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天生桥Ⅰ级水电站TianshengqiaoⅠHydropowerStation概 述天生桥Ⅰ级(坝盘)水电站位于中国贵州省安龙县和广西壮族自治区隆林县交界处、珠江水系西江干流南盘江上。坝址左岸属贵州安龙县,右岸属广西隆林县,上游距南盘江支流黄泥河上的鲁布革水电站约90km,下游距天生桥Ⅱ级水电站7km。电站东北向距贵阳市的直线距离为240km,西距昆明市250km。天生桥Ⅰ级水电站以发电为主,装机容量120万kW,保证出力40.52万kW,多年平均发电量52.26亿kW·h。电站建成后,还可提高下游天生桥Ⅱ级、岩滩和大化水电站的保证出力88.89万kW,增加年发电量40.77亿kW·h。库区淹没耕地4539hm22,迁移人口4.43万人。工程于1991年4月正式开工,1994年12月25日截流,1998年12月第一台机组发电。坝址以上集水面积50139km22,坝址多年平均径流量193亿m33,多年平均流量612m33/s;多年平均悬移质输沙量1578万t,推移质输沙量70万t。主体工程按千年一遇洪水设计,相应流量20900m33/s,库水位782.87m,相应泄流量15282m33/s;按可能最大洪水校核,入库流量28500m33/s,相应库水位789.86m,相应下泄流量21750m33/s。水库系山区峡谷型水库,正常蓄水位780m,死水位731m,总库容102.57亿m33,有效库容58亿m33,具有不完全多年调节能力。电站最大工作水头143m,最小工作水头83m,设计水头126.65m。大坝座落在由石灰岩、砂岩、泥岩及泥灰岩组成的岩层上。坝址区地震基本烈度为6度,设计烈度为7度。枢纽布置工程由混凝土面板堆石坝、右岸放空隧洞及开敞式溢洪道、左岸引水系统及厂房等建筑物组成。混凝土面板堆石坝,坝顶高程791m,防浪墙顶高程792m(墙高4.7m,露出坝顶1m),最大坝高178m,坝顶长1137m,坝顶宽12m,上下游坝坡均为1∶1.4。溢洪道布置在右岸垭口处,全长1665m,其中引渠长1122m,引渠底宽120m,底部高程745m,引渠最大泄流量21750m33/s,最大流速3.8m/s。渠道两侧为垂直边坡,每隔22m设12m宽的马道,不衬砌。引渠后紧接溢流堰,堰顶高程760m,设5孔弧形闸门,孔口宽13m、高20m。堰后为陡槽,槽长538m,中间设隔墙将陡槽分左、右两槽。左槽3孔,净宽47m,右槽净宽30m。槽后接挑流鼻坎,挑角45°,半径50m。泄槽用钢筋混凝土衬砌,设有5道掺气槽。放空隧洞置于右岸坝肩,进口底坎高程660m,全长1062.17m,前段为有压隧洞,长557.67m,圆形断面,内径9.6m;后段为无压隧洞,长489.5m,方形断面,宽×高为8m×11m。距进口339.17m处设事故闸门井,井高131m,内径11m,内设6.8m×9m事故平板定轮闸门,距进口560.67m有压隧洞末端为工作闸门室,设弧形工作门,尺寸为6.4m×7.5m。引水道进口布置在坝上游左岸,进口尺寸长98m,宽27.5m,高79.5m,内设16扇拦污栅,1扇检修门及4扇事故门。进水口底板高程711.0m。引水道由4条内径9.6m、长551.49~652.86m的低压隧洞及其后的4条内径7~8.2m、长185m的高压钢管组成。厂房为坝后地面式,顺河向布置,长145m,宽26m,高67m,内设4台单机容量为30万kW的混流式水轮发电机组,水轮机机型HLA330-LJ-530。变压器布置在上游侧副厂房屋顶上,发电机和变压器之间采用单独单元结线。工程施工主要工程量:土石方开挖2655万m33,土石方填筑1913万m33(其中坝体1797万m33),混凝土132万m33,帷幕灌浆5.4万m,固结灌桨2.32万m,钢材总量61350t。采用隧洞导流方案。上下游围堰按20年一遇枯水期流量设计,流量1670m33/s,堰顶高程分别为651m和644.2m。截流后的第一个汛期,允许围堰和坝面过水(堰面用0.9m厚楔形混凝土块保护),与导流洞联合泄洪,泄洪标准按30年一遇设计,流量为10800m33/s。第二个汛期利用堆石坝体挡300年一遇洪水,导流洞和放空隧洞联合泄洪,流量17400m33/s,以后随坝体上升度汛标准逐年提高。1994年底截流。围堰过水9次,过水时最大流量为4800m33/s,大坝填筑实际工期为28个月,比设计工期少8个月,1997年9月~1998年6月平均月填筑强度为56万m33。其 他1.混凝土面板堆石坝天生桥Ⅰ级水电站的面板堆石坝是中国目前已建、在建的同类型坝中最高的一座。根据工程筑坝材料性质和面板坝的工作条件,坝体剖面分垫层料区、过渡料区、主堆石料区、砂泥岩堆石料区和下游堆石区。根据设计要求,垫层料最大粒径80mm,大于5mm颗粒含量为45%~65%,应达到的填筑标准是:相对密度0.8,相应干密度2.2g/cm33,孔隙率0.19。铺层厚0.4m,振动碾压6遍。过渡料采用溢洪道开挖的灰岩料,最大粒径300mm,铺层厚0.4m,振动碾压6遍。主堆石料采用溢洪道或采石场开挖的弱风化、微风化和新鲜灰岩料,最大粒径800mm,铺层厚0.8m,振动碾压6遍。砂泥岩堆石料采用微风化和新鲜岩石开挖料,允许最大粒径800mm,铺层厚0.8m,振动碾压6遍,下游堆石料采用灰岩开挖料,最大粒径1600mm,铺层厚1.6m,振动碾压6遍。面板顶部厚30cm,底部最大厚度90cm,总面积15.6万m22,体积8.87万m33,面板混凝土标号为R250,B12,D100,设一层双向筋,含筋率0.3%~0.4%。面板设垂直缝,间距16m,坝肩分别有10和15条张性垂直缝,其余为压性垂直缝。垂直缝为平接硬缝,底部均为铜片止水,缝顶柔性填料止水仅用于张性垂直缝。面板分三期浇筑,在高程640m和725m处设水平缝。面板和趾板之间设周边缝。周边缝底部设铜片止水,中部PVC止水,顶部柔性止水,死水位以下的周边缝均用粘性土覆盖。趾板建基面在弱风带内2m。最大宽度为10m,厚1m。在地形和地质条件变化处设缝,上部设一层双向钢筋。用钢筋和基岩连接。通过趾板进行灌浆,帷幕灌浆深度按单位吸水率0.03L/(min.m.m)确定,最大深度80m。对表层中等透水岩体进行固结灌浆。