簡介
烏江彭水水電站彭水水電站位於烏江幹流下游，重慶市彭水縣縣城上游11km，距烏江口涪陵市147km。是兼發電、航運、防洪等多項功能於一體的大型水電站，電站規劃總裝機175萬千瓦。
2005年9月28日，主體工程全面開工。工程由大唐國際發電股份有限公司承建，總裝機容量175萬千瓦，安裝5台單機容量為35萬千瓦的混流式水輪發電機組。動態總投資121.51億元。壩址以上流域面積69000km2，占烏江流域總面積的78.5%。流域多年平均降水量1160mm，壩址多年平均流量1300m3/s，年徑流量410億m3。年平均含沙量0.354kg/ m3。
首台機組將於2007年10月投產發電，2009年電站全部建成投產後，其裝機規模相當於重慶市電網現有裝機規模的32%，年均發電量達63億千瓦時。彭水水電站3號機組進入充水試驗階段，投產發電工程在1970年正式啟動勘查設計工作。
因彭水水電站具備調峰能力強的特點，併網發電後，將較好地承擔起重慶電網調峰、調頻和事故備用，對彌補重慶市電力不足、提高電網安全經濟運行和供電質量起到骨幹電源的作用。特別是對緩解重慶以及華中地區因遭遇冰雪災害而造成的電網供電緊張形勢，具有至關重要的作用。
彭水水電站是烏江幹流水電開發規劃的第10個梯級，正常蓄水位293m，死水位278m，調節庫容5.18億m3，為季調節水庫。開發任務是以發電為主，其次是航運，防洪及其它綜合利用。水電站裝機容量1750MW，距負荷中心區僅180km，是重慶市不可多得的水電電源點。
壩址的區域地質構造相對穩定，無區域性大斷裂通過，地震基本烈度為6度。水庫回水至貴州省沿河縣城，長約126km，為峽谷河道型水庫，水庫封閉性好。壩區基岩主要為灰岩、白雲岩、鈣質頁岩等，主要建築物工程地質條件較好，天然建材儲量和質量能滿足工程建設要求。
工程施工
彭水水電站由大壩、泄洪建築物、電站、通航建築物和滲控工程等組成。大壩擋水前緣總長325.5m，其中船閘壩段32m，大壩為弧形碾壓混凝土重力壩，最大壩高116.5m; 河床10個壩段設9個泄洪表孔；電站布置在右岸，為地下式廠房，主廠房尺寸252m×30m×76.5（長×寬×高），安裝5台單機容量為350MW的大型混流式水輪發電機組；通航建築物布置在左岸，由單線船閘、升船機兩級過壩建築物組成，按500t級船舶過壩設計。滲控工程採用垂直防滲帷幕，其軸線穿過河床大壩、左岸船閘上閘首後向左岸山體延伸接 相對隔水層，右岸穿過地下廠房引水隧洞垂直岩層走向接至 隔水層封閉，防滲線路總長850m，主帷幕防滲面積約為15萬m2 。河床最大帷幕深85m。
樞紐工程永久建築物主要工程量：土石方明控842.0萬m3，洞挖240.0萬m3，砼265.0萬m3。
工程總工期（工程籌建期6個月未計入）68個月，第一台機組發電工期50個月。
靜態總投資（2004年物價水平）108億元。
彭水水電站樞紐工程於2003年9月導流洞工程開工，計畫2007年10月第一台機組發電，2008年8月底工程竣工。
設計
烏江彭水水電站彭水水電站壩址的區域地質構造相對穩定，無區域性大斷裂通過，地震基本烈度為6度。水庫回水至貴州省沿河縣城，長約126km，為峽谷河道型水庫，水庫封閉性好。壩區基岩主要為灰岩、白雲岩、鈣質頁岩等，主要建築物工程地質條件較好，天然建材儲量和質量能滿足工程建設要求。
