黑泉水利樞紐 是一座以灌溉和城市供水為主,兼有防洪、發電、環保等綜合效益的大(Ⅱ)型水利樞紐工程,大壩建成蓄水後,經歷了 2004年10月22日壩前最高水位2887.8米(正常最高水位2887.75米)的考驗,持續3年高水位大壩運行正常。4年以來,黑泉水庫累計向湟水流域春季補水3300萬立方米,有效緩解了湟水流域春灌用水的矛盾。截至2005年11月,黑泉水庫發電廠累計發電2.85億千瓦時,其中2005年發電1.114億千瓦時,超額完成2140萬千瓦時,全年售電10519萬千瓦時,實現發電收入2109.56萬元。
簡介,地理構造,主要建築結構,工程建設,
簡介
黑泉水利樞紐(HeiquanHydroProject)位於中國青海省大通縣境內的湟水河支流北川河上游寶庫河上,距省會西寧市75km,以灌溉、城市及工業供水為主,兼顧防洪和發電。建成後可擴大灌溉面積2.2萬hm2,改善灌溉面積2萬hm2;城市及工業供水量每年1.35億m3;多年平均年發電量0.54億kW·h。
寶庫河流域位於青藏高原東北角,是黃土高原和青藏高原的過渡帶,屬大陸性氣候,高寒、多暴雨,晝夜溫差大,年平均氣溫2.8℃。壩址處控制流域面積1044km2,多年平均流量10.1m3/s,多年平均年徑流量3.2億m3。水庫正常蓄水位2887.25m,庫容1.72億m3。
寶庫河流域位於青藏高原東北角,是黃土高原和青藏高原的過渡帶,屬大陸性氣候,高寒、多暴雨,晝夜溫差大,年平均氣溫2.8℃。壩址處控制流域面積1044km2,多年平均流量10.1m3/s,多年平均年徑流量3.2億m3。水庫正常蓄水位2887.25m,庫容1.72億m3。
地理構造
樞紐主要建築物設計洪水標準為500年一遇洪水,洪峰流量629m3/s,校核洪水標準為5000年一遇洪水,洪峰流量986m3/s。樞紐壩址位於寶庫河下游峽谷的上峽口,兩岸地形較陡,自然坡42°~46°,呈U形,谷底寬240m~250m,河床覆蓋層厚22m~29m,主要為第四系沖積層,兩岸為工級階地。壩址基岩主要由下元古界雲母石英片岩、眼球狀片麻岩等岩石組成,岩質堅硬,抗壓強度83MPa~188MPa。地震設計烈度為Ⅷ度。
主要建築結構
樞紐工程由攔河壩、溢洪道、灌溉發電引水系統、供水引水口等組成
攔河壩為混凝土面板砂礫石壩,布置於河床;右岸為開敞式溢洪道和導流隧洞;左岸為灌溉發電隧洞和電站廠房;供水引水口在壩下游約15km。壩頂高程2894.5m,最大壩高123.5m,壩頂長438m。上游邊坡1:1.55,下游設三級3m寬馬道,第一級馬道以上邊坡1:1.5,以下為1:1.4。
根據混凝土面板壩受力變形特點、壩料性質及滲流特性,壩體分為墊層、過渡層、排水體、主砂礫石區、下游堆石區等5個區(圖2)。
面板是壩體防滲的主體結構,因地處高寒地區需要考慮冰凍對面板的作用和影響,面板混凝土設計強度採用C30,抗凍標號F300,抗滲標號W8,採用525號中熱矽酸鹽水泥、水膠比為0.33,水灰比小於0.4,在二級配混凝土中摻外加劑及粉煤灰。
趾板採取加大趾板寬度,並在上游側澆築貼坡混凝土或噴混凝土,下游側澆築混凝土蓋板或噴混凝土,頂部鋪設墊層料,並採取加強固結灌漿等措施,以滿足水力梯度要求,從而提高建基面高程,並採用高趾牆形式,減少了基礎開挖量。
