簡介
福建安砂水電站位于永安市安砂鎮(zhèn)九龍溪上,距永安市區(qū)44km。是閩江支流沙溪流域的龍頭水電站, 是福建省“四五”計劃重點建設(shè)項目的中型水電站。電站總裝機容量115MW(1×75MW 2×20MW)。 安砂水電站水庫水庫正常蓄水位265m,相應(yīng)庫容6.4億立方米,調(diào)節(jié)庫容4.4億立方米,屬季調(diào)節(jié)水庫。大壩為2級建筑物,采用混凝土寬縫重力壩,按百年一遇頻率洪水設(shè)計,千年一遇頻率洪水校核,最大壩高92 m。
工程于1970年12月動工,1975年11月首臺機組發(fā)電,1978年12月竣工驗收。
壩址以上集雨面積5134平方公里,多年平均流量為160立方米/秒,年來水總量為50.44億立方米。正常蓄水位時的水庫庫容為6.4億立方米。電站裝機容量11.35萬千瓦,多年平均年發(fā)電量為6.14億度。
壩址位于安砂鎮(zhèn)上游約1km九龍峪谷,河谷呈“V”形,河流自西向東,橫切巖層走向,兩岸地形陡峭,河中礁石累累,流急灘險,為著名的“九龍十八灘”的最后一處,峽谷中沖積層不發(fā)育,河床有深切河槽,深達10余米,為明顯下切地形。兩岸基本對稱,兩岸高程24米以上為懸崖陡壁,邊坡為40-50°左右,絕對高程為340-360米,相對高度150-170米。
工程地質(zhì)
安砂壩址位于泥盆統(tǒng)南靖群地層的變質(zhì)地區(qū),基巖為石英礫巖,間夾千枚巖和糜棱化千枚巖等軟弱夾層。壩址是一個強烈褶皺區(qū),巖層褶曲起伏變化大,且受多條斷層切割,基巖風(fēng)化破碎,完整性差,工程地質(zhì)條件復(fù)雜。軟弱夾層因受構(gòu)造擠壓和錯動,均產(chǎn)生強烈的褶皺和片理化,夾層厚度變化很大,小的1-2厘米,大的40-30厘米,大部分呈全風(fēng)化狀,有的呈高嶺土化和葉臘石化,性質(zhì)滑膩,遇水即崩解泥化。風(fēng)化的千枚巖和糜棱巖本身滲透系數(shù)不大,但其兩側(cè)均有風(fēng)化破碎的石英砂礫巖接觸帶,成為很好的滲透通道,這些夾層對壩基防滲、抗滑和防止沉陷都很不利,尤其是對單薄的右岸壩頭山體造成嚴重威脅,因此壩基防滲就成為基礎(chǔ)處理的主要關(guān)鍵。為了提高兩壩頭的防滲能力,左右岸分別在△224-△269m,△251-△269設(shè)置了齒槽,齒槽開挖寬度為3.3m。5#、6#壩段也設(shè)齒槽,增強該壩體的抗滑穩(wěn)定,斷層處理采用打豎井并擴大的辦法來挖除斷層,小斷層采用槽挖處理后回填混凝土,壩基防滲處理采取了以混凝土防滲墻為主,底部加接水泥帷灌漿的防滲結(jié)構(gòu)形式,防滲墻寬度為2米,深度各處不一,最大高度達77米。同時為改善基巖的力學(xué)性質(zhì)提高壩基的整體性,均勻性和承載能力,以及減小壩基滲透,基礎(chǔ)全部布置了固結(jié)灌漿。為了加強壩基混凝土和基巖之間的結(jié)合能力,提高壩體抗滑穩(wěn)定,也設(shè)置了接觸灌漿。
工程設(shè)計
水利樞紐由攔河壩、泄水孔、引水隧洞、調(diào)壓井、廠房、開關(guān)站、竹木過壩設(shè)施、灌溉取水管以及電站永久房建等組成。
攔河壩為強重力壩。最大壩高92m,壩頂長度163m,河床中間設(shè)置三孔溢洪道,凈寬48m,用三扇高14.0m,寬16m鋼質(zhì)弧形閘門控制。水庫放空的泄水孔及灌溉取水孔設(shè)在左岸擋水壩段內(nèi)。竹木過壩設(shè)施采用門機和桅桿起重機聯(lián)合吊運,布置在右岸擋水壩段的下游壩坡平臺上。
引水隧洞布置在左岸,總長約300m,其中高壓管道長約127m,內(nèi)徑7.5m,分別采用鋼筋砼和鋼板襯砌。隧洞末端設(shè)置下井直徑為12m,上井直徑為14m,井深60.4m圓筒阻抗式調(diào)壓井。廠房位于大壩下游約130m左岸山傍,為地面式廠房。主廠房長67.5m,寬21m,高37.4m,副廠房布置在主廠房的上游側(cè)。
工程建筑
建筑工程量為:土方開挖17.04萬立方米,石方44.85萬立方米,砼及鋼筋砼52.94萬立方米,金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝770號噸,鋼管制作與安裝637噸,臨建房屋85384平方米,高峰時施工人數(shù)達7300人,工程總造價為8313萬元。比概算8618萬元節(jié)省305萬元。
引水系統(tǒng)模型試驗
安砂水電站有壓水系統(tǒng)的科學(xué)研究工作,自1972年開始至1978年結(jié)束。電站建設(shè)前,在實驗室內(nèi)進行正態(tài)模型試驗,當電站完建后,為了驗證理論計算與試驗成果共進行三次原形觀測。主要內(nèi)容包括:電站甩負荷及機組過渡過程的原形觀測及模型成果,以及調(diào)壓井事故快速平板閘門動水關(guān)閉原形及模型成果。提出了有壓引水系統(tǒng)中各點水錘力、水錘波傳播及反射的情況、水錘波速、調(diào)壓井涌浪與水錘壓力的相互關(guān)系及調(diào)壓井中事故快速平閘門跳動的原因、關(guān)閉的全過程、閘門持住力的變化及機組轉(zhuǎn)變過程等,在模型上還進行電站起負荷運行試驗。
模型試驗與原型觀測的成果相對比,可以看出二者是接近的,基本規(guī)律是一致的。這些成果是在福建省委及水電局的直接領(lǐng)導(dǎo)下,經(jīng)過各單位全體同志的努力完成的,模型試驗及原形觀測是成功的,取得了安砂水電站引水系統(tǒng)全面的,豐富的試驗數(shù)據(jù),為今后設(shè)計、運行、科研提供了寶貴的資料。
本崇高包括以下幾項報告:安砂水電站壓力管道分流試驗報告;安砂水電站壓力管道水錘試驗報告;福建省安砂水電站有壓引水系統(tǒng)模型試驗及原形觀測上側(cè);福建省安砂水電站有壓引水系統(tǒng)第三次原形觀測報告;福建省安砂水電站3號機組超負荷有壓引水系統(tǒng)模型試驗。