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天生桥二级水电站

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天生桥二级水电站(Tianshengqiao No.2 Hydropower Station)  位于中国广西壮族自治区隆林县及贵州省安龙县界河南盘江上。水电站首部枢纽布置在天生桥峡谷出口的坝索,利用从坝索坝址至厂房长约14.5km的河段内雷公滩构成集中天然落差180m,裁弯取直,开凿引水隧洞引水发电,以发电为单一开发目标。

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    电站由首部枢纽、引水系统及厂房和开关站3部分组成,为一大型引水式水电工程(图1、图2)。大坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高60.7m,坝顶长471m。河床中部布置9孔宽9m的表孔溢洪道,右侧布置冲沙闸和进水口。主要水工建筑物设计洪水标准为100年一遇洪水,相应洪峰流量为13500m3/s,校核洪水标准为1000年一遇洪水,相应洪峰流量为19400m3/s。水库正常蓄水位645m,设计洪水位649.93m,死水位(防洪限制水位)637m。最大下泄流量19400m3/s。在正常水位下相应库容0.26亿m3,为一日调节水库。
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    坝身进水口后,经发电引水钢筋混凝土明管接引水隧洞。引水系统由3条平均长9776m、直径8.1m~9.8m的引水隧洞,3个直径21m、高88m的调压井,以及每井分别引出的2条直径5.7m、平均单条长600m的压力管道组成。每条压力管道对应于1台220MW水轮发电机组。水电站装机容量为1320MW,多年平均年发电量82亿kW·h,保证出力730MW。电站最大水头204m,最小水头174m,设计水头176m。

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`1\kd6[2i1~#Cz5x3h0    引水隧洞采用钻爆法和隧洞全断面掘进机开挖,一般钻爆法开挖段衬砌内径8.7m,隧洞掘进机开挖段衬砌内径9.8m,采用素混凝土或钢筋混凝土衬砌。隧洞直径主要为8.7m和9.8m,设计内水压力为0.23MPa~0.83MPa,引用流量285m3/s。支护按限裂设计,限制裂缝宽度0.2mm。水利工程IT'V"n)uQ

7QDO7x0g!z;H!d0  隧洞洞线由进口至桠杈沟长约8km的洞段穿越岩溶高山区,埋深300m~750m;由桠杈至中山包调压井段,隧洞穿越砂岩、页岩组成的低山丘陵区,直线长度约1.5km,隧洞埋深为150m~300m。隧洞约85%洞段为灰岩、白云质灰岩,15%的洞段为砂岩、泥页岩。其中I号主洞有大于10m的空腔溶洞9个,中小溶洞12个;Ⅱ号主洞有大于10m的空腔溶洞11个,中小溶洞10个;Ⅲ号主洞有大于10m的空腔溶洞11个,中小溶洞10个,共计长度约5341m。这些洞段需穿过大的溶洞(跨越洞线长度达20m~230m,并充填黏土夹块石、碎石),存在围岩稳定和地基不均匀沉陷等问题;紧靠溶洞(岩壁厚仅3m~4m)处,存在围岩稳定和承载力不够的问题。隧洞埋深大,外水压力高达4MPa,还存在衬砌结构的外水压力稳定问题等。这些洞段处理设计的原则是,以高压固结灌浆、锚杆等措施最大程度加固围岩,以充分利用围岩的承载能力;遇到较大溶洞时,采用钢筋混凝土管梁、明钢管、依托混凝土拱桥或桩基等措施通过,并用高压固结灌浆加固基础和围岩;对地下水活动强烈的地段,采用高压固结灌浆固结溶洞充填物,防止基础的细颗粒被带走。洞周高压固结灌浆的最大压力为4MPa~6MPa,孔深6m~8m;基础孔深最大达90余m。整个工程高压固结灌浆达33万m,是中国首次成功采用6MPa高压固结灌浆处理地下工程不良地质缺陷,并首次成功地将物探检测技术用于检测高压固结灌浆效果。

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    电站厂房布置于下山包,厂房后为高达380m的人工边坡,采用了抗滑桩、钢筋桩、锚索、框架等进行综合处理。水利工程h#N%[v'h

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    水电站工程分两期建设,第一期低坝引水发电,建设两洞4机,于1984年开工,Ⅰ号洞及其1号、2号机组相继于1992年和1993年通水发电;Ⅱ号引水系统及其3号、4号机组相继于1997年和1998年通水发电。在天生桥一级水电站建成后又扩建一洞2机,Ⅲ号引水系统及厂房的土建工程于2000年9月底基本完成;5号机组于2000年10月发电,6号机组于2000年底发电。

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    截至2000年底,主要工程量:土方明挖量743万m3,石方洞挖量383万m3,混凝土及钢筋混凝土量197万m3,回填灌浆44万m2,固结灌浆99万m。工程投资103.7405亿元。水利工程-H J2zXmb

T)I.fMK7n.I @*sXEN0    工程由水利电力部贵阳勘测设计研究院设计,武警水电指挥部一总队、水电九局等单位施工。
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