工程概況
湖北羅田平坦原抽水蓄能電站(以下簡稱本電站)位于湖北省羅田縣境內(nèi), 上庫(壩)位于羅田縣九資河鎮(zhèn)大地坳村的平坦原山間盆地內(nèi), 下庫位于羅田縣九資河鎮(zhèn)天堂河二級電站壩址下游約 4.17km 處。電站裝機(jī)容量 1400MW(4×350MW),額定水頭 597m 。 樞紐工程主要建筑物由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房和地面開關(guān)站等組成。電站建成后, 主要供電湖北電網(wǎng),承擔(dān)湖北電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相和緊急事故備用等任務(wù)。
1.上水庫
上水庫位于羅田縣九資河鎮(zhèn)大地坳村的平坦原山間盆地內(nèi),正常蓄水位 822.00m, 相應(yīng)庫容為 696.80 萬 m3 , 死水位 790.00m,相應(yīng)死庫容為 76.10 萬 m3 , 蓄能發(fā)電調(diào)節(jié) 庫容 621.00 萬 m3。上水庫樞紐主要建筑物由主壩、副壩 1、副壩 2、庫岸防滲及庫岸防
護(hù)等部分組成。
主壩采用混凝土面板堆石壩, 壩頂高程 827.00m,******壩高 64.00m。兩座副壩均為 塑性混凝土心墻壩,副壩 1 ******壩高 26.00m,副壩 2 ******壩高 14.00m。上水庫壩址集 雨面積 0.641km2 ,多年平均徑流量 53.60 萬 m3 ,1000 年一遇校核洪峰流量 33.90m3/s, 相應(yīng) 24 小時(shí)洪量 41.70 萬 m3 ??紤]上水庫水資源較寶貴,參考類似工程經(jīng)驗(yàn),可通過
加高壩頂設(shè)置蓄洪庫容解決洪水問題,未設(shè)置泄水建筑物。
上水庫主要巖性為中細(xì)?;旌匣◢弾r,為非可溶巖, 庫區(qū)不存在規(guī)模較大通向庫外 的斷裂構(gòu)造, 故不考慮做全庫盆防滲。但庫盆存在單薄分水嶺, 西至西南側(cè)、北東側(cè)山 體相對不透水層頂板(q<1.0Lu)埋藏較深, 對壩基、左右壩肩及單薄分水嶺部位做垂直帷
幕防滲。
2.輸水系統(tǒng)
輸水發(fā)電系統(tǒng)布置天堂河右岸上、下庫之間山體內(nèi),總體呈東北—西南走向。
上、下水庫進(jìn)/出水口水平距離約 3281m,距高比為 5.5。電站發(fā)電額定水頭 597.0m、 ******水頭 634.0m、最小水頭 561.9m,額定流量 67.8m3/s;抽水工況******揚(yáng)程 646.6m、
最小揚(yáng)程 583.0m,最小揚(yáng)程抽水流量 57.3m3/s。
輸水系統(tǒng)建筑物包括上水庫進(jìn)/出水口、引水主洞(包括上平段、上斜井段、二級平 洞段、中斜井段、三級平洞段、下斜井段、下平段)、上游調(diào)壓室、引水岔管、引水支管、
尾水支洞、尾支閘門室、尾水岔洞、下游調(diào)壓室、尾水主洞、下水庫出/進(jìn)水口等。
上水庫進(jìn)/出水口位于壩址右岸距離趾板約 70m 處,采用 3 隔墻 4 孔流道布置, 2 個(gè) 進(jìn)/出水口并排布置,軸線間距 32.0m,前沿總寬度 64.0m,水流向總長度為 94.1m;引 水系統(tǒng)采用兩洞四機(jī)布置, 立面采用“ 四平洞+三級斜井” 的布置; 上平洞、上斜井、二級 平洞段、中斜井和部分三級平洞采用鋼筋混凝土襯砌, 洞徑為 6.5m;上游阻抗式調(diào)壓室 位于二級平洞末端,大井直徑為 15.0m,高度 83.0m;引水下斜井和下平段采用鋼板襯 砌, 洞徑分別為 5.5m 和 4.0m;引水岔管為月牙肋對稱“Y”型鋼岔管,分岔角為 70°, 引 水支洞采用鋼板襯砌, 洞徑為 3.0m 和 2.26m;尾水系統(tǒng)采用兩洞四機(jī)布置, 尾水支洞采 用鋼襯和混凝土襯砌, 其中尾水出口下游 110.0m,即廠房帷幕灌漿上游采用鋼襯, 其后 采用混凝土襯砌, 洞徑均為 5.5m;尾水鋼筋混凝土岔洞分岔角為 70°; 下游阻抗式調(diào)壓 室位于尾水岔管后 50m 的尾水主洞上, 大井直徑為 11.0m,高度為 64.0m;尾水主洞立 面采用“平洞+反坡洞”布置, 兩條尾水主洞反坡洞坡度分別為 7.92% 、7.84%,洞徑均為 6.5m,鋼筋混凝土襯砌; 下水庫進(jìn)/出水口位于天堂河右岸, 下水庫壩址上游約 520m 山 脊處。2 個(gè)進(jìn)/出水口并排布置,每個(gè)進(jìn)/出水口采用 3 隔墻 4 孔流道布置,軸線間距 32.0m,