彭水水電站由大壩、泄洪建築物、電站、通航建築物和滲控工程等組成。大壩擋水前緣總長325.5m，其中船閘壩段32m，大壩為弧形碾壓混凝土重力壩，最大壩高116.5m; 河床10個壩段設9個泄洪表孔；電站布置在右岸，為地下式廠房，安裝5台單機容量為350MW的大型混流式水輪發電機組；通航建築物布置在左岸，由單線船閘、升船機兩級過壩建築物組成，按500t級船舶過壩設計。
滲控工程採用垂直防滲帷幕，其軸線穿過河床大壩、左岸船閘上閘首後向左岸山體延伸接 相對隔水層，右岸穿過地下廠房引水隧洞垂直岩層走向接至 隔水層封閉，防滲線路總長850m，主帷幕防滲面積約為15萬m2 。河床最大帷幕深85m。樞紐工程永久建築物主要工程量為土石方明控842.0萬m3，洞挖240.0萬m3，砼265.0萬m3。
首台機組於2007年10月投產發電。2009年電站全部建成投產後，其裝機規模相當於重慶市電網現有裝機規模的32%，年均發電量達63億千瓦時。彭水水電站3號機組已進入充水試驗階段，投產發電工程在1970年正式啟動勘查設計工作。
技術問題的解決方案
1、河床泄洪壩段採用弧形重力壩
壩址處於高山峽谷之中，壩址兩岸無天然埡口，河谷呈“V”型，左岸岸坡40o,右岸下陡上緩，350m高程以下60o,以上40o。正常蓄水位293m，相應河谷寬230~260m，枯水位211~213m，相應水面寬度為60~90m，壩基及大壩下游為奧陶系灰岩和寒武系灰岩、白雲岩，抗沖能力強；壩址處洪水位變幅大，頻率為5%、1%、0.2%、0.02%的洪水，河道的水位變幅在37~61m之間，樞紐校核(0.02%)，設計(0.2%)洪水來量分別為43300m3/s，34500 m3/s，泄洪功率分別為12800MW、11250MW，水庫調節能力有限，調節後的下泄量與來量基本接近，上述壩址地形地質及水文特性決定了樞紐泄洪建築物以採用河床泄洪為宜。原設計溢流壩的壩軸線呈直線展布，全表孔泄洪時，入水寬度偏大，對兩岸坡腳產生明顯沖刷對岸坡穩定不利。為了使水流適當收縮並均勻地泄入河床，改善壩下水流流態，減輕對斜穿河床的較大斷層f1和對兩岸岸坡沖刷，並能滿足電站尾水出口和下游升船機和航道正常運行要求，設計提出了溢流壩段壩軸線採用大半徑園弧形的重力壩方案。水工整體模型試驗，證實了溢流壩段壩軸線採用半徑450m，園弧形重力壩全表孔挑流和挑面流方案是適合彭水電站壩址地形、地質條件和電站，通航建築物運行要求的。
烏江彭水水電站2、主廠房洞室縱軸線平行岩層走向
根據樞紐總體布置，地下廠房位置在右岸、中部開發型式，主廠房縱軸線選擇，根據主廠房圍岩性狀和岩溶系統分布狀況，比選了兩個軸線，一是NE44o,即與岩層走向成20o夾角（簡稱20o方案），一是NE24o即平行岩層走向（簡稱0o方案），比選結果選取主廠房縱軸線與岩層平行的0o方案。一般工程經驗，在層狀岩體中主廠房縱軸線是選取與岩層走向成較大交角的方向，但對彭水水電站地下廠房所處地質條件，選取0o方案是正確的，相比較而言，0o方案的優點是：
（1）主廠房位於厚層～巨厚層的 、 層Ⅱ類圍岩中，岩溶不發育，斷裂不發育，且小斷層、裂隙大多被方介石充填，膠結好，岩體強度高。
（2）從地層的分布，O31x 、O41x 岩層段的水平投影長度約66m，考慮到岩層傾角65o及主廠房高度約72m，主廠房基本處於O31x 、O41x 岩層段的中間。主廠房軸線與壩區地應力的最大主應力方向平行，對廠房圍岩穩定有利。
（3） 主廠房避開了位於廠房上游的KW51號岩容系統和位於主廠房下游的W84熱水岩溶系統，廠房溫度易於控制，並可避開C夾層對廠房頂拱及上游高邊牆圍岩穩定的不利影響，在主廠房頂拱的上游側區域，保留了距C2夾層較大的岩橋厚度。
