小灣水電站

小灣水電站

小灣水電站位于雲南省大理州南澗縣與臨滄市鳳慶縣交界的瀾滄江中遊河段,距昆明公路裏程為455公裏。系是瀾滄江中下遊水電規劃"兩庫八級"中的第二級,上遊為功果橋水電站,下遊為漫灣水電站。小灣水庫是梯級電站的"龍頭水庫",總庫容約150億立方米,調節庫容近100億立方米,具多年調節能力。電站投產後設可改善瀾滄江幹流水電基地的調節性能,提高梯級電站保證電量的比例。小灣水電站裝機容量420萬千瓦,保證出力185.4萬千瓦,年保證發電量190億千瓦時,電站靜態總投資223.31億元,計畫總投資277.31億元。2010年8月6台機組全部投產。

  • 中文名稱
    小灣水電站
  • 地區
    雲南
  • 裝機容量
    420萬kW
  • 國家
    中國

一般簡介

小灣水電站小灣水電站

小灣水電站位于雲南省西部南澗縣與風慶縣交界的瀾滄江中遊河段與支流黑惠江交匯處下遊1.5km處,系瀾滄江中下遊河段規劃八個梯級中的第二級。電站距昆明公路裏程為455km。電站以發電為主兼有防洪、灌溉、攔沙及航運等綜合利用效益,系瀾滄江中下遊河段的“龍頭水庫”。電站具有多年調節能力,總庫容約151億m3,調節庫容近100億m3;投產後,可向系統提供裝機容量420萬kW,保證出力185.4萬kW,可滿足雲南電力系統2010年~2015年的負荷成長需求。電站的建設還可大大改善系統水電的調節性能,提高水電站保證電量的比例。

標志工程

小灣水電站全貌小灣水電站全貌

西電東送的標志性工程——小灣水電站04年10月25日提前一年實現了大江截流。此舉標志著小灣水電站已進入292米的混凝土雙曲拱壩基礎的開挖及澆築階段。

建築情況

位于滇西南澗縣與鳳慶縣交界的小灣水電站是瀾滄江中下遊河段規劃梯級中的第二級,電站建成後裝機容量420萬千瓦,年發電量188.53億度,根據國家計委和雲南省政府的要求,2005年大江截流,2010年底第一台機組發電。

小灣電站于2002年1月20日正式開工,電站建成後將形成容量149.14億立方米的水庫,並以發電為主兼有防洪、灌溉、攔沙及航運等綜合利用的效益,是瀾滄江中下遊河段的“龍頭水庫”。這裏壩址地形地質條件優越,適于修建高壩大庫,壩高292米的小灣電站,具有多年調節水資源的能力,是所有中下遊梯級電站中最高的一座,大壩由混凝土雙曲栱壩,壩後水墊塘及二道壩、左岸一條泄洪洞及右岸地下引水發電站組成。

地理位置

小灣水電站位于雲南省西部南澗縣與鳳慶縣交界的瀾滄江中遊河段與支流黑惠江交匯後下遊1.5km處,系瀾滄江中下遊河段規劃八個梯級中的第二級。電站至昆明公路裏程455km(其中:改擴建38.92km,新增45.35km),至廣大鐵路祥雲轉運站144km。

結構組成

電站裝設6台單機容量700MW的混流式機組,總裝機容量為4200MW,保證出力1854MW,多年平均發電量190.6億kW.h。電站以發電主兼有防洪為、灌溉和庫區水運等綜合效益。水庫正常蓄水位1240M,總庫容151.32×108M3,有效庫容98.95×108M3,為多年調節水庫。樞紐主要工程量:土石方明挖1370×104M3,石方洞挖439.868×104M3,土石方填築139.056×104M3 ,混凝土澆築1056.114×104M3,噴混凝土13.266×104M3,帷幕灌漿14.369×104M,固結灌漿86.799×104M,回填灌漿13.111×104M2,接縫灌漿48.772×104M,鋼筋(錨桿)21.963×104MT,預應力錨索10609根,施工臨建房屋22.83×104M2. 大壩為混凝土雙曲拱壩,壩高292M,壩頂高程1245M,壩頂長922.74M,拱冠梁頂寬13M,底寬69.49M。泄水建築物由壩頂五個開敞式溢流表孔、六個有壓深式泄水中孔和左岸兩條泄洪洞及壩後水墊塘及二道壩等部分組成。引水發電系統布置在右岸,為地下廠房方案。由豎井式進水口、埋藏式壓力通路、地下廠房(長326M×寬29.5M×高65.6M)、主變開關室(長257M×寬22M×高32M)、尾水調壓室(長251M×寬19M×高69.17M)和兩條尾水隧洞等建築物組成。

