大興川水電站工程位於二道松花江中游,地處吉林省安圖縣兩江鎮大興川村。二道松花江是第二松花江的兩大支流之一,地理位置在吉林省東部,發源於長白山天池。壩址以上河流長128.9Km,流域面積8571.5Km,流域地處長白山山脈西北坡,形狀近似扇形,屬於山區地形。壩址處二道松花江為安圖、撫松兩縣界河,左岸為撫松縣,右岸屬安圖縣。本工程是二道松花江中段,規劃(兩江電站~西金溝電站之間)的梯級水電站中的第二級電站。
大興川水電站總庫容6869×10m,擋水壩最大壩高為32.0m,上下游水頭差為20.7m。電站裝機容量為4.8×10Kw,額定引用流量267.3m/s,保證出力5.02Mw,年利用小時數3147h,年平均發電量15107×10Kw.h。
大興川水電站工程樞紐主要由擋水重力壩、溢流壩、壩後式電站廠房及升壓站等組成,各建築物簡述如下:
擋水壩
擋水建築物壩型為混凝土重力壩,左岸擋水壩段樁號壩0+011.46m ~壩0+045.00 m,右岸擋水壩段樁號為壩0+196.00 m ~壩0+0+300.00 m,兩岸擋水壩段總長為137.54m。擋水壩壩頂高程469.50m,壩頂寬度6.0m,最大壩高為32m。壩上游面鉛直,下游壩坡坡度為1:0.6。壩體內設定帷幕灌漿和排水廊道,廊道為城門洞形,寬3m,高4m。
重力壩混凝土分3區:壩上游表面防滲抗裂Ⅰ區混凝土厚2.0m,強度等級C20,抗滲等級W6,抗凍等級F200;壩內低熱Ⅱ區埋石混凝土強度等級C15,埋石率25%;壩基礎低熱抗裂Ⅲ區混凝土厚2.0m,強度等級C20,抗滲等級W6。
溢流壩
溢流壩布置在左岸主河道,樁號壩0+045m~壩0+134m。溢流壩建基高程438.20m,墩頂高程為469.50m,最大壩高31.3m。溢流壩段全長89.0m,底寬28.0m。溢流壩堰型為WES型實用堰,堰頂高程457.0m。壩體上游面鉛直,壩頂上游段堰面曲線採用三圓弧曲線;壩頂下游段堰面採用冪曲線,曲線方程為Y=0.08109X;斜坡段斜率為1:0.8,反弧段反弧半徑R=15.22m。下游消能方式採用底流式消能。
溢流壩分7孔,每孔淨寬10m,堰中分縫,中墩厚2.5m,邊墩厚2.0m。檢修閘門7孔共用2扇平板滑動鋼閘門,利用單向門機操作;工作閘門為7扇露頂式弧形鋼閘門,採用油壓啟閉機操作。溢流壩上設工作橋、門機軌道交通橋,橋面高程與壩頂高程相同為469.50m。
壩體內設廊道,廊道布置同重力壩段。
溢流壩混凝土分4區:壩上游表面防滲抗裂Ⅰ區混凝土厚2.0m,強度等級C20,抗滲等級W6,抗凍等級F200;壩內低熱Ⅱ區埋石混凝土強度等級C15,埋石率25%;壩基礎低熱抗裂Ⅲ區混凝土厚2.0m,強度等級C20,抗滲等級W6;溢流面和閘墩抗沖耐磨Ⅳ區混凝土,強度等級C25,抗凍等級F200,溢流面混凝土平均厚2.0m。
消力池總長56.5m,淨寬97.0m,池深4.7m,消力池後接海漫護砌段。消力池底板頂高程441.10m,下游海漫段高程445.80m。消力池底板厚1.0m,池兩側設衡重式鋼筋混凝土邊牆,牆頂高程確定453.00m。
電站廠房
大興川水電站為河床壩後式廠房,廠房壩段位於主河槽右側,樁號為壩0+144~壩0+196m。廠房壩段下游接電站廠房,電站尾水通過尾渠1:4的反坡段與下遊河道連線。擋水壩內布置機組的進水混凝土流道,共3孔,引水方式為單管單機。副廠房布置在主廠房上游,分3層,基礎坐落在擋水壩的流道上。變電站位於右岸廠房下游地面上。
廠房壩段壩體內布置進水流道,進水流道橫斷面尺寸為10.855×5.647m(寬×高)。流道進口處布置攔污柵、檢修閘門和事故快速閘門,流道進口底板高程為456.60m,啟閉平檯布置在壩頂,事故快速閘門斷流利用液壓啟閉機操作,攔污柵和檢修閘門利用壩頂門機啟閉。壩頂下游側設6m寬交通平台,右側連線重力壩頂,左側通往溢流壩頂的交通橋。廠房壩段壩頂總寬度23.7m,下游壩坡與兩岸擋水重力壩相同為1:0.6。
廠房壩段內的廊道布置同重力壩段。
主廠房由主機間和安裝間構成,主機間內安裝3台同型號立式軸流水輪發電機組,單機容量16000Kw,總裝機48000Kw。
順水流向,廠房寬18m;沿壩軸線方向,廠房長74.5m,其中主機間長52.0m,安裝間長22.5m,機組軸線縱向間距15.0m。安裝間布置在右側,廠區地面高程為454.00m。
主機間自下而上依次為尾水管、蝸殼層、水輪機層和發電機層,建基高程430.0m,各層高程根據機電設備的尺寸及安裝要求確定。水輪機的安裝高程是439.83m,水輪機層地面高程為446.0m,發電機層地面高程451.30m。肘型尾水管底面略向下游翹起,頂面傾斜。蝸殼為混凝土結構,額定引用流量89.12m/s。
安裝間分兩層布置,上層地面高程與廠外地面相同為454.00m;下層地面高程為446.00m,與水輪機層地面高程相同。安裝間下層布置有空壓機室、透平油罐室、儲氣罐室、水泵室等。
廠房內設有1台2×75/20t 電動雙梁橋式起重機,跨度16.0m,行車軌道高程為462.80m。
廠房屋頂採用鋼絎架支撐的波紋彩鋼板結構。
尾水平台高程與廠區地面相同為454.00m,寬9.868m,下游側設欄桿。尾水平台主要用來啟閉尾水檢修閘門和電站運行巡視。尾水管出口布置一道檢修閘門,尾水管設中墩,分兩孔,孔口尺寸4.43m×4.268m(寬×高),6孔共用2扇閘門,採用電動葫蘆啟閉。尾水墩後接反坡段,底坡為1:4,長度為43.88m,尾水排入下遊河道。
副廠房分位於主廠房上游側,基礎坐落在廠房擋水壩的流道上。
副廠房長72.5m,和主廠房一致,寬12.24m,地面兩層,地下一層。頂層為生活區,設有辦公室、宿舍、食堂等;地面一層為辦公操作區,布置有高低壓開關櫃室、中控室、通訊、消防設備室和辦公室等;地下層為倉庫和電纜夾層。
變電站
變電站布置在右岸地面,占地形狀為矩形,長83.1m,寬49.0m。變電站周邊設圍欄,站內設備採用戶外敞開式中式雙列布置。
在後續的設計中,變電站形式還需進行進一步比選,也有可能在副廠房頂部布置GIS樓。
該電站土建工程施工由中國水利水電第六工程局施工。
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