概述
貓跳河梯級水電站(Maotiaohe easead。Hy-dropower Stations)位於中國貴州省中部,1958年至1981年,為滿足貴州省電力負荷急劇增長的需要,對貓跳河進行了以發電為主,結合灌溉、工業供水和水產養殖等綜合利用的梯級開發。貓跳河梯級水電站由紅楓、百花、李官、修文、窄巷口、紅林、紅岩等7座水電站組成。共利用落差384.5m,總裝機容量252MW,平均年發電量合計9.182億kW·h。(運行中通過技術改造,實際總裝機容量在300兆瓦上下),承擔著貴州電網調峰任務。
電站意義
貓跳河是我國梯級水電站開發最早、並且較為完整的河流之一,貓跳河梯級水電站是中國在喀斯特地區最早修建的水電站群,梯級7座電站大壩地址條件複雜,大壩壩型各異,堪稱“壩型博物館”。紅楓、修文、窄巷口等電站大壩因設計獨特編入大專院校教課書,梯級水電站也成為貴州水電搖籃,為全國水電建設和水電人才培養積累了寶貴經驗。 除發電效益外,紅楓、百花兩水庫可灌溉農田7530公頃,使糧食畝產由200 kg增加到500 kg以上,並供給貴陽、清鎮等城市工業和生活用水,兼顧水產養殖和旅遊。
1958年s月一級紅楓水電站開工,1980年2月除李官梯級外,梯級各水電站全部建成投產。1991年全河流開發完成。在烏江渡水電站建成前,貓跳河梯級水電站為貴州省貴陽地區的主力電源,烏江渡水電站建成後,仍擔負電力系統調峰、調頻和事故備用任務。兩水庫已成為解決貴陽用水的遠景規劃方案中的主要水源。此外,還發展了水產養殖,開闢了旅遊資源。紅楓湖畔已形成了新的經濟區和旅遊區,經濟效益和社會效益顯著。
貓跳河
貓跳河為長江水系烏江的支流,全長180 km,天然落差550m,控制流域面積3195km。流域面積3195 km”。紅楓以上為上游,紅楓至百花為中游,百花以下為下游。上、中游為丘陵及山嶽地區。下游為高深峽谷,谷深多在200~3oom,河床坡降達0.705%,其中修文至林家屋長19 km河段,落差達204m,河床坡降達1.1%。沿岸為石灰岩地層,喀斯特發育,構造複雜。流經安順市、平壩縣、長順縣、清鎮市、貴陽市、修文縣等6縣市,在修文縣六廣鄉沙坡口三岔河處匯入鴨池河後進入烏江。
紅楓水庫
紅楓水庫於1960年建成,原設計為木斜牆堆石壩,1993年完成大壩加高,現為灌漿芯牆堆石壩,水庫大壩防洪標準為百年一遇洪水設計。紅楓水庫是貓跳河梯級龍頭水庫,具有不完全多年調節性能,是貓跳河梯級水庫水量調節樞紐,確保防洪安全的關鍵性工程。紅楓水庫設計正常蓄水位1240米,死水位1227.50米,校核水位1242.58米,對應的水庫總庫容為7.58億立方米。汛期蓄水位限制月份5~9月,其防洪限制水位分別為:5月~7月水庫運行水位≤1236.00米;8月水庫運行水位≤1239.10米;9月水庫運行水位≤1239.40米。
紅楓水電站
紅楓水電站位於貴州省清鎮市,距貴陽市30km,電站水庫系貓跳河梯級電站的龍頭水庫,壩址控制流域面積1596平方公里,水庫總庫容7.61億立方米,具不完全的多年調節性能,徑流利用率達92%,壩區多年平均流量29.1立方米/秒,多年平均水量9.53億立方米。紅楓水電站裝機20MW,保證出力5.1MW,多年平均發電量0.547億kW?h。
攔河壩為木斜牆堆石壩,最大壩高52.5m,已在斜牆墊層中灌漿加固。水庫總庫容6.42億m“,是全梯級的龍頭水庫,與百花水庫聯合運用,使貓跳河枯水期流量由2m3/s提高到20m“/s;使6座水電站的保證出力由6.15 MW提高到61.89 MW。開敞式溢洪道布置在壩左岸3oom處的婭口,設2孔溢流孔,孔口高6 m.寬12m,用弧形閘門控制,最大泄流量3640 立方米/秒。引水兼放水隧洞布置在右岸,長204m,洞徑5m。設計水頭35.4m,最大水頭41m,最小水頭22.5m。地面式廠房位於右岸壩後,裝有2台單機容量10 Mw的混流式水輪發電機組。工程於1958年8月開工,1960年5月第一台機組發電,1960年9月竣工。
