古里水電站

古里水電站

委內瑞拉東部卡羅尼河梯級開發(自下而上)的第一級,世界第二大水電站。控制流域面積8.5萬平方千米。年徑流量1536億立方米。基岩主要為片麻岩。混凝土重力壩最大壩高162米,壩頂長1400米,右岸聯接土石壩長4000米,左岸聯接土石壩長2000米。副壩總長32千米。總庫容1350億立方米。有兩座壩後式發電廠房,總裝機容量1006萬千瓦。年發電量 510 億千瓦時 。泄洪設施為溢洪道,泄量為3萬立方米/秒。工程於1963年開工,分3期實施,1986年竣工。

古里水電站

Guri Hydropower Station

古里水電站位於委內瑞拉東南部奧里諾科河支流卡羅尼(Caroni)河上,距首都加爾加斯600公里,是世界上最大的水電站之一,具有發電、防洪、灌溉等效益。大壩為重力壩/土石壩,最大壩高162米,水庫總庫容達1350億立方米。整個工程分二期建設:第一期工程於1963年9月開工,1968年開始發電,1977完成,歷時14年,一期壩高110米,裝機容量266萬千瓦;第二期工程於1978年開工,1984年開始發電,1986年10月全部竣工,歷時為8年,二期將壩加高52米,擴大裝機容量至1030.5萬千瓦,年發電量達510億千瓦·時。

壩址處年徑流量1537億立方米,多年平均流量4870立方米/秒,水庫調節水量98%,調節性能很好。壩址控制流域面積85000平方千米,可能最大洪水48100立方米/秒。

水庫正常高水位270米,水庫面積4252平方千米。最低水位240米,最高洪水位271.2米。水庫死庫容496億立方米,有效庫容854億立方米,是世界上最大的人工湖和水庫之一。

卡羅尼河是南美洲奧里諾科(Orinoco)河的支流,長640千米。古里壩址位於河口以上95千米,集水面積85000平方千米,流域內平均年降水量達2920毫米,多年平均流量4870立方米/秒。流域內有森林被覆62500平方千米,泥沙很少。壩址地質為堅硬的花崗片麻岩,可建高壩大庫。庫區人口稀少,淹沒損失小,河道也不通航,這些是分期建設的有利條件。

工程包括河床混凝土重力壩,河床溢洪壩,左、右岸均質心牆土石壩,一、二期發電廠房及開關站。壩後從左到右布置第1、2號發電廠房。在壩下游左岸設有一座800千伏和兩座400千伏開關站。

古里一期

水電站一期工程正常蓄水位高程為215米,相應水庫面積765平方千米,水庫庫容170億立方米。最低水位195米,相應庫容59億立方米。大壩壩頂高程220米。左翼重力壩長483米,壩頂寬度2.5~16.25米;右翼重力壩長179米,壩頂寬度3米。重力壩壩高110米。體積112.7萬立方米,右側土石壩段壩高90米,壩長220米,頂寬12米,上游坡度1∶2.5,下游坡度1∶1.75。溢流壩段長183.76米,堰頂高程195.20米。設9孔弧形閘門,閘門尺寸為15.24米×20.76米(寬×高),每3個孔口採用混凝土牆分隔為單獨的溢流段和挑流鼻坎。最大泄洪能力40000立方米/秒。壩右側1400米處,建有自潰式非常溢洪道,泄洪能力15000立方米/秒,右側更遠處有一座副壩,為心牆土石壩。一期所建1號廠房長245米,安裝10台機組,機組寬度23米。廠房挖方63.8萬立方米,澆築混凝土24萬立方米。水輪機為混流式,單機容量分別為:1~3號18萬千瓦,轉輪直徑5米,4~6號22.3萬千瓦,轉輪直徑5.2米,7號34萬千瓦,8~10號37萬千瓦,總裝機容量266萬千瓦,一期庫水位215米時,發電水頭為92米。發電機為傘式,總功率268.5萬千伏安,功率因數分別為0.95(1~6號機組)和0.9(7~10號)機組。1號尾水渠長1497米,底寬70米,挖方235萬立方米。大壩加高后,1~3號機組容量增至21.8萬千瓦,4~6號機組增至27萬千瓦。

在大壩下游壩址距第一期廠房之間,預留50米作為將來加高大壩時下游面加寬之用。

古里二期

二期工程包括以下項目的施工:將河床混凝土重力壩加高到272米;增建兩岸混凝土重力壩的延伸段;新建左右岸土石壩與重力壩壩尾相連線段;新建數座庫區埡口副壩;在右岸增建二號壩後式廠房。

擴建施工時,不影響已建10台機組的正常運行,且隨著大壩的逐步加高而提高水頭,發電能力得到逐步增大,同時還要經常保留相當大的泄洪能力。

二期擴建工程將正常蓄水位高程提高至270米,壩頂高程達272米。重力壩加長至1242米,其中右翼長1073米,頂寬2.5~21.0米,左翼重力壩長169米。壩體混凝土方量528萬立方米。左岸連線的土石壩壩長2000米,壩高102米,壩頂高程276米,頂寬11米,上游坡度1∶3,下游坡度1∶2.5,總體積2170萬立方米。右岸連線的土石壩壩長4000米,壩高97米,壩頂高程277米,頂寬11.0米,坡度與左岸土石壩相同,總體積4743萬立方米。

溢流壩段將堰頂抬高55米,達到高程250.2米,混凝土總量達74.6萬立方米。為保證施工期安全泄洪,3條泄槽分期錯開施工,以便在加高其中1條泄槽時,另外2條可泄洪。溢洪道泄洪能力30000立方米/秒。