小灣水電站以500kV一級電壓接入系統。500kV出線6回,其中2回至昆明,1回經楚雄至昆明,1回至漫灣經漫昆線到昆,1回至下關,1回留為備用。

主要作用

小灣水電站以發電為主兼有防洪、灌溉、攔沙及航運等綜合利用效益,系瀾滄江中下遊河段的“龍頭水庫”。該工程由混凝土雙曲拱壩(壩高292m)、壩後水墊塘及二道壩、左岸兩條泄洪洞及右岸地下引水發電站組成。大壩建成後將形成151.32億m3的水庫,水電站的裝機容量420萬kW。

工程概況

小灣水電站位于雲南省西部南澗縣與鳳慶縣交界的瀾滄江中遊河段與支流黑惠江交匯後下遊1.5km處,系瀾滄江中下遊河段規劃八個梯級中的第二級。電站至昆明公路裏程455km(其中:改擴建38.92km,新增45.35km),至廣大鐵路祥雲轉運站144km。

電站裝設6台單機容量700MW的混流式機組,總裝機容量為4200MW,保證出力1854MW,多年平均發電量190.6億kW.h。電站以發電為主兼有防洪、灌溉和庫區水運等綜合效益。水庫正常蓄水位1240M,總庫容151.32×108M3,有效庫容98.95×108M3,為多年調節水庫。樞紐主要工程量:土石方明挖1370×104M3,石方洞挖439.868×104M3,土石方填築139.056×104M3 ,混凝土澆築1056.114×104M3,噴混凝土13.266×104M3,帷幕灌漿14.369×104M,固結灌漿86.799×104M,回填灌漿13.111×104M2,接縫灌漿48.772×104M,鋼筋(錨桿)21.963×104MT,預應力錨索10609根,施工臨建房屋22.83×104M2.

大壩為混凝土雙曲拱壩,壩高292M,壩頂高程1245M,壩頂長922.74M,拱冠梁頂寬13M,底寬69.49M。泄水建築物由壩頂五個開敞式溢流表孔、六個有壓深式泄水中孔和左岸兩條泄洪洞及壩後水墊塘及二道壩等部分組成。引水發電系統布置在右岸,為地下廠房方案。由豎井式進水口、埋藏式壓力通路、地下廠房(長326M×寬29.5M×高65.6M)、主變開關室(長257M×寬22M×高32M)、尾水調壓室(長251M×寬19M×高69.17M)和兩條尾水隧洞等建築物組成。

小灣水電站以500kV一級電壓接入系統。500kV出線6回,其中2回至昆明,1回經楚雄至昆明,1回至漫灣經漫昆線到昆,1回至下關,1回留為備用。

小灣水電站以發電為主兼有防洪、灌溉、攔沙及航運等綜合利用效益,系瀾滄江中下遊河段的“龍頭水庫”。該工程由混凝土雙曲拱壩(壩高292m)、壩後水墊塘及二道壩、左岸兩條泄洪洞及右岸地下引水發電站組成。大壩建成後將形成151.32億m3的水庫,水電站的裝機容量420萬kW。

開發現狀

(1)河段水電開發規劃

瀾滄江發源于青海省唐古拉山,流經青、藏、滇三省(區),于雲南省西雙版納州勐臘縣流出國境,出境後稱湄公河。

瀾滄江在我國境內河長約21O0 km,落差約5000m,流域面積17.4 x l04km2。其中雲南省境內河長1240km,落差約1780m,區間流域面積9.1 x l04km2佔雲南省面積的23%。

