羅斯水電站位於美國華盛頓州北部喀斯喀特山脈以東的斯卡吉特(Skagit)河上,在貝靈厄姆以東110km處,距美國和加拿大邊界大約32km。大壩為變厚度混凝土拱壩,最大壩高165m,水庫總庫容17.1億立方米 ,水電站總裝機容量40萬kW。工程以發電為主,兼具防洪、旅遊等綜合效益。
基本介紹
- 中文名:羅斯水電站
- 最大壩高:165m
- 水庫總庫容:17.1億立方米
- 地點:美國華盛頓州北部
羅斯水電站,簡介,樞紐布置,工程施工,
羅斯水電站
Ross Hydropower Station
簡介
第一期工程於1937年開工,1940年建成,壩高88.4m;第二、三期工程於1944年開工,1949年完成,壩高165m。1968年開始研究第四階段開發,擬將大壩加高到201.4m。 壩址處河床呈"V"形河谷,壩基為花崗岩、片麻岩,地震基本烈度為8度。 壩址以上流域面積2533平方公里 ,多年平均降水量1880mm,多年平均流量95.4立方米 /秒,實測最大流量1800立方米 /秒(1909年11月29日)。大壩按千年一遇洪水設計,相應流量4810立方米 /秒,可能最大洪峰流量為8500立方米 /秒。水庫總庫容17.4億立方米 ,有效庫容13億立方米 ,水庫面積48.6平方公里 。
樞紐布置
樞紐主要建築物有大壩、左岸發電引水系統和地麵廠房、左右壩端滑雪式溢洪道等。 大壩是根據發電需要分階段興建的。第一階段修建混凝土拱壩,壩高88.4m,第二、三階段將大壩加高至165m,壩頂長380m,河谷寬高比為1.882,壩頂寬10m,壩底寬63.4m,大壩剖面在高程469.4m以上為等厚拱,在此高程以下為變厚拱。為防止上部拱倒懸,在壩的較低部位靠近壩肩的上游面進行適當加厚。這樣,拱外圈由2個半徑組成,中心部位曲率較大,兩端曲率較小。大壩分成26個壩塊,沿壩軸線寬為15.2m。 滑雪式溢洪道位於左、右壩段,堰頂高程為482.2m,各由6扇6.1m寬、6.2m高的徑向閘門控制。徑向閘門由溢洪道橋上的絞車操縱。全部閘門打開時,其最大泄洪能力為3600m3 /s。 泄水建築物有2組,一組是位於大壩中央高程408.4m處的2個直徑為1.83m的泄水管道,另一組是2個直徑為1.83m、穿過右壩肩導流隧洞栓塞的深式旁通管。泄水管下游端由2個1.83m的蝴蝶閥控制,上游端則由2個1.83m×2.44m的閘門控制。深式旁通管下游端配備有空注閥,上游裝有1.83m×2.44m的閘門。水庫滿庫或正常蓄水時,泄水管和深式旁通管的泄流量分別為118立方米 /秒和126立方米 /秒。 電站進水口建築物位於左岸大壩上游大約91.4m處。進水口安有攔污柵,由2扇5.5m×8.4m的定輪閘門控制。發電站位於左岸大壩下游大約305m處。由位於大壩左壩肩之下的2條直徑為7.5m的混凝土襯砌隧洞向機組引水。隧洞全長579m,在水電站上游大約107m處與長73.2m、直徑為4.9m的鋼襯砌壓力管道連線,其最大設計水頭(包括水錘)為210m。廠房為地麵廠房,內裝4台單機容量為10萬kW、額定發電水頭為108m的混流式水輪發電機組,每台機組都有一個直徑為4.9m的蝶型斷流閥。
工程施工
工程施工第一階段澆築混凝土25.2萬立方米 ,第二、三階段澆築44.3萬立方米 ,第四階段澆築10.5萬立方米 ,大壩加高到201.4m時,混凝土總澆築量為80萬立方米 。 施工導流是通過在右壩肩之下開挖的導流隧洞完成的,其他導流設施包括上、下游圍堰。 壩基局部固結灌漿,防滲帷幕深度分別為30.5m(壩肩段)、61m(壩中央)。帷幕孔間距3.05m,大多數孔深30.5m,第4、5孔深45.7m,第12、13孔深61m。壩基排水帷幕孔間距為3.05m,深約27.4m。 施工縫設有鍵槽進行接縫灌漿。第二、三階段大壩加高的接觸面處理,要求鑿去一層表面混凝土到新鮮堅固的混凝土,表面清洗乾淨,灑水濕潤數天,並鋪設13mm厚的水泥砂漿。第一階段混凝土澆築不設冷卻水管,利用冬季低溫自然冷卻。第二、三階段採用人工冷卻,設有冷卻水管,包括混凝土內部冷卻和二次冷卻兩個周期,以降低新澆混凝土的最高溫升。 第一、二、三階段大壩採用的混凝土分成兩種:A級混凝土用於大壩主體部位,水泥用量為130.4kg/立方米 ,水灰比0.54;B級混凝土用於大壩和基礎間的接觸面(層厚1.5m)和大壩上、下游面壩肩岩石的接觸面(層厚為1.8m)上,水泥用量169.5kg/立方米 。 為使新老混凝土結合好,採取了以下措施:①將老混凝土鑿毛成新鮮粗糙的表面;②採用中心間距為1.5m的鑽孔插筋;③控制新澆混凝土的溫度,使其不產生過大的收縮應力。在寒冷季節澆築混凝土,需將老混凝土加溫使其與新混凝土的溫差減少到容許範圍。