引水式电站
说起水电站,人们首先想到的也许会是高坝大水库的“堤坝式”电站。而在四川西部岷江流域的十多座大大小小的梯级电站中,人们却很难见到“堤坝式”电站的踪影。在山体内修建长距离引水系统以代替高坝大水库的“引水式”电站,在这里被广泛采用。位于四川阿坝藏族、羌族自治州境内的福堂水电站,要在岷山之中打通一条长达20公里的引水系统,堪称中国梯级水电建设之最。
马连升:“我们国家大江大河的(水电)开发方式一般有两种:一种是“堤坝式”的,修建高坝大水库和坝后厂房的开发方式。另外一种就是“引水式”的开发方式。“引水式”的开发方式一般情况下是在合适的河段建立低闸,然后在岸边建立渠道或隧洞,把水引向下游,充分利用天然河床和引水系统之间的落差,造成发电水头引水发电。”
在一条流域上采用什么样的水电开发方式,是由电站所处环境的地形、地质条件决定的。岷江流域处于地震烈度较高的地区,泥沙含量大,覆盖层比较深厚。如果采用“堤坝式”方案,大量的泥沙会慢慢淤积到水库中,使库容逐年减少,严重影响发电质量。而“引水式”电站就能够既把清水引进来发电,又把泥沙拦截在水电站的水轮机组之外。在汛期流量大的时候,电站的这座低闸可以方便的把泥沙排向下游。平时,它可以涌高水位,将清水送入大山腹中的引水隧洞,通过长距离的引水隧洞和压力管道形成的落差带动机组发电。
田家文:“这种引水隧洞与普通的铁路、公路隧道不同。它不仅要承受山体应力的挤压力,而且还要承受强大水流的冲击力和膨胀力。因此,在设计和施工过程中要解决一些新的技术难题。”
福堂水电站的引水隧洞高10.4米,宽9米,隧洞总长19.4公里,是目前中国最长的引水隧洞工程。除了具备普通隧道抵抗山体和外水压力,保持隧洞整体稳定的技术要求之外,它还必须承受内水压力给洞壁带来的巨大荷载。这座长约20公里的隧洞所形成的水头高达159米,这意味着每一平方米的洞壁要承受160吨的水压力。施工中,隧洞边墙的衬砌采用了钢丝纤维混凝土等新材料、新工艺,使隧洞的抗压强度大幅度增强。
同时,采用高质量的光面爆破新技术,使炮痕残留率整齐、平顺。水,在隧洞里的磨阻损失越小,获得的电量才越大。
当电站机组突然停机时,这座高103米,直径31米的亚洲最大直径的调压井,可以让急剧上升的回水压力在井中慢慢得到释放,从而避免了它对引水隧洞造成的破坏性冲击。
与高坝大水库的堤坝式电站相比,引水式电站还具有拆迁量小、移民少,淹没耕地少的优点,可以最大限度的保护流域两岸的生态环境。用较少的资金,可以较快的获得效益。当然,我们必须因地制宜的结合本流域特定的环境、条件,科学的采用最佳的水电开发方式。让比煤和油还宝贵的水能资源,更好的为西部地区经济的发展和人民生活水平的提高服务。
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