瀾滄江幹流在雲南省境內分14級開發,利用落差1655m,總裝機容量約2259萬kw。上遊段正在進行規劃,初步規劃擬分6級開發,總裝機容量704萬kW。1986年完成了《瀾滄江中下遊河段規劃報告》,並于1987年經原水電部和雲南省政府聯合審查通過。該報告推薦兩庫八級開發方案,自上而下為功果橋、小灣、漫灣、大朝山、糯扎渡、景洪、橄欖壩、勐松,其中小灣和糯扎渡具有多年調節水庫。中下遊河段規劃各梯級總庫容411.87億m3,總調節庫容230.83億m3為瀾滄江年水量688億m3的33.55%,具有很好的調節性能,總裝機容量1555萬kw,總保證出入741.4萬kw,總年發電量734.5億kW·h。

(2)瀾滄江中下遊河段開發現狀

作為第一期工程的漫灣水電站,由部、省合資建設,1993年6月第-台機組投產發電,1995年6月一期工程125 萬kW己全部建成,竣工總投資37.89億元,單位千瓦投資3031元,截止1998年底己累計發電245.83億kw·h。1998年2月已改製為雲南漫灣發電有限責任公司,雲南電力集團有限公司股權56%,雲南省開發投資有限公司股權44%。漫灣水電站1998年12月已通過國家正式驗收,電站的建設取得了工期短、投資省、電量多的較好投資效益,為瀾滄江中、下遊河段的全面開發奠定了堅實的基礎。同時,隨著漫灣電站的投產,自1993年7月開始,通過雲南魯布革至天生橋220kV聯絡線,再經天生橋至廣東的500kV線路,在每年的汛期雲南電網可向廣東輸送容量30萬kW,電量9.O億kW·h,實現了雲電東送的第一步。

大朝山電站(135萬kW)由國家開發投資公司、雲南紅塔實業有限公司、雲南省開發投資有限公司及雲南電力集團有限公司按5:3:l:l的投資比例組建有限責任公司進行建設,開創了跨行業企業直接投資建設大型水電站的先例。1997 年8月國務院正式批準開工,同年1l月載流成功,計畫2001年第一台機組投產,2003年全部建成。

景洪電站(150萬kW)位于瀾滄江下遊西雙版納州首府景洪市北郊,毗鄰東南亞。電站于1995年6月完成預可研報告並于同年11月通過審查,隨後,由雲南省電力局(公司)與泰國MDX公司(現改為GMS公司)技52:48投資比例聯合成立了《中泰雲南景洪水電站咨詢有限公司》投資景洪水電站的可行性研究工作,于1997年8月完成可行性研究報告(目當于原設計階段的初設報告),1999年3月通過審查。該項目擬由中國和泰國合作建設,所發電量主要輸往泰國。

小灣電站(420萬kW)是瀾滄江中下遊河段規劃梯級中的第二級,具有多年調節能力,是瀾滄江水電能源基地的“龍頭水庫”,是開發瀾滄江中下遊的關鍵工程。根據國務院批轉的《關于西南和華南部分省區區域規劃綱要》的要求及原能源部、國家能源投資公司、廣東省人民政府和雲南省人民政府共同簽署的《關于合資開發二南瀾滄江中、下遊梯級電站的原則協定糾以下簡稱《兩省四方協定》),昆明院于1991年底完成可行性研究報告,並于1992年1月通過部、省聯合審查,1995年完成初設報告並通過審查。初步設計通過審查後,繼續對一些重大技術問題進行深入研究,為項目開工建設提供了可靠的技術保證。

按《兩省四方協定》,小灣水電站應于“九五”初期開工建設,但近幾年來,由于國家經濟巨觀調控以及廣東和雲南經濟發展情勢的變化,廣東無力提供投資和可靠的電力市場,使《兩省四方協定》無法實施,小灣水電站的開工建設時間推後。為了落實國務院國發[1993]56號文的精神以及黨的“十五”大會議精神“國家要加大對中西部地區的支持力度,優先安排基礎設施和資源開發項目,……”為調整和最佳化雲南省電源結構,為滿足雲南省2010年及以後電力發展的需求,1999年元月國家電力公司、雲南電力集團有限公司、雲南省開發投資有限公司、雲南紅塔實業有限責任公司正式簽訂“關于成立瀾滄江水電開發有限責任公司發起人協定”,使小灣水電站的建設又重新進入了實施階段。

糯扎渡電站(550萬kW)是瀾滄江中下遊規劃的第5個梯級,為瀾滄江梯級中工程規模和調節庫容最大的電站,該電站枯期電量多電能質量優,是瀾滄江電力外送的主力電源。1995年完成預可研報告,1998年3月通過審查。

