我的二灘認識實習報告(一)
前言
這次認識實習是在攀枝花二灘水電站進行的.09年7月13日的上午,陽光明媚,心情也暖暖.每個人精力充沛.都很期待也很珍惜這次短暫的認識實習機會.
二灘簡介
二灘水電站是位於四川省西南部攀枝花市境內的雅礱江干流下游河段上，距雅礱江與金沙江的交匯口33公里,距攀枝花市約40km.是雅礱江干流上規劃建設的 21座梯級電站中的第一座.1991年9月開工,1998年7月第一臺機組發電,2000年完工.電站裝機容量330萬千瓦,是我國20世紀末建成投產的最大水電站。
二灘選址
很幸運,有遇到開閘洩洪.在還沒有到達水電站的時候,我們就能感受到那股很強大的水汽,迎面撲來,很涼很舒服…
我們首先參觀的是二灘的大壩.很感謝那些技術人員認真地為我們講解,耐心地回答我們提出的各種問題…
從中我瞭解到,這個電站從規劃選點到建成投產花了30多年,許許多多的'專家、學者為之傾注了智慧和心血. 二灘水電站的混凝土雙曲拱壩高達240m.由於它的洩洪流量大，河谷相對較寬，地質條件較為複雜，無論是它承受的水壓荷載還是洩洪功率，在當時世界上已建成的雙曲拱壩中均居首位。因此,在工程設計中,有不少技術難題都需要勘測、設計和科研人員去努力攻克.在20多年前的技術條件下,如何評價壩址和庫區的區域地質問題，能否具備建設高壩的條件，我國是否有能力自己來設計這樣的高壩，是國家對這個專案進行立項決策首先要解決的基本問題。
早在 1980年11月，時任清華大學副校長、中國科學院學部委員、北京水利水電科學研究院院長的張光鬥老師，在聽取二灘首任設計總工程師殷開忠同志的彙報後，就親臨電站壩址進行查勘，與成都院領導深入交換意見。回北京後，又就查勘二灘壩址的情況和意見向清華大學黨委做了書面彙報，並寫信給成都院領導，就二灘設計中的一系列關鍵技術問題，提出了系統的意見。他以自己的豐富經驗和淵博的知識，首先肯定了二灘可行性研究工作的主要結論，明確指出二灘壩址的地質條件總的說來不錯，具備修建高壩條件;雙曲拱壩的下游消能防衝問題，可以採用分散消能的方式予以解決;採用地下廠房方案，對解決施工導流和高邊坡穩定問題有利，可以作為主要方案繼續深入研究。與此同時，他也提出了一系列非常中肯和重要的指導性意見。例如，對於高水頭大洩量下的洩洪消能設計，他強調"雞蛋不能裝在一個籃子裡"，強調洩洪建築物的佈置首先要最大限度地保證常遇洪水的安全下洩。他的這點重要建議，為日後部署水工模型試驗，最終採用拱壩壩身洩洪表孔、洩洪中孔和右岸洩洪隧洞聯合洩洪，壩趾下游設鋼筋混凝土水墊塘的洩洪消能方案指明瞭方向。
工程建成後，經1999年汛期的原型觀測，表明該方案是成功的。現在,分散消能已成為我國窄峽河谷中高水頭大洩量水電站的洩洪消能模式，為後來的許多高壩工程設計提供了經驗和借鑑.
1991年9月14日,二灘水電站正式開工建設. 1998年7月第一臺機組發電,2000年完工.
今天,二灘水電站已完全竣工並在正常運營，大大地緩解了四川和重慶的電力供需矛盾。
二灘水電站的地質構造
壩址處河谷狹窄，枯水時水面寬80～100m，兩岸山高300～400m，左岸谷坡25°～45°，右岸谷坡30°～45°。基岩由二迭系玄武岩和後期侵入的正長巖以及因侵入活動而形成的蝕變玄武岩等組成，巖體堅硬完整。河床覆蓋層厚度一般為20～28m。壩址區僅有小的斷層和破碎帶，多半以中高角度與河床垂直或斜交，且延伸短小，連貫性差。庫區不存在永久性滲漏問題。距壩址80～83km的大坪子，有一處近3億m3的大滑坡體，但處於穩定狀態。壩址地區基本地震烈度為7度。設計烈度為8度。
壩址以上流域面積11.64萬km2，約佔雅礱江整個流域面積的90%。壩址處多年平均流量1670m3s，年徑流量527億m3，實測最大流量 11100m3s，發生在1965年8月10日;調查歷史最大流量16500m3s，發生在1863年。正常蓄水位1200m，相應庫容58億m3;死水位1155m，相應庫容24.3億m3;調節庫容33.7億m，屬季調節水庫。大壩按千年一遇洪水設計，洪水流量20600m3s;相應庫水位 1200m，5000年一遇洪水校核，流量23900m3/s，相應水位1203.5m，庫容61.8億m3，可能最大洪水流量30000m3s。壩址處多年平均輸沙量2720萬t，多年平均含沙量0.52kg/m3，實測最大含沙量9.58kg/m3。水庫面積101km2，水庫淹沒耕地 1656hm2，遷移人口26823人。
二灘水電站的樞紐佈置
大壩海拔1205米,為混凝土雙曲拱壩,最大壩高240米.為使壩體應力分佈均勻，壩肩推力更偏向山體，有利於壩身穩定，水平拱圈為二次拋物線，拱冠梁的上游面為三次多項式曲線。壩頂高程1205m，頂部厚度11m，拱冠梁底部厚度55.74m，拱端最大厚度58.51m，厚度比0.232，拱圈最大中心角 91.49°，上游面最大倒懸度0.18。壩頂弧長775m。壩體混凝土量400萬m3。
洩洪表孔設於拱壩壩頂中央,共7孔,每孔寬11m，高11.5m，堰頂高程1188.5m，裝設弧形閘門。採用相鄰大差動30°與20°的俯角跌坎,跌坎上設分流齒坎消能工。洩水中孔共6孔，佈置在拱壩壩體中。為使水舌能與表孔水舌有較大碰撞角，中孔體型呈上翹形。出口高程1120m，孔口斷面為方形，尺寸為6m×5m。為避免水流徑向集中，中孔在平面上實行壓力偏轉，並用30°、17°、10°三組不同挑角將水舌在橫向和縱向散開，以避免水舌重疊而加深對下游的沖刷。
兩條洩洪洞佈置在右岸，採用短進水口龍抬頭式直線佈置，隧洞為方形斷面明流洞，尺寸13m×13.5m(寬×高)。進口底部高程1163m。1號洞長 866.53m，2號洞長1197.33m。兩洞直坡段底坡分別為7.9%和7%，龍抬頭段集中落差為70m，洞內最大流速約45m/s。為了防止高速水流發生空蝕破壞，分別在這兩條洩洪洞各設5個和7個摻氣設施。摻氣設施為一種U型槽式挑坎的新型摻氣設施。3套洩洪設施的洩流能力均能單獨洩放常年遇到的洪水.大洪水時3套洩洪設施聯合洩洪，表、中孔水舌上下碰撞,分散消能。
下游設定水墊塘和二道壩作為防衝保護措施。二道壩軸線距拱壩線330m，壩頂高1010m(河床)～1017m(兩岸)。水墊塘用鋼筋混凝土保護，底板高程980m，長354.14m。當枯水期檢修時，只需將二道壩臨時加高4～6m，可保證水墊塘有半年多的檢修期。