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1、葛洲坝水电站葛洲坝水利枢纽位于长江三峡末端河段上，长江西陵峡出口、南津关以下 3km处的湖北宜昌市境内，距上游的三峡水电站38 公里, 是三峡工程的反调节 和航运梯级。它是长江上第一座大型水电站，也是世界上最大的低水头大流量、 径流式水电站。坝型为混凝土闸坝，最大坝高47米，总库容 15.8 亿立方米。总 装机容量 271.5 万千瓦，其中二江水电站安装2 台 17 万千瓦和 5 台 12.5 万千瓦 机组；大江水电站安装14台 12.5 万千瓦机组。 年均发电量 140 亿千瓦时。 首台 17 万千瓦机组于 1981 年 7 月 30 日投入运行。电能以500kV和 220kV输电线路 并入
2、华中电网，并通过 500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电 120万 kW 。 葛洲坝工程具有发电、改善航道等综合效益。 葛洲坝水利枢纽工程由船闸、 电站厂房、泄水闸、冲沙闸及挡水建筑物组成。 船闸为单级船闸。上、下闸首工作门均采用人字门，其中一、二号船闸下闸首人 字门每扇宽 97 米、高 34 米、厚 27 米，质量约 600吨。为解决过船与坝顶过 车的矛盾，在二号和三号船闸桥墩段建有铁路、公路、活动提升桥，大江船闸下 闸首建有公路桥。三座船闸中，大江 1 号船闸和三江 2 号船闸为中国和亚洲之最。 （修建背景： 至 1967年夏已有十多个大中型企业兴建于宜昌。之后，一大 批国防军
3、工企业和科研单位落户于宜昌山区。一下子增加这么多用电大户， 湖北 全省及邻近省份陷于电力严重短缺的困境。1970年 5 月，为了缓解华中地区工 业用电十分紧缺的局面， 武汉军区和湖北省革命委员会向中央建议先修建葛洲坝 工程。中央在研究了葛洲坝工程与三峡工程的关系，并听取了对先建葛洲坝工程 的不同意见后， 于 1970 年 12 月 26 日批准兴建葛洲坝工程， 并指出这是有计划、 有步骤地为建设三峡工程作实战准备。） 葛洲坝技术问题： 一、为了解决水流条件与泥沙淤积的矛盾，参照我国多年来治河工程以 及水库冲淤的经验，结合长江水量丰沛、含沙量不大的特点，考虑采用防淤 堤把引航道与主流分开，并设置
4、冲沙闸，形成有利于束水冲沙的人工航道， 通过“静水过船，动水冲沙”的途径，解决引航道淤积问题。 二、川江航道全长660 公里，水流湍急，滩险很多，有些滩险在洪枯期 需设绞过滩，通过能力受到限制。葛洲坝水利枢纽建成后，汛期大洪水时， 回水 110 公里，到巫峡下口的官渡口；非汛期回水180 公里，到瞿塘峡下的 黛溪。回水所及，正是川江航道最艰险的一段，这段航道得到了改善。建坝 后，对于通航问题，除防止航道淤积问题已如前述外，主要有：引航道布置 问题；船闸规模问题和南津关航道整治问题。 三、二江泄水闸消能防冲和导流截流问题，三江泄水闸承担着以下主要 任务： 1、永久性长期泄洪时，有良好的上下游水流
5、衔接条件，保持有利的 河势； 2、大江截流时过水，保证胜利截流；3、二期导流时，通过绝大部分 的水流，消能防冲问题得到很好解决，保证建筑物安全；4、排泄推移质泥 沙； 5、加大导流过水能力，降低二期大江上游围堰施工强度，使围堰能在 汛前抢修至设计高程。水布垭水电站水布垭水电站坝址位于清江中游的巴东县水布垭镇 , 上距恩施 117 km , 下距隔河岩 92km , 距清江入长江口 153km, 是清江梯级开发的龙头枢纽。水库正常蓄水位 400m ，相应库容 43.12 亿立方米，总库容45.8 亿立方米，装机容量 1600MW ，是以发电为主，并兼顾防洪、航运等的水利枢纽工程。其水库是长江 中