止水結構採用了雙金屬止水結構系統,該系統在周邊縫頂部與底部設不鏽鋼波紋片止水,中部灌注雙組分防滲材料,凝固後形成與混凝土粘接牢固且有很大塑性的防滲體。
溢洪道設計泄洪流量256.1m3/s,校核泄洪流量470.4m3/s,控制段寬為16.4m,採用駝峰堰,陡槽末端和挑流鼻坎段長約30m。
導流隧洞按20年一遇洪水設計,設計流量317m3/s,採用城門洞形,底寬6m,側牆高5.5m,頂拱高1.3m,全長557m。放水洞採用龍抬頭布置方式,最大下泄流量240m3/s。放水洞採用挑流消能,最大挑距41.4m。
灌溉發電隧洞位於左岸,進口設閘門井,內設檢修閘門,分水處設調壓閘門井,內設2扇快速事故門,洞長436.1m,洞徑4m,洞縱坡i=0,最大引水流量34.22m3/s。
水電站位於壩下游左岸,共安裝3台機組,總裝機容量120萬MW。
城市供水設計引水流量7.55m3/s,採用雙管,直徑1.4m,從寶庫河峽門水文站引水至待建的石家莊水廠,總長8km。
攔河壩為混凝土面板砂礫石壩,布置於河床;右岸為開敞式溢洪道和導流隧洞;左岸為灌溉發電隧洞和電站廠房;供水引水口在壩下游約15km。壩頂高程2894.5m,最大壩高123.5m,壩頂長438m。上游邊坡1:1.55,下游設三級3m寬馬道,第一級馬道以上邊坡1:1.5,以下為1:1.4。
根據混凝土面板壩受力變形特點、壩料性質及滲流特性,壩體分為墊層、過渡層、排水體、主砂礫石區、下游堆石區等5個區(圖2)。
面板是壩體防滲的主體結構,因地處高寒地區需要考慮冰凍對面板的作用和影響,面板混凝土設計強度採用C30,抗凍標號F300,抗滲標號W8,採用525號中熱矽酸鹽水泥、水膠比為0.33,水灰比小於0.4,在二級配混凝土中摻外加劑及粉煤灰。
趾板採取加大趾板寬度,並在上游側澆築貼坡混凝土或噴混凝土,下游側澆築混凝土蓋板或噴混凝土,頂部鋪設墊層料,並採取加強固結灌漿等措施,以滿足水力梯度要求,從而提高建基面高程,並採用高趾牆形式,減少了基礎開挖量。
止水結構採用了雙金屬止水結構系統,該系統在周邊縫頂部與底部設不鏽鋼波紋片止水,中部灌注雙組分防滲材料,凝固後形成與混凝土粘接牢固且有很大塑性的防滲體。
溢洪道設計泄洪流量256.1m3/s,校核泄洪流量470.4m3/s,控制段寬為16.4m,採用駝峰堰,陡槽末端和挑流鼻坎段長約30m。
導流隧洞按20年一遇洪水設計,設計流量317m3/s,採用城門洞形,底寬6m,側牆高5.5m,頂拱高1.3m,全長557m。放水洞採用龍抬頭布置方式,最大下泄流量240m3/s。放水洞採用挑流消能,最大挑距41.4m。
灌溉發電隧洞位於左岸,進口設閘門井,內設檢修閘門,分水處設調壓閘門井,內設2扇快速事故門,洞長436.1m,洞徑4m,洞縱坡i=0,最大引水流量34.22m3/s。
水電站位於壩下游左岸,共安裝3台機組,總裝機容量120萬MW。
城市供水設計引水流量7.55m3/s,採用雙管,直徑1.4m,從寶庫河峽門水文站引水至待建的石家莊水廠,總長8km。
工程建設
工程主要工程量:土石方明挖185.11萬m3,石方洞挖3.5萬m3,土石方填築560萬m3,混凝土澆築10.33萬m2,金屬結構安裝480t,帷幕灌漿3.9萬m,固結灌漿1.7萬m。工程靜態投資77016萬元,總投資83390萬元。工程於1996年9月12日開工建設,1997年8月30日截流,於2001年9月主體工程建成並下閘蓄水