丹江口水利枢纽
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中文名： 丹江口水利枢纽 地理位置： 中国湖北省丹江口市 气候类型： 亚热带半湿润季风气候 效益： 防洪、发电、引水、灌溉等 |
丹江口水利枢纽位于中国湖北省丹江口市、汉江与丹江汇口以下800米处，是开发汉江的第一个控制性大型骨干工程，具有防洪、发电、引水、灌溉、航运、养殖等综合效益。枢纽分两期开发，第一期正常蓄水位157.0米，相应总库容174.5亿立方米，装机容量90万千瓦，多年平均发电量38.3亿千瓦·时。河床宽缝重力坝，最大坝高97米。一期工程于1974年竣工。第二期工程正常蓄水位170米，总库容290.5亿立方米。[1]
目录
地质状况
坝址河谷宽500～600m，河床中部和左部有一条深槽。河床覆盖层一般厚度2～5m，最大厚度22m(深槽处)。坝址出露的地层主要为元古界片岩(左岸)和岩浆岩(河床和右岸)。断裂构造极为发育，较大断裂带多与坝轴线斜交，工程地质条件复杂。各类完整新鲜的变质岩浆岩平均极限湿抗压强度为87～148MPa，弹性模量72400～74300MPa。地震烈度6度，大坝按8度地震设防。坝址控制流域面积95217km2，多年平均径流量378亿m3，多年平均流量1200m3/s。按千年一遇设计，万年一遇校核。设计洪水流量64900m3/s，初期规模时相应的库水位159.8m；校核洪水流量82300m3/s，相应库水位，161.4m，相应总库容209.7亿m3。1978年改为按万年一遇洪水加20％洪量作为保坝标准，相应库水位164m，因此已将两岸土石坝顶加高至165.2m，两岸混凝土坝有19个坝段需结合后期加高要求进行加固。
枢纽布置
河床布置混凝土坝、泄洪建筑物及坝后式厂房，左右两岸为土石坝，通航建筑物布置在左岸。坝顶高程162.0m时，挡水建筑物总长2494m，其中混凝土坝长1141m，左岸土坝1223m，右岸土坝130m。泄洪建筑物包括泄洪深孔和溢流坝两部分。泄洪深孔位于河床右部，设置12个宽5m、高6m的深孔，孔底高程113.0m，供泄放中、小流量兼作放空、排沙之用(其中1孔在1990年被备用电源电厂占用)。最大泄流量9680m3/s。溢流坝位于河床中部，总长264m,设有20个宽8.5m，堰顶高程138m的开敞式溢流孔，中间有一个坝段布置成隔墙(由施工时纵向围堰改建而成)，将溢流坝分隔成两部分，只有在洪水超过1935年的洪量时，才开始运用左部分(共12孔)，以保护电厂尾水少受泄洪干扰。最大泄量39900m3/s。
坝后式厂房位于河床左部，厂房坝段长174m，安装6台单机容量为15万kW的竖轴混流式水轮发电机组。转轮直径5.5m，总重658.3～588t，额定转速100r/min,额定出力15.4万kW，最高效率92.8％。初期单独运转时，最大水头71.5m，最小水头44m，设计水头63.0m；后期运转时最大水头81.5m，最小水头45.4m，设计水头63.5m。机组最大过流量275m3/s和277m3/s。发电机为伞式空冷型，额定电压15.75kV，额定容量17.65万kVA，额定功率因数0.85，定子铁心内径12.8m，转子重572t和490t。引水压力钢管直径7.5m，埋设在坝内，进口高程115m。
左岸土石坝全长1223m，最大坝高56m，为粘土心墙及粘土斜墙、砂砾料坝壳土石混合坝。左岸土石坝与河床混凝土坝之间的左岸联接段长220m，为实体重力坝。为避开片岩区，混凝土坝轴线向下游转弯。左岸土石坝在联接段混凝土坝上游面与其正交联接。联接处设有上、下游挡土墙。
右岸土石坝长130m，为粘土心墙风化石碴坝壳土石混合坝。右岸联接段长339m，为实体重力坝。
通航建筑物布置在右岸，越过右岸混凝土连接坝段，采用垂直升船机与斜面升船机相结合的形式。全线由上游导航防护建筑物、垂直升船机、中间渠道、斜面升船机和下游引航道等5部分组成，中心线成一折线，总长1093m。垂直升船机为干式包括承重结构、桥式提升机、提升架和直流电气控制设备等部分。最大提升高度45m(远景59m)，最大提升重量450t,提升速度8m/min，平移速度30m/min。中间渠道长410m。斜面升船机用双驼峰式两面坡拦水，呈高低轮和高低轨相结合的布置形式。包括斜坡道、斜架车、提升绞车、摩擦驱动装置和直流电气控制系统等部分。斜坡道全长395.5m。斜面提升机最大牵引力为4×18.50＝74t，最大牵引重量365t，最大牵引行程300m，牵引速度为30m/min。承船厢尺寸：干运为32m×10.7m×1.2m，湿运为24m×10.7m×0.9m。设计最大船舶尺寸：36.96m×7.94m×0.92m，重150t；45.20m×10.0m×1.10m，重300t(减载)。过船时间：垂直升船机单向运行时，干运24.2min，湿运26.2min；迎向运行时，干运33.8min，湿运37.8min；斜面升船机单向运行时，干运28.5min，湿运30.5min；迎向运行时，干运38.1min，湿运42.1min。设计的年单向通过能力：下水为82.38万t；上水为73.55万t。
在坝址上游左岸30km处已建2座灌溉取水渠首。陶岔渠首，引水流量500m3/s。闸室为5孔涵洞式钢筋混凝土结构，孔口尺寸6m×6.7m，闸底板高程140.0m。清泉沟渠首，引水流量100m3/s，无压隧洞，宽7m、高7m、长6775m，进口高程143m。
生态与环境
丹江口水库蓄水后，拦沙率达98％。据1968年4月至1986年1月的实测资料统计，库内共淤积泥沙11.29亿m3。水库下游黄家港、襄阳、皇庄、沙洋和仙桃站的多年平均含沙量分别为0.031、0.191、0.565、0.603kg/m3和0.754kg/m3，分别占建库前的0.96％、7.1％、22.6％、29.3％和39.5％。由于长期下泄清水，下游河道发生同流量下水位下降，水深增加。坝下游河道由堆积性转变为侵蚀性，冲槽淤滩，洲滩兼并，支汊淤塞、主汊发育以及切滩撇弯。每年4～8月水库呈明显分层现象，在水深5～30m之间出现急变的温跃层，库表与库底温差达16℃。9～10月，上下层温差减少，分层现象减弱。11月～3月，水温趋于均匀，坝下黄家港多年实测水温资料表明，建坝后比建坝前3～8月水温降低2.1～6.2℃，9月～1月水温升高0.8～4.7℃，8月份最高水温降低了约2℃，而1月份最低水温升高了3.5℃。下泄水温的变化，对丹江口坝下至襄樊江段沿程水温及年内变幅都有影响，水温变化并不显著。水温的变化对坝下至襄樊江段的鱼类繁殖带来一定影响，满足产卵最低温度18℃的要求向后推迟约20d。蓄水后，水库水质良好，单项评价达到地面水Ⅱ类标准，综合评价达到1类标准。水库蓄水后，地震观测未发现水库诱发地震。建库后，库区鱼类种群有所变化，但捕捞量逐年增加；对汉江中下游鱼类的繁殖和生长带来了某些不利影响，但对鱼类的越冬和某些鱼类的摄食是有利的。