溪洛渡工程枢纽介绍

1 前言
金沙江主源沱沱河发源于青藏高原唐古拉山脉。沱沱河与当曲汇合后 称通天河，通天河流至玉树附近与巴塘河汇合后始称金沙江。金沙江流 经青、藏、川、滇四省（区），至宜宾纳岷江后称为长江，宜宾至宜昌 河段又称川江。金沙江流域面积47.32万km2，占长江流域面积的26%。 多年平均流量4920m3/s，多年平均径流量1550亿m3，占长江宜昌站来水 量的1/3。流域内山岳占90%，是汉、藏、彝、纳西、白族等多民族聚居 地。 金沙江全长3479km，天然落差5100m，水能资源丰富，是全国最大 的水电能源基地,水能资源蕴藏量达1.124亿kW，约占全国的16.7%。 金沙江下游河段（雅砻江河口至宜宾）水能资源的富集程度最高， 河段长782km，落差729m。规划分四级开发，从上至下依次为乌东德、 白鹤滩、溪洛渡和向家坝四座梯级水电站，其中溪洛渡和白鹤滩水电站 规模均超过1000万 kW。四个梯级总装机容量可达3070～4310万 kW， 年发电量1569～1844亿kW·h。 溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县境内金沙江干流 上。该梯级上接白鹤滩电站尾水，下与向家坝水库相连。坝址距离宜宾 市河道里程184km，距离三峡、武汉、上海直线距离分别为770km、 1065km、1780km。溪洛渡水电站控制流域面积45.44万km2，占金沙江 流域面积的96％。 溪洛渡水电站以发电为主，兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等 巨大的综合效益。开发目标主要是“西电东送”，满足华东、华中经济发 展的用电需求；配合三峡工程提高长江中下游的防洪能力，充分发挥三 峡工程的综合效益；促进西部大开发，实现国民经济的可持续发展。
溪洛渡电站设计洪水计算成果表 表1-1 单位:Qm:m3/s,w:亿m3
各种频率计算值QP 备注 项 均值 Cv Cs/Cv 目 P=0.01% P=0.02% P=0.1% P=0.2% P=1% Qm 17900 0.3 w1 15.3 0.3 w3 44.2 0.3 w7 97.0 0.3 w15 186 0.29 w30 327 0.28 330 0.28 4 4 4 526 896 904 502 857 865 443 759 766 418 716 723 355 611 616 4 283 270 237 223 189 4 129 123 108 102 86.0 4 44.7 42.5 37.3 35.2 29.8 4 52300 49800 同预 43700 41200 34800 可研 同预 可研 同预 可研 同预 可研 同预 可研 预可 研 可研
1510
0.12
4
1990
1930
1830
1750
1660
1910 3250 8810
0.28 0.32 0.34
4 4 4
3570 6570
3300 6020
ห้องสมุดไป่ตู้
2920 5250
2630 4640 12800
2310 4000 10900
18500 16900 14600
76.2110 17900 0.30 10.31 月 11 11.1月 11.30 12 12.1月 12.31 4800 2650 0.28 0.18
3 工程地质
溪洛渡水电站在区域地貌上位于青藏高原和云贵高原向四川盆地过 渡的斜坡地带，地势总体西高东低。在大地构造部位属扬子准地台西部 的二级构造单元扬子台褶带范畴，区域外围控制性主干断裂有鲜水河断 裂带、安宁河断裂带、则木河～小江断裂带以及龙门山断裂带，它们均 距坝址140km以外。构成区域次一级断裂构造格架的是北东向的莲峰－ 华蓥山断裂组，南北向的凉山断裂束和北北西的马边－盐津隐伏断裂 带。由凉山断裂束最东侧的峨边－金阳断裂、莲峰断裂带和马边－盐津 隐伏断裂带所围限的三角形块体，称为雷波－永善三角形块体，溪洛渡 水电站坝址就位于该块体的中南部。