)加工廠內(nèi)制作，由平板汽車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)履帶式起重機(jī)或人字扒桿起吊安裝就位。

3.4.3 主要工程量和材料

工程土方開(kāi)挖4.85萬(wàn)m3，石方開(kāi)挖11.04萬(wàn)m3，土石方回填4.05萬(wàn)m3，洞挖石方7.02萬(wàn)m3，混凝土及鋼筋混凝土11.07萬(wàn)m3，固結(jié)、帷幕灌漿1.24萬(wàn)m3，回填灌漿0.25萬(wàn)m3，接觸灌漿0.28萬(wàn)m3，封拱灌漿0.39萬(wàn)m3。主要建筑材料用量：水泥33000t，鋼筋1400t。

3.4.4 總工期、勞動(dòng)力和施工強(qiáng)度

工程施工分四期，即籌建期、準(zhǔn)備期、主體工程施工期和完工期。籌建期主要完成三通一平工作及招標(biāo)投標(biāo)工作，計(jì)劃6個(gè)月完成；準(zhǔn)備期6個(gè)月，占直線工期1個(gè)月，主要完成施工導(dǎo)流、生活福利和輔助企業(yè)的施工，碎石加工系統(tǒng)、混凝土拌和系統(tǒng)及纜機(jī)安裝工程相繼開(kāi)工，于主體工程混凝土開(kāi)工之前建成投入使用；主體工程施工期23個(gè)月；完工期1個(gè)月。施工總工期27個(gè)月。

工程施工高峰強(qiáng)度：土石方開(kāi)挖2.63萬(wàn)m3/月，石方洞挖1.10萬(wàn)m3/月，混凝土澆筑1.26萬(wàn)m3/月。

估計(jì)高峰日勞動(dòng)力人數(shù)為750人，平均人數(shù)560人，施工總工日數(shù)約為38萬(wàn)工。

3.5 嚴(yán)格進(jìn)行環(huán)保、水土保持設(shè)計(jì)

按照相關(guān)規(guī)范要求，開(kāi)展嚴(yán)格的環(huán)境影響評(píng)價(jià)和水土保持設(shè)計(jì)。通過(guò)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，電站建設(shè)用地?zé)o礦山及其他重要礦產(chǎn)登記開(kāi)發(fā)利用情況，電站為短隧洞引水式開(kāi)發(fā)，引水段內(nèi)無(wú)當(dāng)?shù)鼐用瘢矡o(wú)工業(yè)用水要求，河段內(nèi)無(wú)國(guó)家和云南省保護(hù)魚(yú)類(lèi)、特有魚(yú)類(lèi)，也沒(méi)有洄游性魚(yú)類(lèi)，電站修建對(duì)該區(qū)魚(yú)類(lèi)資源造成的影響很小。工程對(duì)當(dāng)?shù)貏?dòng)植物資源、河流水質(zhì)等環(huán)境因子影響很小，總體而言對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小。工程對(duì)環(huán)境的不利影響主要集中在淹沒(méi)和施工兩個(gè)方面，經(jīng)采取措施后，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境影響不大。

為解決因工程建設(shè)造成的水土流失問(wèn)題，提出了棄渣場(chǎng)擋土墻、排水工程，施工場(chǎng)地植被恢復(fù)措施，施工道路護(hù)路林營(yíng)造等具體措施。

4 結(jié) 語(yǔ)

羅閘河一級(jí)水電站在建設(shè)過(guò)程中詳細(xì)開(kāi)展可行性分析，合理布置工程建筑物布局，合理確定水力機(jī)械、電工、金屬結(jié)構(gòu)和消防設(shè)備設(shè)施，詳細(xì)全面開(kāi)展施工組織設(shè)計(jì)，嚴(yán)格進(jìn)行環(huán)保、水土保持設(shè)計(jì)及采取相應(yīng)的措施，確保整個(gè)建設(shè)過(guò)程順利進(jìn)行，為類(lèi)似水電站建設(shè)提供借鑒。

[1] 辛華. 云南臨滄市羅閘河一級(jí)水電站項(xiàng)目獲核準(zhǔn)[J]. 中國(guó)水利, 2013(19): 78-78.

[2] 李志武, 鄭乃柏. 羅閘河一級(jí)水電站水庫(kù)泥沙淤積分析[J]. 小水電, 2007(5):19-21.

OnconstructionmainpointsofLuozhaRiverGradeIHydropowerStation

ZHAO Xiaoxi

(XinhuaHydropowerPowerGenerationCo.,Ltd.,Beijing100070,China)

Luozha River Grade I Hydropower Station is developed and constructed in order to speed up the construction of local infrastructure, relieve the contradiction of power supply and demand in Lincang of Yunnan Province, and promote the local social and economic development. In the paper, the construction process of Luozha River Grade I hydropower station is combined for summarizing the construction main points, thereby it can provide certain reference for construction of similar hydropower stations.

Luozha River; Grade I Hydropower Station; mixed; power generation; construction main points

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.011.014

TV61

B

1005-4774(2017)011-0058-03