水文地理
壩址以上
流域面積30700平方千米。多年平均流量645立方米/秒,萬年一遇最大設計流量為5750立方米/秒,年輸沙量為1億t。夏季平均氣溫25℃,冬季最低氣溫-30℃,無霜期180~230d,年平均降水量730~800mm,60%集中在5~6月份。水庫長65~70km,水庫面積為160平方千米,有效庫容86億立方米。
壩區工程地質條件複雜,
地震烈度為9度(P=0.1%),岩體構造鬆散,上下游兩岸基岩有潛在的滑坡危險。壩址基岩為下白堊紀砂岩、粉砂岩和泥板岩互層,岩層向下游的傾角為70°。大壩位於陡峭的峽谷段,水面以上兩岸高400~500m,坡度為50°~60°。壩址處河流呈"S"形,壩體布置在兩個二級斷裂帶之間的單一構造岩體上,這裡有幾個小的斷裂破壞。在壩上游殼體下面地下水位以下20m深,距壩軸線上游約500m處發現一層鹽岩層,厚20m。河床內砂礫石沉積厚10m,基岩風化層厚不超過12m。岩層強度較高,飽和狀態單軸試驗平均抗壓強度砂岩為150MPa,粉砂岩和泥板岩為60MPa。大壩心牆基礎進行固結灌漿和混凝土噴層。沿心牆輪廓作兩排灌漿帷幕。
為了防止鹽岩層的化學管涌及由此而引起的心牆基礎的可能變形,大壩上游稜體大部分布置在鹽岩層之外。此外,還規定在下游面進行專門防護,並在基岩上作水泥灌漿和化學固結灌漿。
樞紐布置
樞紐主要建築物包括:斜心牆土石壩、右岸泄洪隧洞、電站進水口、地下廠房、利用導流隧洞改建的尾水隧洞和500kV的戶外配電裝置。
土石壩包括礫石粘土心牆,過渡濾層和摻有花崗岩、砂礫岩的上下游稜體。斜心牆在平面上呈微拱形,最大壩高335m,壩頂長660m,壩頂寬20m,壩基寬1500m,壩體積7550萬立方米,上、下游邊坡分別為1∶2.4和1∶2。選用的築壩材料是:心牆為天然亞粘土和小於200mm礫石混合料;反濾層為人工破碎的小礫石料;壩殼體為礫石料,壩頂和壩坡加蠻石壓重。
泄洪隧洞布置在右岸,全長1068m。上游進水結構由深孔泄洪洞和豎井泄洪洞組成。在下游共用一條泄洪隧洞,然後接斜坡泄槽,末端用挑流消能。深孔泄洪隧洞進口底檻高程1145m,進水口後為彎曲段以下為直線段,前者設有檢修閘門井,後者設有地下閘門室。閘室內裝有5m×7.5m平板事故檢修閘門和5m×6m弧形工作閘門各兩扇,設計水頭146m。洞身為城門形,豎井前為11m×11m,豎井以後為14m×14m,弧形門前為有壓段,弧形門後為無壓段,最大流速50m/s,深孔泄洪隧洞最大泄流量1750立方米/秒。豎井泄洪隧洞進口堰頂高程為1283.5m,設有14m×6.5m弧形工作閘門3扇,豎井高145m,直徑13m,最大泄量1630立方米/秒。
引水建築物有3條直徑為7.0m的
引水隧洞(閘室後分成6條6m直徑的支洞)和2條利用導流洞延續的尾隧洞。廠房內安裝6台機組,每台機組容量為60萬W。水輪機為混流式,轉輪直徑為6m。電站地下廠房埋深420m,水頭300m,廠房尺寸:寬28m,高68m,長200m。變壓器室裝有18台單相動力變壓器,其引出線通過專門的電纜隧洞,經地面中間轉換站連線500kV的戶外配電裝置。該裝置布設在下游,距中間站400m。從中間站到戶外配電裝置由架空線連線。羅貢電站將通過4條輸電線路輸電;2條輸往勒加爾,另2條與塞爾達里和撒馬爾汗-布哈爾火電站相聯,接入中亞西伯利亞聯合電網。此外,還留有一條輸往費爾乾納火電站的備用線路。
工程施工
樞紐主要工程量:明挖土方180萬立方米,地下挖方250萬立方米,填方6500萬立方米,混凝土和鋼筋混凝土110萬立方米,金屬結構和機械設備8萬t,隧洞掘進總長45km。