经国家地震局烈度委员会审定，国 家地震局批准，溪洛渡坝址区地震基本烈度为Ⅷ度，相应基岩水平向峰 值加速度为0.18g，垂直向加速度为水平向的0.65倍；若取100年超越概 率0.02时，基岩水平向峰值加速度为0.32g。 溪洛渡水电站水库干流长199km，属高山峡谷型水库。库区多为岩 质边坡，库岸稳定条件较好。水库蓄水后，在水库的中部和尾部断裂构 造发育部位，可能发生5级以下的水库诱发地震，对大坝的影响烈度不 超过Ⅶ度。水库不存在邻谷渗漏和向下游渗漏问题。 溪洛渡水电站坝址位于4km长的峡谷中段，金沙江流向S50°E，河道 顺直，岸坡陡峻，呈对称的“U”字型，枯水期江面宽70～110m，正常蓄水 位600m时谷宽500～535m，河谷宽高比小于2。坝区主要由二叠系上统 峨眉山玄武岩(P2β)组成，二叠系下统茅口组石灰岩(P1m)仅出露于峡谷 进口的谷底部位，向下游倾伏于玄武岩之下，两岸谷肩古滑坡底部残留 厚约2～15m的二叠系上统宣威组砂页岩，在玄武岩底部有一层湖沼相的 泥页岩沉积层(P2βn)，假整合于P1m石灰岩之上。 峨眉山玄武岩总厚490～520m，共分14个岩流层，层厚一般25～ 40m，其中6层和12层最厚，平均为73m和83m，同一岩流层厚度较稳 定。每一岩流层下部由玄武质熔岩组成，岩性为斑状玄武岩、含斑玄武 岩和致密状玄武岩，上部为玄武质角砾熔岩，个别岩流层顶部零星分布 少量的火山角砾岩和玄武质凝灰岩。14个岩流层中玄武质熔岩总厚度大
来沙量的73.6%，有效地减少三峡水库库尾段及重庆港的泥沙淤积，有 利于三峡水库的长期使用和综合效益的发挥。 ⑶ 防洪 溪洛渡水库下游紧临川江，距离宜宾市184km，具有控制洪水比重 大，距防洪对象近的特点。水库建成后，川江上宜宾、泸州、重庆等城 市，可以将目前5～20年提高到50～100年一遇的防洪标准。 溪洛渡水库汛期拦蓄金沙江洪水，直接减少了进入三峡水库的洪 量，配合三峡水库运用可使长江中下游防洪标准进一步提高。在遭遇大 洪水时，对长江中下游有减少分洪量的作用，经济效益和社会效益巨 大。在防洪体系中有重要的作用和地位。 ⑷ 航运 电站枢纽位于不通航河段，距下游通航河段约76.5km，溪洛渡水库 形成后，由于水库的水量调节，将增加枯水期下泄流量，改善下游航道 的枯水期通航条件。
2 水文气象资料
溪洛渡电站坝厂区山高谷深，气候的垂直差异更为显著。从海拔 400m至1500m之间，各气象要素的变幅分别是：年平均气温为19.7℃ ～
12.2℃；极端最高气温为 41℃ ～ 34.3℃；极端最低气温为 0.3℃～－ 8.9℃；年降水量为547.3mm～832.7mm；一日最大降水量为72.4mm～ 130.4mm；5～10月为雨季，集中年降水量的88.4%～83.7%。坝厂区的 相对湿度为66%。 流域内现有水文、水位站100多个，雨量站300多个，干流石鼓以下 设有金江街、攀枝花、龙街、华弹、屏山等水文站，均自1939年开始有 水位、流量观测资料。 屏山水文站作为溪洛渡水电站的水文设计依据站。 根据水文资料推算，坝址区多年平均年径流量1440亿m3，多年平均 流量4570m3/s。
溪洛渡电站分期洪水成果表 表1-2 单位:Qm—m3/s
分 使用 期 期 1 1.1月 1.31 22.13 3.25 月 4 3.26月 4.25 5 4.26月 5.25 6 5.26月 6.20
均值 1840
Cv 0.14
Cs/Cv P=1% P=2% P=5% P=10% P=20% 4 2540 2440 2300 2180 2050
4
34800 32000 28200
25100
21800
4 4
8970 4000
8280 3800
7350 3520
6600 3290
5800 3030
据统计，溪洛渡坝址多年平均悬移质年输沙量2.47亿t。输沙量年际 变化不大，输沙量年内分配不均匀，主要集中在汛期(6～9月)，占全年 输沙量的87.9%，7、8两月占全年的55.6%。 据推算，溪洛渡坝址多年平均推移质年输沙量采用182万t。
于400m。岩流层以3°～5°缓倾下游偏左岸，坝区无断层分布，层间、层 内错动带和节理裂隙是坝区的主要结构面。 通过多年来大量的勘探、试验与地质研究工作，工程区的地质条件 基本查明。坝轴线、大坝河床建基面及两岸嵌深已经确定；地下厂房的 围岩条件和高边坡稳定等主要工程地质问题已经明确。坝址区具备修建 300m级高拱坝和大型地下硐室群的工程地质条件。