紅楓水電站
工程樞紐為Ⅱ等,由木斜牆堆石壩(主壩),漿砌石斜牆堆石壩(付壩)、左岸溢洪道、右岸引水發電隧洞(兼放空洞)、廠房等建築物組成。1958年動工興建,1959年下閘蓄水,1960年5月建成發電。1983年擴建兩孔溢洪道,1986年改建放空洞,1989年改建壩體防滲結構,以堆石壩體灌漿帷幕代替斜牆防滲,1991年11月大壩灌漿結束。1994年進行大壩直接戴帽加高。紅楓水電站是以發電為主,兼有防洪、灌溉、供水、旅遊養殖等綜合利用的大型水利水電樞紐。
工程勘測設計由貴州省水利水電勘測設計研究院承擔。溢洪道擴建和放空洞改建工程設總為鐘曼雲、堆石壩體灌漿防滲和大壩加高工程設總為鄭治、底孔閘門改造由林蔚茺、石文彬負責。
百花水電站
百花水電站位於紅楓水電站下游26 km,攔最小水頭38.6m。廠房為岸邊式,廠房內裝有2台單機容量為巧MW的混流式水輪發電機組.工程於1971年9月開工,1974年7月第一台機組發電,1974年12月竣工。 1991年在二級百花水電站和三級修文水電站之間興建了李官水電站,裝機13MW,至此貓跳河水能資源得到了充分的利用。河壩為鋼筋混凝土斜坡堆石壩,最大壩高48.7m。右岸300m處的婭口設有3孔胸坡式滋洪道,最大泄流t201o立方米/秒.採用挑流消能.右岸還有1條由導流隧洞改建的長196m洞徑3m的放水底孔。2條長185m洞徑3.6m的引水隨洞也設在右岸。設計水頭37.6m,最大水頭42.7m,最小水頭35.26m。地面式廠房位於右岸岸邊,裝有10MW和12MW的混流式水輪發電機組各1台.工程於1960年4月開工, 1966年6月第一台機組發電,1966年12月竣工。
李官水電站
李官水電站,右岸是貴陽市烏當區,左岸是清鎮縣。上游距二級百花水電站4.5km,下游距三級修文水電站12km。本電站位於李官河口下游50m,距貴陽市直線距離24 km,公路32 km,交通方便。
電站以發電為主,裝機容量為1.3萬kW(2×0.65萬kW),保證出力4500萬kW ,年平均發電量4450萬度。年利用小時3833小時。水庫總容量235萬立方米,有效庫容89萬立方米。該工程總投資2500萬元,單位造價1920元/Mw。本工程於1988年5月開始施工準備,同年11月15日截流,12月主體工程開工。於1992年元月15日首台機組發電,同年5月23日末台機組正式併入電網運行,電站各項工程於1992年12月底全部竣工。1993年4月16日整體竣工驗收,被評定為“優良工程”。
修文水電站
修文水電站位於百花水電站下游17 km處。壩址河谷狹窄,呈“U”形.攔河壩為薄拱壩,最大壩高49m,厚高比0.22.採用廠頂滋流,滋流段淨寬42m.設滋流孔5孔,最大泄流t 1510m“/s。3孔採用寬10m高sm的弧門控制;2孔採用寬6m高sm的弧門控制.尾部用挑流消能。設計水頭35.4m,最大水頭39m,最小水頭28m。廠房內裝有2台單機容量10 MW的混流式水輪發電機組。工程於1960年1月開工,1961年6月第一台機組發電,1961年7月竣工。
壩址以上流域面積2084平方公里,多年平均流量41.2立方米/秒,多年平均徑流量13.0億立方米,五年一遇設計洪水流量750立方米/秒,二百年一遇校核洪水流量為950立方米/秒,正常蓄水位1131m,相應庫容1140萬立方米。電站總裝機容量2萬kw,保證出力0.556萬kw,多年平均發電量0.819億kwh。
電站任務是發電,裝機容量20MW(2×10MW),年電量9810萬kW?h;無灌溉、航運等用水要求。樞紐布置為混凝土拱壩,壩後廠房,壩廠頂泄洪。拱壩為定圓心定半徑壩型,中心角106°,弧長111m,最大壩高49m。