6、下游防洪体系的重要组成部分，水布垭水库预留的5 亿立方米防洪库容与 隔河岩水库已预留的5 亿 m3防洪库容联合调度运行，可有效减轻荆江河段 的防洪压力，提高长江中下游地区的防洪标准。 混凝土面板堆石坝最大坝高 233m，为目前世界上最高的面板坝，坝顶 高程 409m，坝轴线长 660m，坝顶宽度 12m。坝顶设钢筋混凝土防浪墙，墙 顶高程 410.2m ，墙高 5.2m 。大坝上游坝坡 1:1.4，下游坝面设置“之”字 形马道，马道宽 4.5m ，下游综合坝坡 1:1.4。工程主要由以下建筑物组成： 高 233m 的面板堆石坝，最大下泄流量为 18280立方米 / 秒的岸边溢洪道， 布置在左岸
7、，位于右岸的地下厂房，装机容量4 400MW ；兼作中后期导 流用的放空洞，布置在右岸。 溢洪道部分主要有：(1) 引水渠，引水渠横断面为复式。(2) 控制段，控 制段由 6 个溢流坝段和 4 个非溢流坝段组成，坝轴线全长 163.0m ，坝顶 高程 407.0m，每个表孔均设有平板检修闸门槽和弧形工作门各一道，平板检 修门由坝顶门机操作，弧形工作门由设在闸墩下游侧的液压启闭机操作。溢 流坝段从上游至下游分别布置有：防浪墙、人行道、坝顶公路、门机轨道、 电缆廊道、启闭机房等。(3) 泄槽段，泄槽段轴线呈直线，泄槽底板纵坡由 一坡度 =0.1584 的斜坡段，上接溢流坝的反弧段，挑流鼻坎采用阶梯
8、式 窄缝挑坎。 (4) 下游防冲段，下游防冲段采用防淘墙加混凝土护岸的结构型 式，防淘墙采用钢筋混凝土结构。右岸地下电站为引水式。 电站建筑物包括：引水渠、进水口、引水隧洞、主厂房、安装场、母线 洞、尾水洞、尾水平台、尾水渠、500 变电所、交通洞、通风洞和厂外 排水洞等，引水隧洞采用一机一洞。放空洞布置在右岸地下电站的右侧，主 要作用有水库放空，中、后期导流和施工期向下游供水等。由引水渠、有压 洞（含喇叭口） 、事故检修闸门井、工作闸门室、无压洞、交通洞、通气洞 及出口段（含挑流鼻坎）等组成。 根据坝址处的地形地质条件、水文特征和枢纽总体布置，以及面板堆石 坝的施工特点，施工导流采用围堰一次
9、拦断河床，隧洞导流，枯水期围堰挡 水，汛期淹没基坑的方式。 水布垭技术问题： 1、国外已有多座200m 300m左右的心墙堆石坝建设经验，在中国建设 227m的高心墙堆石坝还属首次，通过大量的筑坝材料室内试验，现场碾压试 验以及坝体应力应变，水力劈裂和渗流控制等分析研究论证，在采取适当工 程措施后技术上是可行的。 2、坝后滑坡，在大坝下游分布有大岩淌、马岩湾、台子上、古树包四 个大滑坡，设计研究分别采用开挖减载，地下地表排水，前缘护坡、抗滑支 挡等措施。 右岸峡口马崖高陡自然边坡，坡高达 360 余米，岩性为上硬下软， 且上部硬岩中还夹有多层软弱夹层，处理措施为卸荷开挖，边坡锚固，坡面 喷护，
10、排水坡脚护岸等。 3、洪道下游消能区位于坝址峡谷出口大崖沱深潭，左有大岩淌滑坡， 右有马崖高陡边坡和马岩湾滑坡，河床岩层主要是泥盆系上统写经寺组和志 留系砂页岩，抗冲能力低，而本工程泄洪量大，万年一遇时最大下泄流量达 18280m3/s，相应单宽流量为181 m3/s ，汛期水头在171m-180m以上，经计算、试验、分析综合考虑，最后选择分区陡槽接窄缝式排坎消能方案，消能 区保护采用防淘墙方案。隔河岩水电站隔河岩水电站位于中国湖北长阳县长江支流的清江干流上，下距清江河 口 62km ，距长阳县城9km ，混凝土重力拱坝，最大坝高151m 。水库总库容 34 亿立方米。水电站装机容量120 万
11、 kW ，保证出力18.7 万 kW 。年发电量 30.4 亿 kW h。工程主要是发电，兼有防洪、航运等效益。水库留有5 亿立 方米的防洪库容，既可以削减清江下游洪峰，也可错开与长江洪峰的遭遇， 减少荆江分洪工程的使用机会和推迟分洪时间。1987 年 1 月开工， 1993 年 6 月第一台机组发电，1995 年竣工。隔河岩水电站为清江干流主要梯级之一， 以发电为主，兼有防洪及航运等综合利用效益。厂房内装4 台单机容量30 万 kW水轮发电机组，总装机容量120 万 kW ，保证出力187 万 kW ，年发电 量 304 亿 kW h。电站建成后将成为华中电网的调峰、调频骨干电站之一， 与系
