天生桥一级水电站查看源代码讨论查看历史
天生桥一级水电站位于中国贵州省安龙县和广西壮族自治区隆林各族自治县交界处的南盘江干流上[1] ，是红水河第一级水电站。工程于1991年6月开工，1994年底截流，1997年底蓄水，1998年12月首台机组发电，2000年12月竣工。
坝址以上流域面积50139平方公里，多年平均流量612立方米/秒，年径流量193亿立方米。年平均输沙量1574万吨，平均含沙量0.81公斤/立方米。水库总库容102.6亿立方米，调节库容57.96亿立方米，为不完全多年调节水库。电站装机容量120万千瓦（4台30万千瓦机组），年发电量52.26亿度。
工程规模
溢洪道布置于右岸垭口处，其开挖料为大坝填筑的主要料源。溢洪道设计标准为千年一遇洪水(Q=20900m3/s)设计，可能最大洪水(Q=28500m3/s)校核。经水库调洪后，相应的下泄流量分别为14782m3/s和21750m3/s。泄洪孔口尺寸为宽13m，高20m，共5孔。 溢洪道全长1665m，由引渠、溢流堰、泄槽、挑流鼻坎和护岸工程组成。引渠长1122m，底宽120m，渠底高程745m，底坡i=0。渠道两侧为垂直边坡，每隔22m高设1条12m宽的马道，引渠基本不衬砌。溢流堰顶高程760m，设5孔宽13m高20m的弧形闸门，溢流前缘总长81m。堰后为泄槽，泄槽平面采用不对称收缩体型，横断面为矩形，纵坡i=13%。为避免气蚀破坏，在泄槽段共设5道掺气槽。泄槽轴线与下游河道的交角为50°～60°，且流速高，泄量大，泄洪功率达2800万kW。经水力模型试验研究，选用左槽正向扩散连续大挑角鼻坎和右槽窄缝曲面贴角斜鼻坎的结合方案，较好地解决了泄流消能问题。在工程建设过程中，对上述设计方案做了简化，取消了泄槽中隔墩；又经水力模型试验，选取了两侧扩散的舌形鼻坎方案，在出口河岸相应地做了保护 。
发电系统
引水发电系统位于左岸砂泥岩地区。进水口设在左岸8号冲沟内，10号冲沟下游侧布置地面厂房，采用单机单管布置。引水系统包括引渠、进水口、引水隧洞和压力钢管道。根据进水口的布置，傍山开挖形成引渠。引渠沿中心线长度为284m，梯形复式断面。其底板宽98m，高程710m。进水口采用岸边塔式，进水塔长98m，宽27.5m，高84m。设置2道直栅槽，内设16扇拦污栅，1扇检修门及4扇事故门。对外通过塔顶交通桥与左岸公路相连。引水隧洞4条，中心距24m，内径9.6m，纵坡7.5%～10%，水平投影长380.39～494.09m。结构设计采用一次支护和二次衬砌形式，局部过沟地段二次支护改用后张法预应力混凝土衬砌。压力钢管道4条，中心距23.1m，采用斜井布置，坡度50°，由上弯管、斜井管、下弯管和水平管组成。钢管内径7～8.2m，水平投影长158.78～172.19m，管壁厚22～30mm 。
营运状况
(1)天生桥一级水电站为南盘江龙头电站，库容大，大坝为世界第二、亚州第一高的面板堆石坝，大坝的安全将对下游已建电站(天生桥二级、岩滩、大化)和在建电站(平班、龙滩)及沿岸国家和人民生命财产关系重大，若出现意外，将是灾难性的，损失难以估量，所以必须保证大坝的安全运行。
(2)一级电站下游6.5km为天生桥二级水电站首部枢纽。二级电站为迳流式电站，水库有效库容仅为800万m3，无调节性能。二级电站溢流坝闸门为平板门，单宽流量小，一级电站溢洪道闸门为弧形门，单宽流量大，所以天生桥一、二级电站的联合渡汛将十分重要。一、二级电站泄洪时要密切配合，一级电站每开一扇闸门要等二级电站达到相近的泄流量，稳定安全运行的水位，一级电站才能开一下扇闸门，以此类推。当泄流量较大时，闸门操作时间较长，并且整个闸门操作过程一、二级要配合好，不能出现调度、联系、操作等每个环节的错误，否则将对二级电站的安全带来较大影响。
(3)一级电站大坝的安全运行，关键在面板、面板与趾板之间的周边缝的工作状态。现代混凝土面板堆石坝设计的原则之一是，面板的应力状态直接和堆石坝体变形有关，和水压力关系不明显。意味着面板主要承受它和堆石坝体之间的位移差引起的荷载，不主要承受水压力。面板状态取决于堆石坝体的变形状态。面板主要是传递水压力给大坝堆石体，由于面板是钢筋混凝土，属刚性体，受大坝变形影响，面板将产生裂缝，同时面板与大坝垫层料产生脱空，也将使面板产生裂缝，需及时做出修补，否则将影响大坝的安全运行。
(4)溢洪道是天生桥一级水电站唯一的泄洪设施，它的安全运行关系到大坝的安全，同时对下游已建工程及沿河国家及人民财产影响重大，所以对溢洪道机电设备及金属结构的检查、维护极为重要，必须确保每次闸门操作能正常进行。
(5)天生桥一级电站水库库容大，对下游已建电站的经济效益显著，可增加已建电站(天生桥二级、岩滩、大化)的保证出力88.39万kW，增加年发电量40.77亿kW.h，相当于新建一座百万千瓦级的水电站。一级电站每年汛未的水库蓄水对电站群的经济效益至关重要，设计文件规定，一级电站水库汛限水位为773.1m，在9月10日后才能蓄至正常水位780.0m运行，由于南盘江流域主汛期为每年6～8月，对水库蓄水带来不利影响，如果出现主汛期来水集中，后汛期(9～10月)来水较少，就可能出现水库不能蓄水至正常水位780.0m运行，所以应对汛限水位773.1m进行调整提高或对可蓄至正常水位的时间(9月10日)调整，可以考虑对汛限水位进行动态管理，在满足电站安全运行的前提下，可适时根据每年来水情况进行调整，有利水库蓄水。
(6)天生桥一级电站放空洞作为在施工期参加导流，运行期作为电站旁通和放空水库用的特点，放空洞的安全运行较重要。由于放空洞工作闸门属于地下洞室，有渗水，空气流动性差，较潮湿，闸门控制设备容易受潮，不能保证正常工作，需作防水、通风处理，由于大坝是运行最高的面板堆石坝，如果大坝出现险情，必须保证放空洞能及时运行，开闸放水降低库水位，所以放空洞的闸门操作系统要维护好，以保证随时能投入运行。
(7)引水系统跨左岸10#冲沟，由于隧洞在冲沟部位为中厚层泥岩和砂岩互层，局部上覆岩体较薄，最薄处只有21.4m，在该段的隧洞采用后张控预应力锚索技术，隧洞投入运行测压管水位在蓄水后有明显升高，宜控制渗压防止发生水力劈裂，2000年在10#冲沟隧洞上履岩进行灌浆处理，以提高围岩的弹性模量。经过灌浆围岩弹性模量得到明显提高。同时利用68#地质探洞（在10#冲沟上游侧）补打排水孔，降低岩体渗透压力，经过观测，测压管水位得到降低，有效防止水力劈裂的产生，提高了隧洞的安全运行 。