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石泉水電站位于陜西石泉縣漢江上游，是漢江上游河段梯級開發(fā)的第2個(gè)梯級電站，是陜西電網(wǎng)的主要調(diào)峰電廠。水電站擴(kuò)機(jī)工程屬陜西省“九五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，“二十項(xiàng)興陜項(xiàng)目”工程之一。控制流域面積24000平方公里，多年平均流量372立方米/秒，設(shè)計(jì)洪水流量21500立方米/秒?？値烊轂?.4億立方米，設(shè)計(jì)灌溉面積0.4萬畝，裝機(jī)容量13.5萬千瓦。以發(fā)電為主，兼有灌溉、防洪、漁業(yè)等綜合效益。

工程概況

石泉水力發(fā)電廠位于漢江上游陜西省石泉縣境內(nèi)，是70年代漢江上游建成的首座中型水電廠。 電廠于1971年動(dòng)工，1973年第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電，到1975年3臺(tái)單機(jī)容量為4.5萬千瓦的水力機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電，總裝機(jī)容量達(dá)到13.5萬千瓦，設(shè)計(jì)年均發(fā)電量6.5億千瓦時(shí)。工程總投資1.94億元，已于1981年收回全部投資?，F(xiàn)有職工人數(shù)602人。

石泉水電站擴(kuò)機(jī)工程屬陜西省“九五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目?！岸?xiàng)興陜項(xiàng)目”工程之一。1998年9月29日主體工程全面開工，2000年8月23日首臺(tái)機(jī)組發(fā)電，2002年1月通過工程 竣工安全鑒定。

所在河流為漢水,控制流域面積24000平方公里,多年平均流量372立方米/秒,設(shè)計(jì)洪水流量21500立方米/秒?？値烊轂?.4億立方米，設(shè)計(jì)灌溉面積0.4萬畝，裝機(jī)容量13.5萬千瓦。主壩壩型為混凝土空腹重力壩，最大壩高65米，壩頂長度353米，壩基巖石為石英片巖。壩體工程量 37萬立方米，主要泄洪方式為壩頂溢流。

建筑設(shè)計(jì)

錨索加固工程

石泉水電站二期工程發(fā)電廠房為岸邊式，機(jī)坑開挖深度約 42米。在機(jī)坑開挖過程中，邊坡表層發(fā)生了2 次崩塌性破壞，在廠房和邊坡之間形成一個(gè)“月牙”形空缺。根據(jù)崩塌后揭露的地質(zhì)構(gòu)造特性，分析了高邊坡的崩塌機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，擬定加固方案，并用極限平衡法優(yōu)化出合理的錨索錨固力，用二維接觸非線性有限元分析邊坡巖體與混凝土框架之間的相互作用；根據(jù)數(shù)值仿真計(jì)算結(jié)果，作出了在“月牙”形空缺處修建混凝土框架結(jié)構(gòu)的邊坡綜合治理加固方案，其目的是利用混凝土框架結(jié)構(gòu)的適度變形所產(chǎn)生的彈性抗力來增加邊坡坡腳的穩(wěn)定性。石泉壩址控制漢江流域面積2.34萬平方公里，多年平均流量341立方米/秒。工程按百年一遇洪水設(shè)計(jì)，500年一遇洪水校核。水庫正常蓄水位410米，庫容3.24億立方米，有效庫容2.27億立方米，為不完全季調(diào)節(jié)水庫。

Ⅱ等2級工程

大壩為混凝土空腹重力壩及實(shí)體重力壩，最大壩高5米，壩頂高程416米，壩頂全長352米，壩頂寬16米。電站廠房為壩后式，安裝3臺(tái)4.5萬千瓦混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量13.5萬千瓦；1998年又在下游尾水左岸安裝2臺(tái)4.5萬千瓦機(jī)組，為短洞引水岸邊式廠房，1洞2機(jī)，利用石泉大壩棄水發(fā)電，電站總裝機(jī)容量22.5萬千瓦。

