潘家口水利樞紐

潘家口水利樞紐

中國灤河幹流上的大型骨幹水利樞紐,引灤工程的總水源。樞紐位於中國河北省遷西縣,主要任務是供水、發電,兼顧防洪。 壩址控制流域面積33700平方千米。水庫總庫容29.3億立方米。壩基為角閃斜長片麻岩,比較完整,斷層裂隙不甚發育。

基本介紹

  • 中文名:潘家口水利樞紐
  • 外文名:Panjiakou  Hydro Project
  • 水庫總庫容:29.3億立方米
  • 壩頂長:1040m
  • 控制流域面積:33700平方千米
工程規模,工程規劃,功能設計,

工程規模

樞紐主要建築物有混凝土寬縫重力壩、壩後式廠房、副壩及下池等。主壩最大壩高107.5m,壩頂長1040m。泄洪建築物布置在河床中部,溢流壩設18個表孔,每孔裝15m×15m弧形閘門;另設4個4m×6m深式泄水孔,也裝有弧形閘門;下游均為挑流消能。設計最大上泄量56200立方米/秒。兩座副壩建在主壩西北方向6.5km的埡口處,均為土壩,壩高分別為22.5及5m。壩下右側為壩後式電站廠房,裝機4台,其中1檯球為15萬kw混流式水輪發電機組;3台為9萬kw混流式變極雙轉速抽水蓄能機組。發電送京津唐電網。主壩下游6km處建混凝土壩,高28.8m,長1098m,形成有效庫容1000萬立方米的下池,壩上設20孔泄洪閘,每孔裝12m×10.5m工作閘門,其右側為無閘門控制的溢流壩,長319m;左岸為河床式水電站,裝2台貫流式機組,共10000kw。

工程規劃

樞紐工程分兩期:一期工程建主壩、副壩、壩後式廠房,安裝常規水輪發電機組;二期工程建下池及安裝抽水蓄能機組。一期工程土石方開挖420萬立方米,填築181萬立方米,混凝土300萬立方米,金屬結構安裝10600t,概算總投資6.8億元;二期工程土石方開挖69萬立方米,填築24萬立方米,混凝土33萬立方米,概算投資1.17億元,另加抽水蓄能機組投資3870萬美元。
樞紐建成後,平均每年可引水19.5億立方米,供天津市,唐山市城市生活與工農業用水;洪水時可削峰減洪,減輕下游災害,保證京山鐵路安全行車;年發電量5.89億kw·h,其中峰荷電量4.79億kw·h,可改善京津唐電網的供電質量。
潘家口水利樞紐設計時,為減輕泄洪對下游左岸的沖刷,對溢流壩左邊3孔採用了寬尾墩消能方式。
樞紐建設工期:一期工程,1975年開工,1981年第一台機組發電;二期工程,1984年開工,計畫1989年發電。

功能設計

潘家口水利樞紐位於中國河北省灤河幹流上,主要任務是為天津市和唐山等城市生活及工農業供水,兼有發電、防洪和養魚等綜合效益。上水庫大壩為混凝土寬縫重力壩,最大壩高107.5m,水庫總庫容29.3億立方米,電站總裝機容量42萬kW,多年平均年發電量5.89億kW·h,其中徑流發電量3.56億kW·h,抽水蓄能發電量約2.33億kW·h。 工程分兩期建設,一期工程包括主壩、副壩、壩後式廠房及1台15萬kW常規機組;二期工程包括3台9萬kW抽水蓄能機組、下水庫低壩、下水庫電站及相應設施。一期工程於1975年10月開工,常規機組於1981年投產。二期工程於1984年動工,3台抽水蓄能機組均於1992年末投入運行。淹沒耕地2200公頃,移民30700人。 潘家口大壩壩基為角閃斜長片麻岩、岩石較完整,斷層裂隙不甚發育。壩址以上流域面積3.37萬平方公里,多年平均年徑流量24.5億立方米。水庫校核洪水位227.0m,相應庫容29.3億立方米;最高蓄水位224.7m,相應庫容22.45億立方米;正常蓄水位222m,相應庫容20.62億立方米;死水位180m,相應庫容3.3億立方米;屬於年調節水庫。主壩按千年一遇洪水設計,流量40400立方米/秒,按5000年一遇洪水標準校核,流量545000立方米/秒。
樞紐包括上水庫攔河大壩、2座副壩、溢流壩和壩後水電站、下水庫攔河大壩、泄水閘和河床式廠房。 攔河大壩是混凝土寬縫重力壩,最大壩高107.5m,壩頂長1040m,最大底寬90m,壩頂高程230.5m。混凝土體積為280萬立方米。溢流壩為壩頂溢流,布置在河床中部,設18個表孔,每孔裝有15m×15m的弧形閘門、最大下泄流量為53100萬立方米/秒,在溢流壩段中間部位,設有4個尺寸為4m×6m的深式泄水孔,也裝有弧形閘門;下游為挑流消能,設計最大下泄流量為3100立方米/秒。2座副壩均為土壩,壩高分別為22.5m和5m。 壩後式廠房位於壩後右側,長128m、寬26.2m、高31.7m,裝機4台,其中1台為常規機組,為15萬kW的混流式水輪發電機組,3台為9萬kW的混流可逆式抽水蓄能機組,開關站布置在右岸山坡上,以220kV高壓輸電線接入京津唐電網。 主壩下游6km處建有一座由混凝土壩形成的抽水蓄能下水庫。下水庫壩壩高28.8m,壩頂長1098m,正常蓄水位144.0m,最低水位139.0m,總庫容3168萬立方米,有效庫容1000萬立方米。壩上設20孔泄水閘,每孔裝12m×10.5m工作閘門,最大泄洪能力為28000立方米/秒,其右側為20孔無閘門控制的溢流壩,長139m。右側有1座河床式廠房,裝有2台單機容量為0.5萬kW的燈泡式機組。 混流可逆式水泵水輪機,轉輪直徑5.53m。水泵工況用2種轉速運行:揚程為65.1~85.7m時,轉速為142.86r/min;揚程為36~66.4m時,轉速為125r/min。揚程70.11m時,流量119.5立方米/秒,揚程54m時,流量103.9立方米/秒,輸入功率5.97萬kW。水輪機工況:最大水頭85m時,出力10萬kW;額定水頭71.6m時,出力9萬kW,流量145.4立方米/秒;最小水頭36m時,出力2.695萬kW。機組比轉速180m·kW,最大飛逸轉速245r/min。 發電電動機為2種同步轉速的變極電機。發電機運行時額定功率9.1萬kW,電機效率98.05%。電動機運行:42極時輸入功率9.6萬kW,轉速142.8r/min;48極時輸入功率5.95萬kW,轉速125r/min。 一期工程土石方開挖量420萬立方米,填築181萬立方米,混凝土為300萬立方米,金屬結構安裝為1.06萬t;二期工程土石方開挖量為69萬立方米,填築24萬立方米,混凝土33萬立方米。 常規水輪發電機組,下游用水時發電,年利用小時數為1580h。3台抽水蓄能機組,每年在4~6月集中用水期,只發電不抽水,與常規水輪發電機組同樣運行。7月至次年3月按日調節抽水蓄能方式運行,要求6h抽水量能滿足5h發電用水量。年發電利用小時數1303h。機組在系統中的主要任務是調峰和調相。每年提供的峰荷電量為4.79億kW·h。 潘家口水利樞紐建成後,平均每年可引水19.5億立方米,洪水時可削峰減洪,減輕下游災害,可保證京山鐵路安全。

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