巴西伊泰普大壩檢視原始碼討論檢視歷史
| 伊泰普大壩
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伊泰普水電站
本詞條由「科普中國」科學百科詞條編寫與應用工作項目 審核 。 伊泰普水電站（Itaipu Binacional, Itaipu Dam），位於巴拉那河流（世界第五大河，年徑流量7250億立方米）經巴西與巴拉圭兩國邊境的河段。 是目前世界第二大水電站，由巴西與巴拉圭共建，發電機組和發電量由兩國均分。 目前共有20台發電機組（每台70萬千瓦），總裝機容量1400萬千瓦，年發電量900億度，其中2008年發電948.6億度。是當今世界裝機容量第二大，發電量第二大水電站，僅次於我國三峽電站。 巴拉那河全長5290公里，總流域面積280萬平方公里，平均年徑流量7250億立方米。 伊泰普壩址以上的流域面積82萬平方公里，平均年徑流量2860億立方米,分別占全流域的28%和39%。 伊泰普以上流域均在巴西境內，水量充沛、落差也較大。 伊泰普水庫總庫容 290億立方米，有效庫容190億立方米，相當於年徑流量的6.6%。 在上游還建成23座水庫，與伊泰普水庫合計總庫容2169億立方米，其中有效庫容1265億立方米，相當於年徑流量的44%，所以調節性能很好。 1973年巴西、巴拉圭兩國政府簽訂協議，共同開發界河長200km一段水力資源，歷時16年，耗資170多億美元，1991年5月建成舉世界矚目的伊泰普水電站，壩址控制流域面積82萬平方公里，大壩全長7744米，196米，攔腰截斷巴拉那河，形成面積1350平方千米、庫容290億立方米的人工湖。 多年平均流量8500立方米 /s。壩址處常水位時河寬約400m，枯水河槽寬250m，基岩主要為堅硬完整玄武岩。電站總庫容290億立方米，有效庫容190億立方米 。
電站建設
伊泰普水電站 根據巴西和巴拉圭兩國政府在1997年初的決定，在原電站廠房的預留機坑擴建2台機組，到2001年伊泰普電站由18台變為20台70萬kW水輪發電機組，全電站總裝機容量從1260萬kW增加到1400萬kW，可靠出力936萬kW，多年平均發電量900億kW·h，為當時世界單機容量最大機組，年發電量可達900億度。 樞紐左岸屬巴西，右岸屬巴拉圭。 主要建築物自左壩頭起有左岸土壩，左岸堆石壩，導流明渠及其控制建築物（混凝土重力壩及壩內泄水孔）、主壩、發電廠房、右岸翼壩（混凝土大頭壩）、溢流壩、右岸土壩等,樞紐全長7744m。 發電廠房設在主壩和控制建築物下游側，並在左岸堆石壩與導流明渠及其控制建築物之間預留後期擴建新發電廠房位置。 主壩為雙支墩大頭壩，最大壩高196m，長1064m,是世界最高的大頭壩。 混凝土重力式溢流壩長390m，安裝14扇20m×20m弧形閘門，最大下泄流量62000立方米 /秒。發電廠房長968m，包括兩座裝配場。 18台機組中9台周波60Hz,經500kV和765kV高壓線送電入左岸開關站,以三回765kV輸電線向巴西供電； 另9台周波50Hz升壓500kV後送入右岸開關站，其中一部分直接送巴拉圭，另一部分轉變為60Hz向巴西售電。 主要工程量石方開挖3300萬立方米，圍堰填築1000萬立方米，混凝土澆築1100萬立方米。 工程於1975年開工，1979年8月主壩混凝土澆築，1983年中第一台機組發電，1991年全部建成。 電站樞紐 電站主壩長1064米,為混凝土雙支墩空心重力壩,混凝土量526萬立方米，最大壩高196米，是現在世界上同類型壩中最高的。 主壩段設14個進水口，底檻高程175米。 右岸翼壩呈弧線型，長986米,為單支墩大頭壩，最大壩高64.5米。 左側導流控制壩段長170米，為重力壩,最大壩高162米。 左岸堆石壩1984米,最大壩高70米。 左岸土壩長2294米,最大壩高30米。包括岸邊溢洪道等建築,整個樞紐的擋水前沿總長度達7760米。 發電廠廠房長968米、寬99米、高112米。 