大壩改造工程

工程規(guī)劃

2006年10月12日，石泉水電站大壩監(jiān)測系統(tǒng)完善及三期自動(dòng)化改造工程設(shè)計(jì)方案審查會(huì)在陜西電力科學(xué)研究院召開。西北勘測設(shè)計(jì)研究院、西安理工大學(xué)水電學(xué)院、原西北電力試驗(yàn)研究院特邀專家，發(fā)電公司安全生產(chǎn)部、石泉電廠有關(guān)部門負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員、陜西電力科學(xué)研究院水電技術(shù)研究所的專家參加了會(huì)議。石泉水電廠首先向與會(huì)人員介紹了石泉大壩監(jiān)測系統(tǒng)完善及自動(dòng)化改造工程總體規(guī)劃，以及一期、二期工程已完成的項(xiàng)目及三期工程計(jì)劃實(shí)施的項(xiàng)目情況、石泉大壩觀測系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在問題；陜西電力科學(xué)研究院水電技術(shù)研究所向會(huì)議專家詳細(xì)介紹了石泉大壩觀測系統(tǒng)三期工程擬實(shí)施9個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案，并闡述了這些項(xiàng)目實(shí)施的可行性、合理性，并就產(chǎn)品性價(jià)比進(jìn)行了詳細(xì)說明。與會(huì)人員對電力科學(xué)研究院提交的《石泉水電站大壩監(jiān)測系統(tǒng)三期自動(dòng)化改造工程設(shè)計(jì)報(bào)告》進(jìn)行討論并達(dá)成共識(shí)，認(rèn)為石泉大壩三期自動(dòng)化改造及完善工程設(shè)計(jì)方案在充分考慮石泉擴(kuò)機(jī)工程對大壩及建筑物的影響的前提下，認(rèn)真仔細(xì)研究及實(shí)地查看后精心設(shè)計(jì)而成的，規(guī)劃設(shè)計(jì)到位、測點(diǎn)布置合理、設(shè)備選型較先進(jìn)，是比較成功的設(shè)計(jì)方案。

工程概況

1989年按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范對石泉水電站大壩進(jìn)行安全復(fù)核，復(fù)核結(jié)果表明當(dāng)大壩宣泄千年一遇洪水時(shí)，左右非溢流壩段的壩踵產(chǎn)生拉應(yīng)力。為此決定采用以大噸位預(yù)應(yīng)力錨索為主、基礎(chǔ)灌漿消除揚(yáng)壓力為輔的加固方案。經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算，需在壩頂安設(shè)30束預(yù)應(yīng)力錨索，錨索分6000kN和8000kN兩種，總噸位176.52MN。采用如此規(guī)模的預(yù)應(yīng)力錨索加固壩體，在國內(nèi)尚屬首次。局科研所于1994年6月開始，到1995年7月30日完成29束600噸 級、1束800噸級預(yù)應(yīng)力錨索的施工，有7束錨索中做了試驗(yàn)。

施工情況

在大壩頂面鉆深度最大達(dá)75米錨索孔，既要確保鉆孔的垂直度，又不能破壞壩體。鉆孔使用 SGZ-Ⅲ鉆機(jī)，鋼粒鉆進(jìn)。鉆孔中對鉆機(jī)采取特殊固定措施，并使用變徑鉆桿和長鉆具，使得孔斜均小于3‰。錨孔位于基巖的部分還進(jìn)行了帷幕和固結(jié)灌漿。錨索索體每束分別由33根或43高根鋼絞線組成，長度為43.5~77 米，重量為1.5~3.2噸。下束前，對束體按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了臨時(shí)和長期防腐處理。臨時(shí)處理主要是對處于錨孔水中的束體，用石灰水（pH值大于12）浸泡。長期防腐是用專門配制的防腐漆涂在鋼絞線上。下束時(shí)，用專門設(shè)計(jì)的下束車替代大型吊車和汽車，放束入孔。

錨孔內(nèi)錨固段注漿漿液為早強(qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹漿液，要求28天的強(qiáng)度為500#。通過試驗(yàn)確定漿液的水灰比為0.34，使用525號中熱硅酸鹽大壩水泥，另加適量的外加劑。為確保錨根長度，采用按孔徑估算漿量、注漿時(shí)實(shí)測漿面和漿體初凝后取樣等方法，綜合確定實(shí)際灌漿長度，并達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

在錨根段漿體待凝14天、混凝土墊座澆筑1個(gè)月后，開始錨索張拉。張拉時(shí)，先用YCW-20Q型千斤頂進(jìn)行預(yù)調(diào)，再用YCW-650和YKD-600型千斤頂串聯(lián)進(jìn)行整束張拉，這樣可以解決長錨索變形大、張拉困難的問題，而且獲得的數(shù)據(jù)更加精確。

