奧吉野抽水蓄能電站

奧吉野抽水蓄能電站位於日本紀伊半島中部的奈良縣吉野郡十津川村、新宮川水系(Sinmiyagawa)支流旭日川上，距五條市50公里，為純抽水蓄能電站，裝機容量120.6萬千瓦。設計淨水頭505米。工程於1975年4月開工，1978年6月第一台機組投運，1980年2月全部機組裝成投運。

奧吉野抽水蓄能電站

Okuyoshino Pumpedstorage Plant

概述

奧吉野抽水蓄能電站位於日本紀伊半島中部的奈良縣吉野郡十津川村、新宮川水系(Sinmiyagawa)支流旭日川上，距五條市50km，為純抽水蓄能電站，裝機容量120.6萬kW。設計淨水頭505m。工程於1975年4月開工，1978年6月第一台機組投運，1980年2月全部機組裝成投運。 電站地下廠房的圍岩主要是黑色頁岩，局部夾有灰色砂岩、含礫頁岩和黑色砂岩互層。廠房縱軸線與岩層走向的夾角約為45°。共有10條斷層，基本與節理走向一致，斷層最大寬度約15cm。 高壓管道的圍岩主要為頁岩、薄層砂岩和頁岩的互層。 下水庫(旭日壩)，壩址地形呈寬"V"字形，壩址基岩由砂岩和頁岩與砂岩互層組成。壩基無大的斷層，但在壩高約2/3處的左右岸有寬約40m的斷層帶。 上水庫(瀨戶壩)壩址基岩為頁岩和砂岩，右岸山腰有1條寬4m的斷層帶。

樞紐布置

上水庫和下水庫：在新宮川水繫上興建粘土心牆防滲心牆堆石壩和不對稱雙曲圓混凝土拱壩形成上、下水庫。上水庫瀨戶壩最大壩高110.5m，下水庫的旭日川壩最大壩高86.1m。 上水庫面積52hm2，最高蓄水位960m，最低運行水位926m。總庫容0.1685億m3，有效庫容0.125億m3。下水庫壩最高蓄水位462m，最低運行水位430m。有效庫容0.125億m3。 上游引水系統：上水庫設2個側面進水式進水口，與設在其後面的2條圓形壓力引水隧洞銜接。孔口高程為898m，距進口49.4m處，設定檢修閘門豎井。 自進口閘門井至引水調壓井，為2條圓形壓力引水隧洞，長679.6m，內徑5.3m，縱坡為2%左右。隧洞採用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚0.4m。2個引水道各設定一個調壓井，布置成"L"形。豎井高82.3m，內徑5.3m。採用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度0.6m。下室長60m。高壓管道由2根主管和各自3根支管組成。主管與支管之間由四通的球岔相聯，球岔直徑為7m。2根主管內徑均為4.3m，#1主管長875.7m，#2主管長878.6m，主管傾角48°，每根支管內徑由2.7m漸變至1.8m，長50m，進入廠房。 地下廠房：主廠房埋深180m，寬20m，高41.6m，長157.8m，呈圓拱直牆形。裝6台單機容量20.1萬kW的可逆混流式水泵水輪機組。 自廠房至下水庫距離為156.4m，設有6條圓形有壓尾水隧洞。採用鋼筋混凝土襯砌，內徑3.1m，襯砌厚0.3m，出(進)水口布置在下庫最低水位以下約15m，閘門啟閉設備布置在最高水位以上的463.5m高程平台上。出水口閘門槽為岸邊斜坡式，其坡度為1∶0.7，設有攔污柵。 機組設備：6台可逆混流式機組，發電時最大水頭526m，最小水頭443m，額定水頭475m。額定流量45.1m3/s，最大出力20萬kW。抽水時最大揚程539m，最小揚程468m，相應抽水流量分別為28m3/s和39.4m3/s。最大抽水功率21.4萬kW。轉輪直徑3750mm，吸出高程-70m，轉速514r/min，比轉數101m-kW。電動-發電機採用三相交流全封閉冷卻式，發電功率22萬kVA，電動機功率21.4萬kW，周波60Hz。

工程施工

地下廠房開挖量24.3萬m3，混凝土9.6萬m3，鋼筋量4500t。 頂拱的開挖是首先延長頂拱平洞，開挖中導洞，然後自中部至兩側。考慮到地質狀況，工期及施工特性等，一個襯砌段的長度為48m，並將頂拱全長158m分為三個區同時施工，施工進度為每10天完成一個區段，開挖的超挖率為20%，中導洞開挖使用炸藥量為1.48kg/m3，擴挖使用炸藥量為1.02kg/m3。在拱頂附近每1.5m2布置一根錨桿，在拱腳附近每5m2布置一根。錨桿長5m。 洞室向下擴挖採用台階式開挖(一層厚2.5m)。台階開挖分中間開挖及兩邊切割開挖兩個階段。中間開挖，先挖掘20～30m，炮孔交錯布置，孔距1.2m，兩邊切割開挖時，預裂孔孔距60cm。 日平均開挖量為615m3，每方開挖耗藥量為0.34kg。 廠房主體部分開挖時，為防止坍方和施工安全，對圍岩採用預應力錨固，在應力集中最嚴重的拱座附近，用鋼板樁連線預應力錨索的錨頭部位，進行岩體補強。錨索長度有20、15m和10m。此外，在牆面開挖採用預裂爆破和噴混凝土施工法。

其他

1.工程特點 (1)電站壓力管道的HD值高達3582m2，鋼管管材採用8MPa級的高強度鋼板，如何保證惡劣環境下對高強度鋼板進行焊接是一個困難技術問題，通過大量深入的試驗研究使問題得到解決。 (2)廠房設計中，採用了安裝場布置在廠房中部機組之間的方式。 (3)地下廠房施工時，通過多種手段和量測技術，及時準確地掌握了岩況，保證了安全施工。 (4)日本第一次採用了可控矽起動裝置起動水泵的技術。在不影響機組運行的條件下，為減小洞室尺寸，以利洞室圍岩穩定及施工開挖安全，將起動裝置分開布置在單獨的洞室內。