12、统内葛洲坝、丹江口及其他水电站补偿调节，可发挥更大的效益。水库 正常蓄水位以下预留5 亿立方米防洪库容，对提高荆江河道的防洪能力将产 生有利的影响。 隔河岩水电站厂房外景隔河岩水电站枢纽建筑物由河床混凝土重力拱 坝、 泄水建筑物、 右岸岸边式厂房、 左岸垂直升船机组成。大坝坝顶高程206m ， 坝顶全长 653.5m，坝型为 “上重下拱 “ 的重力拱坝，其封拱高程左岸为150m ， 河床为 180m ，右岸为160m ，上游坝面采用铅直圆弧面，外半径为312m 。拱 圈平面内弧采用三心圆，靠近拱冠部位采用定圆心大半径等厚圆拱，拱端部 位采用变圆心小半径贴角加厚，坝坡随之渐变为10.75 。溢流
13、段位于坝的 中部，溢流前缘长度为188m 。共设 7 个表孔， 4 个深孔和 2 个放空兼导流底 孔。电站厂房位于右岸河滩阶地上，采用隧洞引水。进水口设在大坝上游右 岸山体边坡上，底部高程142.5m。4 条直径 9.5m 的隧洞接直径8m的压力钢 管，单机单洞，分别接至4 台 30 万 kW水轮发电机组。 300t 级垂直升船机位于左岸岸边，总升程122m分为 2 级，年通过能力 为 340 万 t 。第一级与左岸重力坝相交叉，成为大坝挡水前缘的一部分，升 程 40m ， 可适合库水位变幅40m的要求。第二级位于左岸下游河滩，升程 82m ， 衔接中间错船渠和下游河道。中间错船渠长400m
14、，宽 30m 。升船机采用全平 衡钢丝卷扬系统， 承船厢有效尺寸为42m 10.2m1.7m， 带水总重量1400t 。 隔河岩技术问题： (1) 坝址河谷岸坡陡峻，坝基灰岩呈弧形带状分布，坝址距页岩太近， 采用上重下拱，上部封拱高程不同的重力拱坝，适合坝址地形、地质特点， 改善了坝体内应力分布，与重力坝相比，可节省混凝土约70 万立方米。 (2) 大坝最大下泄流量达23900 立方米 /s ，上下游水位差104.7m，入水 单宽流量为191.2m2/s ；并且还存在下游页岩抗冲能力低，拱坝泄洪引起的 水流集中等问题。为适应上述特点，采用表孔、深孔和底孔的3 层布置，以 表孔为主、深孔为辅的泄
15、洪方式。同时采用不对称宽尾墩结合“ 水垫池 “ 的消 能布置，取得了良好的消能效果。 (3) 厂房引水隧洞出口高边坡，施工期间最大坡高155222m ，永久坡高 110170m ，上部为石灰岩，下部为软弱页岩，2 种岩层之间还有软弱夹层， 为了防止边坡失稳，采用分区、逐级下挖的施工方法，以及采用混凝土置换软弱夹层、系统锚杆结合喷混凝土、深层预应力锚索、排水系统等加固措施 和加强监测的手段，使这一复杂问题得到了满意的解决。(4)坝基岩溶及顺河断裂构造发育，防渗帷幕线长达1.5km，帷幕灌浆 总进尺达 22 万 m ，最大孔深达130m ，最大月灌浆进尺达1 万 2 万 m且灌浆 工艺复杂，这一问
16、题的解决，为岩溶地区帷幕灌浆施工提供了新的经验。高坝洲水电站高坝洲位于湖北省宜都市境内，是清江口的最下游一个发电梯级，也是 隔河岩梯级的航运反调节梯级，主要任务是发电和航运。枢纽布置自左至右 为左岸非溢流坝，河床式电站厂房，深孔泄洪坝段，表孔溢流坝段，升船机 坝段及右岸非溢流坝段。坝顶长419.5m，最大坝高57m 。正常蓄水位80m ， 水库库容 4.3 亿 m3 ，坝区回水长50km ，与隔河岩电站尾水相接。深孔泄洪 坝段共 3 个坝段，每个坝段宽17m，孔口尺寸（宽高） 99.4m，设弧形工 作门和平板检修门。表孔溢流坝段共6 个坝段，每个坝段宽17.5m，设弧形 工作门和平板检修门。河床式电站设在左岸共3 台，机组段长78m ，安装厂 长 46m 。升船机设在右岸为一级垂直升船机，采用湿运方式。 高坝洲技术问题： 1、坝址深层夹层的地质问题。坝址左段基础为岩溶角砾岩，中段为薄 层加中厚层白云岩夹含泥质白云岩和少量灰岩、泥岩、砂岩以及极薄层泥质 白云岩和泥灰岩。其中薄层、极薄层泥质白云岩和泥灰岩在后期的构造变动 中，多