羅貢壩設計年填築強度1000萬~1100萬立方米,採用傳統的汽車運料很難達到要求,施工採用了2m寬的重型傳送帶運送砂石和石塊上壩,用1.2m寬的傳送帶運送亞粘土碎石混合料上壩。傳送帶總長10.6km。採用掘進機加快隧洞開挖。
2條平行布置的導流隧洞,進口在左岸,穿過河床,出口在右岸。2條隧洞高程相差10m,第一層隧洞進口底檻高程990m,長1454m,第二層進口底檻高程1000m。第一層隧洞洞身為城門形,上游段尺寸11m×11m,下游段尺寸14m×17m(用作尾水洞)。設有兩個地下閘門室,第一道地下閘門室內安裝有3扇3.5m×10m平板檢修閘門,按300m水頭設計;第二道地下閘門室安裝了3扇3.5m×7m平板事故檢修閘門(按200m水頭動水關門,靜水啟閉設計)和3扇3.5m×6.2m弧形工作閘門(設計水頭200m)。弧形門前為有壓段,弧形門後為無壓段,洞內最大流速56m/s。隧洞用400號混凝土襯砌,工作閘門室用鋼板襯砌。弧形門後和無壓段設有摻氣槽。第一層隧洞過水能力2000立方米/秒,第二層為1730立方米/秒。第二層隧洞結構與第一層基本相同。
羅貢壩的上圍堰是壩體的一部分。圍堰高65m,1993年1月圍堰修築到40m高時,由於導流洞長期過流排砂,使其中1條隧洞局部襯砌遭到破壞,閘門井磨損並發生約2萬立方米岩石塌落,使導流洞堵塞。從而導致另1條洞被迫增大過流量,其後,在5月7~8日連續3天暴雨,發生一次土石流,總量達110萬立方米,使水位上漲13.5m,淹沒了交通洞和地下廠房,庫水漫過40m高的圍堰,沖毀土石方達200萬立方米,對羅貢施工帶來了很大損失。
按照設計,將大壩升高到125m的臨時剖面時,開始發電,發電水頭80~120m。該工程仍在施工中,最大壩高可能修改為305m。
工程造價
該工程由於蘇聯解體、塔吉克斯坦內戰、洪水土石流災害而在90年代停滯,至今未恢復。2004年10月16日俄羅斯總統普京訪塔期間,俄塔兩國政府簽署了《關於俄出資參與桑格圖德1號水電站建設程式及條件的協定》和《塔政府與俄羅斯鋁業公司間長期合作協定》,根據上述協定,俄政府以購買桑格圖德公司2.5億美元股份的方式,投資建設桑格圖德1號水電站;俄羅斯鋁業公司則向羅貢公司注資5.6億美元。2005年俄羅斯鋁業與塔吉克斯坦政府委託德國拉梅耶公司(LI)進行項目的可行性論證,在論證中建議以二期工程285m高度作為大壩最終壩高,並對部分設計進行了最佳化,但整體樞紐布局延續了蘇聯時期的設計。遺憾的是,在2006年,由傑里帕斯卡掌控的俄羅斯鋁業公司未能就羅貢壩與塔吉克斯坦達成進一步協定,2007年塔政府廢除了與俄鋁業公司的長期合作協定。2012年塔吉克斯坦曾發起號召居民購買羅貢壩股票的活動,但只募集了大約200萬美元的資金。
國際貨幣基金組織,使團駐塔吉克斯坦首席代表喬那坦·丹表示,在有融資來源情況下,建造羅貢水電站將耗資50-60億美元,約占2014年GDP水平的55-60%。實施羅貢水電站項目將為塔帶來巨大的長期收益,但要解決隨之而來的債務增長、擠占其它重要預算項目資金及損害私營部門問題。
羅貢壩可以增加瓦赫什河下游各水電站的8%的出力,並有可觀的灌溉供水效益。但該工程一直被烏茲別克斯坦所反對,因為羅貢壩在蓄水期將造成下游阿姆河水量的減少,影響烏茲別克斯坦的灌溉,而且烏茲別克斯坦不願意承擔可能發生的地震引起的潰壩風險。塔吉克斯坦一度將進展緩慢的中亞—南亞高壓輸電線路CASA—1000項目羅貢壩建設捆綁的措施加劇了烏茲別克斯坦的擔憂,CASA—1000項目是指貫穿中亞和南亞的1000兆瓦高壓輸變電線,將連線吉、塔、巴、阿四國的電力系統,可將塔吉兩國夏季的多餘電量出口至阿富汗和巴基斯坦。CASA—1000項目的政府間協定最終於2014年2月簽署,沒有涉及羅貢壩的建設。