雅砻江水电规划与工程施工组织设计

雅砻江水电规划与工程施工组织设计
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雅砻江水电规划与工程施工组织设计简介:

雅砻江水电规划与工程施工组织设计,主要是针对中国四川省雅砻江流域的水电资源开发进行的规划和实施方案。雅砻江位于长江上游,全长约2,250公里,流域内水资源丰富,具有巨大的水能资源开发潜力。

1. 水电规划:雅砻江水电规划主要包括多个梯级电站的开发,如乌东德水电站、白鹤滩水电站、两河口水电站等,总装机容量巨大,规划总共可以建设约11,000兆瓦的水电装机,这将是中国西部地区重要的清洁能源基地。这些水电站的建设目标是实现水资源的高效利用,推动经济可持续发展,同时减少对环境的碳排放。

2. 工程施工组织设计:工程施工组织设计是水电站建设的重要环节,它涉及到水电站的选址、设计、建设、调试和运营的全过程。设计上,会充分考虑地质、气候、生态等因素,确保工程的安全性和稳定性。施工组织上,通常会采用科学的施工方法和管理流程,如模块化施工、机械化作业,以提高效率,减少施工对环境的影响。同时,还会设立严格的质量保障和安全控制体系,确保工程质量和人员安全。

3. 社区和环境影响:施工组织设计还会考虑到对当地社区和生态环境的影响,如移民安置、生态保护、文化遗产保护等,以实现经济、社会和环境的和谐发展。

总的来说,雅砻江水电规划与工程施工组织设计是一项复杂而重要的系统工程,旨在推动区域经济发展,同时也注重环保和可持续性。

雅砻江水电规划与工程施工组织设计部分内容预览:

  大型电站多、装机容量大、规模优势明显

  雅砻江干流规划的21个梯级中,大型电站(装机容量大于30万kW)有16座,总装机容量2751万kW,占全省大型电站总座数(61座)的26%,占全省大型电站总装机总容量的32.1%。

  河流落差大,迁移人口及淹没耕地少,单位淹没指标低

  雅砻江四川境内干流全长1368km,天然落差3180m,规划21个梯级总利用落差2813mDB15/T 824-2015 场(厂)内专用机动车辆使用管理与维护保养规则.pdf,其中著名的锦屏大河湾长150km,湾道颈部最短距离仅16km,落差高达310m,规划的锦屏二级水电站即利用该河湾裁弯取直引水发电,装机容量达440万kW。雅砻江河流的上述特性加之两岸人口密度小,耕地分散,使得水电开发的淹没损失很小。两河口、锦屏一级、锦屏二级、二滩、官地、桐子林六座梯级电站统计的平均单位淹没指标与全国已建和在建的46座大型水电站平均值的比较情况。

  控制性水库整体调节性能好,对下游梯级电站补偿作用大

  雅砻江干流的中游、下游分别规划了两河口、锦屏一级、二滩(已建)三座大型水库,总调节库容达到158亿m3,江口处水量调节系数达0.26。

  联合调度成果表明,两河口及以下11个梯级的汛期出力已小于枯期出力,且参与调度的水电站群规模达2531万kW,规模优势和高质量电能的输送,奠定了雅砻江在未来四川省乃至全国西电东送中的重要地位。

  开发目标单一,无环保制约因素

  雅砻江水电开发主要为发电,开发目标较为单一。雅砻江流域不涉及各类自然保护区,水电开发无大的环保制约因素。

  3.2河流水电规划思路

  雅砻江水力资源量大,资源优势明显,开发特点突出,水能指标优越,如何将潜在的资源优势转化成为项目优势,乃至在较短时期内形成河段或者整条河流的经济优势,成为四川省国民经济迅速发展新的增长点,一直是我院进行雅砻江水电规划的出发点。

  成都院以水电设计为主业,五十年来参与开发的水电项目遍及省内外近千条河流,积累了丰富的经验。参考省内外其它河流的水力资源规划和开发情况,结合雅砻江径流丰沛、落差巨大、居民和耕地分散、无环保制约因素的特点,我们有针对性的提出雅砻江水电开发的思路:优先考虑河段“龙头”梯级的设置,合理衔接其它梯级。以能体现当代技术水平的高坝、大库工程项目,促进衔接梯级合理开发,形成大规模较好调节能力的水电基地,实现需要与可能、近期与远景、整体与局部、干流与支流、上中下游、资源利用与环境保护的有机结合。

