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伏爾加格勒水電站

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伏爾加格勒水電站位於俄羅斯伏爾加格勒市以北的伏爾加(Волга)河上。大壩為土壩/混凝土重力壩混合壩型,土壩最大壩高47m,壩頂長3249m,混凝土重力壩,最大壩高44m,壩頂長725m。水庫總庫容315億立方米,有效庫容82億立方米,水庫面積3165平方公里,為季調節水庫。總裝機容量256.3萬 kW,多年平均發電量111億kW·h。工程以發電為主,兼有航運和灌溉等綜合經濟效益。該工程於1950年動工,1958年第一台機組開始發電,1962年工程竣工。

1 伏爾加格勒水電站 -伏爾加格勒水電站

  Volgograd Hydropower Station,Волгоградская ГЭС

2 伏爾加格勒水電站 -地理水文

  壩址地處開闊的灘地河谷,河床右岸地形陡峻,左岸地勢平緩。左岸基岩上部為堅硬的沉積岩,下部灘地砂土層厚15~25m,夾有透鏡體和粘土夾層。壩址河寬4000m,枯水期河床水面寬700~900m。河谷西段地勢隆起,由膠結不良的粉砂岩、泥質岩和砂岩粉砂岩互層組成,向東南微傾斜。河谷東段地勢較低,上伏第四紀砂岩和粘土岩,總厚度15~20m。
  壩區屬大陸性氣候,最低氣溫-10~16℃,最高氣溫20~25℃,全年無霜期200d,年平均降水量350mm。壩址控制流域面積135.2萬平方公里。多年平均流量8000立方米/秒。平水年徑流量2510億立方米,相應的流量7960立方米/秒,枯水年徑流量1620億立方米,相應的流量5140立方米/秒,多水年徑流量3830億立方米,相應的流量12145立方米/秒。最大實測流量59000立方米/秒,夏季最小日常流量1710立方米/秒,冬季最小流量1330立方米/秒。千年一遇最大設計洪水流量64500立方米/秒,萬年一遇校核洪水流量77600立方米/秒,河床最大水位變幅11.8m,壩址年輸沙量2500t。正常蓄水位30.0m,大壩下游最高水位15.9m,最低水位3.0m,水庫長約600km,水庫面積3470平方公里。

