劉 鑫
溪洛渡工程主要建筑物位置示意圖(上游方向)。 制圖/點金設計
溪洛渡工程主要建筑物位置示意圖(下游方向)。 制圖/點金設計
溪洛渡水電站主要由攔河大壩、引水發(fā)電建筑物、泄洪消能建筑物組成。
攔河壩為混凝土雙曲拱壩,壩后設水墊塘消能。大壩頂高程610米,最大壩高285.5米;壩頂中心線弧長698.09米,拱冠頂厚14米,拱冠底厚69米。
壩址地區(qū)基本地震烈度8度,按100年基準期0.02超概率確定抗震設防標準。計算和試驗成果表明:在靜載作用下,拱壩應力分布良好,滿足容許應力要求。拱壩壩肩穩(wěn)定及整體穩(wěn)定滿足規(guī)范要求,具有較強的超載能力。在地震載荷作用下,無論計算分析或模型試驗,大壩均具有較高的抗震能力。
溪洛渡攔河大壩是多孔大壩,壩體設7個12.5×14米的泄洪表孔,表孔出口設置分散齒坎,使挑跌水流縱橫分散;8個6×6.7米的泄洪深孔,孔體型為下彎式和上翹式,溢流前緣在平面上呈拋物線布置。壩身采用“分層出流、空中碰撞、水墊塘消能”的布置格局。
在施工期,壩身還設置了10個導流底孔。
壩后設水墊塘,二道壩。水墊塘為平底板復式梯形斷面,長400米,底寬60米,底板頂高程335米。水墊塘末端設置二道壩,為重力壩型式,二道壩基礎高程為334米,壩頂高程386米。全高52米,長173米,底寬59.08米,頂部寬度8米,位于拱壩下游,距拱壩中心396.5米。
溪洛渡水電站共設置4條泄洪洞,泄洪洞由進水塔、有壓洞段、地下工作閘門室、無壓洞段、龍落尾段和出口挑坎等組成。進水口工作閘門孔口尺寸14×12米,底高程為542米。兩岸對稱布置,各有兩條泄洪洞。最長的4號泄洪洞長度為1868.45米;最大開挖斷面洞徑為14×16米;四條泄洪洞總洞挖工程量為200.18萬立方米。
擋水建筑物、泄水建筑物按1000年一遇洪水設計,10000年一遇洪水校核,泄洪流量高達50000立方米/秒,泄洪功率近1億千瓦,居世界高拱壩之冠。
發(fā)電廠房為首部地下式,分設在左、右兩岸山體內(nèi),各裝9臺77萬千瓦的水輪發(fā)電機組。地下廠房為左、右岸對稱布置,引水、尾水建筑物主要由進水口、壓力管道、尾水調(diào)壓室、尾水洞及出口等組成;引水按“單機單管”、尾水采用“三機共用一個調(diào)壓室及一條尾水洞”的布置格局。
主廠房、主變室、尾水調(diào)壓室三大洞室平行布置,尾水調(diào)壓室頂拱中心線與廠房機組中心線間距為149米,主變室頂拱中心線與廠房機組中心線間距為76米。
溪洛渡水電站地下廠房最大跨度為31.90米(僅次于向家壩水電站地下廠房的跨度,列世界第二位)、高度75.10米,主副廠房、安裝間、空調(diào)機房共計長約440米。主變室跨度為19.80米,高32.8米,總長度為349.29~352.89米;左、右岸GIS室布置在地下,左、右岸各布置2條出線豎井,豎井地表為出線場。尾水調(diào)壓室最大跨度26.5米,高度約95米(溪洛渡左右岸尾水調(diào)壓室高度為世界最高),頂高程430.5米,總長300米,由隔墻分為3個室,隔墻頂高程411.5米,三機尾水連接一條尾水洞。溪洛渡水電站引水發(fā)電系統(tǒng)主體工程洞挖720.8萬立方米,加上施工支洞,洞挖工程總量約877萬立方米,遠超上世紀世界最大人工隧道——英吉利海峽隧道(英吉利海峽隧道洞挖工程總量750萬立方米),為資料可查的世界上規(guī)模最大的地下洞室群。