綜上所述,瀾滄江中、下遊河段的漫灣、大朝山、景洪、小灣、糯扎渡等五個主要梯級的開發建設和前期工作已全面鋪開,並具有良好的基礎。總裝機容量1405萬kW,佔中、下遊河段規劃總裝機的90%;總庫容407億m3,佔中、下遊規劃總庫容的98.8%,總保證出力661萬kW,總年發電量652億kW·h(其中保證電量佔89%)。

安排意見

小灣水電站可行性研究設計報告,1992年4月經原能源部和雲南省政府聯合審查通過。審查同意工程開發以發電為主,並具有其它綜合利用效益。基本同意正常蓄水位1240m,電站裝機容量420萬kW。同意選用混凝土雙曲拱壩壩型。

1995年12月電力部會同雲南省人民政府聯合審查通過了《瀾滄江小灣水電站可行性研究(初步設計)報告》。審查意見認為:“經過長期深入的勘測、設計、研究,小灣工程地區的地質條件已經查明,設計方案詳盡、合理可行,已具備列項的條件。”

據統計,小灣水電站各設計階段的勘測、地質及相應的室內外試驗工作累積完成工程測繪222km2,區域地質調查82000km2,地質測繪2017km2,地質剖面387km,航片1559km2,鑽探28055m,硐探14692m,坑槽探81529m3,物探地震20319m,各類試驗3829組(次)。

鑒于小灣水電站工程規模巨大,技術問題復雜,在各設計階段曾結合國家“八五”、“九五”科技攻關,聯合國內知名科研單位和高等院校對高拱壩及泄洪消能等重大技術問題作了大量的科研試驗工作。並邀請過美國、挪威、俄羅斯、法國等國知名專家到小灣進行實地考察和咨詢,並與俄羅斯莫斯科水工設計院和法國電力公司及科因公司就小灣電站的地質和高拱壩設計的有關問題進行了合作研究。

1998年5月,雲南省人民政府成立了《支援小灣水電站建設協調領導小組》。負責小灣水電站建設的省內協調、服務和向中央聯系及爭取工作,使小灣水電站建設獲得省政府及有關部門強有力的支持和推動。 1999年元月國家電力公司、雲南電力集團有限公司、雲南省開發投資有限公司、雲南紅塔實業有限責任公司(簡稱《四個投資方》正式簽訂了《瀾滄江水電開發有限責任公司發起人協定書》,以漫灣水電站為母體電站,經資產評估並重組後,按吸收方式設立“瀾滄江水電開發有限責任公司”,本著水電實行“流域、梯級、捲動、綜合”開發的原則,對雲南省境內的瀾滄江、金沙江等流域水電站實行捲動開發。公司成立之後,首先開發小灣水電站。發起人各方股權比例為:國家電力公司29%,雲南電力集團有限公司31%,雲南省開發投資有限公司28%、雲南紅塔實業有限責任公司12%。小灣水電站的建設已落實了投資主體。

1999年4月上報了《小灣水電站項目建議書》,1999年6月成立了《雲南小灣電站工程建設前期籌備處》具體負責小灣電站建設的前期工作,小灣電站工程建設籌建工作落實了專門的工作班子,並已開始實質性操作。

根據雲南省計委以及由國家電力公司、北京動力經濟研究所、電力規劃設計總院、社科院數量經濟與技術經濟研究所、電科院技經所、中電聯、雲南電力集團有限公司的專家組成的課題組,對雲南電力市場需求及小灣水電站投產時序的研究。雲南省人民政府和《四個投資方》一致確定,小灣水電站的建設安排意見如下:1999年開始前期籌建,爭取2002年正式開工,2O09年底第一台機組投產,2010年起參加雲南電力系統電力電量平衡。完建期和裝機進度,將根據電力市場情況安排和調整。

