天生桥水电站
| 天生桥水电站 |
 |
天生桥水电站是一级电站，位于广西隆林各族自治县原祥播乡、桠杈镇与贵州省安龙县德卧镇接壤处南盘江的雷公滩段峡谷上。
天生桥水电站由分期建设、连续施工的二级水电站组成。总装机容量252万千瓦，年平均发电量134.45亿千瓦时。装机容量为120万千瓦，年发电量52亿千瓦小时。二级电站装机容量132万千瓦，年发电量50.5亿千瓦小时。第一台机组于1992年发电。
目录
基本内容
施工管理
天生桥水电站 施工
天生桥水电站由国家和广东、广西、贵州四方集资，中国南方电力联营公司代表业主单位进行施工管理。
天生桥一级站设计坝高180米，总库容108亿立方米，装机容量120万千瓦，年平均发电量52.45亿千瓦时，昆明勘测设计研究院于1982年6月承担该电站的勘测设计工作，同年12月完成选坝报告，1984年5月完成可行性研究报告，1986年9月完成初步设计报告，并经原水电部审查批准。美国哈扎公司、巴西咨询工程师团、工程特别咨询团为该电站咨询、评估后，对工程设计给予了充分肯定和良好评价。工程于1991年立项，同年6月导流隧洞开工，1994年底实现截流，1997年底下闸蓄水，1998年底首台机组并网发电。
二级电站拦河坝位于天生桥峡谷下游，厂坝间河道长14.5公里，落差181米。天生桥水电站首台22万千瓦机组于1993年1月建成发电，到2000年底，一、二级电站10台机组全部建成投产。
基本概况
天生桥水电站坝址左岸属贵州安龙县，右岸属广西隆林县，上游距南盘江支流黄泥河上的鲁布革水电站约90km，下游距天生桥Ⅱ级水电站7km。电站东北向距贵阳市的直线距离为240km，西距昆明市250km。天生桥Ⅰ级水电站以发电为主，装机容量120万kW，保证出力40.52万kW，多年平均发电量52.26亿kW·h。电站建成后，还可提高下游天生桥Ⅱ级、岩滩和大化水电站的保证出力88.89万kW，增加年发电量40.77亿kW·h。库区淹没耕地4539hm2，迁移人口4.43万人。工程于1991年4月正式开工，1994年12月25日截流，1998年12月第一台机组发电。
坝址以上集水面积50139km2，坝址多年平均径流量193亿m3，多年平均流量612m3/s；多年平均悬移质输沙量1578万t，推移质输沙量70万t。主体工程按千年一遇洪水设计，相应流量20900m3/s，库水位782.87m，相应泄流量15282m3/s；按可能最大洪水校核，入库流量28500m3/s，相应库水位789.86m，相应下泄流量21750m3/s。水库系山区峡谷型水库，正常蓄水位780m，死水位731m，总库容102.57亿m3，有效库容58亿m3，具有不完全多年调节能力。电站最大工作水头143m，最小工作水头83m，设计水头126.65m。
大坝座落在由石灰岩、砂岩、泥岩及泥灰岩组成的岩层上。坝址区地震基本烈度为6度，设计烈度为7度。
枢纽布置
天生桥水电站 全景
工程由混凝土面板堆石坝、右岸放空隧洞及开敞式溢洪道、左岸引水系统及厂房等建筑物组成。
混凝土面板堆石坝，坝顶高程791m，防浪墙顶高程792m（墙高4.7m，露出坝顶1m），最大坝高178m，坝顶长1137m，坝顶宽12m，上下游坝坡均为1∶1.4。
溢洪道布置在右岸垭口处，全长1665m，其中引渠长1122m，引渠底宽120m，底部高程745m，引渠最大泄流量21750m3/s，最大流速3.8m/s。渠道两侧为垂直边坡，每隔22m设12m宽的马道，不衬砌。引渠后紧接溢流堰，堰顶高程760m，设5孔弧形闸门，孔口宽13m、高20m。堰后为陡槽，槽长538m，中间设隔墙将陡槽分左、右两槽。左槽3孔，净宽47m，右槽净宽30m。槽后接挑流鼻坎，挑角45°，半径50m。泄槽用钢筋混凝土衬砌，设有5道掺气槽。
放空隧洞置于右岸坝肩，进口底坎高程660m，全长1062.17m，前段为有压隧洞，长557.67m，圆形断面，内径9.6m；后段为无压隧洞，长489.5m，方形断面，宽×高为8m×11m。距进口339.17m处设事故闸门井，井高131m，内径11m，内设6.8m×9m事故平板定轮闸门，距进口560.67m有压隧洞末端为工作闸门室，设弧形工作门，尺寸为6.4m×7.5m。
引水道进口布置在坝上游左岸，进口尺寸长98m，宽27.5m，高79.5m，内设16扇拦污栅，1扇检修门及4扇事故门。进水口底板高程711.0m。引水道由4条内径9.6m、长551.49～652.86m的低压隧洞及其后的4条内径7～8.2m、长185m的高压钢管组成。
厂房为坝后地面式，顺河向布置，长145m，宽26m，高67m，内设4台单机容量为30万kW的混流式水轮发电机组，水轮机机型HLA330-LJ-530。变压器布置在上游侧副厂房屋顶上，发电机和变压器之间采用单独单元结线。