廠房內安裝 18台水輪發電機組，每台機組中心間距34米。 設兩個安裝間和兩個控制室。廠房中心線與壩軸線的距離為111.5米。 水輪機的轉輪直徑 8.647米，蝸殼進口直徑9.64米。 轉輪重315噸。水輪機總重3300噸。 設計水頭118.4米，額定流量645立方米/秒。 機組額定出力71.5萬千瓦。最高水頭124米時，最大出力可達74萬千瓦,是世界上最大的機組，由西門子公司生產。 由於巴西和巴拉圭所用電力周波分別為60赫和50赫，因此各用9台發電機。 其轉速分別為每分鐘92.3轉和90.9轉,功率分別為73.7和82.36萬千伏安。 功率因數分別為0.95和0.85。 每台發電機轉子重量分別為1564噸和1706噸，發電機總重量分別為3745噸和3520噸。 每台機組直接連接一組18/500千伏的變壓器,每組由3台25萬千伏安的單相變壓器組成,另有2台備用的單相變壓器。每台變壓器重250噸。 伊泰普水電站距離巴拉圭首都亞松森300公里,距巴西用電中心聖保羅900公里,距里約熱內盧1200公里。巴拉圭一側採用 50赫230千伏高壓交流輸電線路。 巴西一側建 3條60赫765千伏超高壓交流輸電線路，長889公里，將電能送至齊茹庫普列杜變電所，輸電容量 630萬千瓦。 巴西一側還另建兩條 ±600千伏的直流輸電線路至聖保羅，分別長785和806公里,每條線路輸送功率為315萬千瓦。直流線路是將巴拉圭方面用不完的電量由50赫交流變為直流輸送到巴西，在聖保羅變電所再變為60赫的交流並降至 345千伏。全部直流設備由瑞典ASEA公司提供。
主要功能 伊泰普是以發電為主的水電工程，水庫水位消落只有1m，只有在溢洪道需要維修時才不得已將水庫水位降低3m。 下游水位隨下泄流量改變，實際上也沒有大的變化。 電站水頭變幅小，水庫水位變化小，基本上是在恆定水頭下滿負荷運行，只要機組維護好不出毛病，機組都可滿發。中國三峽工程是以防洪為主進行規劃設計的，發電的條件完全是依附於既定的防洪規劃，造成水輪機的設計難度遠遠超過伊泰普，其複雜的運行條件也可稱常規機組之最。 三峽共安裝32台70萬千瓦水輪發電機組，其中左岸14台，右岸12台，地下6台。 另外還有2台5萬千瓦的電源機組。 年平均發電量達到847億度，只是枯水期受來水量限制，汛期本可以多利用用之不完的滾滾江水多發電，卻因為需要防洪，將水位從175米下降到145米，導致大量的水能被放棄，因而其發電量較伊泰普電站略少。 環境影響 伊泰普水庫面積1350平方公里，其中43%在巴拉圭，57%在巴西。 正常高水位220m時能蓄水290億立方米，淹沒面積與電力之比是0.107km/MW，涉及到的人口相關係數為3.64人/MW。大壩底部原河床水深一般為170m，水庫平均深度21m。 水庫周圍建立起的綠化區域用於環境保護。 水庫兩岸綠化區域平均寬285m，包括100m寬的永久保護帶。 保護帶占地約63376公頃。 水庫形成後出現66個小島，其中巴西一側有44個。總共設立了6個特區以保護生物多樣性的延續，特區面積32670公頃。 環境保護可行性研究：在伊泰普工程開工之前，就己提出了有關生態影響的可行性研究報告，並指出了可能存在的環境問題。 為了查清其消極影響，找出克服的辦法，進行了認真的環境保護研究。 隨後又進行了社會的、生物的和自然方面的細緻調查，建立了詳盡的資料檔案，包括考古、森林、動物、水生環境(水質和魚類生態學)，沉積作用、氣候和土地徵用等。 社會環境方面的工作：建立了按年代和文化劃分的考古勘測點273個，包括遺址、藝術品、遺蹟17萬多處。最古老的可追溯到公元前6100年。 在巴西共徵用了6900份鄉村的財產和1600份城鎮的財產，涉及約4萬人，其中1324人遷到巴拉圭一側。 而巴西人則移至巴拉那(86%)，馬托格拉斯(8.89%)，聖特卡尼亞等州。 為了滿足社會、經濟和文化方面的需求，在與環境保護相協調的原則下，建設了一些公共或私營的工程項目。 這些項目可以是用於休息、娛樂、旅遊、航運、城鄉工業儲水和供水、以及漁業的項目。 