主要工程

1.氣象水文
控製流域面積11.33×104km2
利用水文系列39年
多年平均氣溫19.1℃
多年平均流量1220m3/s
多年平均徑流量385×108 m3
多年平均年輸沙量4799×104t
多年平均含沙量1.26kg/m3
設計洪峰流量(p=0.2%) 16700 m3/s
校核洪峰流量(p=0.01%)23600 m3/s
2.水庫
正常蓄水位1240.00m
設計洪水位1238.10m
校核洪水位 1243.00m
死水位1166.00m
正常蓄水位時水庫面積189.1km2
總庫容151.32×108m3
有效庫容 98.95×108m3
3.主要發電效益指標
總裝機容量4200MW
保證出力1854MW
多年平均發電量188.9×108kw·h
年利用小時4500h
主要機電設備(2)發電機組
(1)水輪機
台數 6 台數 6
型號 HL157-U-670 714.3 MW 型號 SF700_42/12800
最大工作水頭 251.00m 單機容量 700MW
最小工作水頭 164.00m 單機最大引用流量 390m3/s
設計水頭 204.00m

環境效益

小灣水電站小灣水電站

小灣水電站建成後可替代燃煤火電的電量約252.4億kW.h,每年可節省標煤約860t。攔沙:小灣水庫在壩址以上平均每年可攔蓄懸移質泥沙4800萬t和推移質150萬t,從而解決漫灣和大朝山電站的泥沙問題。防洪:小灣水庫可提供與興利庫容結合的調洪庫容為13.18億m3,為保障大壩安全進行的調洪可削減洪峰12%。航運:小灣水電站所處河段目前不通航,水庫建成後可形成幹流庫區深水航道178km,支流黑惠江庫區深水航道123km,為發展庫區航運創造了條件;經水庫調節後使瀾滄江下遊河道的枯水期流量增加,可改善航運條件。同時還發展當地旅遊業,並能滿足2010年以後雲南省國民經濟發展用電的需求。

地形地質

小灣水電站小灣水電站

樞紐工程區位于滇西縱谷山原區,地質環境較復雜,與工程關系密切的斷裂構造是瀾滄江斷裂帶,在壩址附近,其規模較小。建築物及其鄰近地區雖不屬強震發生區,但被強震發生帶所包圍。經國家地震局復核、地震烈度評定委員會審查,確定工程建築物地區的地震基本烈度為8度,按600年超越概率10%取地震動參數,基岩峰值水準加速度為0.308g。 由地質工作得出的結論是:①水庫不存在滲漏問題。②水庫區兩岸山坡整體穩定條件較好,雖在一些地段分布有失穩岩體,但其穩定條件好,對工程不會造成危害。③庫區淹沒損失小,水庫淹沒範圍內尚未發現重要工業礦床,也不存在浸沒問題。④水庫蓄水後存在產生誘發地震的可能,但對樞紐建築物區的可能影響烈度不超過5度。

樞紐區河谷深切呈“V”形,分布岩石為致密堅硬的黑雲花崗片麻岩和角閃斜長片麻岩,但新鮮完整的片岩仍屬堅硬類岩,岩石完整、強度高、、質量好。樞紐區的地質構造為一橫河走向、陡傾上遊的單斜構造,除有Ⅱ級斷層F7外,尚分布有Ⅲ級斷層20條。除F20為NNE走向外,其餘均為NWW走向,陡傾角。NWW向斷層屑層間擠壓性質,破碎帶物質以碎塊岩、碎裂岩為主,結構緊密,僅在斷層壁附近有薄層泥分布。

小灣壩址地形地質條件適于修建高約300m的拱壩和跨度30m左右的地下廠房。建基面岩體質量,以微風化一新鮮的I、Ⅱ類岩體為主,僅在左岸高程1210m以上地段和部分拱座的壩趾部位分布有Ⅲ、Ⅳ a類岩體。控製壩肩抗滑穩定的地質邊界條件和結構面的基本組合型式:以近SN向的各類陡傾角破裂結構面、蝕變岩體為側向切割面(側滑面),順坡中緩傾角節理組為底滑面,上遊拉裂面為走向NWW陡傾角的順層錯動面和節理組,下遊臨空面除應考慮出露在壩下遊地形臨空面外,還考慮下遊NWW組陡傾角斷層被壓縮變形的影響和它們作為抗滑體下遊邊界以及在壩下遊沖溝中剪出的情況。作為底滑面的順坡中緩傾角節理組的連通率,在I、Ⅱ類岩體中平均為25%~30%,而兩岸地面高程 1000m附近地段,連通率可達57%左右。地應力較高,σ1=16.4~26.7MPa。除斷層通過地段外,岩體完整、強度高,整體穩定條件較好。不利條件是,地下水位高,裂隙水壓力大。