该电站枢纽布置的主要原则：充分利用坝址有利的地形、地质条件，避开不利因素；尽量利用建筑物的开挖料筑坝，降低工程造价；方便施工和运行管理。在右岸垭口巨厚层块状灰岩地区布置开敞式溢洪道，其开挖料作为坝体填筑料大部分可直接上坝，运距短，对大坝施工无干扰；右岸上游1号冲沟地形适宜于布置放空隧洞；左岸岩层倾向山里，有利于地面开挖工程，且成洞条件相对较右岸好，宜于引水发电系统和大断面导流隧洞的布置。
枢纽调度
天生桥二级水电站是一座高水头引水式水电站。坝上游库容很小，泥沙会很快淤到坝前，枢纽的首要任务是处理库内淤积问题。水库调度的原则应当是，在减少库区淤积、减少进洞沙量、确保运行安全的前提下，充分满足发电需要。天生桥一级水电站建成后，二级水电站泥沙问题将得到缓解，进一步考虑提高发电要求，调整运行方式。天生桥二级水电站初设阶段规定的正常蓄水位是645.0m，汛期限制水位637.0m.根据天然河道来水来沙条件及枢纽的防排沙要求，参考水库淤积计算及模型试验资料，制定的调度方式即：
(1)枯水期，河道流量小于800m3/s时，坝前水库水位壅高到设计蓄水位645.0m运行；
(2)初汛期，河道平均流量为800m3/s左右，坝前水位降到640.0m运行；
(3)汛期头场洪水涨峰阶段，坝前水位稳定在640.0m，随着落峰再逐渐降到637.0m运行；
(4)以后各次涨落峰时均稳定在637.0m运行。但当流量小于800m3/s时，坝前水位仍壅高到645.0m运行。
这种调度方式能使库区床面在较长时间内控制在较低高程，同时又能缓冲头场洪水溯源冲刷的势头，减少进洞的沙量。
安全监测
水电站 模型
内部变形监测
（l）观测点布置 大坝布置有3个观测断面，0＋630断面为河床中部最大断面，右岸0十438断 面在1／2坝高处，左岸0十918断面位于地形突变部位。在观测断面的665、692、725、758m高程，共布置有沉降测点50个，水平位移测点31个。
（2）观测仪器 坝体内部垂直位移观测采用水管式沉降仪，水平位移观测采用引张线式水平位 移计。天生桥大坝安装的垂直、水平位移计管线最大长度达350m，堪称世界第一。
面板挠度监测
面板挠度观测通常采用埋设测斜仪导管的方法，用活动式测斜仪观测导管的挠度变形。大坝面板坡长305m，如采用活动式测斜仪则存在以下问题：测绳太长可能产生测头下放困难；采用测头下放的辅助牵引装置，又耽心辅助牵引装置一旦发生故障，很难检修；观测耗费时间很长，也难以实现观测的自动化等。承建单位的巴西专家，根据辛戈坝的经验，建议采用电平器进行面板挠度观测，经参建各方认真研究，这一建议得到了采纳。电平器是一种固定式测斜仪，观测精度高，根据电平器观测的测点倾角变化可计算面板的挠度曲线。天生桥大坝3个观测断面的面板上游共布置64
个电平器来观测面板挠度变形。
接缝监测
（1）周边缝 沿周边缝布置有12组三向测缝计，观测缝面开度、沉降和切向位移相对变化。
（2）垂直缝 在面板垂直伸缩缝的张性缝区、张性缝和压性缝过渡区，跨缝布置单向测缝计24 支，用来观测缝面开合变化。
（3）面板脱空观测 大坝一期面板浇筑后，检查发现面板顶部与垫层料间有大面积脱空，决定在二期面板布置2组二向测缝计，观测面板和垫层料接触缝面的法向和切向变形；在三期面板布置7组观测面板脱空变形的二向测缝计。
表面变形监测
在坝体上、下游坝面和坝顶，共布置视准线8条，其中布置在一、二期面板顶部的视准线为施 工期临时测线，水平位移观测采用视准线法，垂直位移用水准仪观测。
渗流压力监测
（1）坝体渗流压力 在距趾板“X”线下游3m的垫层料区基础面，布置有坑埋式渗压计13支，用来观测周边缝后坝体的渗压。
（2）坝基渗流压力 在趾板灌浆帷幕前后，布置有钻孔式渗压计21支，观测坝基渗压，了解帷幕阻渗效果。
（3）绕坝渗流水位 在左、右岸坝肩，共布置16个钻孔测压管观测绕坝渗流水位。
渗流量监测
大坝下游布置了1个渗流汇集系统。在下游坝脚设置1道截水墙，拦截坝体渗水，使渗流汇集，通过布置在右岸的引渠流向下游，在引渠设置量水堰观测坝体渗流。在右岸坝肩排水系统的2个洞口布置了观测坝肩渗流量的量水堰。
压力监测
大坝0十630断面4个不同高程的面板与垫层料接触面，布置有观测接触土压力的土压力计；在坝体过渡料中部和坝轴线处，布置有观测平面应力变化的土压力计。大坝共布置土压力计28支。
混凝土面板应力和温度监测
大坝面板布置了应力应变观测剖面6个，温度观测剖面4个，有应变计84支、无应力计15支、钢筋计55支、温度计27支，共计181支仪器，用来观测面板的应力、应变和温度变化。
地震反应监测
大坝设置了遥测微震台网，记录坝区和库区地震情况；在坝体和基岩布置强震仪监测坝体的地震反应。
[1] 百色市经济委员会 http://www.gxbssjw.gov.cn/index.php3?