  目前提出的干流两河口(坝高305m,调节库容75亿m3)、锦屏一级(坝高305m,调节库容49.1亿m3)、二滩(已建)(坝高240m,调节库容33.7亿m3)三座控制性水库工程,总调节库容达到158亿m3,正是上述规划思路的具体体现。我们拟利用两河口梯级高坝大库水量补偿作用大的优势,改善下游梯级电站能量指标,以点带面,促进两河口以下的牙根(150万kW)、杨房沟(150万kW)、愣古(230万kW)、卡拉乡(106万kW)、大空(170万kW)五个梯级的后续开发。以锦屏一级带动锦屏二级、官地,以二滩带动桐子林。通过“三大”骨干工程的建设,良性循环,最终形成大规模水电基地。

  上述思路的实现,关键在于二滩、锦屏一级、两河口三大骨干项目的实施。目前二滩水电站已经建成,“三大战役”已圆满完成第一步,锦屏一级水电站前期勘测设计工作已接近尾声,筹建工作已经铺开,两河口水电站已启动预可研工作。由此可见,雅砻江流域水电梯级开发正朝着我们预定的方向发展。

  4 三大骨干梯级电站设计中的技术进步

  4.1二滩水电站

  4.1.1工程概况

  二滩水电站是我国二十世纪建成的最大的以发电为主的水电枢纽工程,系雅砻江梯级开发的第一座水电站。控制流域面积116400k㎡,占全流域面积的90%,水库正常蓄水位1200m,总库容58亿m3,调节库容33.7亿m3,属季调节水库,电站总装机容量330万kW,(6台55万kW混流式水轮机组),多年平均年发电量170亿kW·h,保证出力100万kW。枢纽工程由拦河坝、泄洪消能建筑物、地下厂房、引水和尾水建筑物组成。混凝土双曲拱坝坝高240m,是我国建成的第一座超过200m的高坝,居同类坝型世界第三位,亚洲第一位。拱坝坝体最大泄洪水量16300m3/s,居世界之首,地下厂房装机规模居世界同类型厂房第四位。

  4.1.2坚持科技创新,创一流工程设计

  二滩水电站自1972年进行规划选点,到1985年完成初步设计报告,前后经历13年的时间,虽然已做了大量的勘测设计工作,但限于当时的勘测、试验、设计水平和手段,在复杂的区域地质及工程地质条件下,修建高240m的薄型双曲拱坝;岩石初始高应力条件,开挖大型地下厂房洞室群等问题,不仅是国内、也是国际筑坝技术和地下工程遇到的难题。这使当时我院的设计工作面临巨大的挑战。

  为此我院在二滩工程招标设计前的优化设计过程中,针对重大(关键)技术问题进行了大量的科技攻关与技术创新工作,为二滩创一流设计提供了强有力的支撑和保证。

  查明工程地质条件是做好设计工作的关键,而做好勘测工作是必要的基础条件。在二滩工程的勘测过程中,我院不断总结已有经验,针对以往勘测技术中存在的困难和问题,在工程钻探、工程物探、水文地质测试等方面,结合生产及工程重点技术难题开展了科研攻关,研制和开发了一整套勘测关键新技术体系,如岩芯定向技术、沙卵石层取芯配套技术、3000系列测井改造、高分辨工程地震勘察技术、卫星遥感技术等,这些技术在二滩工程中广泛应用,不仅提高了勘测工作的质量,也提高了工作效率。这套勘测关键新技术体系经国家有关部门组织鉴定,总体上达到国际先进水平。

  拱坝结构设计是二滩工程的设计难点,我院通过组织进行“七五”国家重点科技攻关“高混凝土坝设计计算方法与设计准则专题”研究工作,结合二滩高拱坝合理体形及优化设计;高拱坝应力和分析计算方法;高坝抗震设计;混凝土材料特性;拱坝可靠分析及高拱坝的设计准则等重大技术问题进行科研攻关,研制了一批具有国际先进水平的应用软件,完善和丰富了拱坝计算分析方法,形成多种配套的拱坝计算系统。它反映了拱坝设计在国际上的发展趋势,达到了国内外先进水平,为二滩拱坝设计提供了新的理论基础,为拱坝设计规范修订提供了重要参考依据。

