奇沃爾水電站位於哥倫比亞梅塔(Meta)河支流巴塔(Bata)河上，在哥倫比亞博亞卡省波哥大市東北約160km處，靠近聖瑪爾塔市。大壩為斜心牆堆石壩，稱愛斯梅拉爾壩，最大壩高237m。水庫總庫容8.2億立方米，電站總裝機100萬kW，年發電量34.8億kW·h，第一期工程裝機50萬 kW。工程主要目的是發電，1970年10月開工，1975年12月第一台機組發電。
基本介紹
- 中文名：奇沃爾水電站
- 外文名：Chivor Hydropower Station
- 位置：哥倫比亞梅塔河支流巴塔河上
- 流域面積：2420平方公里
- 年均降雨量：1 250mm
水文地理,樞紐布置,工程施工,
水文地理
電站壩址以上流域面積為2420平方公里，年均降雨量1250mm，占年徑流的65%。巴塔河的年均流量為63立方米/秒，汛期最大洪水流量1500立方米/秒，枯水期4立方米/秒，可能最大洪水流量為10600立方米/秒。水庫長22km，總庫容8.2億立方米，有效庫容7.65億立方米，最高蓄水位高程為1277m。
壩址非常狹窄，河谷深50m，有粉砂土夾層，最厚處達15m。壩區地質為板岩和其它沉積岩，節理裂隙發育，很不穩定，在雨季岸坡容易發生滑坡。1972年雨季滑坡體積達30萬立方米，而在整個施工期，總滑坡達50萬立方米。壩址處的河道高程為1100m。
樞紐布置
工程主要建築物包括大壩、廠房、溢洪道等。
大壩為斜心牆堆石壩，壩頂高程為1287m，最大壩高237m，壩頂長280m，壩底寬820m，上游壩坡1∶1.8～1∶2.0，下游壩坡1∶1.7～1∶1.8。壩體心牆採用粒徑15cm以下的碎石塊和中塑性粘土填築，其含水量為17%～21%，平均值約19%，反濾料則按一般的準則選用，用D 15/d 35≤4～5。壩殼堆石採用溢洪道和其它料場開挖的石英岩、泥質板岩和千枚岩，最大粒徑為450mm，篩分出來的超徑部分用於護坡。壩殼填築層厚0.45～1.8m，採用10t振動碾碾壓。該壩總體積為1030萬立方米，其中不透水心牆110萬立方米。
溢洪道布置在左岸千枚岩和糜棱岩地層上，設3孔14m×16m的弧形閘門，最大泄流量為7250立方米/秒溢洪道泄槽採用矩形斷面，包括3部分：長121m、底坡為5%的上段，中間為長80m的拋物線，最後是61m長、以57.7%傾斜的斷面。泄槽寬52m，末端束窄為20m。在泄槽末端設有以圓弧形挑流鼻坎，鼻坎半徑30m，進口入射角30°、出射角為20°。
電站的2條引水隧洞布置在左岸，直徑5.4m，長5.83km，前段5.3km為馬蹄形剖面，採用厚30cm的混凝土襯砌；後段530m為直徑4m的鋼襯圓形斷面。設計引用流量83立方米/秒，流速3.6m/s。調壓室由2條不同高程的廊道組成，下廊道直徑6.4m，長75m，上廊道直徑5m，長133m，坡度2%，上下廊道高差174.6m，中間用一直徑5m的豎井連通。下廊道與引水隧洞用直徑4m、長20.7m的豎井連通，上廊道用長13m、寬4m、高3.75m的廊道與地面相通，中間用混凝土牆隔開，用作溢流堰，並設有2m×2m的鋼門，用於檢查。壓力鋼管直徑3.9m，由182m深的豎管、上游段隧洞、深267m的豎井和下游段隧洞，以及分岔管組成，其中上下游段隧洞總長1740m，坡度為8%。
電站採用引水式地麵廠房，長102m、寬16m、高18m，其下部為整體澆築的混凝土結構，上部為鋼結構，頂為輕型鋼架，鋪設槽形石棉混凝土板。廠房內共安裝8台水輪機組，每台裝機12.5萬kW，分兩期安裝，首期安裝4台，共50萬kW，於1976年5月完成。水輪機採用6噴嘴沖斗式水輪機，最大出力14.34萬kW，設計出力12.76萬kW；最大水頭803.5m，設計水頭741m；最大流量20.2立方米/秒，設計流量19.4立方米/秒；水輪機轉輪直徑2m，有戽斗44個，整體鑄成，正常轉速450r/min，飛逸轉速800r/min。每台機組前設有球形閥，由液壓調速器集中控制。發電機為同步豎軸機組，功率因數0.8，頻率60Hz，B級絕緣，額定轉速為450r/min。變壓器採用單相，額定容量54萬kVA，額定電壓230kV。另在廠房內還設有2台150t的起重機。
工程施工
施工導流隧洞長920m，直徑10.6m，位於左岸，噴混凝土襯砌，設計泄流量2800立方米/秒。工程完工後將在洞內修築長35m的混凝土塞，內設直徑2m的閥門，供泄洪洞用。
壩基開挖於1972年8月開始，心牆底部的沖積層挖除到基岩，當開挖至心牆基岩面時，立即作噴漿保護，並在河床部位澆築混凝土墊層。對兩岸岸坡部位作噴漿層。基礎先進行固結灌漿，孔深8～10m，灌漿壓力小於0.3MPa，然後作帷幕灌漿，帷幕深度約為1/3水頭，又因左壩肩滲流較嚴重，通嚮導流隧洞改建的泄水底孔有較大漏水，排水廊道滲流平均300L/s，故對左壩肩通過廊道系統做補充灌漿。
壩體填築於1972年12月開始，1975年9月完成，共34個月，其中可能填築心牆的時間只有19個月，而氣候條件允許連續填築的時間僅12個月，故在旱季搶築心牆，兩邊堆石只築到維持壩體穩定的最小剖面，雨季再使堆石體加高到心牆填築高程。施工時心牆料填築的最大含水量為21%，施工後期可提高到22%，最優含水量平均為13%。填築最高日強度可達8000立方米，平均年強度50萬立方米，19個月的平均日填量為2500立方米。
溢洪道於1971年8月開始開挖，1974年7月完成。施工中遇到的困難主要是雨季長，河岸經常有滑坡的危險，對運輸交通有干擾，也影響大壩心牆施工。