3 伏爾加格勒水電站 -樞紐布置

  樞紐主要建築物由水電站廠房、混凝土溢流壩、土壩和通航建築物等組成。
  水電站為低水頭混合式廠房,布置在右岸土壩與混凝土溢流壩之間。廠房長736.3m,寬90m,高80m。廠房內共布置25台機組,其中22台單機容量11.5萬kW,為ПЛ-587-ВБ-930型豎軸轉槳式水輪機組,轉輪直徑9.3m,轉速68.2r/min,另3台機組單機容量1.1萬kW,發電機為立式同步CBZ200-88型,主軸直徑14.3m。設計水頭19m,最大水頭27m,最小水頭14m。
  廠房由11個機組段和一個安裝廠組成,機組段寬60m,布置兩台單機容量各為11.5萬kW的水輪發電機組和4個泄水底孔,安裝場寬72m。泄水底孔下游用中隔墩從中間分開,裝有2.4m高和寬4.35m的平板閘門,泄水道設計宣洩流量700立方米/秒。水輪機總過流量13300立方米/秒,泄水底孔總過流量15400立方米/秒,廠房壩段總泄量28700立方米/秒,攔污建築物由基礎板和閘墩組成,攔污柵凈寬10.9m、高27.5m。柵前和柵后均有柵槽,攔污柵上游裝有結構獨特的抓鬥,下游還設有備用的攔污柵,用兩台門吊操作攔污柵。廠房上游閘室只設檢修閘門,泄水道事故閘門和蝸殼工作門門槽。全部閘門均用兩台跨度13m、起重量200t的門吊進行起閉。廠房下游設有泄水道閘門和尾水管閘門,採用12.5/50t的門機進行操作。輸電線電壓為400kV和500kV,高壓出線採用架空線引出,220kV引出線採用電纜引出。
  溢流壩由27孔組成,每孔凈寬20m、高10m,用溫度沉陷縫分成14個壩段,每個壩段寬62m,總長度736m。溢流孔裝有平板閘門,由起重量125t的門機進行起閉。溢流壩壩基設有兩道防滲板樁,下游設有流土防護板。防滲鋪蓋與基礎板相聯接,長53m,厚0.4m。消力池長55m,底板厚4.5m。池內布置兩排消力墩和一道消力牆。海漫沖刷段底板厚4.5~3m,下游段底板厚3m,傾斜段底板厚1m。海漫總長196m,末端消力戽拋有塊石護底。為了降低壩下揚壓力,在溢流壩和消力池下部布置有水平排水設施,而在消力池範圍內,為了降低基礎有壓水位,設有兩排垂直排水井。樞紐設計洪水(千年一遇)經上游水庫調節後為61000立方米/秒,除混合式廠房泄水底孔及發電機組共宣洩28700立方米/秒外,還有30800立方米/秒流量是由溢流壩宣洩。溢流孔孔口單寬流量55立方米/秒,護坦單寬流量45立方米/秒。萬年一遇校核洪水溢流孔孔口單寬流量81立方米/秒,護坦單寬流量65立方米/秒。
  河床土壩用當地均質細砂填築的。土壩下游坡腳設有支承稜體和分層排水設施。土壩迎水面鋪有鋼筋混凝土護板,板厚55cm,按涌浪4m設計的,最大平面尺寸為12m。灘地土壩迎水面防浪板厚減到40cm。土壩右岸布置有防滲帷幕和下游反濾層。通航建築物為雙線兩級船閘,共有4個閘室,各寬30m,長290m,包括上、下游異牆在內,最大水頭27m,閘室水深分別為18.5m和19.5m,閘室有效容積63.9萬立方米。船閘及導牆建築物混凝土澆築量138.9萬立方米。

4 伏爾加格勒水電站 -工程施工

  土石方總量1.49億立方米,混凝土和鋼筋混凝土量550.19萬立方米,反濾層和排水以及塊石量401.7萬立方米,鋼筋構件安裝20.10萬t,鋼板樁工程量2.37萬t,鋼結構和機械安裝量8.5萬t。
  設有兩座混凝土拌合廠,1座配有4台各為2.4立方米的拌合機,另一座配有2台相同容量的拌合機,年總生產能力270萬立方米,鋼筋加工廠每台班生產能力280t,預製構件廠每年生產8.5萬立方米的構件,木材加工廠每年生產21萬立方米的木模板。
  1958年10月河床截流,截流設計流量6000立方米/秒,實測流量4500立方米/秒,圍堰龍口寬330m,最大落差2.07m,最大流速5.8m/s,拋投材料為塊石和重10t的混凝土錐形體,採用浮橋平堵進佔,兩岸端進龍口拋石平堵,利用10t的自卸卡車運料,最大日拋投強度63000立方米,費時72h。浮橋長291m,車道寬20m,動用600t駁船8隻、150t20隻、150t定錨船9隻,架橋河床流速3m/s。
  土方工程量由挖泥船完成71.9%,由挖掘機和自卸卡車完成28.1%。發電廠房和溢流壩混凝土澆築主要是利用棧橋,其總長度達1735m,鋼結構總量達13333t。棧橋上裝有起重量10t的門機17台,起重量40t的塔機2台。船閘閘首底板的頭3層混凝土,用汽車棧橋澆築,其他的部位用履帶式起重機,塔機配3立方米吊罐澆築。整個工程混凝土運輸鐵路佔36%,汽車佔64%。廠房、溢流壩和船閘所用鋼筋桁架重量分別為40t、10t和15t,主要取決於起重機的起重量。混凝土最大日澆築強度1.38萬立方米,最大月澆築強度27.63萬立方米,最大年澆築強度240萬立方米。
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