卡因吉水電站

卡因吉水電站位於奈及利亞北部尼日(Niger)河上，距首都拉各斯483km。混凝土重力壩和土石壩，最大壩高66m。水庫總庫容150億立方米，水電站最終裝機96萬kW，初期裝機4台，共32萬kW，是一座以發電為主要目的的工程，還具有航運、防洪、漁業等多種效益，工程於1964年開工，1968年建成。

卡因吉水電站

Kainji Hydropower Station

概述

卡因吉水電站位於奈及利亞北部尼日(Niger)河上，距首都拉各斯483km。混凝土重力壩和土石壩，最大壩高66m。水庫總庫容150億m3，水電站最終裝機96萬kW，初期裝機4台，共32萬kW，是一座以發電為主要目的的工程，還具有航運、防洪、漁業等多種效益，工程於1964年開工，1968年建成。 傑巴至布薩河段河谷上覆堅硬的花崗岩、片麻岩和片岩，岩層表面風化，強度高、不透水，岩性優良，是理想的壩基。在壩址處，河心的卡因吉島將尼日河隔成兩股河道，每股河道下各存在一處斷層。左河道下斷層擾動頻寬1.8～3m，接近垂直，右河道下斷層寬9～21m，東北向傾斜，傾角60°。 尼日河在卡因吉的流量每年可分3個時期：(1)12～3月，流量約1　500～2　000m3/s；(2)4～7月，流量下降到500m3/s以下；(3)8～11月，流量上升至3000～5000m3/s的峰值，甚至更高。水庫正常高水位141.7m，相應庫長137km，最大寬度約24km，面積達1243km2，總庫容150億m3，最低運行水位132.5m，有效庫容115億m3。

樞紐布置

樞紐由主壩、副壩、溢洪道、電站和船閘等組成。 主壩分3段，河床壩段為混凝土重力壩，壩頂高程144.7m，頂長550m，最大壩高66m。兩側為土心牆堆石壩，右岸土石壩頂長2440m，最大壩高80m，左岸土石壩長1220m。 副壩也是土心牆堆石壩，位於左岸上游，頂長4200m，高12.5m。 混凝土壩段從左至右依次為：溢洪道、1～8號機組進水口、安裝間、9～12號機組進水口。 溢洪道設4扇液壓控制弧形閘門，尺寸為15.2m(寬)×15.2m(高)，末端設挑流鼻坎。正常高水位時，溢洪道總泄流量為7720m3/s，所有泄水均泄入左河道。 進水口壩段共有12對孔口，輪式閘門尺寸為4.9m×10.5m，通過直徑8.5m的壓力鋼管向機組供水。 電站廠房緊接在混凝土壩段的下游，長346m、高49m，為全封閉式室內廠房。廠房被一個裝配間分成兩段，左段布置8台機組，右段布置4台機組，機組間距23.8m。初期安裝4台轉槳式水輪機，水頭變幅23.6～41.1m，平均水頭29.6m，轉速115.4r/min，額定功率8.2萬kW。發電機功率因數0.94，出力8.7萬kW，出線電壓16kV。每2台機組與1台16/330kV變壓器相連，變壓器容量17萬kVA。開關站位於廠房下游台地上，330kV輸電線經傑巴至奧紹博。 兩級船閘布置在右岸，每級船閘尺寸均為198m(長)×12.2m(寬)，上級船閘和下級船閘的提升範圍分別為12.5～25.3m和12.2～16.5m。上級船閘還用於緊急溢流情況，最大泄流量為1300m3/s。而閘間水池的一座自由溢流式溢洪道則使泄水泄回左河道內。

工程施工

工程導流分三期進行，充分利用了有利的地形條件。 第1階段導流從1964年3月開始，2個月後結束，在左河道上填築了上、下游兩道土石圍堰，圍堰採用鋼板樁截水牆防滲，河水通過右河道出流。在第1階段完成1～6號機組的下部結構，7～8號機組準備安裝蝸殼，安裝間完建，9～12號機組的工作開始進行；溢洪道建成基礎和閘墩，底檻高程為97.5m，但只澆築至臨時高程94.5m；挑流鼻坎完建；填築左岸土石壩和除右河道壩段外的右岸土石壩。 第2階段導流從1966年5月開始，並於當月結束。在右河道上修建上、下游2座土石圍堰，截斷右河道，河水通過預留的溢洪道臨時孔口出流。在第2階段廠房和引水壩段剩餘部分完建；左、右岸土石壩建成。 第3階段從1967年秋開始，至1968年結束，河水通過1～6號機組出流，溢洪道完工。 左、右岸土石壩壩體方量565萬m3，副壩壩體方量105萬m3，混凝土澆築方量62萬m3。 填土採用6台鏟運機填築，採用50t氣胎碾碾壓，月最高填築強度為19.1萬m3。堆石採用5台正向鏟(裝有1.9m3的料斗)裝載，自卸料車運輸，鋪築層厚1m，採用1台8.5t振動碾碾壓4遍，月最高填築強度10.7萬m3。 為控制混凝土溫度，對拌和材料進行預冷，水冷卻至4℃，骨料冷卻至7℃。在拌和廠內設定4台容量3m3的傾筒式攪拌機，可同時生產4種不同型號的混凝土。 現場勞動力在1965年12月～1966年2月達到峰值，約5800人。 水庫淹沒面積為1243km2，需移民4萬人。