4 工程规模
水库正常蓄水位 600m 水库总库容 126.7亿m3 正常蓄水位以下库容 115.7亿m3 调节库容 64.6亿m3 防洪库容 46.5亿m3 装机容量 18×700＝12600MW 保证出力 3395～6657MW（近期～远景） 多年平均发电量 571.2～640.6亿kW·h（近期～远景） 年利用小时数 4530～5080h（近期～远景） 综合效益 ⑴ 发电及发电补偿效益 溪洛渡有64.6亿m3的调节库容，除电站自身巨大的发电效益外，对 下游梯级电站有巨大的发电补偿效益。使下游的三峡、葛州坝水电站的 供水期增加一个月，增加保证出力379.2MW，枯水期电量18.86亿 kW·h；使向家坝电站增加枯水期平均出力336.3MW，年发电量13.54亿 kW·h。 ⑵ 拦沙 溪洛渡水库建成后，死库容51亿m3，除推移质全部留在库内外，还 可以利用巨大的死库容拦截悬移质泥沙，减少三峡水库的入库泥沙。根 据计算，溪洛渡水电站单独运用30年，共减少向下游输沙58.84亿t，占 同期来沙量的80%；水库运用60年共减少向下游输沙108.3亿t，占同期
5 枢纽布置与主要建筑物
溪洛渡水电站正常蓄水位600m，相应库容115.7亿m3，电站装机容 量12600MW。电站枢纽由拦河大坝、泄洪设施、引水发电建筑物等组 成。本工程为Ⅰ等工程，永久性主要建筑物──拦河大坝、泄水建筑 物、引水发电建筑物为1级建筑物，次要建筑物为3级建筑物。 挡水建筑物、泄水建筑物按1000年一遇洪水设计，10000年一遇洪水 校核；地下厂房及尾水建筑物按200年一遇洪水设计，1000年一遇洪水 校核；消能防冲建筑物按100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。 相应频率的入库洪水流量见表5-1。
不同频率的入库洪水流量 表5-1
洪水频 率 (P) 洪水流
万年一 遇 (0.01%)
五千年 一遇 (0.02%)
千年一 遇 (0.1%)
二百年 二年一 百年一 一遇 遇 遇(1%) (50%) (0.5%)
量 (m3/s)
52300
49800
43700
37600
34800
16900
坝址区地震基本烈度为8度。按100年基准期内超越概率0.02，确定 设计烈度的概率水准，相应地震水平加速度为0.321g，垂直向加速度取 水平向的0.65倍；非壅水建筑物以50年基准期，超越概率0.05，相应地 震水平加速度为0.21g。 拦河大坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程610m，河床建基面高程 324.50m，最大坝高285.50m。 泄洪设施采用河床坝身与岸边泄洪洞“分散泄洪、分区消能”的布置 格局，由坝身7表孔和8深孔+4条岸边泄洪洞组成。坝身采用“分层泄 流、空中碰撞、坝后水垫消能”方式，坝后设水垫塘和二道坝；左右岸 各布置2条泄洪洞，均为有压接无压泄洪洞，基本对称布置，进口置于 厂房进水口与大坝之间。 左、右岸库区首部式地下厂房，各安装9台单机700MW机组，均采 用“单机单管引水，3机1室1洞尾水”的布置格局，基本对称。由进水 口、引水洞、主厂房、主变室、尾水调压室和尾水洞及地面出线场组 成。主厂房尺寸381.03m×28.4 m（31.9 m）×75.1m(长×宽×高)，尾 水调压室为阻抗式，长300m，宽25m，分为3室，每岸各3条尾水洞，其 中2条尾水洞与导流洞结合。 5.1 混凝土双曲拱坝 溪洛渡水电站大坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程610.0m，最低建基 面高程324.50m，最大坝高285.50m，坝顶中心线弧长为681.51m。坝体 设10个导流底孔、8个泄洪深孔和7个表孔，整个坝体分为31个坝段。拱 冠顶厚14m，拱冠底厚60.0m，拱端最大厚度64.0m，坝体混凝土558.00 万m3。