斜卡水電站

斜卡水電站位於四川省甘孜州九龍縣斜卡鄉境內，是九龍河左岸支流踏卡河上規劃的龍頭水庫電站。電站最大水頭約500m，裝機容量135MW，多年平均發電量5.183億kW/h。工程於2007年1月開始準備，2009年3月正式開工建設，2014 年8月20日下閘蓄水，同年9月7日投入商業運行。

水電站主要由首部樞紐、引水系統、廠區樞紐組成。首部樞紐由攔河大壩、放空（導流）和漩流豎井溢洪洞等建築物組成。引水建築物包括引水隧洞、調壓室、壓力管道；廠區樞紐建築物包括地面主、副廠房、尾水系統、GIS樓及進廠公路等。本工程難點和特點在於高海拔地區建深厚覆蓋層面板堆石壩和在變形鬆弛拉裂岩體中的深孔帷幕灌漿，在世界範圍內同等條件下的工程相比，實屬罕見。斜卡大壩的成功建設為深厚覆蓋層上建混凝土面板堆石壩積累寶貴的工程經驗。

基本介紹

• 中文名：斜卡水電站
• 外文名：XieKa Hydropower Station
• 開工時間：2009年3月
• 投產時間：2014年9月
• 首部樞紐：深厚覆蓋層面板堆石壩，106.0m
• 額定水頭：448.0m
• 庫容：8485萬立方米
• 引用流量：35.0立方米/秒
• 多年平均發電：5.183億kW/h
• 壩頂高程：3168.00m
• 正常蓄水位：3165.00m
• 引水隧洞：有壓、L=13.9Km
• 投資方：四川久隆水電開發有限公司
• 設計方：四川省清源工程諮詢有限公司
• 施工方：中國水電七局
• 監理方：丹江口水利樞紐管理局

勘測設計概況

2006年4月四川省發改委主持對《可行性研究報告》進行審查並通過。

鑒於深厚覆蓋層上建壩的技術難度和複雜性，在初步設計階段先後4次邀請國內外知名專家對瀝青砼心牆壩、砼面板壩方案是否成立和方案可靠性進行諮詢：

一、2006年5月26～27日，邀請蔣國澄等專家就面板壩方案是否成立進行諮詢；

二、2006年8月15日，邀請關志誠等專家就面板壩方案是否成立，以及方案可靠性等問題進行諮詢；

三、2006年10月6～7日，邀請蔣國澄、趙增凱、關志誠等專家就心牆壩、面板壩方案中有關基礎處理、泄水建築物布置等技術問題進行諮詢；

四、2006年10月12～15日，邀請水規總院、成勘院、西北院、昆明院及挪威NC公司等國內外專家，對斜卡水電站初步設計階段首部樞紐總體布置方案進行諮詢；

通過專家諮詢、工程類比和初設階段所進行的大量勘探、試驗、設計計算工作，斜卡水電站初步設計報告於2006年12月編制完成，並於2007年2月1日通過了四川省工程諮詢研究院組織專家進行的評審，隨即斜卡水電站開始進入施工準備。

五、2009年3月項目正式核准開工建設，過程出現的工程問題，通過參建各方的積極努力，困難被逐一解決。

六、工程於2014 年8月20日下閘蓄水，三台機組分別於9月3——5日完成72小時試運行，7日正式併入四川電網投入商業運行，目前工程運行狀態良好。

國內外一些覆蓋層上100m級面板壩

工程名	國家	建成年代	壩高(m)	保留覆蓋層厚度(m）	覆蓋層特性
那蘭	中國-雲南	2005.12	108.7	24.3	砂礫石
察汗烏蘇	中國-新疆	2008	110	46.7	塊碎石
九甸峽	中國-甘肅	2008	136.5	52	砂卵石
聖塔揚納(Santa Junan)	智利	1995	106	30	砂礫石
斜卡	中國-四川	2014.9	106.0	70	塊(漂)碎(卵)礫石

工程建設條件

工程區位於青藏高原東南緣向四川盆地過渡之高山區中部，區內山高谷狹，溝谷交錯，沿河兩岸山巒重疊，山勢巍峨，一般山脈海拔高程為3900～5500m，地勢總體呈西北高東南低，河谷呈“U”型、“V”型相間。河流發源地常有冰斗湖、U型谷、圍谷等冰川地貌，海拔5200m以上有近代冰川發育。工程區附近不具備發生中、強地震的地質構造背景，屬區域構造基本穩定區，地震基本烈度Ⅶ度。