（4） 由於主廠房軸線平行於岩層走向，由此帶來了在主廠房下游邊牆出露 層鈣質頁岩的不利的順層邊牆段，採用常用的錨固措施和對尾水管段採用槽挖方式，是可以處理的。0o方案較好地利用了主廠房地段有利的地質條件和避開不利的地質條件。對於主廠房段地圍岩中存在的地質缺陷問題可以採用常用的措施加以處理。
3、電站尾水隧洞採用變頂高新體型
彭水水電站機組過水流量大（單機組578m3/s）、水頭相對較低（極端最小水頭僅44m）、下游尾水洞長（1#~5#470~350m）、下游水位變幅大（37~61m）的特點，使得下游調壓室的尺寸巨大，如由最小水頭確定的調壓室斷面積，不能滿足電站在最小水頭與極端最小水頭之間運行時的小波動穩定性要求；而根據極端最小水頭確定的調壓室斷面積，需擴大約46%的調壓室面積，不僅增加了工程量、工程造價及施工難度，同時過大的調壓室尺寸對其自身的圍岩穩定不利，還危及廠房洞室的圍岩穩定，使方案難以成立。
為找出一條既有有壓洞的優點，又有無壓洞的長處，將兩者結合在一起的綜合隧洞，經過多年的努力探索，仿真計算和模型試驗等大量的工作後，長江設計院於1996年提出了“變頂高”尾水隧洞新型結構方案。在國內是首創。
變頂高尾水洞的工作原理是採用特殊的尾水洞型式來適應下游水位的變化，以滿足電站調節保證和穩定運行的要求。當下游為低水位時，尾水洞有壓滿流段比較短，無壓明流段比較長，尾水管進口處負壓以及機組運行穩定性容易滿足規範的要求；隨著下游水位升高，儘管有壓滿流段的長度逐漸增長，無壓明流段的長度逐漸減短，直至尾水洞全部呈有壓流，但有壓段的平均流速是逐漸減小的，而且機組的淹沒深度也逐漸加大。正負兩方面的作用使得尾水管進口處負壓能控制在規範的範圍之內，並且保證機組運行穩定，從而起到取代尾水調壓室的作用。
彭水水電站變頂高尾水洞方案採用單機單洞1#~5#機尾水洞長度為402~288m，變頂高尾水洞的前部頂拱採用二次曲線，其後的隧洞採用不同的頂坡和底坡與尾水出口相接，變頂高尾水洞的斷面為城門洞型，斷面尺寸12.6m×22.28m~12.6m×27.5m。
模型試驗結果
物理模型試驗結果表明：低水位時，尾水洞呈明流，流態平穩；中水位時，尾水洞呈明滿混合流特徵，洞內平均流速較低，無明顯的“拍擊”現象，並不產生有害的水流狀態，所以既不會對拱頂結構帶來危害，也不會對機組穩定運行產生影響。
在高水位時，整個變頂高尾水洞呈有壓流，因其流速低，不僅有效地減小了水流慣性的影響，而且也減小了水頭損失，增加發電效益。
效益
烏江彭水水電站彭水水電站的建設不僅可提供大量優質電能，還能促進下游梯級開發，發揮巨大的生態環保效益，進一步合理利用烏江水能資源。工程建設方大唐國際發電股份有限公司人士介紹，彭水水電站及其500噸級通航建築建成後，還可渠化庫區航道，淹沒礙航險灘，將庫區航道等級由目前的準五級提高到四級標準，極大促進烏江航運事業發展。從水流水力特性和機組穩定運行來說，變頂高尾水洞方案可以取代尾水調壓室方案。該方案不僅可以滿足電站各種工況下的穩定運行要求，同時還使地下洞室的布置變得簡單，方便施工，具有較大經濟效益。建設彭水水電站是巴渝人民的願望。
早在1958年，長江水利委員會就開始組織專家對烏江彭水地區進行初步勘查。2003年，市有關方面與大唐國際發電股份有限公司簽署協定，沉睡多年的彭水水電站壩址響起了第一炮，施工輔助工程正式動工，國家發改委正式核准該項目。烏江彭水水電站的開工建設，將對重慶電網起到重要的支撐作用，為渝黔兩省市人民帶來更多實惠。