窄巷口水電站
貓跳河窄巷口水電站拱壩位於貴州省修文縣烏江支流貓跳河下游。壩址河谷深切,河床硯蓋層深達25~30m。樞紐工程屬三等工程,以發電為主。該工程是貓跳河梯級開發中的第四個梯級。其主要建築物有:基礎拱橋、混凝土雙曲拱壩、泄洪建築物、發電引水建築物和電站廠房等。壩體混凝土工程量約5.1萬立方米。 壩址以上流域面積2362平方公里,多年平均流量44.9立方米/秒,多年平均徑流量14.16億立方米,五十年一遇設計洪水流量2170立方米/秒,五百年一遇校核洪水流量3100立方米/秒。水庫正常蓄水位1092m,相應庫容707萬立方米。電站總裝機容量4.5萬kw,保證出力1.07萬kw,多年平均發電量1.6億kwh。變圓心、變半徑、變中心角的混凝土雙曲拱壩高54.77m,壩頂高程1098m。壩頂弧長151.9m,中心角108?1’,外半徑82.0m,壩頂厚3m,壩底厚8.72m,厚高比0.159,弧高比2.78。 水庫泄洪採用壩頂溢流的方式,壩頂設滑雪道式溢洪道,長46.5m,溢流段淨寬50m,分5孔。
攔河壩採用“拱上拱”形式,即跨河修建實腹拱橋,橋上修建雙曲拱壩,最大壩高54.8 m.採用雙排混投土防滲堵作壩基硯蓋層防滲處理。滋洪道為壩頂滑雪道式,泄洪槽長46.5m,以防止荃礎防滲靖被水流淘刷.5孔滋流孔,均由寬10m高4m的弧形閘門控制,最大泄流量3100 立方米/秒。設計水頭46.5m,最大水頭63.5m。隧洞引水、岸邊式廠房,裝有3台單機容量15MW的混流式水輪發電機組.工程於1965年8月開工,1970年10月第一台機組發電,1975年7月竣工。
紅林水電站
紅林水電站位於窄巷口水電站下游15km處,為引水式水電站,利用天然落差146m,裝機容量102 MW。攔河壩為混凝土滋流重力壩,最大壩高26m,滋流段長56m,最大泄流t 3180 立方米/秒。右岸引水隧潤長5316m,洞徑6m。末端設有內徑12m高27m的簡單銳流式調壓井.調壓井後為壓力管道,經過岔管,分為3條支管進入廠房。設計水頭142.4m,最大水頭144.9m,最小水頭134.7m。廠房內裝有3台單機容t為34 MW的棍流式水輪發電機組。工程於1965年12月開工,1979年12月第一台機組發電,1980年2月竣工。
紅岩水電站
紅岩拱壩位於貴州省修文縣境內的烏江支流
貓跳河下游0 km處,距貴陽市80km,為該河梯級開發中的最後一個水電
工程。
樞紐工程屬三等工程,以發電為主。其主要建築物有:
混凝土雙曲拱壩、發電
引水隧洞、電站廠房和二道壩等。壩體混凝土工程量約4萬立方米。該工程曾榮獲1979年“全國優秀設計表揚獎”;“拱壩應力分析法的改進”一項榮獲1978年“全國科學大會獎”;“中孔溢流雙曲拱壩”和“拱壩應力分析法的改進”兩項曾獲“貴州省科學大會獎”。
壩址以上流域面積2752平方公里,多年平均流量49.4立方米/秒,多年平均徑流量16.58億立方米,五十年一遇設計洪水流量2680立方米/秒,五百年一遇核校洪水流量3070立方米/秒,
水庫正常蓄水位884m,相應庫容3040萬立方米,電站設計水頭46.2m,最大水頭48.5m,總裝機容量為3萬kw,保證出力0.945萬kw,多年平均發電量1.43億kwh。
變圓心、變半徑、變中心角的混凝土雙曲拱壩高60m,是目前國內中孔溢流型最薄的拱壩。壩頂高程890m,中心角116?,壩頂平均弧長132.65m,壩頂厚3m,壩底厚9.03m,厚高比0.15;弧高比2.26,兩岸嵌入深度7—19m。水利工程L [] `5`6JHy
水庫採用中孔泄洪,在壩頂以下17m設5個寬7m、高6.4m中孔,出口處設平板鋼閘門。最大泄流量3430 立方米/秒右岸引水隧洞,長109.45m,洞徑5.5 m.末端分為2條內徑5~3.4m長分別為81.7m和95.6m的壓力管道進人廠房。