前沿總寬度 64.0m,水流向總長度為 64.1m。
輸水系統(tǒng)總長度為 3724.777m(④機(jī)),其中引水系統(tǒng)長度為 2346.241m,尾水系統(tǒng)長 度為 1378.536m。④機(jī)引水主洞長度為 2215.914m,引水支洞長度為 76.227m;尾水支洞
長度為 140.651m,尾水主洞長度為 1183.785m。
3.廠房
廠區(qū)建筑物主要由地下建筑物和地面建筑物兩部分組成。
地下建筑物主要包括主副廠房洞、主變洞、母線洞、主變運(yùn)輸洞、交通電纜洞、進(jìn) 廠交通洞、通風(fēng)兼安全洞、高壓電纜洞、排水廊道、排風(fēng)豎井、排風(fēng)平洞、集中排水洞
等洞室。地面建筑物主要是 GIS 樓、繼保樓、出線平臺和柴油發(fā)電機(jī)房。
地下廠房采用中部式布置方式, 初擬廠房軸線方向?yàn)?/span> N85 °W,主廠房開挖尺寸為 169m×26.5 m×57.0m(長×寬×高),輸水系統(tǒng)采用兩洞四機(jī)布置, 輸水線路正進(jìn)斜出廠 房, 設(shè)置上游調(diào)壓室和下游調(diào)壓室。地下廠房安裝 4 臺單機(jī)容量為 350MW 的可逆式水
輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量為 1400MW。
主變洞布置在主副廠房洞下游,與主副廠房洞間巖體厚度 40m,開挖尺寸為 168m ×20.00 m×21.4m(長×寬×高),通過主變運(yùn)輸洞、母線洞(4 條)、交通電纜洞與主副廠 房洞相連。主變洞左端設(shè)置主變交通洞和進(jìn)廠交通洞相連, 右端設(shè)有主變排風(fēng)洞與通風(fēng)兼安全洞連接,以滿足交通、通風(fēng)要求。
進(jìn)廠交通洞洞口位于下水庫進(jìn)出水口上游約 300m 的公路旁,進(jìn)廠交通洞總長約1765m,洞口高程 220.00m,綜合縱坡 6.0%,斷面凈空尺寸為 8.5m×8.0m(
寬×高)。通風(fēng)兼安全洞連接地下副廠房屋頂?shù)娘L(fēng)機(jī)室,洞口高程 245.00m。自主副廠房右端 進(jìn)廠,通風(fēng)兼安全洞總長 1454m,綜合縱坡 7.7%,斷面尺寸由施工期出渣運(yùn)輸需要而定,初擬斷面凈空尺寸 7.5m×7.0m(寬×高)。
地面開關(guān)站及出線平臺布設(shè)于下水庫進(jìn)出水口北側(cè)約 350m 的緩坡地帶,平面尺寸 為 110.0m×62.0m,平臺高程為 290.00m。通過總長 935m 高壓電纜斜洞+平洞與地下主變洞相連。高壓電纜洞凈空尺寸 4.5m×4.5m(寬×高)。
地下廠房洞室群四周共設(shè)置三層排水廊道, 以截排圍巖地下水。排水廊道采用城門 洞型斷面凈空尺寸 3.0m×3.0m(寬×高)。廠房及廠區(qū)排水均通過集中排水洞排至下水庫 大壩下游的天堂河河道。集中排水洞全長約 2030m,城門洞型斷面凈空尺寸 3.0m×3.0m,坡度約 2.0‰,進(jìn)口高程約 178.00m,出口高程約 174.00m。
4.下水庫
下水庫位于羅田縣九資河鎮(zhèn)天堂河二級電站壩址下游約 4.17km 處,正常蓄水位 211.50m,相應(yīng)庫容 765.40 萬 m3 ,死水位 188.00m,相應(yīng)死庫容 106.58 萬 m3 ,蓄能發(fā) 電調(diào)節(jié)庫容 659.00 萬 m3 。下水庫主要建筑物由碾壓混凝土重力壩、庫岸防護(hù)等部分組
成。
下水庫大壩采用堆石混凝土重力壩, 壩頂高程 216.50m,******壩高 60.50m。下水庫 壩址集雨面積 280km2 ,1000 年一遇天然洪峰流量 4800 m3/s,受天堂水庫、天堂二級水 庫調(diào)蓄影響的 1000 年一遇校核洪峰流量 3330 m3/s,洪峰流量較大,壩身布置泄洪底孔 和表孔聯(lián)合泄洪。溢流壩段共布設(shè) 3 個(gè)表孔和 1 個(gè)底孔,底孔進(jìn)口底板高程 179.00m, 工作閘門孔口尺寸 4.0m×5.0m(寬×高),表孔溢流總凈寬 24.0m,表、底孔均采用挑流消能。