在錨索施工中，還在7根錨索中做了錨固可靠性、錨固安全度、群錨效應(yīng)、外錨頭墊座混凝土承壓、錨固效果、錨索體內(nèi)鋼絞線受力不均勻性等試驗(yàn)，還在束體上貼應(yīng)變片測定預(yù)應(yīng)力。其目的是確保能安全有效地施加預(yù)應(yīng)力，并監(jiān)測錨索在施工和運(yùn)行中的情況。

施工規(guī)劃

2007年8月28日 ，隨著石泉電站大壩監(jiān)測系統(tǒng)自動(dòng)化工程觀測孔造孔施工完成，不僅展示了水電三局基礎(chǔ)工程分局在大口徑觀測孔鉆孔方面的實(shí)力，也標(biāo)志著石泉水電站大壩監(jiān)測系統(tǒng)更新改造工程大口徑雙金屬標(biāo)鉆孔獲得成功。 該工程共有兩個(gè)觀測孔，施工部位分別位于石泉電站大壩右岸壩頭和左岸下游修配廠，設(shè)計(jì)孔深分別為25米和20米，施工工期60天，合同金額29.7萬元。 基礎(chǔ)工程分局于5月18日進(jìn)點(diǎn)，投入設(shè)備5臺(tái)套，施工人員9人，管理人員2人。經(jīng)過緊張的前期準(zhǔn)備工作，于5月27日正式開工。

該工程是石泉電站大壩監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)更新改造總體規(guī)劃的重要組成部分，工程量雖小，但工期緊，質(zhì)量要求嚴(yán)，技術(shù)含量高，首先是大口徑，開孔孔徑達(dá)到275毫米，終孔孔徑達(dá)到225毫米。其次，孔斜率要求較高，千米孔斜率控制在1米以下。

基礎(chǔ)工程分局工會(huì)主席、石泉施工項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王勇社介紹說，施工前期，由于設(shè)計(jì)不合理，孔位離邊墻較近，無法施工，經(jīng)過與甲方協(xié)商，后對施工方案進(jìn)行了修改，確保了施工正常進(jìn)行。施工中參戰(zhàn)人員先后克服了材料不到位、資金不到位、運(yùn)輸工具不到位等困難，嚴(yán)把安全關(guān)、質(zhì)量關(guān)，始終保持著較快的施工進(jìn)度。

施工要求

為了保證施工質(zhì)量，施工人員嚴(yán)格按照技術(shù)要求施工，開工前以及施工過程中多次召開技術(shù)交底會(huì)，由于孔斜率要求較高，施工人員每班至少進(jìn)行兩次測斜，并及時(shí)采取糾斜措施，使孔斜率控制在1‰以內(nèi)。在鉆孔階段，有效孔徑達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，有可能造成廢孔。同時(shí)，由于汛期地下水位變化較大，孔內(nèi)滲水嚴(yán)重，要保證孔內(nèi)無滲漏，難以控制。為了解決這一難題，施工人員采用了多種方案處理，均效果不理想，后使用先進(jìn)的堵漏材料，加之多年的施工經(jīng)驗(yàn)，順利解決了這一施工技術(shù)難題。

安全檢查

2008年5月16日，檢查組對對石泉水電站大壩安全進(jìn)行了檢查。受四川地震影響出現(xiàn)壩體裂縫、滲水和泄水設(shè)施、附屬工程等不同程度受損，雖然石泉境內(nèi)各水電站大壩安全沒有受到地震影響，但也積極做好各類抗震措施，認(rèn)真檢查，做到有備無患，防御災(zāi)害發(fā)生。檢查結(jié)果表明，未出現(xiàn)壩體裂縫、滲水和泄水的現(xiàn)象。

為確保水庫、水電站大壩安全，做好防大汛、抗大災(zāi)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，確保了水庫安全度汛，確保生產(chǎn)安全，為地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出了新的貢獻(xiàn)。

運(yùn)行效益

電站安裝3臺(tái)4.5萬千瓦混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量13.5萬千瓦；

1998年又在下游尾水左岸安裝2臺(tái)4.5萬千瓦機(jī)組，為短洞引水岸邊式廠房，1洞2機(jī)，利用石泉大壩棄水發(fā)電，電站總裝機(jī)容量22.5萬千瓦?？刂屏饔蛎娣e24000平方公里,多年平均流量372立方米/秒,設(shè)計(jì)洪水流量21500立方米/秒?？値烊轂?.4億立方米，設(shè)計(jì)灌溉面積0.4萬畝，裝機(jī)容量13.5萬千瓦。以發(fā)電為主，兼有灌溉、防洪、漁業(yè)等綜合效益。