壩址兩岸山體雄厚，沖溝不發育，臨河坡高大於300m。左岸谷坡自然坡度一般35º～60º；右岸高程3135m以下自然坡度約35º，高程3135～3160m地形較平緩，為一緩坡平台，高程3160m以上谷坡坡度為30º～40º。岸坡基岩為三疊繫上統獻幾熱組(T_3x)淺灰～深灰色中厚～厚層變質砂岩夾少量板岩，岩質較堅硬。第四系鬆散堆積物主要分布在河床、兩岸谷坡及山坳。河床覆蓋層深厚，一般為60～75m，最大厚度為108.82m。鑽孔和勘探平硐揭示，左岸岩體強卸荷水平深度65～75m，右岸緩坡平台岩體強卸荷垂直深度約60～75m，右岸岸坡岩體強卸荷水平深度約85～100m，強卸荷帶內裂隙多張開，部分充填次生泥、泥膜或風化岩屑；兩岸谷坡弱風化、弱卸荷水平深度130～150m。河床部位岩體風化、卸荷相對較弱，弱風化、弱卸荷深度一般為35～50m。

引水線路沿線山體雄厚，谷坡陡峻，兩岸自然坡度一般45º～65º，沿線山體高程多為4000～4500m。區內支溝較發育，各支溝切割深度多在100～300m之間，溝內常年流水，以II、III類圍岩為主。

廠房布置於斜卡鄉渡公鋪子下游踏卡河右岸漫灘上，調壓井及壓力管道位於右岸，後坡山體雄厚，基岩裸露，谷坡地形完整，岸坡下部崩坡積體不連續分布，自然坡度30º～40º，上部基岩裸露，坡度45º～60º，谷底順河展布的漫灘拔河高1～2m，順河長約400m，寬約70～120m。

工程特點

首部樞紐

攔河大壩為混凝土面板堆石壩，水庫正常蓄水位3165.00m，校核洪水位為3165.20m，壩頂高程3168.00m，最大壩高106.0m，壩頂寬10.00m，壩頂長度550m，防浪牆頂高程3169.20m。

面板壩上游壩坡1:1.4，下游壩坡為1:1.35，下游壩坡在高程3105.00m、3136.50m分別設一寬5m的馬道，計入馬道寬度後下游綜合壩坡約為1:1.45。上游壩面為鋼筋混凝土防滲面板，面板厚度0.3～0.62m。上游壩坡高程3116.00m以下設定粉土質砂鋪蓋和石渣壓坡蓋重。下游壩坡用厚度0.5m的乾砌塊石進行襯護。

面板堆石壩壩體從上游到下游依次由上游石渣壓坡蓋重體、粉土質砂鋪蓋、連線板、趾板、防滲面板、墊層、過渡層、主堆石、次堆石、乾砌石護坡、下游棄渣蓋重和位於壩基面的反濾層等組成。

面板壩防滲系統由混凝土面板、趾板(連線板)、混凝土防滲牆以及防滲帷幕構成。防滲牆深入基岩1m，最大深度73m。兩岸壩肩及河床底部透水基岩採用帷幕灌漿防滲，帷幕穿過表面卸荷岩體伸入到相對不透水層以下5m，一般深度120m~140m，最大深度約170m。

泄洪洞在布置上採用與放空(導流)洞結合，即“三洞合一”的布置型式。泄洪洞由進口閘室段、上平段無壓隧洞、渦室及豎井、下平段無壓隧洞、出口消力池等組成，泄洪洞進口底板高程3155.60m，出口末端底板高程3079.00m，洞線在平面上由3段折線組成，隧洞全長567.19m。泄洪洞進口位於壩軸線上游約120m處，進口閘室內布置一道弧形工作閘門，孔口尺寸為6.00×12.4m(寬×高)。控制閘室段後接長約221.016m的上平段城門洞型無壓隧洞，尾端為內徑10.5m、高43.09m的渦室，渦室下接高42.75m的豎井，豎井底部設深10m的水墊塘。豎井之後下平段無壓隧洞以8°43’40”的交角與放空洞斜向相交，下平段總長346.17m，其中匯合點下游138.29m長的無壓隧洞，以及尾端45m長、15m寬的消力池與放空洞共用。

水庫放空(導流)洞布置於河道左岸，進口位於壩軸線上游約345m處，進口底板高程3088.00m，出口末端底板高程3079.00m，洞線在平面上設定了兩個彎段，轉彎半徑為30m，隧洞全長839.41m，前期為施工導流洞，後期用作水庫放空。

豎井式進水口位於壩軸線上游約320m處的右岸岸坡，進水口設計引用流量33m/s，水庫正常蓄水位3165m，死水位3115.00m，消落深度50m。進水口建築物由進口攔污柵段、柵後隧洞段及豎井閘門室段組成。攔污柵段後接內徑3.8m、長98.6m的圓形隧洞，之後為7.2×7m(長×寬)的豎井閘門室段，豎井底部置於弱風化～新鮮基岩中，底板頂高程3105.00m，井頂高程3168m，豎井高63m，井內設定工作閘門和檢修閘門各一道，孔口尺寸為3.8m×3.8m。

