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1、张河湾抽水蓄能电站张河湾抽水蓄能电站位于河北省石家庄市井陉县测鱼镇附近的甘陶河上，距石家庄 市直线距离53km，公路里程77km，距井陉县城45km。电站总装机容量1000MW，装机4台， 单机容量250MW，设计年发电量16.75亿kWh，年抽水电量22.04亿kWh。电站建成后 接入冀南电网，在系统中担负调峰填谷、调频调相和紧急事故备用等任务，具有快速跟踪负 荷、提高系统供电可靠性等多种作用与效益。冀南电网覆盖河北省南部包括石家庄、邯郸、邢台、保定、沧州、衡水6个地区。 截至1998年底，冀南电网装机容量为：水电130.1MW，占1.8%，火电7116.4MW，占98.2%， 基本为纯火电
2、系统。由于用电结构的变化，负荷不断增加，峰谷差由1991年的1256MW增加 到1998年的2451MW，年平均递增率为10.02%。根据预测，冀南电网2005年装机容量将达 到11600MW左右；2005年2010年间每年还需新增装机约700MW，届时电网最大峰谷差将 达到37795196MW。为了电网调峰填谷和经济运行等需要，冀南电网急需建设张河湾抽水 蓄能电站。本抽水蓄能电站利用现有未完建的张河湾水库作为下水库，电站枢纽建筑物主要由 上水库、水道系统、地下厂房系统及地面出线场、下水库拦河坝工程等组成，工程等级为一 等。一）工程地形地质条件工程地处太行山中段的中低山区，为一相对稳定区域，场
3、地地震基本烈度为6度， 设防烈度为7度。上、下水库天然高差约350m，上、下水库的进、出水口之间的水平距离 约550m，电站平均发电水头约324m，距高比约1.75：1，条件很优越。上水库老爷庙山顶为一古夷台坪，三面沟谷深切，南北长约2000m，东西宽约250 700m，地面高程740846m，台面平缓起伏，出露寒武系馒头组和长城系大红峪组地层，二 者为假整合接触，胶结良好。馒头组岩性为薄层细晶灰岩粉砂质泥岩、中厚层砂泥岩夹泥灰 岩和粉砂岩。大红峪组地层为厚层石英砂岩和中厚层铁质砂岩，岩石坚硬性脆，层状结构， 走向近南北，倾向西，倾角810。地层中普遍发育有顺层的软弱夹层，层面起伏较小。 台坪
4、岩体裂隙发育，以陡倾角为主，周边存在一定范围的强卸荷带。上水库岩体透水性强， 需要采取全库盆防渗。水道系统地层由中古元界长城系砂岩和下元古界甘陶河群块变质安山岩组成，二者 呈角度不整合接触；地下厂房系统位于蒿亭组变质安山岩地层中。长城系地层裂隙发育，以 陡倾角为主，断裂构造不发育，岩石以III类为主，不整合接触面附近接近W类。在蒿亭组地 层中，小断层较多，破碎带宽约520cm，只有f13、f14破碎带较宽可达20cm左右，断层 多为中等倾角，未见缓倾角断层。蒿亭组变质安山岩、变质安山岩火山砾岩裂隙发育，厂房 围岩介于III类之间，厂区地应力的最大主应力在5.513.37MPa之间。水道和厂房区
5、域 地下水为基岩裂隙水，主要由大气降雨补给，地下水位约在490520m，整个枢纽区未发现 泉水出露。长城系地层透水性不均一，变质安山岩为微透水和极微透水。下水库库区属中低山峡谷地带，两岸山体雄厚，不存在库区渗漏问题。已建的浆砌 石重力坝坝基主要为微风化和弱风化的变质安山岩，透水性小，两岸岩体裂隙较为发育。右 岸坝头及下游山坡岩体存在不稳定的坍滑体。二）主要水工建筑物上水库位于甘陶河左岸的老爷庙山顶，通过开挖和填筑堆石筑坝围库而成。正常蓄 水位810m，死水位779m，工作水深31m，总库容785万m3，其中调节库容为720万m3，具 有日调节性能。堆石坝采用库盆开挖的砂岩填筑，上游坝坡1:1.
6、75,下游坝坡1:1.5,坝顶 高程812m，坝轴线处最大坝高57m。库顶轴线长2846.1m，其中堆石筑坝坝轴线长1935.0m（其 中半挖半填段长1735.0m），土石方开挖量约1000万m3，填筑量约560万m3。故上水库采用 全库盆防渗，总防渗面积34.5万m3。水道系统由上、下水库进、出水口、压力管道，尾水隧洞等组成，全长约840m。上、 下水库进、出水口均为岸边侧式，高压管道为一管两机2条压力管道平行布置，垂直进厂。 高压管道采用竖井式，钢板衬砌，主管直径为6.4m，下平段5.2m，支管直径为3.6m，钢板 衬砌厚度为1638mm，月牙形内加强肋钢岔管位于厂房前42m处。尾水隧洞为
7、一机一洞布 置，共4条，与厂房轴线夹角83。，平行布置，洞径5m。水道系统较短，引水和尾水均不 设调压井。地下厂房采用尾部开发方案，距下水库约160m。地下厂房洞室群主要包括：主副厂 房及安装场洞室、主变压器及开关洞（室）、母线洞、出线竖井、交通洞和排风兼安全洞等。 主、副厂房呈一字形布置，主机间布置在中间，厂房开挖尺寸为：150.08mX23.4mX48.3m（长 X宽X高），机组间距22m。主变压器及开关洞布置在厂房下游43.4m处，开挖断面为119.74m X17.8mX27.8m（长X宽X高）。主变压器室上部为GIS开关站。主变压器洞与厂房之间布置 4条母线洞相通。厂房内装有4台单机容
8、量为250MW混流可逆式水泵水轮机组，发电工况水 头范围342.56280.48m，抽水工况扬程范围351.14294.85m，水轮机转速333.33r/min， 吸出高度-48m，安装高程418.0m，在下水库正常蓄水位488.0m以下70m。水泵工况机组启 动以变频方式为主，“背靠背”同步启动作为备用。地面出线场以500kV 一回出线接至石家 庄变电站。下水库为未完建的张河湾水库，坝址以上流域面积1834km2，多年平均实测径流量 1.04亿m3。拦河坝为浆砌石重力坝，于1976年11月开工兴建，1980年停建，现坝顶高程 466.65m，最大坝高54m，库容2300万m3。续建后的下水库
9、是蓄能发电与灌溉并重的综合利 用水库，正常蓄水位488m，保证抽水蓄能电站发电水位471m，死水位464m，总库容8330 万m3（天然库容），为年调节水库。下水库拦河坝需加高到490.0m，续建加高坝轴线仍沿用 原坝轴线，大坝加高23.35m，最大坝高为77.35m。由于甘陶河汛期含沙量较大，因此在下 水库大坝上游1.8km处布置拦沙坝，并利用拦沙坝上游右岸垭口扩挖成过流明渠，汛期直接 将含沙水流从垭口明渠导向拦河大坝前，减轻电站进、出水口的泥沙淤积和过机泥沙含量。本电站由北京勘测设计研究院设计，于1994年6月完成可行性研究报告（等同原初 步设计报告），1995年1月通过原电力工业部组织的审查。1998年3月电站项目建议书已由 国务院批准。1999年5月，中国国际工程咨询公司受国家发展计划委员会委托，对本工程 的可行性研究报告进行了评估。本电站由河北省电力公司和河北省建设投资公司共同出资兴 建，总工期6年。
