雅礱江水電規(guī)劃與工程設(shè)計技術(shù)

1、雅礱江水電規(guī)劃與工程設(shè)計技術(shù)雅礱江水電規(guī)劃與工程設(shè)計技術(shù)發(fā)表日期：20080730作者：鄭聲安來源：成勘院1雅礱江流域概況雅礱江流域概況雅礱江系金沙江的最大支流，發(fā)源于青海省玉樹縣境內(nèi)的巴顏喀拉山南麓，自西北向東南流經(jīng)甘孜、涼山兩州，在攀枝花市的裸果注入金沙江。從河源至江口，干流全長1571km，流域面積約13.6萬km2，天然落差3830m，河口多年平均流量1890m3s，年徑流量596億m3。雅礱江流域地處青藏高原東南部，位于金沙江

2、和大渡河之間，為一南北長約950km，東西平均寬約135km的狹長地帶。河系為羽狀發(fā)育。流域東、北、西三面大部分為海拔4000m以上的高山包圍，山脈走向除河源分水嶺巴顏喀拉山為東西走向外，其余大多為南北走向。雅礱江河道下切十分強烈，沿河嶺谷高差懸殊，相對高差一般在500～1500m。雅礱江流域?qū)俅ㄎ鞲咴瓪夂?，主要受高空西風(fēng)環(huán)流和西南季風(fēng)影響，干、濕季分明。雅礱江流域地廣人稀，大河灣以北幾乎全為藏族居住地區(qū)，以牧業(yè)為主；大河灣以南為以漢、

3、彝為主的多民族地區(qū)，主要從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。根據(jù)近期完成的四川省水力資源復(fù)查成果統(tǒng)計，雅礱江干流技術(shù)可開發(fā)裝機容量為2800余萬kW，占全省的24％；占全國的約5％。在全國規(guī)劃的十二大水電基地中，裝機規(guī)模排名第四。鑒于雅礱江水力資源在四川省乃至全國水力資源開發(fā)中的重要地位，幾十年來其資源開發(fā)一直得到各級政府的關(guān)注和重視。2雅礱江水電開發(fā)勘測設(shè)計工作回顧雅礱江水電開發(fā)勘測設(shè)計工作回顧2.1河流水電規(guī)劃概況河流水電規(guī)劃概況成都院1956年開始進行

4、雅礱江流域水力資源普查，1956～1962年間相繼完成支流安寧河、九龍河、臥落河、理塘河、鮮水河、干流洼里至河口的河流查勘及普查報告；1965年完成《雅礱江流域水力資源及其利用》，為雅礱江流域水力資源開發(fā)利用提供了較全面的基礎(chǔ)資料。1972年為解決渡口（現(xiàn)攀枝花市）地區(qū)電力不足問題，成都院在雅礱江干流下游段開展了以二灘水電站為重點的勘測設(shè)計工作，于1973年完成《渡口地區(qū)水電規(guī)劃選點報告》，推薦二灘水電站為渡口地區(qū)第一期開發(fā)工程。與此同

5、時，對二灘水電站上下游銜接梯級進行了查勘研究，相繼于1977年和1978年完成《官地水電站開發(fā)研究報告》和《桐子林水電站開發(fā)研究報告》。為完善干流卡拉至江口下游河段的開發(fā)方案，探求繼二灘電站之后的后續(xù)工程及開發(fā)順序，1988年成都院開始進行下游河段水電規(guī)劃工作。1990年編制完成《錦屏河段水電開發(fā)方式研究報告》。1992年完成《雅礱江卡拉至江口河段水電開發(fā)規(guī)劃報告》，提出的主要規(guī)劃方案為錦屏一級、錦屏二級、官地、二灘、桐子林。2002年

6、底成都院啟動雅礱江中游（兩河口至卡拉河段）水電規(guī)劃，預(yù)計2004年底提出規(guī)劃報告。雅礱江源頭的資源開發(fā)工作也在同步進行，1997年二灘公司組織了多學(xué)科、多專業(yè)參與的綜合考察隊，為上游源頭的資源利用打下了基礎(chǔ)。2.2主要梯級電站勘測設(shè)計概況主要梯級電站勘測設(shè)計概況雅礱江干流主要梯級電站的勘測設(shè)計工作始于上世紀六十年代，1965～1969年原上海院完成了《錦屏水電站初步設(shè)計報告》。報告對理塘河口至巴折大河灣段開發(fā)方式調(diào)整為引水式開發(fā)，于三灘

7、壩址建閘取水，隧洞穿越錦屏山引水至巴折上游許家坪建廠發(fā)電，閘址正常蓄水位1675m，裝機容量152萬kW。1973年9月二灘水電站初步設(shè)計工作全面展開。1981年國家對基本建設(shè)程序進行了調(diào)整，規(guī)定大型建設(shè)項目應(yīng)首先編制可行性研究報告。成都院按新的建設(shè)程序要求，于1982年完成二灘水電站可行性研究報告，1983年報告經(jīng)國家計委審查通過，明確了電站正常蓄水位1200m，裝機規(guī)模300萬kW；后經(jīng)兩年工作，于1985年完成二灘水電站初步設(shè)計報

8、告，1986年通過國家計委審查，二灘水電站進入籌建階段；后根據(jù)世界著名水電專家咨詢團對初步設(shè)計成果的意見，于1987年完成二灘優(yōu)化設(shè)計，裝機容量最終確定為330萬kW。1991年9月二灘水電站正式開工，1998和耕地分散、無環(huán)保制約因素的特點，我們有針對性的提出雅礱江水電開發(fā)的思路：優(yōu)先考慮河段“龍頭“梯級的設(shè)置，合理銜接其它梯級。以能體現(xiàn)當代技術(shù)水平的高壩、大庫工程項目，促進銜接梯級合理開發(fā)，形成大規(guī)模較好調(diào)節(jié)能力的水電基地，實現(xiàn)需要