主要建築

小灣水電站小灣水電站

小灣水電站樞紐工程主要由混凝土雙曲拱壩、壩後水墊塘和二道壩、右岸地下廠房、左岸泄洪洞組成,壩身設有泄洪表、中孔和放空底孔。 拱壩壩頂高程1245m,最低建基面高程953m,最大壩高292m,壩頂長992.74m,拱冠梁底寬69.49m,拱冠梁頂寬13m。壩身設5個開敞式表孔溢洪道、6個泄水中孔和2個放空底孔。樞紐總泄量在設計洪水位時為17680m3/s,校核洪水位時為20680m3/s(其中:壩身表孔泄8625m3/s,中孔泄 6730m3/s,左岸泄洪洞泄5325m3/s)。

樞紐布置

小灣水電站小灣水電站

左岸布置2條泄洪隧洞,單獨泄洪時,可以宜泄常年洪水(考慮機組過流量)。泄洪洞由短有壓進水口、龍抬頭段、直槽斜坡段以及挑流鼻坎組成。2條洞軸線間距為40m,1號洞長為1490m,2號洞長為1550m。 引水發電系統布置在右岸,壓力通路為地下埋藏式,單機單管供水方式,通路內徑為9.6—9.0m,每管最大引水流量390m3/s。

地下廠房洞室群位于右岸壩端下遊,斷層F7與F5之間約400~500m範圍的山體內,垂直埋深300~500m。廠房、主變壓器開關室和尾水調壓室平行布置。

主廠房總長326m(其中主安裝間長55.5m,機組段長210m,副安裝間長15m,副廠房長45.5m)。開挖跨度最大為29.5m,最大開挖高度65.5m。廠房內裝有6台700MW混流式發電機組。

前期準備

小灣水電站小灣水電站

1986年完成《瀾滄江中下遊河段規劃報告》,並于1987年經原水電部和雲南省政府聯合審查通過。 1995年12月完成初設報告並經原電力部、雲南省人民政府聯合審查通過《瀾滄江小灣水電站可行性研究(初步設計)報告》。

由于小灣水電站工程規模巨大,技術問題復雜,在各設計階段曾結合國家“八五”、“九五”科技攻關,聯合國內知名科研單位和高等院校對高拱壩及泄洪消能等重大技術問題作了大量的科研試驗工作,並邀請美國、挪威、俄羅斯、法國等知名專家到小灣進行過實地考察和咨詢。

1998年5月,雲南省人民政府成立了《支援小灣水電站建設協調領導小組》,負責小灣水電站建設的省內協調、服務,並與上級主管部門聯系和配合工作。

1999年元月國家電力公司、雲南電力集團有限公司、雲南省開發投資有限公司、雲南紅塔實業有限責任公司(簡稱“四個投資方”)正式簽訂了《瀾滄江水電開發有限責任公司發起人協定書》。建議中明確以漫灣水電站為母體電站,經資產評估並重組後,設立“瀾滄江水電開發有限責任公司”,本著水電實行“流域、梯級、捲動、綜合”開發的原則,對雲南省境內的瀾滄江等流域水電站實行捲動開發。因此,小灣水電站的建設已落實了投資主體。

1999年4月上報了《小灣水電站項目建議書》, 1999年6月成立了《雲南小灣水電站工程建設前期籌備處》,具體負責小灣水電站建設的前期籌建工作。

小灣水電站的建設安排為:目前開始前期籌建,對外公路已開始建設,場內公路已進行招標,爭取 2002年開工建設,2009年底第一台機組投產,2010年起參加雲南電力系統電力電量平衡。

受國家發展計畫委員會的委托,中國國際工程咨詢公司于2000年3月下旬在昆明對小灣水電站項目建議書進行了評估,專家組意見認為:小灣水電站的建設對于雲南的經濟持續發展,資源的合理配置,最佳化雲南電力系統的電源結構,以及在市場需求和市場競爭力和效益等方面,均是目前雲南無可替代的電源項目。同時小灣水電站建設將有力地推動瀾滄江的梯級開發,為西電東送奠定良好的基礎。

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