庫區埡口副壩總長32000米,最大壩高45米,壩頂高程275米,頂寬7米。上游坡1∶3,下游坡1∶2.5,挖方191.4萬立方米,填方1348.6萬立方米。

二期增建的2號廠房長392米,寬83米,高64米。安裝10台機組,機組段長28米,挖方100.6萬立方米,澆築混凝土61.4萬立方米。水輪機為混流式,轉輪直徑7.2米,轉輪重250噸,設計水頭130米,最大水頭146米,最小水頭111米,額定轉速112.5r/min,單機引用流量512立方米/秒,額定容量61萬千瓦,最大容量73萬千瓦,總裝機容量730萬千瓦。發電機為空冷、半傘式,額定出力80.5萬千伏安,功率因數0.9。電壓1818千伏,飛逸轉數215r/min,轉子直徑18.277米,重1244噸,GD為155000t·m,2號尾水渠長3070米,底寬150米,挖方114.6萬立方米。

由於大壩加高,1號廠房的裝機容量由原來的266萬千瓦增加至300.5萬千瓦。1、2號廠房合計裝機容量達1030.5萬千瓦。

在壩下游左岸設一座800千伏和二座400千伏開關站,目前有2回800千伏輸電線路總長1300千米,通往首都加拉加斯附近;有5回400千伏線路送往蓋亞那工業區和加拉斯加地區。

電站建設

古里水電站一期工程主要工程量:土石方開挖767萬立方米,土石方填築347萬立方米,混凝土澆築174萬立方米。一期工程於1963年開工,1968年開始發電,1977年完成。二期擴建工程主要工程量:土石方開挖1433萬立方米,土石方填築8543萬立方米,混凝土澆築671萬立方米。二期擴建工程於1976年開工,1984年開始發電,1986年完成。土石開挖月最高強度達420萬立方米,土石方填築月最高強度達370萬立方米,混凝土澆築月最高強度17萬立方米,現場高峰人數達17000人。

大壩加高:分期建設的特點是第一期工程布置必需考慮第二期工程的需要,而在第二期工程施工時又不會影響已完成工程和第一期廠房的安全運行。

(1)右岸重力壩及土石壩的分期建設。第一期右岸重力壩布置一期發電廠房的進水口和高壓管道,共分10個壩段(12~21),其右側為兩個常規混凝土重力壩段(10~11),與右岸一期堆石壩相連結並被土石壩包圍。其右側接曲線形擋土牆(1~10),作為堆石壩的下游擋牆,曲線以右的壩軸線和原壩軸線呈45°角。第二期重力壩即沿此方向延伸。

一期土石壩作為二期大壩的上游施工圍堰,二期大壩建成後即行拆除。

第二期右岸混凝土重力壩是將一期曲線形重力式擋牆加高並延長約588米,以便布置2號水電廠房的進水口,其延長段和右岸土石壩相接,作為土石壩的下游擋牆,並可繼續加長修建遠期第三期廠房進水口,無需再修圍堰。這種接頭方式,防滲可靠,施工簡便,又利於工程擴建。

(2)左岸重力壩及土石壩。在第一期工程中,溢洪道左側有一混凝土重力壩,其軸線折向上游,與溢洪道軸線呈90°夾角並與上游一天然山頭相接,原設計擬在第二期施工時繼續加高,利用上游山脊形成左岸擋水線。但經補充勘探工作查明,該山頭基岩裂隙發育,易形成滲漏,因此決定重新修建一段左岸重力壩,該段重力壩與上游透水山脊平行,並位於其下游,共有11個壩段,其左側與土石壩連結,一部分壩體埋入土石壩中起防滲的作用。

(3)溢洪道加高。首先,在溢洪道上修建一條高棧橋,作為混凝土澆築的運輸道路。然後,把3個陡槽分若干步交替加高。在每一步加高中,先用堵水門在閘墩首部將一個陡槽封堵。把閘門從支座上卸下,提升到預計的支座位置上。之後,將溢流堰頂加高。堵水門為浮式,共需3套,每個高35米、寬20米、重800噸。溢洪道按預定水位,分期逐步進行加高。

(4)混凝土澆築系統和骨料加工廠。2座拌和樓布置在右岸新建重力壩端頭的右下方,距壩腳約200米左右。每座拌和樓設4個3.44立方米的自落式攪拌機和一套篩分設備,實際月產17萬立方米混凝土。在預冷階段通過噴灑冷卻水、風冷、加冰拌和等方式使混凝土出機溫度達到7℃,在原重力壩上加澆混凝土時,沿老壩的表面連續地水平上升,一般對老壩面噴砂漿,僅在垂直面上鑽孔,插入錨桿,並進行接觸灌漿。

從拌和樓將混凝土運至壩上,採用9列自動推進式槽車,沿一條寬14米、長1400米的施工棧橋運行,棧橋上安裝有6台垂直起吊混凝土的門機。

初碎設計生產能力為2700噸/h,材料最大粒徑為1219毫米,最終生產小於153毫米的石料。骨料加工過程包括二次篩分,系統生產能力1820噸/h。

電站影響

水電站建壩對環境的影響主要是在壩上游形成一個巨大的人工水庫,而對下游則使河流的水文條件發生很大的變化。水庫建成後,帶來了庫區淹沒損失,同時破壞了野生動植物的生態環境。這些損失將由水電開發的利潤中加以補償。

受淹沒影響的居民數接近3600人,對於移民安置,最終採用的辦法是將淹沒區的居民集體搬遷安置在新村落中。共設定了3個新村。

水庫對卡羅尼河季節性的流量變化有很好的調節作用,使之下泄流量趨向均勻,不會影響奧里諾科河口的生態環境。

古里水電站一期工程施工5年即開始發電,以後邊發電邊擴建,根據用電負荷的增長逐步擴大電站規模。其所發廉價水電,為委內瑞拉節省大量石油,並出口換取外匯,經濟效益顯著。

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