9、與可能、近期與遠景、整體與局部、干流與支流、上中下游、資源利用與環(huán)境保護的有機結(jié)合。目前提出的干流兩河口（壩高305m，調(diào)節(jié)庫容75億m3）、錦屏一級（壩高305m，調(diào)節(jié)庫容49.1億m3）、二灘（已建）（壩高240m，調(diào)節(jié)庫容33.7億m3）三座控制性水庫工程，總調(diào)節(jié)庫容達到158億m3，正是上述規(guī)劃思路的具體體現(xiàn)。我們擬利用兩河口梯級高壩大庫水量補償作用大的優(yōu)勢，改善下游梯級電站能量指標，以點帶面，促進兩河口以下的牙根（150萬kW

10、）、楊房溝（150萬kW）、愣古（230萬kW）、卡拉鄉(xiāng)（106萬kW）、大空（170萬kW）五個梯級的后續(xù)開發(fā)。以錦屏一級帶動錦屏二級、官地，以二灘帶動桐子林。通過“三大“骨干工程的建設(shè)，良性循環(huán)，最終形成大規(guī)模水電基地。上述思路的實現(xiàn)，關(guān)鍵在于二灘、錦屏一級、兩河口三大骨干項目的實施。目前二灘水電站已經(jīng)建成，“三大戰(zhàn)役“已圓滿完成第一步，錦屏一級水電站前期勘測設(shè)計工作已接近尾聲，籌建工作已經(jīng)鋪開，兩河口水電站已啟動預(yù)可研工作。由此可

11、見，雅礱江流域水電梯級開發(fā)正朝著我們預(yù)定的方向發(fā)展。4三大骨干梯級電站設(shè)計中的技術(shù)進步三大骨干梯級電站設(shè)計中的技術(shù)進步4.1二灘水電站4.1.1工程概況二灘水電站是我國二十世紀建成的最大的以發(fā)電為主的水電樞紐工程，系雅礱江梯級開發(fā)的第一座水電站?？刂屏饔蛎娣e116400km2，占全流域面積的90%，水庫正常蓄水位1200m，總庫容58億m3，調(diào)節(jié)庫容33.7億m3，屬季調(diào)節(jié)水庫，電站總裝機容量330萬kW，（6臺55萬kW混流式水輪機組

12、），多年平均年發(fā)電量170億kWh，保證出力100萬kW。樞紐工程由攔河壩、泄洪消能建筑物、地下廠房、引水和尾水建筑物組成?；炷岭p曲拱壩壩高240m，是我國建成的第一座超過200m的高壩，居同類壩型世界第三位，亞洲第一位。拱壩壩體最大泄洪水量16300m3s，居世界之首，地下廠房裝機規(guī)模居世界同類型廠房第四位。4.1.2堅持科技創(chuàng)新，創(chuàng)一流工程設(shè)計二灘水電站自1972年進行規(guī)劃選點，到1985年完成初步設(shè)計報告，前后經(jīng)歷13年的時間，

13、雖然已做了大量的勘測設(shè)計工作，但限于當時的勘測、試驗、設(shè)計水平和手段，在復(fù)雜的區(qū)域地質(zhì)及工程地質(zhì)條件下，修建高240m的薄型雙曲拱壩；巖石初始高應(yīng)力條件，開挖大型地下廠房洞室群等問題，不僅是國內(nèi)、也是國際筑壩技術(shù)和地下工程遇到的難題。這使當時我院的設(shè)計工作面臨巨大的挑戰(zhàn)。為此我院在二灘工程招標設(shè)計前的優(yōu)化設(shè)計過程中，針對重大（關(guān)鍵）技術(shù)問題進行了大量的科技攻關(guān)與技術(shù)創(chuàng)新工作，為二灘創(chuàng)一流設(shè)計提供了強有力的支撐和保證。查明工程地質(zhì)條件是做

14、好設(shè)計工作的關(guān)鍵，而做好勘測工作是必要的基礎(chǔ)條件。在二灘工程的勘測過程中，我院不斷總結(jié)已有經(jīng)驗，針對以往勘測技術(shù)中存在的困難和問題，在工程鉆探、工程物探、水文地質(zhì)測試等方面，結(jié)合生產(chǎn)及工程重點技術(shù)難題開展了科研攻關(guān)，研制和開發(fā)了一整套勘測關(guān)鍵新技術(shù)體系，如巖芯定向技術(shù)、沙卵石層取芯配套技術(shù)、3000系列測井改造、高分辨工程地震勘察技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)等，這些技術(shù)在二灘工程中廣泛應(yīng)用，不僅提高了勘測工作的質(zhì)量，也提高了工作效率。這套勘測關(guān)鍵

15、新技術(shù)體系經(jīng)國家有關(guān)部門組織鑒定，總體上達到國際先進水平。正確認識和合理評價壩基工程地質(zhì)條件，不僅關(guān)系到壩基巖體利用是否合理、相應(yīng)的基礎(chǔ)處理措施是否適宜，而且對工程的安全、降低工程造價、縮短建設(shè)周期也有十分重要的意義。為此，我院結(jié)合二灘工程開展“七五“重點科技攻關(guān)專題“高壩壩基巖體穩(wěn)定性評價及可利用巖體質(zhì)量標準的研究“工作，通過實踐總結(jié)和大量的試驗研究、地質(zhì)專題研究工作，建立了壩基巖體工程的“分層多元系統(tǒng)分析法“，形成與發(fā)展成為一個比較