  在大江大河的狭窄河谷上修建高双曲拱坝,并利用坝身宣泄大流量洪水,一直是引起国际水电界争论且没有攻克的技术难题。我院结合二滩泄洪消能工程设计优化,开展了国家“七五”科技攻关“高混凝土坝泄洪和消能的研究”工作,针对河床窄、泄量大的特点,提出了“分散水流、分区消能与稳固岸坡和河床、提高抗冲能力相结合”的设计原则,运用模型试验和数值分析等多种手段,全面研究了二滩水电站的泄洪消能布置。通过坝顶表孔溢洪道和坝身泄水中孔的体形优化、泄洪对坡岸稳定的影响及防冲保护措施、泄水建筑物掺气减蚀措施、泄洪时的动水荷载对坝体振动影响、泄洪消能布置方案可靠度和洪水标准论证、泄洪隧洞的体形优化、防止高速水流气蚀破坏等重大问题的研究,优化了各泄水建筑物的体形设计。优化设计成果与初步设计相比,缩短了水垫塘和导流洞的长度,同时为缩短工期提供了有利条件。工程运行实践表明,优化方案是安全、可靠并且经济的,也为其它高拱坝设计所参照,

  二滩地下厂房的设计难点是在高地应力区开挖大型洞室群。我院通过大量的地应力测试与反馈分析工作,掌握了原始的地应力分布情况,按照新奥法原理对大型地下洞室群设计和地下洞群围岩稳定采用地质分析、数值分析以及模型试验等多种手段进行研究,给出了围岩安全度定性与定量的评价;支护设计参数采用工程类比法及Q系统法初步确定,并通过计算分析与模型试验进行调整,提出了以锚喷支护为主的方案,减小了地下洞室混凝土支护量;施工过程中,根据开挖地质情况及安全监测成果,进行大量的反馈分析计算,并及时调整支护设计,对拱座、岩柱、洞室交叉部位等进行了锚杆、锚索补强加固处理。运行实践证明,二滩地下洞室支护设计方案是经济合理和安全可靠的。

  我院在二滩工程进行“七五”国家重点科技攻关的同时,还进行了导流洞、地下厂房洞室群、建筑材料、机电设备等诸多项重要技术问题的试验研究。据统计,招标阶段前进行了197项科研工作,这些科技攻关成果应用到工程设计中,取得了显著的经济效益,其中仅双曲拱坝经体型优化,建基面外移,最大厚度由70.34m减小至55.74m,坝体混凝土量从474.23万m3减小至409万m3。按1993年的物价计算,各项优化设计成果与初步设计相比,节省了工程投资15亿人民币,缩短了一年工期。

  优化设计也有效地控制了施工阶段工程量,二滩工程的最终土石方明挖、石方明挖、石方洞挖与混凝土工程量分别为设计值的99.49%、92.98%、98.03%、98%。施工中普遍关心的大坝基础开挖、电站进水口开挖以及地下厂房开挖的地质条件与前期地质勘探工作所揭露的地质情况符合较好,没有发生大的方案性改变。这些也减少了在国际条件下发生大的索赔风险。

  1999年1月,中国科学院院士和中国工程院院士参加投票评选的一九九八中国和世界十大科技进展写到:“我国本世纪建成投产的最大水电工程二滩水电站头两台机组发电机电安装常见质量通病及防治措施,50页.pdf,标志着我国水电建设已进入国际先进行列”。二滩水电站的地质勘测与工程设计均获得了国家设计金奖。

  4.2锦屏一级水电站

  4.2.1工程概况

  锦屏一级水电站位于四川省凉山州盐源县和木里县境内,是雅砻江干流中游控制性工程。水库正常蓄水位1880m,总库容77.6亿m3,调节库容49.1亿m3,属年调节水库。电站装机容量360万kW,多年平均年发电量166.2亿kW·h。工程总投资232.7亿元。

  4.2.2主要技术难题和解决方案

  锦屏一级水电站的地质条件复杂程度是大型项目中非常突出的,工程区存在的主要地质问题是“两高一深”,即高地应力环境、高边坡问题和左岸山体内存在的深部裂缝。这些问题直接决定枢纽工程的设计方案,对工程安全和投资起控制作用。

  为了查明工程区主要工程地质条件,我院进行了大量的勘探试验和科学研究,采用国内外先进和成熟的勘探技术和分析方法烟台富豪·新天地17#楼水电安装工程施工组织设计.doc,如地震层析成像技术,SM植物胶钻探,架空层岩石钻探取芯,孔内声波和弹模测试,多种方法的地应力测试等。这些先进技术的应用,为全面准确地获取深部裂缝等工程地质信息提供了保障。

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