引水系統

引水隧洞位於踏卡河右岸，採用繞溝布置方式從大橋溝、木枯溝、廟兒溝和海子溝底部基岩中通過。隧洞全長13.924km，進口底板高程3105.00m，至調壓室位置底板高程降為3067.00m，隧洞縱坡i=2.74‰，沿線承受內水壓力為0.65～1.1MPa。引水隧洞穿越的地層主要為變質砂岩、板岩、基性火山岩、大理岩、灰岩、泥灰岩等，一般埋深100～400m，最大埋深達800m，圍岩以Ⅲ類為主，成洞條件較好。隧洞斷面為馬蹄形，Ⅱ，Ⅲ類圍岩洞段開挖斷面為底寬3.8m，高4.71m；Ⅳ、Ⅴ類圍岩洞段開挖斷面為底寬3.581m，高4.906m，Ⅴ類圍岩洞段開挖斷面為底寬3.873m，高5.306m。根據隧洞沿線圍岩地質條件的不同分別採用錨噴混凝土和現澆鋼筋混凝土襯砌。

壓力管道布置為埋藏式，根據地麵廠房和調壓室位置，採用一條主管，經一個Y形岔管分為兩條支管分別向廠房內三台機組供水的聯合供水方式。壓力管道主管總長1041.864m，內徑2.8m，壁厚14～34mm，採用斜井敷設，斜井水平傾角50º。為便於施工，斜井共分四個平段、三個斜段。岔管為內加強月牙肋型式，岔管後的支管內徑1.5m，1支管長54.502m，2支管長26.461m，3支管長35.987m。

調壓室後壓力鋼管首端設定有檢修蝶閥和蝶閥室。蝶閥室交通洞長266.847m，斷面型式為城門洞形。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類圍岩斷面寬4.7m，高5.25m；Ⅴ類圍岩斷面寬5.3m，高5.6m。

廠區樞紐

電站地面式發電廠房位於磨坊坪附近踏卡河右岸漫灘，主機間內安裝三台CJA237-L-230/4X21單機容量為45MW的水斗式水輪發電機組，主廠房長73.07m、寬22.00m、高33.50m，機組安裝高程2661.60m，建基面高程為2653.00m，屋頂高程為2683.60。安裝間長17.00m，寬22.00m，高25.40m，建基面高程為2658.20m，屋頂高程為2683.60。

副廠房長17.00m，寬12.50m，高21.40m，建基面高程為2659.60m，屋頂高程為2681.00，採用混凝土框架結構，與主廠房間設沉降及抗震縫分開。

開關站由GIS樓和屋頂出線場組成，GIS樓長56.00m，寬12.5m，高24.90m，建基面高程2661.10m，屋頂高程為2686.00，採用現澆混凝土結構。

為上下游電站的梯級銜接，充分利用水頭採用長尾水渠方式，尾水渠全長約189m，出口底板高程為2656.00m尾水平順入踏卡河，擋牆採用半重力式，靠河側擋牆兼顧防洪牆。

進廠永久公路橋位於主廠房上游約30m處，橋型為梁式橋，跨度2×18m，荷載標準為汽-20，掛-100。廠前區設回車場，地坪高程2660.10m，機電設備從安裝間左端頭進廠。

科研工作

鑒於深厚覆蓋層上建壩的技術難度和複雜性，斜卡水電站從前期方案設計至蓄水發電，除專家諮詢外還聯合國內一線科研院所開展了一系列科研工作：

參與單位	階段	工作內容
河海大學	初步設計	面板壩三維靜、動力分析
南京水利科學研究院	初步設計	面板壩三維滲流，靜、動力分析
四川清源工程諮詢有限公司(簡稱：清源)	初步設計	趾板連線結構形式研究
西安理工大學	初步設計	瀝青心牆壩三維靜、動力分析
四川大學	初步設計	旋流豎井消能水力模型試驗
四川大學、清源公司	技施設計	面板堆石滲控及趾板建基面專題研究
河海大學	技施設計	施工階段面板壩三維靜、動力有限元覆核分析
四川大學、清源公司	技施設計	施工階段滲流穩定敏感性研究
清華大學	技施設計	防滲帷幕自密實砂漿灌注處理
貴陽勘測設計院	技施設計	諮詢組長單位
西北勘測設計院	技施設計	諮詢單位
成都勘測設計院	技施設計	諮詢單位

工程形象面貌