“构皮滩电站地下电站装机容量5×600千瓦,工程完工后,将保证出力751.8千瓦,年发电量96.67亿千瓦时,按现行的0.271元每千瓦时电费计算,将产生超过20亿元的销售收入”,6月24日,乌江公司构皮滩电站建设公司副经理梁英骄傲地告诉记者。
年销售收入超过20亿元
梁英介绍说,构皮滩电站上距乌江渡水电站137公里,下距河口涪陵455公里,控制流域面积43250平方公里,多年平均径流量226亿立方米。工程开发的主要任务是发电,兼顾航运、防洪及其他综合利用。工程是乌江流域最大的水利项目,电站建成后,将建设一条正负500千伏的直流输电线路送电广东。
构皮滩电站是贵州省实施“西电东送”战略的标志性工程。该工程是列入国家“十五”计划重点工程,是中国华电集团公司最大的在建工程。工程2003年11月8日正式开工,2004年11月16日大江截流,2008年11月导流洞下闸封堵;2009年9月导流底孔下闸封堵、水库蓄水,2011年8月最后一台机组发电,工程完建。
水库总库容64.51亿立方米,调节库容31.54亿立方米,正常蓄水位630米。工程枢纽由大坝、泄洪消能、电站厂房及导流建筑物等组成。河床布置混凝土双曲拱坝,坝身表、中孔泄洪,坝下水垫塘消能;左岸布置一条泄洪洞作为辅助坝身泄洪的通道,并预留通航建筑物;右岸布置引水式地下发电厂房系统,坝基防渗采用灌浆帷幕。
拦河大坝为混凝土抛物线型双曲拱坝,坝顶高程640.50米,河床建基面高程408.00米,最大坝高232.5米,为岩溶地区亚洲第一、世界第三的高拱坝。地下电站布置在右岸山体内,主要有进水口、引水隧洞、主厂房、主变洞、调压室以及尾水隧洞组成,主厂房最大开挖尺寸为230.45米×27米×75.32米。
创造经验的工程
工程设计人员告诉记者,构皮滩工程位于灰岩深窄狭谷,泄洪流量大,地质条件复杂,岩溶系统发育,工程规模巨大,存在高拱坝设计、高水头大流量泄洪消能、坝基防渗、拱座稳定、洞室稳定及电站水力学等重大技术难题。工程建设中存在施工作业面多、高空作业面多、交叉作业面多等诸多困难。
构皮滩电站地下厂房地质条件较为特殊,总体地质构造呈上硬下软的特点。上部石灰岩地层中以“W24”为代表的岩溶系统,其空间展布错综复杂,贯穿了以主厂房、主变洞、尾水调压室三大洞室在不到0.5平方公里的区域布置了70多条洞室,总长度近15公里,这些洞室纵横交错,洞室群中遍布的复杂岩溶系统空腔体积超过13万立方米。规模庞大的特大断面软岩洞室群,施工中围岩稳定极为突出,在喀斯特岩溶发育地区的大型地下洞室群施工和尾水隧洞特大断面软岩施工均属极具挑战性的技术难题。
水电十四局承担了构皮滩电站地下厂房施工任务,由于岩溶发育,地下渗水丰富,为避免出现水淹地下洞室群的情况,在建设中,该局工程机电队跟踪巡视岩溶来水渗流情况,先后在不同区域设置排水量不同的大小泵站共18个,通过动态监测、控制释放、分期截断、多点设防、接力抽排的方式,有效地控制了地下来水。
在地下洞室群开挖中,先后出现数十次突发涌水、涌泥情况,其中,汛期最大涌水量一天达7000立方米,最大的突发涌水量一小时达6000立方米,持续时间为70分钟,最大突发涌泥超过3000立方米。由于管控措施到位,从“W24”岩溶系统实施到结束,未发生过一起人身及机械设备和水淹地下洞室群事故,这不能不说是个奇迹。
尾水隧洞特大断面软岩施工中,展开对多种施工程序、施工方法的组合,实现了最优开挖程序和支护方法,选择了“多洞平行、错距开挖”的施工顺序,成功解决了软岩隧洞稳定和进度的矛盾。
该局通过科学合理布置多条施工支洞,将隧洞分隔为多段施工,按照“平面多工序,立体多层次”的要求,有效地缩短隧洞直线工期,成功解决了软岩施工工序多、工艺复杂和施工工期之间的矛盾。对大规模软岩隧洞,突破了分层开挖,支护、混凝土衬砌及时跟进的传统施工方法。在长达1313.68米的大规模软岩洞室施工中通过分层分块优选控制开挖、加强初期支护和监测,成功地控制隧洞变形,实现了开挖支护与结构混凝土衬砌的顺序施工,缩短了施工工期,降低了工期成本。在特大断面软岩洞室群施工中,针对流变、易软化围岩特性,将多种经济、快速、方便的支护手段进行集成,充分应用“新奥法”核心理念,创新出“适时分次序逐步对围岩实施加固”的科学施工程序,取得了良好的效果。
该局项目部还在特大断面复杂特性软岩洞室群施工中首次采用“块石压浆工艺”,回填钢支撑与岩面间的较大空腔。既加快了一期支护体系的形成速度,又较好地保证钢支撑支护体系与围岩的紧密结合,有效保证了钢支撑与围岩联合受效果,降低了工程投资。从特大断面软岩施工开始直至结束,未发生大规模垮塌压埋事件,未出现一起人身及机械设备事故。
有信心创鲁班大奖
有关人士介绍,构皮滩电站在建设过程中,各参建单位认真贯彻“安全第一,预防为主”的工作方针,贯彻落实国电公司水电质量监督巡视组对构皮滩电站第一、二次质量巡检提出的有关安全文明施工管理整改意见,经过参建各方的努力,克服施工工作面多、高空、交叉作业面多等困难,营造了一个安全、文明的施工面貌。
梁英表示,该公司按照“把构皮滩电站建成精品工程,成为乌江开发的标志和华电在黔的品牌而努力”的要求,有信心、有决心把构皮滩电站工程建成一流工程,争创鲁班大奖。