建立動植物保護區：通過對當地植物種類的詳細調查，提出了在島上，在保護帶和保護地重新造林的計劃。 1979年開始在巴西一側種植防護林，種了49種不同的樹種，約100萬棵。 在巴拉圭沿岸，一般是保護原來的植物群。巴西正在實施營造28000公頃森林的計劃，擬種86種不同的當地樹種140萬棵。 伊泰普保護區包括巴拉圭的利穆和伊坦兩個生態保留地，面積分別為15.702、13.807公頃。 還有巴西的貝拉維斯塔、聖埃倫娜和巴拉圭的塔蒂尤皮3個生態安全區，面積分別為1780、2254公頃和2269公頃。 這些保護區己顯示出新生林的跡象，鞏固了恢復動物總數的成果。 巴拉圭對當地動物群的建檔工作很重視。 在那裡由於森林未被砍伐，保護了更多數量的動物。 對野生動物進行試驗性捕捉，為將來的動物拯救工作打下了基礎。 伊泰普動物園的建立說明對頻危動物保護得很好。 對其它野生動物的保護工作也是如此。 水環境研究：早在1972年就進行了水環境的研究。 對沉積物進行定量檢測，有20個取樣站進行水質監測，測量60多個參數。 由於非季節沉積物的研究受到影響，將每年的沉積物從27×10t調整到45×10t。 考慮濃度和泄洪量的非線性關係及其它未知因素，估計淤積至197m大約需要340年。 蓄水後的捕撈表明，目前有174種魚類，其中83種生活在水庫里，64種生活在七瀑布下游，72種受到影響。 為了減少大壩下游的不利影響，伊泰普當局完成了一項產卵渠道工程，通過回遊訓練，可減少環境對魚類的影響，促進了大壩下游漁業生產的增加。 產卵渠道與水產養殖站的工作相結合，促進了當地魚類天然和人工再生產的研究。 1986年在伊泰普水庫開始圈養魚類，圈養技術引起學術機構的注意。 對某些魚種的圈養己收到明顯效果。1987年開始救出捲入水輪機中的魚類，共救出近25000條。 局部氣候分析：在最初一個時期收集和分析了伊泰普水文站的監測數據，以便確定局部小氣候的標準、影響它們的因素，並檢測由於水庫形成產生的變化。 氣候變化研究用於解釋得到的數據。 在研究中考慮了水庫形成之前4年的數據，並與水庫形成後的年份進行了比較。 據統計，在水庫周圍的縣內，溫度和空氣相對濕度都增加很少。 在水庫滿蓄後記錄的1983年，記錄到的溫度顯著下降，這種下降穩定了幾個月。 土地保護：小流域的管理就是控制水資源的污染，淤積和綠化區域的惡化。 根據政府和伊泰普水庫當局的協議，通過技術指導和採取實際步驟來預防、改進和防範。 土地保護方案涉及面積35000公頃，使7300家土地擁有者受益，對高速和一般公路的鋪設都有好處。 衛生與健康計劃包括抵禦病蟲感染和控制居民區疾病的流行，在水庫進行水質監測，並在學校重建了32口井，使7600多人受益。 支流的水對有毒物質的轉移和營養物質進入水庫十分重要。 為保護堤岸，給1270戶家庭提供了120萬株種苗。 為了避免河流和水庫本身的污染，在水庫周圍安裝了160套公共供水設施，蓄水以供水給農業機械。 2為0.44，調節性能良好。 壩址處在平均流量時河床寬400m，平均水深35m，河底高程為50m，底寬250m，洪水期河床寬度可達1000m。
名稱由來
伊泰普（Itaipú）在印地安語中意為「會唱歌的石頭」（the singing boulder）。伊泰普水電站於1974年10月17日動工修建，1991年5月6日竣工，歷時17載。水電站主壩為混凝土空心重力壩，高196米（海拔225米），長1500米。 右側接弧形混凝土大頭壩，長770米。 左接溢洪道，溢洪閘長483米，最大泄洪量為62200立方米/秒。 兩岸還接有堆石壩、土壩，整個水電站壩身長7.7公里，壩高196米。 壩內蓄滿水後，形成了面積達1350平方公里、深度為250米、總蓄水量為290億立方米的伊泰普人工湖。 湖的大半在巴西，小半在巴拉圭境內。 工程的興建帶動了巴西、巴拉圭建築業、建築材料和其他服務行業的發展。電站的建成是拉丁美洲國家間相互合作的重要成果。 [1]