奧懷希水電站

奧懷希水電站

Owyhee Hydropower Station

概述

奧懷希水電站是美國哥倫比亞河水系斯內克河支流奧懷希(Owyhee)河上的一座以灌溉為主，兼有治沙、防洪、保護魚和野生動物及發電等綜合效益的大型水利樞紐，位於俄勒岡州東南部的馬盧爾縣境內，在阿德里安鎮西南18km處。大壩為混凝土厚拱壩，最大壩高161.5m，水庫總庫容13.8億m3，可灌溉面積47800hm2，電站總裝機5000kW，年發電量1600萬kW·h。工程於1928年正式開工，1932年建成。電站始建於1984年7月，1985年8月機組正式投產發電。 壩址處河谷呈"V"形，周圍全是平緩的大陸噴出岩和碎屑火山岩。大壩基岩為第三紀火山流紋岩。離壩址最遠的大斷層為將斯內克河平原與奧懷希山脈分開的奧懷希斷層，最近處離壩址只有16km。地震裂度為7度。 壩址以上流域面積2.89萬km2，多年平均徑流量12.3億m3，年最大徑流量32.1億m3(1984年)，最小徑流量1.88億m3(1931年)，實測最大洪峰流量1210m3/s(1986年)。可能最大洪水按洪峰流量3880m3/s、5d最大洪量5.04億m3、15d最大洪量6.43億m3設計。水庫正常蓄水位813.82m，總庫容13.8億m3，有效庫容8.82億m3，水庫面積56.3km2，長度240km，灌溉面積47800hm2。

樞紐布置

工程主要建築物包括大壩、溢洪道、泄洪洞、廠房和灌溉排水建築物。 大壩為混凝土厚拱壩，其中右壩肩為順直的重力壩段。壩軸線半徑152m，拱壩壩頂長190m，重力壩段壩頂長64m，壩頂寬9.1m，壩底最厚處達81.4m。壩高127.1m，若從斷層區開挖的最低處算起，壩高則有161.5m。施工時，該壩是當時世界上最高的大壩。 溢洪道為喇叭形溢洪道，堰頂直徑18.3m，堰高94.2m，最大泄洪能力為865m3/s。溢洪道包括引水建築物、豎井和水平隧洞。 引水建築物位於水庫北邊的岬角上，離大壩上游面大約41.4m。堰頂建築物為圓形，高程810.16m，上面是高度為3.7m的鋼製環形閥，當水庫水位超過堰頂高程3.67m時，可以控制水庫水位；下面是平均直徑為18.3m的有壓洞室。 豎井連線引水建築物與水平隧洞。通過47.2m長的過渡段，豎井上段的直徑由18.3m逐漸縮小到6.89m，豎井下段為圓形，直徑6.89m，通過一直角彎道與水平隧洞相連。 水平隧洞用於大壩施工期間導流，從豎井處向上、下游延伸。上游端在豎井處用混凝土堵塞，向上游延伸71.6m至導流進水口門的胸牆處。下游隧洞段長231.6m。從豎井處穿過右壩肩至下游口門處。 泄水建築物由攔污柵保護的進水口建築物組成，有3個泄水孔，位於大壩高程752.9m處。當水庫水位為813.8m時，其泄洪能力為54.0m3/s。泄水孔是3孔1.22m×1.22m上游輸水管，從壩面喇叭形進水口至高壓應急閘門長5.79m，3扇1.22m×1.22m的高壓滑動閘門以及3根直徑為1.45m的下游輸水管。每根下游輸水管的總長約為32.9m。位於大壩下游面的閥室原來有3個內徑為14.6m的內部平衡差動針閥。3號針閥的指針已被拆除，換成了堵水閘門，該堵水閘門有一個較小的直徑為0.30m的針閥。 泄水建築物穿過大壩，用於導流隧洞封堵之後河水下泄，自1936年以來一直沒有派上用場。 1號灌溉引水隧洞包括一條直徑為5.05m的混凝土襯砌馬蹄形隧洞和位於水庫右岸大壩上游0.80km處的控制工程。控制工程的進水口隧洞從閘室至水庫的攔污柵，長約33.5m，其隧洞內底高程在水庫正常蓄水位以下大約25.6m處。4根平行的矩形管道(每根管道將安裝在啟門機室中的2扇1.45m×3.66m的串聯閘門組合在一起)可以控制水流。該隧洞長5.6km，朝北一直延伸至奧懷希灌溉工程的渠道系統。隧洞的最大輸水能力為31.2m3/s。 在左壩肩附近水下大約30.5m處安裝了2根直徑為1.83m的發電輸水壓力管道，管道由1.52m×1.83m的液壓工作閘門控制，通過83.8m長的隧洞和30.5m長的豎井與下游左岸懸崖邊的發電廠房相連。發電廠房內裝有一台水平混流式水輪機，設計水頭85.3m，閘門全開時，其輸出功率約為5000kW，年發電量為1600萬kW·h，機組於1985年8月正式投入發電。

工程施工

溢洪道導流隧洞施工始於1928年10月6日，首先開挖出2.74m×2.74m的中心導洞。1928年11月8日，開始在下游隧洞門處擴建溢洪道隧洞和導流隧洞，用供水式風鑽進行環形掘進，隧洞於1929年1月2日竣工。其他導流建築物包括一條高26.5m的上游土石圍堰和一條下游鋼板樁圍堰。 為了澆築混凝土，安裝了一根跨距為398m、帶有固定尾塔和移動式塔架、起重量為25t的架空纜索起重機。纜機由操作人員遙控操縱，先澆築左壩肩，1931年以後，再澆築大壩下游。由於基岩形狀極不規則，開始按層厚1.2m分層澆築。大壩混凝土澆築速度限制在1.2m/72h、8.5m/30d範圍內。混凝土在2個容積為3m3的拌合機中攪拌，運457m遠至纜機裝料場，裝入容積為6m3的底卸式料罐運至大壩澆築倉位。1930年5月20日開始對斷層區支撐進行大體積混凝土澆築，9月23日澆築第一塊大壩混凝土，1932年5月澆築完畢，共澆混凝土41萬m3。 收縮縫灌漿從1932年9月至1934年4月，在此期間，用循環水對大體積混凝土進行了冷卻，同時允許水庫水位上升。大壩是在水庫水位達731.5m時進行灌漿的。