棉花灘水電站位於中國福建省永定區境內的汀江幹流棉花灘峽谷河段中部，距永定縣城21km，距廈門市246km。碾壓混凝土重力壩，最大壩高111m，總庫容20.35億立方米，電站裝機60萬kW。
基本介紹
- 中文名：棉花灘水電站
- 外文名：Cotton beach hydropower station
- 地區：中國福建省永定區境內
- 總庫容：20.35億立方米
- 電站裝機：60萬kW
- 學科：水利工程
基本信息,樞紐布置,歷史,類型,
基本信息
棉花灘水電站年發電量15.2億kW·h，工程以發電為主，兼有防洪、航運、水產養殖功能。水庫淹沒耕地2150公頃，遷移人口38000餘人。工程於1997年開工，計畫2001年4月第一台機組發電，2002年2月全部竣工。 壩址兩岸山體雄厚，河谷基本對稱，呈"V"字型，坡度25°～45°。基岩為黑雲母花崗岩，雖有斷層和破碎帶發育，但無大的不利構造，且膠結較好。壩址區處於區域地質構造相對穩定區，庫區不存在水庫滲漏和大規模庫岸失穩問題。 壩址以上控制流域面積7907平方公里，水庫正常蓄水位173.0m，死水位146.0m，調節庫容11.22億立方米，校核洪水位177.8m，相應的總庫容20.35億立方米。多年平均徑流量73.2億立方米，壩址多年平均流量232立方米/秒。流域內年降雨量1657mm。
樞紐布置
主要由攔河主壩、副壩、泄洪建築物、左岸輸水發電系統、開關站等建築物組成。
攔河主壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程179.0m，最大壩高111m，壩頂總長300m，壩頂寬7m，最大壩底寬84.5m。
壩體120.0m高程以下部位採用R?180150碾壓混凝土，120.0m高程以上部位採用R?180100碾壓混凝土，基礎部位設1m厚的R90200常態混凝土墊層，溢流面採用厚3m左右的R?90250常態混凝土，溢洪道和底孔閘墩均採用預應力錨索結構和R28300常態混凝土。壩體上游面採用R180200二級配碾壓混凝土自身防滲形式。壩體不設縱縫，由5條橫縫分成6個壩段。其中3、4號壩段各寬33m，位於主河槽，為溢流壩段。設開敞式溢洪道3孔，每孔淨寬16.0m，堰頂高程155.0m，下游壩面坡度1∶0.75。壩頂溢洪道和泄水底孔都採用收縮式消能工，能縱向拉開水舌，不直接沖刷岸坡，不影響廠房尾水出流，達到較為理想的消能效果。其餘分別為左右岸非溢流壩段，壩段寬為50～70m。非溢流壩體斷面上游面垂直，下游壩坡1∶0.75。5號壩段設泄洪併兼作放空水庫用的泄水底孔1個，孔口尺寸5m×7.2m(寬×高)。
副壩設在主壩北東5km處的湖洋里村埡口，最大壩高5.6m，壩頂長30m，為均質土壩。
左岸輸水發電系統由進水口、引水隧洞、壓力鋼管、主廠房、主變壓器室、母線洞、電纜豎井、尾水隧洞等洞室群組成。採用單機單洞引水，二機一尾洞出水。輸水發電系統最長管道743.8m，除壓力鋼管段外，引水和尾水洞以及尾水調壓室的輸水系統都採用鋼筋混凝土襯砌，廠房洞室群則採用錨桿掛鋼筋網噴混凝土支護，主廠房和尾水調壓室都採用岸壁吊車梁。進水口為岸塔式，位於壩前30～120m。前沿總寬度84m。4條引水隧洞平行布置，間距21m，直徑7.5m，由上平段、豎井段、下平段組成。上平段和下平段的平面轉角97°，互相交錯布置，使每條引水隧洞長度基本相等。壓力鋼管長35m，直徑5.4m。主廠房、主變壓器室、尾水調壓室平行布置。主廠房洞室長129.5m，寬21.9m，高52.18m，安裝4台混流式豎軸水輪發電機組。主變壓器室與主廠房淨距22m，洞室長97.35m，寬16.0m，高14.8m，內設兩台220kV三相360MVA雙卷主變壓器。
開關站布置在左岸大壩下游高程180.0m的上壩公路內側，為洞內式(長37m×寬13m×高15m)。
20t級的轉盤式斜面升船機設定在右岸6號壩段，設計遠景年過竹、木、雜貨的過壩量11.2萬t。
工程主要工程量土石方明挖153萬立方米，石方洞挖60萬立方米，常態混凝土35萬立方米，碾壓混凝土52萬立方米。
歷史
1878年法國建成世界第一座水電站。20世紀30年代後，水電站的數量和裝機容量均有很大發展。80年代末，世界上一些工業已開發國家，如瑞士和法國的水能資源已幾近全部開發。20世紀世界裝機容量最大的水電站是巴西和巴拉圭合建的伊泰普水電站，裝機1260萬千瓦。世界第一座抽水蓄能電站是瑞士於1879年建成的勒頓抽水蓄能電站。世界裝機容量最大的抽水蓄能電站是1985年投產的美國巴斯康蒂抽水蓄能電站。世界第一座潮汐電站於1913年建於德國北海之濱。最大的潮汐電站是法國建於聖瑪珞灣的朗斯潮汐電站，裝機24萬千瓦。日本在1978年建成的海明號波浪發電試驗船則是世界上第一座大型波能發電站。中國大陸最早建成的水電站是雲南省昆明市郊的石龍壩水電站(1912) ，電站一廠於1910年7月開工，1912年4月發電，最初裝機容量為480 kW。中國1988年竣工的湖北葛洲壩水利樞紐，裝機271.5萬千瓦。中國1986年在浙江省建成試驗性的江廈潮汐電站，裝機3200千瓦。中國的廣州抽水蓄能電站，一期工程裝機120萬千瓦，計畫在90年代完工。1994年已開工興建的三峽水利樞紐建成後，裝機容量為1786萬千瓦，已經成為世界上最大的水電站。
類型
按水能來源分類
利用河流、湖泊水能的常規水電站；利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，待電力負荷高峰期再放水至下水庫發電的抽水蓄能電站；利用海洋潮汐能發電的潮汐電站；利用海洋波浪能發電的
波浪能電站。
按對天然徑流的調節方式分類
沒有水庫或水庫很小的徑流式水電站，水庫有一定調節能力的蓄水式水電站。
按水電站水庫的調節周期分類
多年調節水電站、年調節水電站、周調節水電站和日調節水電站。年調節水電站是將一年中豐水期的水貯存起來供枯水期發電用。其餘調節周期的水電站含義類推。
按發電水頭分類
高水頭水電站、中水頭水電站和低水頭水電站。世界各國對此無統一規定。中國稱水頭70米以上的電站為高水頭電站，水頭70～30米的電站為中水頭電站，水頭30米以下的電站為低水頭電站。
按裝機容量分類
分為大型、中型和小型水電站。
中國規定裝機容量大於75萬千瓦為大(1)型水電站，75萬～25萬千瓦為大(2)型水電站，25萬～2.5萬千瓦為中型水電站，2.5萬～0.05萬千瓦為小(1)型水電站，小於0.05萬千瓦為小(2)型水電站。
按發電水頭的形成方式分類
