五強溪水電站

五強溪水電站

湖南省五強溪水電站發電廠於1993年5月11日開始籌備,1994年1月1日成立,總裝機容量120萬千瓦(5×240MW),是沅水流域水電梯級開發的骨幹電廠,華中電網骨幹調峰調頻電廠。五強溪水電廠位於沅陵縣境內的沅水幹流上,控制沅水流域面積的93%,1952年開始勘測,1956年和1980年先後兩次動工又停工,1986年4月復工建設,1994年12月第一台機組發電,1996年底全部機組投產。總投資89億元,引進了美國、日本、德國等11個國家的先進技術設備,是國家“七五”、“八五”重點工程。

概述

五強溪水電站五強溪水電站

五強溪水電廠位於沅陵縣境內的沅水幹流上,控制沅水流域面積的93%,1952年開始勘測,1956年和1980年先後兩次動工又停工,1986年4月復工建設,1994年12月第一台機組發電,1996年底全部機組投產。總投資89億元,引進了美國、日本、德國等11個國家的先進技術設備,是國家“七五”、“八五”重點工程。電廠以發電為主,兼有防洪、航運等綜合效益。機組保證出力255MW,設計多年平均發電量53.7億千瓦時,採用兩回500千伏電壓等級出線,一條送婁底民豐變,另一條送常德崗市變,形成湖南電網第一個500千伏主環網。採用壩後式廠房,大壩為混凝土重力壩,最大壩高85.83米,正常蓄水位108米,總庫容42.9億立方米,屬季調節水庫,在上游鳳灘水庫配合下可將尾閭堤垸防洪標準由5年一遇提高到20年一遇。通航建築物為單線連續三級船閘,設計年貨運量250萬噸,年過木量46萬立方米。

技術參數

壩址岩層為砂岩、石英岩、板岩及千枚狀板岩,軟硬相間。在總厚497.7米的岩層中,有135層各類軟弱夾層。左岸斷裂密集。地震基本裂度為6度。

壩址以上流域面積8.38萬平方公里,多年平均流量2040立方米/秒,實測最大流量27000立方米/秒,調查歷史最大流量41700立方米/秒。攔河壩按千年一遇洪水55900立方米/秒設計,相應水位為111.13米,相應庫容35.1億立方米;萬年一遇洪水67300立方米/秒校核,相應水位114.2米,相應總庫容42.0億立方米,死水位90米時,相應庫容9.7億立方米。多年平均輸沙量1660萬t。

工程由混凝土重力壩、廠房、泄水建築物和三級船閘組成。大壩壩頂高程117.5米,壩頂總長724.4米。溢流壩位於河床左側主河槽,設有表孔9個,中孔1個,底孔5個。表孔堰頂高程 87.8米,每孔寬19米、高23.3米,設計泄量39988立方米/秒,最大泄流量50522立方米/秒。中孔底坎 高程76米,孔口寬9米,高13米,最大泄量2586立方米/秒。底孔布置在閘墩內,進口底部高程67米,寬3.5米,高7米,最大泄量3015立方米/秒 。

由於水流弗氏數低,岩石抗沖能力弱,採用了表孔寬尾墩、底孔挑流、消力池聯合消能工,利用寬尾墩水平方向的收縮影響,使出閘墩後水舌急劇收縮並在縱向擴散開,閘墩下游壩面出現大片無水區。從寬尾墩出口至進入消力池過程中大量摻氣,水舌本身急劇膨脹,入池後形成三元水躍,提高了消能效果。底孔挑射水流入池鏇滾,起消能作用。採用雷伯克坎,縮短下游海漫長度。

河床右側壩後式廠房,全長251米、寬36.5米、高68米,內裝5台單機容量24萬千瓦的混流式水輪發電機組。水輪機轉輪直徑8.6米,最大水頭60.1米,最小水頭36.2米,額定水頭44.5米,額定轉速68.2r/min,額定功率24.8萬千瓦,最高效率0.95。發電機單機額定容量為266.67MVA,額定功率因數0.9,額定電壓15.75kV。以500kV電壓接入華中電網。

主變壓器和高壓配電裝置布置在廠壩之間。主變壓器為三相強油水冷式,單台容量300MVA。高壓配電裝置為500kV氣體絕緣金屬封閉電器,出線3回。

電廠特色

電廠採用“新廠新辦”,實行生產區與生活區分離,將生活基地設在離電廠108公里的常德市區內,有效解決了職工婚戀、子女就業、居家休閒的問題,甩掉了企業辦社會的沉重包袱。經過幾年的努力建設,常德生活基地已成為常德市一道亮麗的風景,被喻為常德的“張家港”、湖南的“新加坡”。

電廠採用兩條腿走路,在抓好安全生產的同時,大力發展多經企業,從電廠籌建開始就確立了“主副並舉”的指導思想。1993年電廠以20萬元起家,組建了勞動服務公司,1998年改制成為五強產業集團股份有限公司,1999年實行主副分離,五強集團總部東遷長沙,2000年在長沙高新技術開發區籌建五強科技園。十年間產業規模不斷擴大,今天的五強集團下轄分、子公司10餘家,已形成房產開發、電力工程、塑鋼型材、軟體開發四大支柱產業,發展態勢良好。

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壩址以上控制流域面積83800km2,占整個沅水流域面積的93%。流域內雨量充沛,年平均降水量為1000~1730mm。壩址處多年平均流量為2040m3/s,多年平均徑流量為643億m3,主要集中在4~8月,占年徑流量的69.5%。流域內植被情況良好,多年平均含砂量僅為0.27kg/m3,多年平均輸砂量為1660萬t。壩址區地層屬前震旦紀板溪群砂岩、頁岩、板岩和千枚狀板岩等,岩性堅硬,具備修建高壩的條件。但壩址區岩層軟硬相間,存在層間軟弱帶及泥化夾層,斷裂發育,特別是左岸因分布有傾向河床的板岩,又有背斜軸及較大斷層通過,岩石較為破碎,在設計和施工時應予慎重對待。河床相對不透水層埋藏較深,一般為120~150m,最大達180~190m。壩址區地震基本烈度為6度。

地質特點

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庫區為相對不透水的板溪群砂頁岩為主,僅在庫尾出露白堊紀紅色砂礫岩。當正常蓄水位108m時,水庫面積170km2,幹流回水長約160km。水庫淹沒涉及沅陵、辰溪和瀘溪3個縣。城鎮及工礦交通移民按20年一遇洪水標準,農村移民按10年一遇標準,總計遷移人口96600人,其中農業人口59500人;耕地淹沒按2年一遇洪水標準,淹沒耕地44000畝。 五強溪水電站效益顯著。當正常蓄水位108m時,庫容29.9億m3,死水位90.0m時,庫容9.7億m3,有效庫容20.2億m3,具有季調節性能。電站內裝5台單機容量24萬kW的水輪發電機組,總裝機容量120萬kW,保證出力25.5萬kW,年發電量53.7億kW·h;與華中電網聯網運行,還可得到補償出力16.5萬kW。水庫預留防洪庫容13.6億m3,並在鳳灘水電站2.8億m3防洪庫容的配合下,可將沅水尾閭堤垸防洪標準從5年一遇提高到20年一遇。電站建成後,壩址至沅陵間險灘全被水庫淹沒,下游枯水流量可加大到390m3/S,再配合航道整治,上下游共改善航道220km。

大壩結構

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五強溪水電站樞紐建築物包括混凝土重力壩、發電廠房、泄洪和通航建築物等。大壩最大壩高87.5m,壩頂長724m;溢洪道前沿長247m,布置在河床左側主河槽,採用“寬尾墩——挑射底孔——消力池”聯合消能工;廠房布置在右岸淺灘,為壩後式;通航建築物布置在左岸岸邊,擬採用船閘方案,按通過2×500t駁船隊設計,並可過木,設計年過壩貨運量250萬t,其中下行200萬t,設計年過木量54萬m3。電站樞紐布置見圖。

五強溪水電站對外交通採用公路運輸及水路運輸相結合的方案。施工導流採用分期導流方式:第一期先圍右岸廠房壩段、泄水中孔壩段和部分溢流壩段,採用不過水圍堰,利用左側河床導流;第二期圍右岸,利用右岸壩體缺口導流,並採用過水圍堰;第三期封堵右岸缺口,利用左岸壩體底孔導流;最後封堵左岸底孔蓄水發電。施工期通航:第一期利用左側主河槽通航;第二期在河床中間泄洪中孔壩段設定臨時船閘,平時通航,汛期兼作導流。主體工程開挖主要用3~4m3裝載機配合4m3挖掘機裝碴,20t自御汽車出碴。大壩、廠房等混凝土施工主要採用4台單機起重量20t的纜機進行澆搗

電廠榮譽

電廠環境優雅、設備完好、管理先進,建廠十年來,先後獲得“國家一流水電廠”、國家電力公司“雙文明單位”、“電力多種經營優秀企業”、“全國抗洪先進單位”、“湖南省愛國主義教育基地”等多種榮譽稱號。廠長李瑞師同志先後被評為“湖南省優秀共產黨員”、“2000年湖南省十大新聞人物”、“全國優秀黨務工作者”,2002年當選為全國人大代表。

電廠施工

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五強溪水電站河床較窄,一列式布置壩後廠房、泄洪消能及通航建築物等,其中泄洪消能建築物占據了河床的大部分位置,如何減小溢流前緣及工程量,確保工程安全運行,是樞紐布置中的一個關鍵問題。水電部中南勘測設計院在有關單位的協作配合下,進行了大量的試驗研究工作,選定“寬尾墩——挑射底孔——消力池”聯合消能工方案,與初步設計選定方案相比,可減小溢流前緣長度24m、消力池長度50m,不僅解決了布置上的難題,而且僅這兩項減少了開挖量110萬m3,混凝土4.0萬m3,約可節約投資4000萬元。

五強溪水電站由水電部中南勘測設計院設計,集團公司水電八局進行施工。本電站於1980年列入國家建設計畫,1980~1981年施工期間,已完成投資約5000萬元,建成永久、半永久性房屋近50000m2,對外公路已初步通車,後由於某些原因暫停。1986年國務院正式批准復工建設。

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